一种高温热管涡轮叶片热防护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种高温热管涡轮叶片热防护结构，由高温热管、散热翅片和外涵道组成。在高温热管的冷凝段置有散热翅片用来增强散热能力，使得热量能及时导出到外涵道中。该结构利用高温热管良好的导热性能来均匀叶片表面的温度分布，同时使得叶片表面维持在较低温度。当高温热管工作时，介质在蒸发段即涡轮叶片中蒸发，不断变成蒸汽，蒸汽通过蒸汽腔流向冷凝段。在热管的冷凝段伸入到发动机外涵道进行冷却，使介质凝结成液体并释放热量，冷凝液在吸液芯毛细力作用下流回到蒸发段。蒸发段沿蒸汽流向不断有蒸汽补充；实现热量快速转移导出，有效地降低涡轮导向器叶片工作温度，同时叶片表面温度更均匀，保证涡轮叶片安全工作。

A thermal protection structure of high temperature heat pipe turbine blade

The invention discloses a high temperature heat pipe turbine blade thermal protection structure, which is composed of a high temperature heat pipe, a radiating fin and an outer culvert. The condensing section of the high temperature heat pipe is equipped with fins to enhance the heat dissipation capacity, so that the heat can be exported to the external culvert in time. The structure makes use of the good thermal conductivity of the high temperature heat pipe to uniform the temperature distribution on the blade surface, while keeping the blade surface at a lower temperature. When the high-temperature heat pipe works, the medium evaporates in the evaporation section, that is, the turbine blade, and becomes steam continuously. The steam flows to the condensation section through the steam chamber. The condensation section of the heat pipe extends to the external culvert of the engine for cooling, so that the medium condenses into liquid and releases heat, and the condensate flows back to the evaporation section under the capillary force of the liquid absorption core. The evaporation section is continuously supplemented with steam along the steam flow direction; the rapid heat transfer and export are realized to effectively reduce the operating temperature of the turbine guide vane, and the surface temperature of the vane is more uniform to ensure the safe operation of the turbine vane.

【技术实现步骤摘要】
一种高温热管涡轮叶片热防护结构
本专利技术涉及涡轮叶片热防护技术，具体地说，涉及一种高温热管涡轮进口导流叶片热防护结构。
技术介绍
随着航空发动机推重比不断提高，涡轮前温度也在不断提高，其温度远远高于现有材料的熔点，因此必须对涡轮叶片进行热防护来保障发动机安全可靠地工作。传统的冷却方式包括内部冷却和外部冷却。内部冷却是指在高温部件内部加入冷却介质强化内部换热，从而带走高温部件的热量，降低高温部件温度。内部冷却包括:射流冲击冷却、扰流柱肋冷却、肋片扰流冷却以及复合冷却。外部冷却即为气膜冷却，是指由内部喷射冷却介质，将高温气流与高温部件表面隔开，从而达到冷却目的。单一的冷却方式换热效率较低，在涡轮叶片冷却中常常同时采用内部冷却和外部冷却来实现涡轮叶片的冷却。这样就大大增加了热防护措施的加工难度，而且表面温度分布也不均匀。高温热管用过工质的蒸发、凝结和循环流动，实现热量从热端到冷端的高效传递。热管的传热能力很大。由于工质相变时吸收和释放的潜热大，因此热管不需要很大的蒸发量和冷凝量就能传递很大的热量，参加循环工质的质量流量不需很大，相应流阻很小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温热管涡轮叶片热防护结构，包括高温热管、散热翅片和外涵道，其中，高温热管的冷凝段置于外涵道中，并在冷凝段设置散热翅片；当高温热管启动时，介质在蒸发段即涡轮叶片中蒸发，不断变成蒸汽，蒸汽通过蒸汽腔流向热管冷凝段，在高温热管冷凝段伸入到发动机外涵道进行冷却，使介质凝结成液体并释放热量，冷凝液在吸液芯毛细力作用下流回到蒸发段，蒸发段沿蒸汽流向不断有蒸汽补充，在热管冷凝段有散热翅片增强散热，其特征在于:/n所述高温热管为中空叶片形结构，热管管壁采用镍基合金材料，热管的工作介质选用碱金属钠，或碱金属钾；/n所述热管冷凝段置于外涵道中，且在冷凝段上端部连接有散热翅片；散热翅片厚度为1～1.5mm...

【技术特征摘要】
1.一种高温热管涡轮叶片热防护结构，包括高温热管、散热翅片和外涵道，其中，高温热管的冷凝段置于外涵道中，并在冷凝段设置散热翅片；当高温热管启动时，介质在蒸发段即涡轮叶片中蒸发，不断变成蒸汽，蒸汽通过蒸汽腔流向热管冷凝段，在高温热管冷凝段伸入到发动机外涵道进行冷却，使介质凝结成液体并释放热量，冷凝液在吸液芯毛细力作用下流回到蒸发段，蒸发段沿蒸汽流向不断有蒸汽补充，在热管冷凝段有散热翅片增强散热，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：许卫疆，李志萍，周天亮，朱惠人，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61