[发明专利]一种分级预冷却单壁喷管延伸段

权利要求书

1.一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，包括单壁喷管延伸段上段(2)和单壁喷管延伸段下段(4)，

单壁喷管外壁末端设置单壁喷管延伸段上段(2)，单壁喷管延伸段上段(2)包括一级气膜入口(21)、一级气膜集合器(22)、一级气膜均流板(23)、一级气膜收缩-扩张环缝(24)和单壁上段基体(25)，

单壁上段基体(25)呈间隙连接在单壁喷管外壁上，在间隙处依次设置有一级气膜入口(21)、一级气膜集合器(22)、一级气膜均流板(23)和一级气膜收缩-扩张环缝(24)，

单壁喷管延伸段上段(2)外壁末端设置单壁喷管延伸段下段(4)，单壁喷管延伸段下段(4)包括二级气膜入口(41)、二级气膜集合器(42)、二级气膜均流板(43)、二级气膜收缩-扩张环缝(44)和单壁下段基体(45)，

单壁下段基体(45)呈间隙连接在单壁喷管延伸段上段(2)外壁上，在间隙处依次设置有二级气膜入口(41)、二级气膜集合器(42)、二级气膜均流板(43)和二级气膜收缩-扩张环缝(44)，

涡轮废气按照比例分成两股，不超过30％的涡轮废气形成一级超声速气膜(3)，在靠近单壁上段基体(25)内壁面的区域形成较低温度的保护层，以隔开较高温度的主流燃气与单壁上段基体(25)，在一级气膜冷却效率降低至80％或者单壁喷管延伸段上段(2)最高壁面温度接近材料许用温度的位置处设置二级超声速气膜(5)，对单壁段剩余基体内壁进行热防护。

2.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，一级气膜收缩-扩张环缝(24)小于二级气膜收缩-扩张环缝(44)。

3.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，一级气膜收缩-扩张环缝(24)处、二级气膜收缩-扩张环缝(44)处均为锥形喉道，基于冷却流量确定环缝的大小。

4.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，一级气膜均流板(23)上均匀分布有若干孔，基于局部流速设计孔的数量和大小。

5.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，一级气膜集合器(22)呈半圆形扣在单壁喷管外壁上，在一级气膜入口(21)处形成均流腔体。

6.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，一级气膜均流板(23)上均匀分布有若干孔，以使通过一级气膜入口(21)进入一级气膜集合器(22)中的涡轮废气沿周向均匀进入一级气膜收缩-扩张环缝(24)。

7.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，收缩-扩张环缝(24)使涡轮废气膨胀加速，形成一级超声速气膜(3)，较低温度的超声速气膜(3)紧贴单壁上段基体(25)内壁流动，将单壁上段基体(25)与较高温度的主流燃气(0)隔开，实现冷却。

8.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，二级气膜集合器(42)呈半圆形扣在单壁喷管延伸段上段(2)外壁上，在二级气膜入口(41)处形成均流腔体。

9.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，二级气膜均流板(43)上均匀分布有若干孔，以使通过二级气膜入口(41)进入二级气膜集合器(42)中的涡轮废气沿周向均匀进入二级气膜收缩-扩张环缝(44)。

10.根据权利要求1所述的一种分级预冷却单壁喷管延伸段，其特征在于，二级气膜收缩-扩张环缝(44)使涡轮废气膨胀加速，形成二级超声速气膜(5)，较低温度的二级超声速气膜(5)紧贴单壁下段基体(45)内壁流动，将单壁下段基体(45)与较高温度的主流燃气(0)隔开，实现冷却。