一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构及导流方法，所述结构包括叶片尾缘压力面、叶片尾缘吸力面、尾缘半劈缝壁面、劈缝下游壁面、分隔肋、三角柱型导流结构。涡轮叶片压力面靠近尾缘处切除一部分壁面后与分隔肋形成多个尾缘半劈缝结构，冷却气体从出口流出后在半劈缝壁面和下游壁面形成冷却气膜，隔绝高温主流燃气，降低壁面温度。通过将三角柱型导流结构布置在半劈缝下游壁面对冷却气膜产生扰流作用，显著减弱半劈缝下游气膜分布不均匀性，提升冷却气膜展向覆盖效果和冷却效率，实现尾缘最高温度和温度梯度的降低。本发明专利技术在半劈缝下游壁面布置三角柱型导流结构，具有结构简单，加工方便，冷却效果好的特点，可应用于各种涡轮叶片尾缘半劈缝结构。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构
本专利技术属于燃气轮机涡轮叶片冷却
，具体来说，涉及一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构。
技术介绍
燃气涡轮发动机是一种基于布雷顿循环的热动力装置，依靠其强大的输出功率和高热效率已广泛应用于现代军事和工业。经验表明，在发动机尺寸不变的前提下，涡轮进口温度每提高56K，燃气轮机的推力可增加8-13%，循环效率可提高2-4%。目前先进航空发动机的涡轮前温度已经超过2000K，而涡轮叶片材料的耐温极限却远小于涡轮进口温度，因此必须采用高效冷却技术以保证其正常工作。涡轮叶片尾缘两侧均受到主流影响，对流换热强度高，是除了前缘外热负荷最高的区域。此外，为了保证涡轮叶片的气动性能，尾缘结构狭小，布置冷却结构的空间有限。因此，尾缘区域是涡轮叶片上冷却设计重难点区域，高效冷却技术对于降低尾缘温度和保证涡轮叶片正常工作十分重要。涡轮叶片尾缘区域一般采用内部通道进行冷却，同时通道内布置扰流柱和肋，以强化换热和增加结构强度。内部通道冷却通常需要一定的壁面厚度，而尾缘的气动设计却要求的尽量薄的壁厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构，包括叶片尾缘压力面（1）、叶片尾缘吸力面（6）、尾缘半劈缝壁面（3）、尾缘半劈缝下游壁面（5）、分隔肋（2）、三角柱型导流结构（4），其特征在于：/n切除所述叶片尾缘压力面（1）靠近尾缘处部分壁面，通过所述分隔肋（2）与所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面连接，所述分隔肋（2）整体位于所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面的上方，所述分隔肋（2）的一部分位于所述叶片尾缘压力面（1）一侧的壁面下方，所述分隔肋（2）的另一部分向尾缘延伸，所述分隔肋（2）延伸不超过所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面尾缘部分，所述分隔肋（2）一端、所述叶片尾缘压力面（1）...

【技术特征摘要】
1.一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的三角柱型导流结构，包括叶片尾缘压力面（1）、叶片尾缘吸力面（6）、尾缘半劈缝壁面（3）、尾缘半劈缝下游壁面（5）、分隔肋（2）、三角柱型导流结构（4），其特征在于：
切除所述叶片尾缘压力面（1）靠近尾缘处部分壁面，通过所述分隔肋（2）与所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面连接，所述分隔肋（2）整体位于所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面的上方，所述分隔肋（2）的一部分位于所述叶片尾缘压力面（1）一侧的壁面下方，所述分隔肋（2）的另一部分向尾缘延伸，所述分隔肋（2）延伸不超过所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面尾缘部分，所述分隔肋（2）一端、所述叶片尾缘压力面（1）一侧的壁面、所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面形成了冷气进口（8），所述分隔肋（2）延伸部分与所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面形成多个尾缘半劈缝，壁面冷却气流从所述冷气进口（8）进入并在下游的尾缘半劈缝壁面（3）形成冷却气膜，所述连续波纹型肋（4）布置在所述多个尾缘半劈缝下游，所述三角柱型导流结构（4）位于所述叶片尾缘吸力面（6）一侧的壁面上方。


2.根据权利要求1所述的一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的波纹型肋导流结构，其特征在于：所述三角柱型导流结构（4）包括连续设置的多个等腰三角形结构，对应于每个所述尾缘半劈缝设置一个等腰三角形结构。


3.根据权利要求2所述的一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的波纹型肋导流结构，其特征在于：所述三角柱型导流结构（4）布置在尾缘半劈缝壁面（3）与尾缘半劈缝下游壁面（5）的交界处。


4.根据权利要求3所述的一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的连续V型肋导流结构，其特征在于：等腰三角形顶角方向与冷气流动方向相反，相邻的三角柱型导流结构相互连接或保留较小的缝隙。

【专利技术属性】
技术研发人员：李海旺，唐润泽，陶智，谢刚，黄维娜，由儒全，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11