适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构及发动机制造技术

一种适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构及发动机，适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构包括涡轮叶片的前缘、尾缘、压力面和吸力面；沿前缘到尾缘方向依次顺序定义第一冷却区、第二冷却区和第三冷却区：第一冷却区，包括：气膜孔，设置于第一冷却区的前缘上；闭合的冲击冷却板，设置于第一冷却区内部，且冲击冷却板上设置冲击冷却孔；第二冷却区，包括：两套倾斜矩阵肋和矩阵肋支撑板；第三冷却区，包括：劈缝槽。本发明专利技术采用三个冷却区结合的冷却结构，在提高了冷却效果的同时，满足了一体化打印成型的要求。

【技术实现步骤摘要】
适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构及发动机
本专利技术涉及涡轮叶片结构设计与制备领域，尤其涉及一种适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构及发动机。
技术介绍
伴随涡轮进口温度的提高，现代燃气轮机效率与功率提高。涡轮动叶与静叶暴露在高温环境中，这个温度超过了金属化合物的熔点。因此需要内部冷却结构。对涡轮叶片冷却结构而言，重要的是使用合适的边界条件，进行合理的机械设计，避免出现过大的温度梯度。因为过大的温度梯度会导致热应力增大从而降低部件寿命。内部冷却与外部冷却是涡轮叶片两种重要的冷却方法。冷气从压气机引出，其引出流量的大小通过以下方式影响涡轮：1、如果涡轮过多的使用冷气流量，导致燃烧室头部空气量减少，在相同功率下燃烧室氮氧化物污染升高。2、如果涡轮过多的使用冷气流量，导致涡轮叶片尾缘加厚，产生大的尾迹区，降低了气动效率。3、冷却气流量不足以对涡轮冷却，将导致部件寿命降低。因此，设计合适的涡轮冷却结构，使得冷却气流量在恰当的范围内，有利于整个燃机设计，需要经历“设计-计算-试验-设计-。。。”的闭环流程。试验与试制作为研发流程的最后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构，包括涡轮叶片的前缘、尾缘、压力面和吸力面；其特征在于，沿前缘到尾缘方向依次顺序定义第一冷却区、第二冷却区和第三冷却区：/n第一冷却区，包括：/n气膜孔，设置于所述第一冷却区的前缘上；/n闭合的冲击冷却板，设置于所述第一冷却区内部，且所述冲击冷却板上设置冲击冷却孔；/n第二冷却区，包括：/n两套倾斜矩阵肋，所述两套倾斜矩阵肋分别靠近所述压力面一侧和所述吸力面一侧设置；/n矩阵肋支撑板，设置于所述两套倾斜矩阵肋之间，且所述矩阵肋支撑板的一端与所述冲击冷却板相连，所述矩阵肋支撑板的另一端延伸至靠近尾缘内壁；/n第三冷却区，包括：/n劈缝槽，沿弦长方向延伸...

【技术特征摘要】
1.一种适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构，包括涡轮叶片的前缘、尾缘、压力面和吸力面；其特征在于，沿前缘到尾缘方向依次顺序定义第一冷却区、第二冷却区和第三冷却区：
第一冷却区，包括：
气膜孔，设置于所述第一冷却区的前缘上；
闭合的冲击冷却板，设置于所述第一冷却区内部，且所述冲击冷却板上设置冲击冷却孔；
第二冷却区，包括：
两套倾斜矩阵肋，所述两套倾斜矩阵肋分别靠近所述压力面一侧和所述吸力面一侧设置；
矩阵肋支撑板，设置于所述两套倾斜矩阵肋之间，且所述矩阵肋支撑板的一端与所述冲击冷却板相连，所述矩阵肋支撑板的另一端延伸至靠近尾缘内壁；
第三冷却区，包括：
劈缝槽，沿弦长方向延伸，所述劈缝槽的一端与所述第二冷却区连通，所述劈缝槽的另一端贯通所述压力面；
其中，所述第一冷却区与所述第二冷却区之间设置隔板，所述隔板上设置区间通孔。


2.如权利要求1所述的适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，所述隔板包括两个，所述隔板的一端与所述冲击冷却板相连，所述隔板的另一端与所述压力面或者吸力面相连；所述冲击冷却板、两个隔板将所述第一冷却区分隔形成第一冷却腔和第二冷却腔；
其中，通入第一冷却腔的冷却压缩空气沿冷却冲击孔进入第二冷却腔，再分别通过隔板上的区间通孔进入第二冷却区用于冷却。


3.如权利要求1所述的适应一体化打印成型的涡轮叶片冷却结构，其特征在于，所述冲击冷却板设置为中空的菱形或者水滴形。


4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旸，余志健，付经伦，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11