二十一号火焰根部每隔零点七秒抬离喷口一次。
火焰没有完全熄灭,是因为相邻燃烧器不断送来高温燃气,把它重新点住。可这种状态一旦进入快速负荷变化,二十一号随时可能脱火,并把未燃燃料送到透平入口。
沈峥把负荷退回百分之八十八。火焰立刻贴回喷口,说明二十四套卡箍和孔板没有装错,问题只在更高流速下出现。
周野让人对比二十一号与相邻喷嘴的旋流角。燃烧器靠旋流叶片让空气形成回流区,火焰根部就稳定在回流边界。二十一号叶片角度合格,出口速度分布却比十九号偏了百分之三。
喷嘴外壳拆开后,他们在一片旋流叶根部找到一道极薄的积碳痕迹。积碳不在主流道,而在用于冷却叶根的小孔周围。高负荷时,冷却气流不足让局部温度升高,边界层变薄,主流速度随之偏向一侧,回流区被推离喷口。
“压力不响了,火开始往外跑。”陈大川叹气,“这台机器真讲究,问题还知道排队进场。”
梁师傅拿细针量了量冷却孔:“别怪火。洞口只被堵了不到十分之一,人家吃不够风,当然站不稳。”
简单清理积碳只能解决这一次。二十一号冷却孔为什么比其他喷嘴更容易积碳,必须找到根因。
显微镜下,孔口边缘有一道加工形成的微小翻边,高度只有十几微米。尺寸检验测的是孔径,翻边没有让最小直径超差,却改变了贴壁气流。少量燃料雾滴被回流带到这里,更容易附着并结焦。
林浩照着旧检验方法重新测了三次,量规每次都能顺利通过。翻边贴着气流下游侧,既不缩小量规经过的中心通道,也不会在普通流量试验中形成明显压降。只有喷嘴真正点火后,燃料雾滴、叶根高温和局部回流同时出现,它才从一个“看不见的边”变成积碳起点。
周野让检验组增加斜光轮廓扫描,不再只记录孔能否通过。新方法能直接看见孔口圆周的高度变化,同批三只潜在缺陷喷嘴也被提前筛出。修机器不能只把坏件磨平,还要让下一批零件别用同一条漏网标准再进来。
周野检查同批二十四只喷嘴,又找到三只相似翻边,只是位置没处在最敏感的旋流叶根部。
他们用电化学抛光去掉翻边,再把孔口改成一段连续圆滑的喇叭形过渡。冷却气流仍保持原流量,却不会在边缘形成滞止区。二十一号喷嘴经过高温模拟后,积碳速率下降到原来的十二分之一。
所有喷嘴重新装入燃烧室。为了避免清洗残留影响点火,二十四路先用氮气吹扫,再做燃料泄漏检查。
第二次点火从低负荷开始。二十八赫兹压力峰始终贴着噪声底,二十三赫兹总管波也没有重新出现。负荷越过百分之九十二时,二十一号火焰根部仍稳定在喷口回流区。
百分之九十五。
百分之一百。
二十四团火在环形燃烧室里形成均匀火环。出口温度最大偏差从二十八摄氏度降到十一摄氏度,压力脉动峰值只有改造前的六分之一。
他们还故意执行了三次快速降载与升载。燃料流量在短时间内大幅变化,二十四根支管没有发生机械共振,总管压力波未形成叠加,二十一号火焰也没有再脱离喷口。
满负荷连续运行两小时后,系统提示出现。
尾气分析同时给出结果。氮氧化物和一氧化碳排放没有因孔板改形而升高,说明燃料动态阻抗被打散后,平均配比与燃烧完全度仍保持原水平。二十四个出口测温点的波动相位也不再整齐叠加,机匣承受的周期热载荷随之下降。
【环形燃烧室热态振荡修复完成】
【二十四只燃烧器全部稳定】
【压力脉动峰值:降至原值六分之一】
【任务奖励:重构点】
【当前重构点:】
沈峥把点火曲线与转子满速曲线并到同一份报告。三百兆瓦燃机终于可以进行整机持续负荷试验。
然而试验进入第三小时,透平一级出口的温度监测出现了新的不均匀。
九号动叶叶尖温度比同排叶片高四十二摄氏度。火焰出口温差只有十一度,不足以解释这一差值;九号叶片的振动和应变暂时正常,温度却还在缓慢上升。
一级动叶每分钟随转子掠过高温燃气三千次。四十二度不会立刻烧断它,却会让材料寿命成倍缩短。
沈峥刚准备降低负荷,叶尖温差又增加了三度。
刚稳定下来的二十四团火,正在把另一处藏在叶片内部的缺口照出来。