KR200399763Y1 - Gas Turbine Combustor-Liner Structure of Rectangular Pin-Fin - Google Patents
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Abstract
본 고안은 냉각유체가 분사되는 하나 이상의 분사구(8)를 갖는 연소실 내벽 외측에 구비되는 분사판(4); 상기 분사판(4)과 평행하게 연소실 내벽 내측에 구비되어 연소실 내의 연소가스와 접촉하며 분사된 냉각유체의 유출을 허용하는 하나 이상의 유출구(6)를 갖는 유출판(2); 및 상기 분사판(4)에 구비된 하나 이상의 분사구(8) 사이에 위치하며 그 일측이 상기 분사판(4)에 연결설치되고 분사판(4)에 연결설치된 일측에 대향되는 타측이 유출판(2)에 연결설치되는 하나 이상의 사각형 핀-휜(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 연소실 내벽구조에 관한 것이다.The present invention includes a jet plate (4) provided outside the inner wall of the combustion chamber having one or more injection holes (8) through which the cooling fluid is injected; An outlet plate (2) provided inside the combustion chamber inner wall in parallel with the injection plate (4) and having at least one outlet port (6) in contact with the combustion gas in the combustion chamber and allowing the outflow of the injected cooling fluid; And one side of which is disposed between one or more injection holes 8 provided in the injection plate 4, and one side of which is connected to the injection plate 4 and is opposite to one side connected to the injection plate 4. It relates to a combustion chamber inner wall structure of the gas turbine engine, characterized in that it comprises one or more rectangular fin- 휜 (10) connected to.
본 고안에 따르면, 연소실 내벽구조의 길이방향에 대하여 수직으로 핀-휜을 설치하여 횡방향 유동을 감소 또는 소멸시킴으로써 냉각성능의 저하 및 냉각성능이 낮은 영역의 발생을 감소 또는 소멸시켜줄 뿐만 아니라 분사판 및 유출판의 구조적인 강도 및 전열면적을 증가시켜 냉각성능을 향상시켜주는 효과가 있다.According to the present invention, by installing the fin-pin perpendicular to the longitudinal direction of the inner wall of the combustion chamber, the flow rate is reduced or eliminated, thereby reducing or eliminating the decrease in cooling performance and the occurrence of regions with low cooling performance. And increase the structural strength and heat transfer area of the outlet plate has the effect of improving the cooling performance.
Description
본 고안은 가스터빈엔진의 연소실 내벽구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스터빈엔진의 연소실 내벽을 냉각하기 위한 연소실 내벽구조를 따라 연소가스의 흐름을 기준으로 냉각유체의 횡방향 유동을 억제하여 열전달분포의 균일성을 높이고 연소실 내벽에 대한 냉각성능을 향상시키기 위한 가스터빈엔진의 연소실 내벽 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion chamber inner wall structure of a gas turbine engine. More specifically, the heat transfer is performed by suppressing the lateral flow of a cooling fluid based on the flow of combustion gas along a combustion chamber inner wall structure for cooling a combustion chamber inner wall of a gas turbine engine. The present invention relates to a combustion chamber inner wall structure of a gas turbine engine for improving uniformity of distribution and improving cooling performance of the combustion chamber inner wall.
가스터빈엔진의 연소실은 압축기로부터 공급된 고압의 공기를 연소시킴으로써 고온 고압의 연소가스를 발생시킨 후 이를 터빈으로 공급하는 역할을 하며, 상기 가스터빈엔진은 연소실로부터 터빈으로 공급된 고온 고압의 연소가스를 이용하여 터빈 블레이드를 회전시킴으로써 동력을 얻게 된다. The combustion chamber of the gas turbine engine generates a high temperature and high pressure combustion gas by burning high pressure air supplied from a compressor and supplies the same to the turbine. The gas turbine engine is a high temperature and high pressure combustion gas supplied from the combustion chamber to the turbine. The power is obtained by rotating the turbine blades using.
따라서 연소실은 큰 열부하를 받게 되는 바, 이러한 열부하로부터 연소실을 보호하기 위해 다양한 냉각방법 및 이를 위한 다양한 연소실의 내벽 구조가 개발되어 왔다.Therefore, since the combustion chamber is subjected to a large heat load, various cooling methods and various inner wall structures of the combustion chamber have been developed to protect the combustion chamber from such heat load.
상기 연소실에 적용되는 열부하를 감소시키기 위한 냉각방법들 중 대표적인 냉각방법은 충돌제트 냉각방법 및 막냉각방법 등이 있다.Typical cooling methods for reducing the heat load applied to the combustion chamber include a collision jet cooling method and a film cooling method.
여기서, 상기 충돌제트 냉각방법은 고온의 연소가스가 접촉하는 접촉면의 안쪽에 냉각유체의 제트(분류)를 분사시킴으로써 연소가스와 접촉하는 접촉면의 온도를 감소시키는 방법이고, 상기 막냉각방법은 고온의 연소가스가 접촉하는 접촉면에 슬롯 또는 다수의 구멍을 형성시킨 후 이 구멍을 통하여 원하는 냉각부위에 냉각공기를 제공함으로써 고온의 연소가스와 접촉하는 접촉면 사이에 일종의 냉각공기를 이용한 단열막을 형성시켜 접촉면을 보호하는 방법이다. Here, the impingement jet cooling method is a method of reducing the temperature of the contact surface in contact with the combustion gas by injecting a jet (classification) of the cooling fluid to the inside of the contact surface in contact with the hot combustion gas, the film cooling method is a high temperature Slots or a plurality of holes are formed in the contact surface where the combustion gas contacts, and through this hole, a cooling air is provided to a desired cooling part, thereby forming a thermal insulation film using a kind of cooling air between the contact surfaces contacting the hot combustion gas. How to protect.
최근 들어 전술한 냉각방법을 복합적으로 적용하여 향상된 냉각성능을 갖는 냉각방법이 개발되어 왔는 바, 그 중의 하나가 도 1 및 도 2에 도시된 충돌제트/유출 냉각방법이다.Recently, a cooling method having improved cooling performance has been developed by applying the aforementioned cooling method in combination, and one of them is the collision jet / outflow cooling method shown in FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 충돌제트/유출 냉각방법은 고온의 연소가스와 접촉하는 접촉면인 유출판(2)에 상기 유출판(2)을 관통하는 다수의 유출구(6)를 형성시킨 후 막냉각을 이용하여 접촉면을 보호하는 것과 함께 그 안쪽 내부에 냉각공기를 분사하는 다수의 분사구(4)가 형성된 분사판(4)을 설치하여 접촉면의 내면을 충돌제트로 냉각시켜주는 방법이다. As shown in Figs. 1 and 2, the conventional impingement jet / outflow cooling method forms a plurality of outlets 6 penetrating the outlet plate 2 in the outlet plate 2, which is a contact surface in contact with hot combustion gas. It is a method of cooling the inner surface of the contact surface with a collision jet by installing a spray plate (4) formed with a plurality of injection holes (4) for spraying cooling air inside the inside and protecting the contact surface by using film cooling. .
이러한 종래의 냉각방법은 연소실에서 발생한 고온의 연소가스와 접촉하는 구성요소들의 냉각을 극대화할 수 있으며, 이를 통해 그 구성요소들의 내구성을 향상시킬 수 있고, 작동조건에 따라 다양하게 유출판과 분사판의 거리, 유출구(막냉각홀)와 분사구의 배열 등의 연소실 내벽구조를 변형하는 것이 가능하다. This conventional cooling method can maximize the cooling of the components in contact with the high temperature combustion gas generated in the combustion chamber, thereby improving the durability of the components, depending on the operating conditions of the outlet plate and the injection plate in various ways It is possible to modify the combustion chamber inner wall structure such as the distance, the arrangement of the outlet (membrane cooling hole) and the injection port.
그러나 연소실의 내벽을 냉각함에 있어서, 충돌제트/유출 냉각방법이 적용되는 위치에 따라 유출판(2)과 분사판(4) 사이에는 냉각공기의 횡방향 유동이 존재하는 영역이 발생하고, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 충돌제트/유출 냉각이 이루어지는 영역의 상류 부근에 외부로의 유출냉각 없이 충돌분류만에 의한 냉각이 적용되는 영역이 존재하거나, 냉각유체의 공급을 원활히 하기 위해 유출판(2)의 내측뿐만이 아니라 유출판(2)과 분사판(4) 사이의 냉각공기 이동경로에 냉각유체가 공급되는 경우가 발생될 수 있으며, 이에 따라 횡방향 유동이 필연적으로 발생하게 된다. However, in cooling the inner wall of the combustion chamber, an area in which the lateral flow of cooling air exists between the outlet plate 2 and the injection plate 4 occurs depending on the position where the impingement jet / outflow cooling method is applied. As shown in FIG. 2, there is a region to which cooling by only the collision classification is applied without upstream cooling to the outside near the upstream region of the collision jet / outflow cooling, or to smoothly supply the cooling fluid. Cooling fluid may be supplied to the cooling air movement path between the outlet plate 2 and the injection plate 4 as well as the inside of the inside, and thus a transverse flow inevitably occurs.
특히, 상기 횡방향 유동은 분사판(4)을 통해 나오는 제트(분류)가 횡방향의 유동 방향으로 편향되며, 유출판(2)의 내면에 충돌된 후 유출판(2)의 내면의 표면을 따라 분산되는 벽 제트가 횡방향 유동에 의해 하류로 쓸려나가기 때문에 충돌분류에 의한 냉각성능 저하를 유발하는 문제점 등이 있다. In particular, the transverse flow is such that jets (classification) exiting the jet plate 4 are deflected in the transverse direction and impinge on the inner surface of the outlet plate 2 and then dispersed along the surface of the inner surface of the outlet plate 2. Since the wall jet is swept downstream by the lateral flow, there is a problem of causing a decrease in cooling performance due to collision classification.
도 3은 분사구(4)와 유출구(2)를 엇갈리게 위치시킨 엇갈림 배열에 대한 유출판(2) 내면에서의 열전달계수를 나타낸 것으로서, 상기 열전달계수가 높을수록 냉각성능이 뛰어난 것이라고 할 수 있는 바, 등선도에서 색이 진할수록 냉각성능이 뛰어난 것을 의미한다. Figure 3 shows the heat transfer coefficient on the inner surface of the outlet plate 2 for the staggered arrangement in which the injection port 4 and the outlet 2 are staggered, the higher the heat transfer coefficient can be said to be excellent cooling performance bar, isoline The darker the color in the figure, the better the cooling performance.
이때, 도 3에서 점선으로 표시된 원은 분사구(8)를 나타내고, 2개의 동심원은 유출구(6)를 나타낸다. 따라서 분사구(8)를 통해서 분사된 유동(충돌제트)은 이후 유출구(6)를 통해서 외부로 배출되어 고온의 연소가스로부터 유출판(2)의 외면을 보호하는 역할을 하게 된다.At this time, the circle indicated by the dotted line in Fig. 3 represents the injection port (8), the two concentric circles represent the outlet (6). Therefore, the flow (collision jet) injected through the injection hole 8 is then discharged to the outside through the outlet 6 serves to protect the outer surface of the outlet plate 2 from the hot combustion gas.
여기서, 상기 도 3의 엇갈림 배열에 대한 열전달분포는 이하에서 설명될 본 고안의 연소실 내벽구조에 따른 열전달분포에 대한 하나의 비교기준이 된다. Here, the heat transfer distribution for the staggered arrangement of FIG. 3 is one comparative reference for the heat transfer distribution according to the inner wall structure of the combustion chamber of the present invention to be described below.
한편, 도 3에서 어두운 부분일수록 열전달계수가 높아 열전달이 잘 일어나는 부분으로서, 냉각 또한 잘 되고 있는 부분이다. 이때, 기호 d는 유출구(6)의 직경을 나타내며, z는 세로축 방향의 변위, 및 x는 가로축 방향의 변위를 나타낸다.On the other hand, the darker portion in Figure 3, the higher the heat transfer coefficient, the heat transfer is a well occurring portion, the cooling is also well. At this time, the symbol d represents the diameter of the outlet 6, z represents the displacement in the vertical axis direction, and x represents the displacement in the horizontal axis direction.
전반적으로, 연소실 내벽구조의 내면에서의 열전달계수 분포를 보면, 충돌분류에 의해 열전달계수가 증가하는 영역이 횡방향 유동에 의해 하류방향(x 방향)으로 치우치며, 매우 불균일하게 열전달계수가 변화하는 것을 알 수 있다. 특히, 유출구(6)가 위치한 영역에서 열전달계수가 상대적으로 낮은 영역이 형성된다. 따라서 이러한 특성으로 인하여 유출판(2) 내면에서의 냉각성능이 감소하고, 불균일한 냉각으로 인한 열응력 발생 등으로 연소실 내벽 요소의 내구성에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.Overall, the heat transfer coefficient distribution on the inner surface of the inner wall of the combustion chamber shows that the area where the heat transfer coefficient increases due to the collision classification is biased in the downstream direction (x direction) by the transverse flow, and the heat transfer coefficient changes very unevenly. It can be seen that. In particular, a region having a relatively low heat transfer coefficient is formed in the region where the outlet 6 is located. Therefore, due to this characteristic, the cooling performance at the inner surface of the outlet plate 2 is reduced, and thermal stress due to non-uniform cooling causes adverse effects on the durability of the inner wall element of the combustion chamber.
본 고안은 전술한 문제점을 극복하기 위하여 도출된 것으로서, 연소가스의 흐름방향에 대한 유출판 내면의 횡방향(수직으로) 유동에 대항하는 적어도 하나의 사각형 핀-휜을 구비함으로써, 횡방향 유동으로부터 충돌분류를 보호하여 유출판 내면에서 높고 균일한 열전달 분포를 얻으며, 사각형상의 핀-휜이 분사판과 유출판에 서로 접하게 하여 연소실 내벽구조의 구조적인 강도를 증가시키고, 핀-휜으로 인해 전열면적이 증가되어, 전도에 의한 냉각이 이루어지도록 함으로써 상기 연소실 내벽구조의 전체적인 구조적 강도 및 냉각성능이 증가되는 것을 허용하는 터빈엔진의 연소실 내벽구조를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다.The present invention was derived to overcome the above-described problems, and has at least one rectangular fin- 휜 against the lateral (vertical) flow of the inner surface of the outlet plate relative to the flow direction of the combustion gas, thereby colliding from the lateral flow. High and uniform heat transfer distribution on the inner surface of the outlet plate is achieved by protecting the fractionation.The rectangular fin-pin contacts the spray plate and the outlet plate to increase the structural strength of the inner wall structure of the combustion chamber, and the heat transfer area increases due to the fin-pin. It is a technical problem to provide a combustion engine inner wall structure of a turbine engine which allows the cooling by conduction to be conducted, thereby allowing the overall structural strength and cooling performance of the inner wall structure of the combustion chamber to be increased.
한 가지 관점에서, 본 고안은 냉각유체가 분사되는 하나 이상의 분사구를 갖는 연소실 내벽 외측에 구비되는 분사판 상기 분사판과 평행하게 연소실 내벽 내측에 구비되어 연소실 내의 연소가스와 접촉하며, 분사된 냉각유체의 유출을 허용하는 하나 이상의 유출구를 갖는 유출판 및 상기 분사판에 구비된 하나 이상의 분사구 사이에 위치하며 그 일측이 상기 분사판에 연결설치되고 분사판에 연결설치된 일측에 대향되는 타측이 유출판에 연결설치되는 하나 이상의 사각형 핀-휜을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈엔진의 연소실 내벽구조를 제공한다.In one aspect, the present invention is the injection plate provided on the outer side of the combustion chamber inner wall having one or more injection holes for the cooling fluid is injected inside the combustion chamber inner wall parallel to the injection plate in contact with the combustion gas in the combustion chamber, the injected cooling fluid Located between the outlet plate having one or more outlets to allow the outflow of the outlet plate and one or more injection holes provided in the injection plate and one side thereof is connected to the injection plate and the other side is connected to the injection plate is connected to the installation plate It provides a combustion chamber inner wall structure of the gas turbine engine, characterized in that it comprises one or more rectangular fin-pin.
다른 관점에서, 본 고안에 따른 핀-휜은 통공성을 포함하는 것을 제공한다.In another aspect, the pin-pin according to the present invention provides for including porosity.
본 고안에 따른 연소실 내벽구조는 고온 고압의 연소가스가 발생하여 흐르는 연소실의 내벽구조라면 어떠한 연소실 내벽구조라도 상기 연소실 내벽구조에 해당될 것이지만, 바람직하게는 가스터빈엔진의 연소실 내벽구조를 의미하며, 보다 특정적으로는, 연소실 내벽의 냉각을 위해 충돌제트/유출 냉각방법이 사용될 수 있는 연소실 내벽구조가 좋고, 더욱 바람직하게는 냉각유체, 예를 들면 냉각공기의 이동경로를 제공하는 분사판과 상기 분사판으로부터 제공되는 냉각유체를 연소가스와 접촉시키기 위한 이동경로를 제공하는 유출판으로 구성된 연소실 내벽구조가 좋다.Combustion chamber inner wall structure according to the present invention is any inner wall structure of the combustion chamber if the inner wall structure of the combustion chamber in which the high-temperature high-pressure combustion gas flows, but preferably means a combustion chamber inner wall structure of the gas turbine engine, More specifically, the combustion chamber inner wall structure in which the impingement jet / outflow cooling method can be used for cooling the inner wall of the combustion chamber is good, and more preferably, the injection plate and the spray plate which provide a moving path of the cooling fluid, for example, cooling air. The combustion chamber inner wall structure which consists of the outflow plate which provides the movement path for contacting the cooling fluid provided from the injection plate with the combustion gas is preferable.
여기서, 상기 분사판은 냉각유체의 이동경로를 제공하기 위해 분사판을 관통하는 적어도 하나 이상의 분사구가 구비되어 있고, 상기 유출판은 분사구로부터 제공되는 냉각유체의 이동경로를 제공하기 위해 상기 유출판을 관통하는 적어도 하나 이상의 유출구가 구비되어 있다.Here, the injection plate is provided with at least one injection hole through the injection plate to provide a movement path of the cooling fluid, the outlet plate is passed through the outlet plate to provide a movement path of the cooling fluid provided from the injection hole At least one outlet is provided.
특정 양태로서, 상기 분사판 및 유출판을 서로 겹치도록 인위적으로 수평면 상에 놓을 경우, 분사판에 구비되는 분사구 및 유출판에 구비되는 유출구의 위치가 서로 엇갈리도록, 바람직하게는 지그재그(zig-zag) 형태로 엇갈리도록, 더욱 바람직하게는 분사구 및 유출구가 서로 순차적으로 지그재그 형태로 엇갈리도록 위치하는 것이 좋다.In a particular embodiment, when the spray plate and the outlet plate are artificially placed on the horizontal plane so as to overlap each other, the positions of the injection hole provided in the spray plate and the outlet port provided in the outlet plate are staggered, preferably in a zig-zag shape. In order to be staggered, more preferably, the injection port and the outlet port are staggered in a zigzag form.
본 고안에 따른 핀-휜은 가스터빈엔진의 연소실에서 발생하는 연소가스의 흐름방향에 대하여 수직으로 설치되어 상기 분사판과 유출판 사이를 따라 흐르는 냉각유체의 횡방향 유동에 대항하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성하기 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 핀-휜이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 사각형 핀-휜을 사용하는 것이 좋다.Fin- 휜 according to the present invention is installed to be perpendicular to the flow direction of the combustion gas generated in the combustion chamber of the gas turbine engine to counter the lateral flow of the cooling fluid flowing between the injection plate and the outlet plate, for this purpose Any pin-pin may be used as long as it is conventionally used in the art to achieve the above, but it is preferable to use a rectangular pin-pin.
이때, 상기 핀-휜의 위치는 상기 연소가스의 흐름방향 즉, 연소실 내벽구조의 길이방향을 따라 흐르는 냉각유체를 기준으로 수직으로 설치되는 것이 좋으며, 추천하기로는 연소실 내벽구조의 길이방향을 따라 형성된 분사구와 분사구 사이에 설치되는 것이 좋고, 설치되는 상기 핀-휜의 개수는 적어도 하나 이상이 설치되며, 그 개수는 이에 한정하는 것이 아니라 필요에 따라 선택적으로 변동가능하다. At this time, the position of the fin- 휜 is preferably installed vertically with respect to the flow direction of the combustion gas, that is, the cooling fluid flowing along the longitudinal direction of the inner wall structure of the combustion chamber, preferably, formed along the longitudinal direction of the inner wall structure of the combustion chamber It is preferable to be provided between the injection hole and the injection hole, the number of the pin- 휜 to be installed is provided at least one, the number is not limited to this can be selectively varied as necessary.
이와 같은 핀-휜은 특정적으로 유출판과 분사판 사이의 유동 압력손실이 적게 요구되는 경우, 그 재질을 통공성 및/또는 통기성 물질로 구성하거나, 통상적인 핀-휜에 다수의 구멍을 형성시켜 통공된 형태를 갖도록 할 수 있다.Such pin-pins may be constructed of porous and / or breathable materials, or, in particular, by forming a plurality of holes in a conventional pin-pin, where a small flow pressure loss between the outlet plate and the jet plate is required. It may have a perforated form.
이하 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 고안의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the combustion chamber inner wall structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following description is only for describing the present invention in detail, and is not intended to limit the scope of the present invention by the following description.
도 4는 본 고안에 따른 연소실의 내벽구조를 나타내는 구성도, 도 5는 본 고안에 따른 핀-휜의 양태를 나타내는 사시도, 도 6은 본 고안에 따른 핀-휜의 다른 양태를 나타내는 사시도, 도 7은 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 나타내는 평면도, 도 8은 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 따라 흐르는 냉각유체의 흐름을 나타내는 도, 도 9는 본 고안에 따른 핀-휜을 따라 흐르는 냉각유체의 흐름을 나타내는 도로서 함께 설명한다.Figure 4 is a block diagram showing the inner wall structure of the combustion chamber according to the present invention, Figure 5 is a perspective view showing an aspect of the fin-pin according to the present invention, Figure 6 is a perspective view showing another embodiment of the pin-pin according to the present invention, 7 is a plan view showing a combustion chamber inner wall structure according to the present invention, Figure 8 is a view showing the flow of cooling fluid flowing along the combustion chamber inner wall structure according to the present invention, Figure 9 is a view of the cooling fluid flowing along the fin- 휜 according to the present invention It demonstrates together as a figure which shows a flow.
도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 가스터빈엔진의 연소실 내벽구조는 거시적인 관점에서, 연소실로부터 배출되는 연소가스와 접촉하는 유출판(2), 상기 유출판(2)과 평행하게 일정거리 이격되도록 설치된 분사판(4) 및 상기 유출판(2)과 분사판(4)의 일측에 연결설치되는 사각형 핀-휜(10)으로 구성되어 있다. As shown in Fig. 4 to 9, the combustion chamber inner wall structure of the gas turbine engine according to the present invention is a macroscopic view, in parallel with the outlet plate 2, the outlet plate 2 in contact with the combustion gas discharged from the combustion chamber It consists of a jet plate 4 and a rectangular pin- 휜 (10) connected to one side of the discharge plate (2) and the injection plate 4 installed to be spaced apart by a predetermined distance.
이에, 전술한 연소실 내벽구조를 보다 상세하게 살펴보면, 본 고안에 따른 연소실 내벽구조는 냉각유체가 분사되는 하나 이상의 분사구(8)를 갖는 연소실 내벽 외측에 구비되는 분사판(4), 상기 분사판(4)과 평행하게 연소실 내벽 내측에 구비되어 연소실 내의 연소가스와 접촉하며 분사된 냉각유체의 유출을 허용하는 하나 이상의 유출구(6)를 갖는 유출판(2) 및 상기 분사판(4)에 구비된 하나 이상의 분사구(8) 사이에 위치하며 그 일측이 상기 분사판(4)에 연결설치되고 분사판(4)에 연결설치된 일측에 대향되는 타측이 유출판(2)에 연결설치되는 하나 이상의 사각형 핀-휜(10)으로 구성된다.Accordingly, the combustion chamber inner wall structure according to the present invention will be described in more detail. The combustion chamber inner wall structure according to the present invention is provided with an injection plate 4 and an injection plate provided outside the combustion chamber inner wall having one or more injection holes 8 through which cooling fluid is injected. 4 and an outlet plate 2 having one or more outlet ports 6 provided inside the combustion chamber inner wall in parallel with the combustion chamber and allowing discharge of the injected cooling fluid. One or more rectangular pin- 휜 located between the injection holes 8 and one side thereof is connected to the injection plate 4 and the other side opposite to one side connected to the injection plate 4 is connected to the outlet plate 2. It consists of (10).
여기서, 상기 연소실 내벽구조를 구성하는 유출판(2) 및 분사판(4)은 서로 일정간격 이격되도록 설치되는 바, 그 간격은 상기 핀-휜(10)의 높이에 대응되며, 상기 유출판(2) 및 분사판(4) 사이의 공간을 따라 냉각유체가 연소가스의 흐름방향으로 흐르게 된다.Here, the outlet plate 2 and the injection plate 4 constituting the inner wall structure of the combustion chamber are installed to be spaced apart from each other by a predetermined interval, the interval corresponding to the height of the fin- 휜 10, the outlet plate (2) And a cooling fluid flows in the flow direction of the combustion gas along the space between the injection plates 4.
이때, 상기 유출판(2)은 연소실로부터 배출되는 연소가스와 접촉되는 접촉면으로 제공되므로 본 고안에서는 연소실 내벽의 내측으로 지칭하고, 상기 분사판(4)은 유출판(2)과 일정거리로 평행하게 유지되도록 연소실의 외벽과 근접한 위치에 구비되므로 본 고안에서는 연소실 내벽의 외측으로 지칭할 수 있다.At this time, since the outlet plate 2 is provided as a contact surface in contact with the combustion gas discharged from the combustion chamber, in the present invention, the outlet plate 2 is referred to as an inner side of the inner wall of the combustion chamber, and the injection plate 4 is kept in parallel with the outlet plate 2 at a predetermined distance. Since it is provided in a position as close to the outer wall of the combustion chamber as possible in the present invention may be referred to as the outside of the inner wall of the combustion chamber.
본 고안에 따른 분사판(4)은 냉각유체의 이동경로를 제공하기 위해 분사판(4)을 관통하는 적어도 하나 이상의 분사구(8)가 구비되어 있고, 상기 유출판(2)은 분사구(8)로부터 제공되는 및/또는 상기 유출판(2) 및 분사판(4) 사이를 이동하는 냉각유체가 연소가스의 이동경로로 제공되도록 하기 위해 상기 유출판(2)을 관통하는 적어도 하나 이상의 유출구(6)가 구비되어 있다. The injection plate 4 according to the present invention is provided with at least one injection hole 8 penetrating through the injection plate 4 to provide a movement path of the cooling fluid, and the discharge plate 2 is provided from the injection hole 8. At least one outlet 6 is provided through the outlet plate 2 to provide a cooling fluid that is provided and / or moves between the outlet plate 2 and the jet plate 4 as a path of combustion gas. It is.
여기서, 상기 분사판(4)에 구비되는 분사구(8) 및 유출판(2)에 구비되는 유출구(6)의 위치는 서로 엇갈리도록, 바람직하게는 지그재그 형태로 엇갈리도록, 더욱 바람직하게는 분사구 및 유출구가 서로 순차적으로 지그재그 형태로 엇갈리도록 각각의 분사판(4) 및 유출판(2)에 형성되는 것이 좋다.Here, the positions of the injection hole 8 provided in the injection plate 4 and the discharge hole 6 provided in the discharge plate 2 are staggered with each other, preferably staggered in a zigzag form, and more preferably, the injection hole and the discharge port. Is preferably formed in each of the jet plate 4 and the outlet plate 2 to be staggered in a zigzag form sequentially.
특정적으로 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 구성하는 분사판(4)은 냉각유체가 분사되는 다수개의 열로 정렬된 분사구(8)를 포함하고, 유출판(2)은 각각의 열로 정렬된 분사구(8)에 대해 각각 삼각형의 꼭지점이 형성되도록 하는 위치에 유출구(6)가 형성되도록 구성될 수 있다. Specifically, the injection plate 4 constituting the combustion chamber inner wall structure according to the present invention includes a plurality of rows of injection holes 8 into which cooling fluid is injected, and the outlet plate 2 includes injection holes 8 arranged in each row. It can be configured such that the outlet 6 is formed at a position such that the vertices of the triangle are formed with respect to each other.
이때, 상기 유출판(2)은 분사판(4)과 마주하는 내면에 격벽으로 제공되도록 연소가스의 이동방향에 대하여 종방향 즉, 수직으로 형성된 다수개의 사각형상 핀-휜(10)이 구비된다.At this time, the outlet plate 2 is provided with a plurality of rectangular fin-pin 10 formed in the longitudinal direction, that is perpendicular to the moving direction of the combustion gas to be provided as a partition on the inner surface facing the injection plate (4).
본 고안에 따른 핀-휜(10)은 가스터빈엔진의 연소실에서 발생하는 연소가스의 흐름방향에 대하여 수직으로 설치되어 상기 분사판(4)과 유출판(2) 사이를 따라 흐르는 냉각유체의 횡방향 유동에 대항하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성하기 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 핀-휜(10)이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 사각형 핀-휜(10)을 사용하는 것이 좋다.Fin- 휜 10 according to the present invention is installed perpendicular to the flow direction of the combustion gas generated in the combustion chamber of the gas turbine engine transverse direction of the cooling fluid flowing along between the injection plate 4 and the outlet plate (2) In order to counter the flow, any of the pin-pin 10 commonly used in the art can be used to achieve this purpose, but it is preferable to use the square pin-pin 10. .
이때, 상기 핀-휜(10)이 설치되는 위치는 상기 연소가스의 흐름방향 즉, 연소실 내벽구조의 길이방향을 따라 흐르는 냉각유체를 기준으로 수직으로 설치되는 것이 좋고, 추천하기로는 연소실 내벽구조의 길이방향을 따라 형성된 분사구(8)와 분사구(8) 사이에 설치되는 것이 좋으며, 설치되는 상기 핀-휜(10)의 개수는 적어도 하나 이상이 설치되지만, 바람직하게는 분사구(8) 및 분사구(8) 사이에 모두 설치되는 것이 좋고, 그 개수는 선택적으로 변동 가능하고, 바람직하게는 다수개의 핀-휜(10)을 서로 평행하게 설치하는 것이 좋다.At this time, the location where the fin- 휜 10 is installed is preferably installed vertically with respect to the cooling fluid flowing along the flow direction of the combustion gas, that is, the longitudinal direction of the inner wall of the combustion chamber, preferably, the inner wall of the combustion chamber It is preferable to be installed between the injection hole 8 and the injection hole 8 formed along the longitudinal direction, and the number of the pin- 휜 10 to be installed is provided at least one, but preferably the injection hole 8 and the injection hole ( 8) It is good to provide all in between, the number can change selectively, Preferably it is good to provide several pin-pins 10 in parallel with each other.
한편, 전술한 사각형 핀-휜(10)은 보다 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 그 폭(W)이 분사구(8)의 직경(D)보다 크고, 상기 분사구(8)와 분사구(8) 사이 간격(P)보다 작도록 하며, 횡방향을 따라 분사구(8)와 분사구(8) 사이에 서로 평행하도록 위치하는 것이 좋다.On the other hand, the above-described rectangular pin- 휜 10 is more specifically, as shown in Figure 7, the width (W) is larger than the diameter (D) of the injection port 8, the injection port 8 and the injection port (8) It is better to be smaller than the spacing (P) between the, and positioned parallel to each other between the injection port 8 and the injection port 8 along the transverse direction.
이와 같이, 본 고안에 따른 유출판(2) 및 분사판(4) 사이에 사각형 핀-휜(10)이 설치되는 경우, 상기 사각형 핀-휜(10)은 유출판(2)과 분사판(4) 사이에 존재하는 횡방향 유동이 충돌분류에 미치는 영향을 감소시켜, 결과적으로 유출판(2) 내면의 열전달에 미치는 영향을 감소시키도록 작용하며, 이는 냉각성능이 낮은 영역을 최소화하여 연소실 내벽에 높고 균일한 냉각성능을 제공한다. As such, when the rectangular fin-pin 10 is installed between the outlet plate 2 and the jetting plate 4 according to the present invention, the rectangular pin-pin 10 is the outlet plate 2 and the jetting plate 4. It reduces the influence of the transverse flow between the collision classification and, consequently, to reduce the influence on the heat transfer of the inner surface of the outlet plate 2, which minimizes the region with low cooling performance and thus provides high and uniformity in the combustion chamber inner wall. Provides cooling performance.
또한, 본 고안에 따른 사각형 핀-휜(10)은 유출판(2) 및 분사판(4) 사이에 연결설치되어 추가적으로 연소실 내벽의 구조적 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연소실 내벽 상의 전열면적을 증가시켜 연소실 내벽의 냉각성능 향상 및 이에 따른 각 구성요소의 내구성 증가를 도모할 수 있도록 한다. In addition, the rectangular fin- 휜 10 according to the present invention is connected between the outlet plate 2 and the injection plate 4 can not only increase the structural strength of the combustion chamber inner wall, but also increase the heat transfer area on the combustion chamber inner wall. In order to improve the cooling performance of the inner wall of the combustion chamber and thereby increase the durability of each component.
이에, 본 고안에 따른 핀-휜(10)을 포함하는 연소설비의 내벽구조의 유체흐름을 살펴보면, 도 8에 도시된 바와 같이 유출판(2) 및 분사판(4) 사이에 사각형 핀-휜(10)이 구비되어 횡방향 유동에 의해 충돌분류에 미치는 영향이 감소됨으로써 충돌분류가 유출판(2)의 내면에 충돌한 이후 상류 및 폭 방향으로 더욱 퍼지게 되어 종래의 냉각방법에서 나타나는 열전달계수가 낮은 영역이 축소 또는 소멸하게 된다.Thus, looking at the fluid flow of the inner wall structure of the combustion facility including the fin- 휜 10 according to the present invention, as shown in Figure 8, the rectangular fin- 휜 (between the outlet plate 2 and the injection plate 4) 10) is provided so that the impact on the impact classification by the transverse flow is reduced, so that the impact classification is further spread in the upstream and the width direction after impacting the inner surface of the outlet plate (2), the area of low heat transfer coefficient appears in the conventional cooling method This shrinks or dies out.
이는 연소실 내벽이 보다 균일하게 냉각되도록 하는 것으로서, 사각형 핀-휜(10)이 분사판(4)과 유출판(2)에 서로 접하도록 하여 구조적인 강도를 증가시키는 효과를 추가로 기대할 수 있으며, 핀-휜(10)의 설치로 인한 전열면적의 증가로 인해 냉각성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. This allows the inner wall of the combustion chamber to be more uniformly cooled, and the rectangular fin- 휜 10 is brought into contact with the injection plate 4 and the outlet plate 2 so that the structural strength can be further increased. Due to the increase in heat transfer area due to the installation of-휜 (10), the cooling performance can be improved.
한편, 본 고안에 따른 사각형 핀-휜(10)은 분사판(4)과 유출판(2) 사이의 냉각유체 이동경로에 설치되므로 상기 냉각유체의 유동을 방해하여 압력손실을 증가시키고, 상기 압력손실에 따라 유출판(2)의 유출구(6)를 통해 배출되는 냉각유체의 유동에 불균일성을 증가시켜 작동조건에 따라서 압력손실이 연소실 내벽 냉각성능을 결정하는데 중요한 인자가 될 수 있다.On the other hand, since the rectangular pin- 휜 10 according to the present invention is installed in the cooling fluid movement path between the injection plate 4 and the outlet plate 2, it increases the pressure loss by preventing the flow of the cooling fluid, the pressure loss As a result, the nonuniformity in the flow of the cooling fluid discharged through the outlet 6 of the outlet plate 2 increases, so that the pressure loss may be an important factor in determining the combustion chamber inner wall cooling performance according to the operating conditions.
특히, 당업계에서 일반적으로 사용되는 핀-휜(10)의 경우는 비투과성 재질로 제작되기 때문에 냉각유체의 유동을 방해하는 효과가 증가하는 바, 본 고안에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 필요에 따라, 상기 사각형 핀-휜(10)을 통공성 및/또는 통기성 물질로 구성하거나, 비투과성 재질에 다수의 구멍(12)을 형성시켜 핀-휜(10)에 통공되는 성질을 부가할 수 있다.In particular, in the case of the pin- 휜 (10) generally used in the art is made of a non-permeable material increases the effect of hindering the flow of the cooling fluid, the present invention, if necessary to overcome this problem The rectangular pin-pin 10 may be made of a porous and / or breathable material, or a plurality of holes 12 may be formed in a non-permeable material to add a property to be penetrated through the pin-pin 10.
이는 도 6에 나타낸 바와 같이, 핀-휜(10)에 통공성 또는 통기성을 부여할 경우 핀-휜(10)의 유동을 방해하는 효과가 상대적으로 감소하여 유로 내의 압력손실이 감소되면서, 핀-휜(10)의 설치로 인한 유출판(2)과 분사판(4) 사이에 존재하는 횡방향 유동이 충돌분류에 미치는 영향을 감소시키켜 유출판(2)에 대한 냉각성능을 향상시킬 수 있고, 유체의 유동과 접촉하는 유효 접촉면적이 통공성 및/또는 통기성을 갖지 않는 종래의 핀-휜(10)보다 크기 때문에 전열면적 증가에 따른 효과를 함께 기대할 수 있다. As shown in FIG. 6, when the air permeability or air permeability is imparted to the pin-ch 10, the effect of hindering the flow of the pin-ch 10 is relatively reduced, thereby reducing the pressure loss in the flow path. The cooling effect on the outlet plate 2 can be improved by reducing the influence of the transverse flow existing between the outlet plate 2 and the injection plate 4 due to the installation of the fan 10 on the impact classification. Since the effective contact area in contact with the flow of is larger than the conventional fin-pin 10 having no air permeability and / or air permeability, the effect of increasing the heat transfer area can be expected together.
그러므로 본 고안에 따른 핀-휜(10)은 특정적으로 유출판(2)과 분사판(4) 사이의 유동 압력손실이 적게 요구되는 경우, 그 재질을 통공성 및/또는 통기성 물질로 구성하거나, 통상의 핀-휜(10)에 다수의 구멍을 형성시켜 통공된 형태를 갖도록 할 수 있다. Therefore, the pin-wheel 10 according to the present invention is specifically made of a porous material and / or a breathable material when the flow pressure loss between the outlet plate 2 and the injection plate 4 is required less, It is possible to form a plurality of holes in the conventional pin-pin (10) to have a through shape.
이하에서 실시예를 통하여 본 고안을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 고안을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 고안의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention in detail and are not intended to limit the scope of the present invention by these examples.
<실시예 1><Example 1>
300mm × 300mm × 20mm 크기를 갖는 판에 직경 10mm의 크기의 구멍을 60mm 간격으로 일정하게 형성시켜 유출구 또는 분사구를 갖는 유출판 및 분사판을 제작하였다. 여기서 분사구와 유출구는 도식 7에 도시된 바와 같이 서로 엇갈도록 지그재그 형태로 위치되도록 하였다.A hole having a diameter of 10 mm was formed in a plate having a size of 300 mm × 300 mm × 20 mm at regular intervals of 60 mm to produce an outlet plate and a jet plate having an outlet port or a jet port. Here, the injection port and the outlet port are positioned in a zigzag form to be staggered with each other as shown in Scheme 7.
그 다음, 상기 각각의 유출판 및 분사판 20mm의 간격으로 평행하게 설치한 후에 유출판과 분사판에 유입되는 횡방향 냉각유체가 한방향으로만 흘러갈 수 있도록 입구부와 출구부를 제외한 나머지 외부 공각을 격벽으로 격리시켰다.Then, after installing each of the outlet plate and the injection plate in parallel at intervals of 20 mm, the remaining external spaces except the inlet and the outlet parts are partitioned so that the lateral cooling fluid flowing into the outlet plate and the injection plate flows in only one direction. Isolate.
그 다음, 상기 유출판과 분사판 사이에 높이 20mm, 폭이 300mm인 덕트를 형성시키고, 상기 유출판과 분사판의 사이에 30mm × 20mm의 단면을 갖고 두께가 5mm에 해당되는 사각형상 핀-휜을 유출판 및 분사판의 길이방향에 대하여 수직으로 설치하였다. 여기서, 상기 분사판과 유출판 사이의 간격과 사각핀의 높이는 20mm로서 동일하도록 하여 상기 핀-휜을 분사판과 유출판과 연결설치하였고, 설치되는 사각형 핀-휜의 개수는 분사판에 설치된 분사구의 개수와 동일하였다.Next, a duct 20 mm in height and 300 mm in width is formed between the outlet plate and the jet plate, and a rectangular pin- 핀 having a cross section of 30 mm x 20 mm and a thickness of 5 mm is formed between the outlet plate and the jet plate. And perpendicular to the longitudinal direction of the jetting plate. Here, the spacing between the spray plate and the outlet plate and the height of the square pin is equal to 20mm, and the pin- 휜 is connected to the spray plate and the outlet plate, and the number of square pin- 휜 s installed is the number of injection holes installed in the spray plate. Was the same as
그 다음, 상기 유출판, 분사판 및 핀-휜을 포함하는 실험 덕트부를 본 고안을 위해 자체 제작한 유동공급장치에 장착한 후 2개의 7.5HP 블로워(blower)[효성중공업, 한국]를 이용하여 각각 분사구의 직경과 덕트의 수력직경을 기준으로 한 레이놀드 수 10,000과 12,000에 해당되는 냉각공기를 유입시켜 실험을 수행하였다. Then, the experimental duct part including the outlet plate, the jet plate and the pin-shut was mounted in a self-made flow supply device for the present invention, and then each of two 7.5HP blowers (Hyosung Heavy Industries, Korea) were used. The experiment was performed by introducing cooling air corresponding to the Reynolds number of 10,000 and 12,000 based on the diameter of the nozzle and the hydraulic diameter of the duct.
이 때, 오리피스 플로우미터(orifice flowmeter)를 이용하여 실험에 사용된 냉각공기의 양을 측정하였다. At this time, the amount of cooling air used in the experiment was measured using an orifice flowmeter.
그 결과를 도 10에 나타냈다.The result is shown in FIG.
도 10에 나타낸 바와 같이, 횡방향으로 서로 이웃하는 두개의 분사구(2) 사이에 적어도 하나의 핀-휜(10)을 설치함으로써, 핀-휜(10)이 설치되지 않은 경우 발생하는 유출구(6) 사이의 열전달계수가 낮은 영역이 감소하거나 소멸되는 것을 알 수 있다. 이와 함께 충돌분류에 의해 열전달계수가 증가하는 영역이 증가하며, 전체적인 열전달계수 분포가 보다 균일해진 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, at least one pin-ch 10 is provided between two injection holes 2 adjacent to each other in the lateral direction, so that the outlet 6 generated when the pin-ch 10 is not provided. It can be seen that the area with low heat transfer coefficients between) decreases or disappears. In addition, it can be seen that the area where the heat transfer coefficient increases due to the collision classification increases, and the overall heat transfer coefficient distribution becomes more uniform.
<실시예 2><Example 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 사각형 핀-휜 대신 통공성 및/또는 통기성을 갖는 핀-휜을 사용하였다. In the same manner as in Example 1, but instead of a square pin- 휜 was used a pin-pin having air permeability and / or breathability.
이때, 상기 통공성 및/또는 통기성을 갖는 핀-휜을 제조하기 위해 실시예 1에서 사용된 30mm ××20mm의 단면을 갖는 비투과성 재질의 핀-휜에 직경 2.5mm 구멍을 일정한 간격으로 총 10개 통공시켰다. At this time, a hole of 2.5 mm in diameter at regular intervals was formed in a pin-shape of a non-permeable material having a cross-section of 30 mm x 20 mm used in Example 1 to manufacture the perforated and / or breathable pin-sew. The dog was vented.
그 다음 실시예 1과 동일한 방법으로 각각 분사구의 직경과 덕트의 수력직경을 기준으로 한 레이놀드 수 10,000과 12,000에 해당되는 냉각공기를 유입시켜 실험을 수행하였다. Then, in the same manner as in Example 1, the experiment was performed by introducing the cooling air corresponding to the Reynolds number 10,000 and 12,000 based on the diameter of the injection port and the hydraulic diameter of the duct, respectively.
그 결과를 도 11 및 도 12로 나타냈다.The results are shown in FIGS. 11 and 12.
도 11에 나타낸 바와 같이, 실시예 2에 따른 통공성 및/또는 통기성 핀-휜을 사용하는 경우, 실시예 1에 따른 핀-휜을 사용하는 경우에 비해 약 50% 압력손실이 감소하는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 11, when using the porous and / or breathable pin-chan in accordance with Example 2, the pressure loss was reduced by about 50% compared to the case of using the pin-chan in accordance with Example 1. .
도 12에 나타낸 바와 같이, 실시예 1과 같이 핀-휜의 역할을 갖기 때문에 충돌분류가 유출판 내면에 충돌한 이후 상류 및 폭 방향으로 벽제트가 넓게 퍼지는 효과를 가지며, 통기성을 통해 핀-휜에서도 유체의 유동이 균일하게 배출되므로 핀-휜(10) 하류에서도 냉각성능이 증가되는 효과를 가지며 핀-휜 모서리에서의 급격한 열전달계수 변화가 관찰되지 않았다.As shown in FIG. 12, since it has a role of pin- 휜 as in Example 1, it has an effect that the wall jet spreads widely in the upstream and the width directions after the collision classification impinges on the inner surface of the outflow plate, and also through the air-permeable pin- 휜 Since the flow of the fluid is uniformly discharged, the cooling performance is also increased downstream of the fin- 휜 10 and a sudden change in the heat transfer coefficient at the fin- 핀 edge is not observed.
<비교실시예>Comparative Example
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되 사각형 핀-휜을 사용하지 않았다.The same method as in Example 1 was performed, but no square pin- 휜 was used.
그 결과를 도 3 및 도 13으로 나타냈다.The results are shown in FIGS. 3 and 13.
도 13에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 사각형 핀-휜을 설치하는 경우, 그렇지 않은 경우(실시예 3)보다 평균 열전달계수가 20% 이상 증가하여 냉각성능이 향상되는 결과를 얻었으며, 실시예 2에 따른 통공성 및/또는 통기성 사각형 핀-휜을 사용하는 경우, 압력손실을 50% 정도 감소시키면서 동일한 냉각성능을 얻는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 핀-휜을 설치하는 경우, 횡방향 유동의 영향을 감소시켜 전체적인 냉각성능을 향상시킴은 물론 분사판과 유출판에 접하도록 설치하여 구조적인 강도를 증가시키는 효과를 얻을 수 있었다.As shown in FIG. 13, in the case of installing the rectangular fin-shape of Example 1, the average heat transfer coefficient was increased by 20% or more than otherwise (Example 3), resulting in improved cooling performance. In the case of using the porous and / or breathable rectangular pin-chan according to Example 2, it can be seen that the same cooling performance is obtained while reducing the pressure loss by about 50%. Thus, in the case of installing the fin- 휜, the effect of reducing the influence of the lateral flow to improve the overall cooling performance, as well as to install in contact with the injection plate and the outlet plate was able to obtain the effect of increasing the structural strength.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the following claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention rather than the above detailed description.
본 고안은 연소실 내벽구조의 길이방향에 대하여 수직으로 핀-휜을 설치하여 횡방향 유동을 감소 또는 소멸시킴으로써 냉각성능의 저하 및 냉각성능이 낮은 영역의 발생을 감소 또는 소멸시켜줄 뿐만 아니라 분사판 및 유출판의 구조적인 강도 및 전열면적을 증가시켜 냉각성능을 향상시켜주는 효과가 있다.The present invention provides a fin-shape perpendicular to the longitudinal direction of the inner wall of the combustion chamber to reduce or dissipate transverse flow, thereby reducing or eliminating the decrease in cooling performance and the occurrence of areas with low cooling performance. It has the effect of improving the cooling performance by increasing its structural strength and heat transfer area.
도 1은 종래 연소실의 내벽구조를 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing an inner wall structure of a conventional combustion chamber,
도 2는 종래의 충돌제트/유출 냉각방법에 따른 냉각공기의 유동을 나타내는 도,2 is a view showing the flow of cooling air according to the conventional impingement jet / outflow cooling method,
도 3은 종래의 충돌제트/유출 냉각방법에 따른 연소실 내벽의 냉각시 발생되는 연소실 내벽의 열전달계수를 나타내는 도,3 is a view showing a heat transfer coefficient of an inner wall of a combustion chamber generated when cooling the inner wall of a combustion chamber according to a conventional collision jet / outflow cooling method;
도 4는 본 고안에 따른 연소실의 내벽구조를 나타내는 구성도,4 is a block diagram showing the inner wall structure of the combustion chamber according to the present invention,
도 5는 본 고안에 따른 핀-휜의 양태를 나타내는 사시도,5 is a perspective view showing an aspect of a pin-pin according to the present invention,
도 6은 본 고안에 따른 핀-휜의 다른 양태를 나타내는 사시도,6 is a perspective view showing another embodiment of the pin-pin according to the present invention,
도 7은 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 나타내는 평면도,7 is a plan view showing a combustion chamber inner wall structure according to the present invention,
도 8은 본 고안에 따른 연소실 내벽구조를 따라 흐르는 냉각유체의 흐름을 나타내는 도,8 is a view showing the flow of the cooling fluid flowing along the inner wall structure of the combustion chamber according to the present invention,
도 9는 본 고안에 따른 핀-휜을 따라 흐르는 냉각유체의 흐름을 나타내는 도,9 is a view showing the flow of the cooling fluid flowing along the fin-pin according to the present invention,
도 10은 본 고안의 실시예에 따른 통공된 판으로 제작된 사각형 핀-휜이 설치된 연소실 내벽구조 상에서 나타나는 열전달계수의 변화를 나타내는 도,10 is a view showing a change in the heat transfer coefficient appearing on the inner wall structure of the combustion chamber installed with a rectangular fin-pin made of a through-hole plate according to an embodiment of the present invention
도 11은 본 고안의 실시예에 따른 압력손실을 나타내는 도,11 is a view showing a pressure loss according to an embodiment of the present invention,
도 12는 본 고안의 실시예에 따른 핀-휜이 설치된 연소실의 내벽구조 상에서 나타나는 평균 열전달계수를 보여주는 도,12 is a view showing an average heat transfer coefficient appearing on the inner wall structure of the combustion chamber with a fin-pin according to an embodiment of the present invention,
도 13은 본 고안의 실시예에 따른 핀-휜이 설치된 연소실의 내벽구조 상에서 냉각유체가 횡방향으로 흘러가면서 발생되는 압력손실을 나타내는 도이다.13 is a view showing the pressure loss generated while the cooling fluid flows in the transverse direction on the inner wall structure of the combustion chamber with the fin-pin according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
2 : 유출판 4 : 분사판2: outflow plate 4: injection plate
6 : 유출구 8 : 분사구6: outlet 8: nozzle
10 : 핀-휜 12 : 구멍10: pin- 휜 12: hole
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2005-0015904U KR200399763Y1 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Gas Turbine Combustor-Liner Structure of Rectangular Pin-Fin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2005-0015904U KR200399763Y1 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Gas Turbine Combustor-Liner Structure of Rectangular Pin-Fin |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050047556A Division KR100758917B1 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Gas Turbine Combustor-Liner Structure Comprising Pin-Fin for Cooling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200399763Y1 true KR200399763Y1 (en) | 2005-10-28 |
Family
ID=43700802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20-2005-0015904U KR200399763Y1 (en) | 2005-06-03 | 2005-06-03 | Gas Turbine Combustor-Liner Structure of Rectangular Pin-Fin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200399763Y1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100830954B1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-20 | 연세대학교 산학협력단 | Gas turbine combustor-liner structure with fin |
-
2005
- 2005-06-03 KR KR20-2005-0015904U patent/KR200399763Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100830954B1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-20 | 연세대학교 산학협력단 | Gas turbine combustor-liner structure with fin |
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