The invention provides a turbine with a movable blade with a high and low prism concave cavity at the top of a blade, including a casing and a hub. A plurality of movable turbine blades are uniformly arranged in the circumferential direction of the hub. The hub and the movable turbine blades are installed in the casing, and the blade top of the movable turbine blade is from the leading edge to the trailing edge of the turbine blade. A number of rows of prism cavity with high and low distribution are arranged adjacent to at least two rows of low prism cavity. The ratio of the maximum height of the prism cavity to the height of the blade is 0.5%4%. Based on the layout of the prism cavity at the top of the blade and the effect of controlling the leakage flow by the ribs at the top of the blade, the invention designs a layout of the high and low prism cavity. Through the prism cavity with the high and low distribution, the structure of the gap flow field is changed, the change of the leakage fluid in the radial direction of the gap is increased, thereby promoting the development of the vortex in the prism cavity and strengthening the pairing. The resistance of clearance fluid leakage from pressure to suction surface can achieve better control of tip leakage flow.
【技术实现步骤摘要】
一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮
本专利技术创造属于涡轮
,尤其是涉及一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮。
技术介绍
涡轮作为发动机的三大核心部件之一,涡轮性能的提高对于提高整个发动机性能有重要的作用。涡轮作为旋转动力部件,叶尖的间隙泄漏损失是不可避免的。研究表明,涡轮叶尖泄漏相关损失在总损失中的比重可以达到三分之一,主要体现在间隙内由于剪切运动带来的损失和泄漏流体流出间隙后形成的泄漏涡与叶栅通道内的主流流动的掺混损失。研究泄漏流动的控制技术对于降低涡轮损失,对提高涡轮乃至整个发动机的性能有着重要的意义。基于涡轮叶顶结构改变的泄漏流动被动控制技术一直是研究的重点内容,其关键的技术是对叶顶结构的有效设计。肋条/凹槽结构是被广泛研究和具有实际应用的泄漏流动控制技术之一。近年来,关于该结构的改进研究和组合研究也相应出现,其中基于迷宫密封特性启发的凹槽内布置肋条结构设计被证实在泄漏流动控制方面有优于常规凹槽结构的效果。基于被动控制技术的特性,提出相应的改进设计及优化组合设计对于进一步提高其在泄漏流动控制方面的效果具有重要的研究价值。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术创造旨在提出一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮,基于叶顶棱柱凹腔布局,结合叶顶肋条控制泄漏流动的效果,设计一种高低棱柱凹腔的布局,通过高低分布的棱柱凹腔,改变间隙流场结构,增大间隙泄漏流体在径向方向的变化,进而促进棱柱凹腔旋涡的发展,加强对间隙流体从压力向吸力面泄漏的流动阻力,达到更好的控制叶尖泄漏流动的效果。为达到上述目的,本专利技术创造的技术方案是这样实现的:一种叶顶开设高低棱柱凹 ...
【技术保护点】
1.一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮,其特征在于:包括机匣(1)和轮毂(2),所述的轮毂(3)的圆周方向均匀设有多个涡轮动叶片(3),所述的轮毂(2)和涡轮动叶片(3)均安装在机匣(1)里,在所述的涡轮动叶片(3)的叶顶从涡轮动叶片(3)的前缘到尾缘设置若干排高低分布的棱柱型凹腔(4),至少有两排低的棱柱型凹腔(4)相邻设置,所述的棱柱型凹腔(4)的最大高度h与涡轮动叶片(3)的高度H的比值为0.5%‑4%。
【技术特征摘要】
1.一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮,其特征在于:包括机匣(1)和轮毂(2),所述的轮毂(3)的圆周方向均匀设有多个涡轮动叶片(3),所述的轮毂(2)和涡轮动叶片(3)均安装在机匣(1)里,在所述的涡轮动叶片(3)的叶顶从涡轮动叶片(3)的前缘到尾缘设置若干排高低分布的棱柱型凹腔(4),至少有两排低的棱柱型凹腔(4)相邻设置,所述的棱柱型凹腔(4)的最大高度h与涡轮动叶片(3)的高度H的比值为0.5%-4%。2.根据权利要求1所述的一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮,其特征在于:所述棱柱型凹腔(4)的布置方向为棱柱边或角正对叶栅几何进气角方向、叶栅压力面型线方向或叶栅吸力面型线方向。3.根据权利要求1所述的一种叶顶...
【专利技术属性】
技术研发人员:俞建阳,陈浮,付云峰,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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