新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构和方法技术

技术编号:10367750 阅读:242 留言:0更新日期:2014-08-28 11:25
本发明专利技术提供了一种新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构,该结构设置在涡轮叶栅端壁上,用以减少二次流损失。其中,涡轮叶栅端壁,位于以环状排列的多个涡轮叶片的轮毂侧。本发明专利技术还提供相应的方法。所述新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构,设置在涡轮叶栅端壁上,通过激光加工方法与涡轮叶栅端壁连接。本发明专利技术能够阻碍端部流体的横向运动,减小横向压力梯度,从而减小马蹄涡压力侧分支及通道涡的强度,达到减少二次流损失的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气涡轮发动机,具体地,涉及。
技术介绍
燃气涡轮发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管等部分构成。空气由进气道进入燃气轮机后,首先由压气机加压成高压气体,接着由喷油嘴喷出燃油与空气混合后在燃烧室燃烧成为高温高压燃气,然后进入涡轮段推动涡轮,将燃气动能转换成机械能输出。其中涡轮是一种将流动工质的运动能量转换为机械功的旋转式动力机械,它是燃气涡轮发动机的主要部件之一。当气体流经涡轮叶栅通道时,沿着通道的横向存在压力梯度。对于端部附面层外的主流,此压力梯度与主流在弯曲通道中产生的离心力平衡,不会引起主流的横向运动;对于端壁附面层内的流体,由于动能较小不能平衡横向压差,从而产生区别于主流的横向流动,通常称这种端部的横向流动为二次流。通过多年研究,多种对二次流实际结构进行完整描述的旋涡模型被提出,其中包括马蹄涡、通道涡等主要的涡结构。马蹄涡是由进口附面层在叶片前缘滞止点分离形成的,马蹄涡压力侧分支与相邻叶片马蹄涡吸力侧分支一起进入流道,在横向压力梯度的作用下压力侧分支与端壁附面层形成通道涡,吸力侧分支则形成与通道涡转向相反的反向涡。由二次流引起的多种漩涡结构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构,包括叶栅端壁,其特征在于,沿流线方向在叶栅端壁的表面上依次设置有多个沟槽结构,用以减少二次流损失,其中,沟槽结构的参数如下:沟槽结构横截面三角形底边长度为W,横截面三角形高度为H,横截面三角形顶角角度为α,两沟槽间距为d;沟槽结构横截面三角形底边长度W为1.5%叶片间距;沟槽结构横截面三角形高度H为1.2%叶片高度;沟槽结构横截面三角形顶角角度α为53°;所述多个沟槽结构沿流线方向设置,起点位于距前缘点38%Cx处,终止点位于距尾缘点25%Cx处,其中,Cx表示叶片轴向弦长;两沟槽间距d长度为3.2%叶片间距;沟槽结构距压力面距离为22.4%叶片间距。

【技术特征摘要】
1.一种新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构,包括叶栅端壁,其特征在于,沿流线方向在叶栅端壁的表面上依次设置有多个沟槽结构,用以减少二次流损失,其中,沟槽结构的参数如下: 沟槽结构横截面三角形底边长度为W,横截面三角形高度为H,横截面三角形顶角角度为α ,两沟槽间距为d ; 沟槽结构横截面三角形底边长度W为1.5%叶片间距; 沟槽结构横截面三角形高度H为1.2%叶片高度; 沟槽结构横截面三角形顶角角度α为53° ; 所述多个沟槽结构沿流线方向设置,起点位于距前缘点38% Cx处,终止点位于距尾缘点25% Cx处,其中,Cx表示叶片轴向弦长; 两沟槽间距d长度为3.2%叶片间距; 沟槽结构距压力面距离为22.4%叶片间距。2.根据权利要求1所述的新型涡轮叶栅端壁的沟槽减损结构,其特征在于,所述沟槽结构通过激光加工方法与涡轮叶栅端...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强苗昕齐欢
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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