燃气轮机的涡轮叶片冷却结构制造技术

本实用新型专利技术提出一种燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，包括：冷却通道，所述冷却通道的截面构造成具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的矩形以用于供冷却介质通过，其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述第三侧壁与所述第四侧壁相对；多个第一冷却肋片，多个所述第一冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第一冷却肋片的第一端与所述第三侧壁相连且所述第一冷却肋片的第二端与所述第四侧壁相连，每个所述第一冷却肋片均与所述第一侧壁平行并与所述第一侧壁之间具有缝隙。根据本实用新型专利技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，可以消除冷却肋片背风面的换热盲区、提高换热效率。

Turbine blade cooling structure of gas turbine

The utility model provides a turbine blade cooling structure, a gas turbine includes a cooling channel cross section structure of the cooling channel into a rectangle having first and second side walls, third and fourth side walls for cooling medium through which the first side wall and the second side wall the relative, the third side wall and fourth side walls of the relative; a plurality of first cooling fins, a plurality of the first cooling fin and the cooling medium flow and cooling medium flows along the vertical interval arrangement, the first end of each of the first cooling fin and the third side the wall is connected and the first cooling fin and the second end of the fourth side walls connected with the gap between each of the first cooling fin and the first side wall is parallel with the first side wall. According to the cooling structure of the turbine blade of the utility model, the heat exchange blind zone and the heat exchange efficiency of the cooling fin can be eliminated.

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机的涡轮叶片冷却结构
本技术涉及一种燃气轮机的涡轮叶片冷却结构。
技术介绍
燃气轮机的涡轮叶片长期工作在高温高压环境下，温度高达1300度及以上，但是叶片本身的耐温大概在900度左右，所以需要使用压缩空气从叶片的内部以及表面来进行冷却。但是，冷却空气使用量的增加会降低整机的工作效率。相关技术中，常在涡轮叶片的冷却通道壁上设置垂直于压缩空气流向的冷却直肋片以增加冷却通道的换热面积、增加冷却效果。但是，在冷却直肋片的背风面存在换热盲区(即冷却直肋片与冷却通道相接的区域)，影响换热效果。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种可以消除冷却肋片背风面的换热盲区、提高换热效率的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构。根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，包括：冷却通道，所述冷却通道的截面构造成具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的矩形以用于供冷却介质通过，其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述第三侧壁与所述第四侧壁相对；多个第一冷却肋片，多个所述第一冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第一冷却肋片的第一端与所述第三侧壁相连且所述第一冷却肋片的第二端与所述第四侧壁相连，每个所述第一冷却肋片均与所述第一侧壁平行并与所述第一侧壁之间具有缝隙。有利地，所述第一侧壁上具有与多个第一冷却肋片一一对应的第一凹槽，每个所述第一冷却肋片的下端向下伸入所述第一凹槽。有利地，所述第一冷却肋片的截面构造成等腰三角形第一冷却肋片，所述第一凹槽为等腰三角形第一凹槽。有利地，所述等腰三角形第一冷却肋片的顶点指向所述等腰三角形第一凹槽。根据本技术的一个示例，所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构还包括与多个所述第一冷却肋片一一对应的多个第二冷却肋片，多个所述第二冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第二冷却肋片的第一端与所述第三侧壁相连且所述第二冷却肋片的第二端与所述第四侧壁相连，每个所述第二冷却肋片均与所述第二侧壁平行并与所述第二侧壁之间具有缝隙。有利地，所述第二侧壁上具有与多个所述第二冷却肋片一一对应的第二凹槽，每个所述第二冷却肋片的上端向上伸入所述第二凹槽。有利地，所述第二冷却肋片的截面构造成等腰三角形第二冷却肋片，所述第二凹槽为等腰三角形第二凹槽。有利地，所述等腰三角形第二冷却肋片的顶点指向所述等腰三角形第二凹槽。有利地，每个所述第一冷却肋片与对应的每个所述第二冷却肋片位置相对。有利地，每个所述第一冷却肋片与对应的每个所述第二冷却肋片位置相错。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1是根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构的示意图；图2是沿图1中的线A-A的剖视图；图3是图2中的B的局部放大示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图来详细描述根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构。如图1至图3所示，根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，包括：冷却通道100，多个第一冷却肋片200。冷却通道100的截面构造成具有第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103和第四侧壁104的矩形以用于供冷却介质通过，其中，第一侧壁101与第二侧壁102相对，第三侧壁103与第四侧壁104相对。多个第一冷却肋片200均与冷却介质的流向(即如图2中的空心箭头所示)垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个第一冷却肋片200的第一端(即如图1中所示的第一冷却肋片200的左端)与第三侧壁103相连且第一冷却肋片200的第二端(即如图1中所示的第一冷却肋片200的右端)与第四侧壁104相连，每个第一冷却肋片200均与第一侧壁101平行并与第一侧壁101之间具有缝隙。根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，每个第一冷却肋片均与第一侧壁之间具有缝隙，当冷却介质流经第一冷却肋片时，部分冷却介质会从缝隙中通过，对冷却介质起到紊流作用，可以使冷却介质与第一冷却肋片的背风面进行热交换，至少在一定程度上消除了换热盲区，提高了换热效率。有利地，如图2和图3所示，第一侧壁101上具有与多个第一冷却肋片200一一对应的第一凹槽1011，每个第一冷却肋片200的下端向下伸入第一凹槽1011。进一步地，第一冷却肋片200的截面构造成等腰三角形第一冷却肋片，第一凹槽1011为等腰三角形第一凹槽。等腰三角形第一冷却肋片的顶点指向等腰三角形第一凹槽。由此，第一冷却肋片200的迎风面可以将冷却介质切割成平行于第一冷却肋片200一部分以及斜向下的另一部分，斜向下的另一部分进入第一冷却肋片200与第一凹槽1011的空间内，有一个先向下再向上的流向，进一步提高了与第一冷却肋片200背风面的换热效果。经测算，该结构比相关技术中的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构的换热效率提升了25％。根据本技术的一个示例，所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构还包括与多个第一冷却肋片200一一对应的多个第二冷却肋片(未示出)，多个所述第二冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第二冷却肋片的第一端与第三侧壁103相连且所述第二冷却肋片的第二端与第四侧壁104相连，每个所述第二冷却肋片均与第二侧壁102平行并与第二侧壁102之间具有缝隙。有利地，第二侧壁102上具有与多个所述第二冷却肋片一一对应的第二凹槽(未示出)，每个所述第二冷却肋片的上端向上伸入所述第二凹槽。有利地，所述第二冷却肋片的截面构造成等腰三角形第二冷却肋片，所述第二凹槽为等腰三角形第二凹槽。有利地，所述等腰三角形第二冷却肋片的顶点指向所述等腰三角形第二凹槽。有利地，每个第一冷却肋片200与对应的每个所述第二冷却肋片位置相对或位置相错。换言之，截面构造成矩形的冷却通道100的至少一个侧壁上设有与该侧壁具有缝隙的冷却肋片。由此，可以一定程度上消除冷却肋片背风面的换热盲区，提升换热效果。也就是说，根据本技术的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，在用气量相同的情况下，相对于相关技术具有更好的冷却效果；在冷却效果相同的情况下，用气量比相关技术更少，从而可以大大提高整机的工作效率。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，包括：冷却通道，所述冷却通道的截面构造成具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的矩形以用于供冷却介质通过，其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述第三侧壁与所述第四侧壁相对；多个第一冷却肋片，多个所述第一冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第一冷却肋片的第一端与所述第三侧壁相连且所述第一冷却肋片的第二端与所述第四侧壁相连，每个所述第一冷却肋片均与所述第一侧壁平行并与所述第一侧壁之间具有缝隙。

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，包括：冷却通道，所述冷却通道的截面构造成具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的矩形以用于供冷却介质通过，其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述第三侧壁与所述第四侧壁相对；多个第一冷却肋片，多个所述第一冷却肋片均与冷却介质的流向垂直且沿冷却介质的流向间隔布置，其中，每个所述第一冷却肋片的第一端与所述第三侧壁相连且所述第一冷却肋片的第二端与所述第四侧壁相连，每个所述第一冷却肋片均与所述第一侧壁平行并与所述第一侧壁之间具有缝隙。2.根据权利要求1所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，所述第一侧壁上具有与多个第一冷却肋片一一对应的第一凹槽，每个所述第一冷却肋片的下端向下伸入所述第一凹槽。3.根据权利要求2所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，所述第一冷却肋片的截面构造成等腰三角形第一冷却肋片，所述第一凹槽为等腰三角形第一凹槽。4.根据权利要求3所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，所述等腰三角形第一冷却肋片的顶点指向所述等腰三角形第一凹槽。5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃气轮机的涡轮叶片冷却结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钢，陈一峰，
申请(专利权)人：上海慕帆动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31