低熔点金属作为流动工质的涡轮导向器叶片冷却装置制造方法及图纸

本申请公开了一种低熔点金属作为流动工质的涡轮导向器叶片冷却装置，涉及导向器叶片冷却。本申请的导向器叶片中布置多条冷却通道及腔室。本申请包括分流器、收集器、散热器和电磁泵，其与导向器叶片形成闭环回路，通过电磁泵驱动液态的低熔点金属或其合金作为流动工质在闭环回路内循环流动，通过散热器快速散热。本申请没有采用空气冷却，节省下原有从压气机引出的冷却空气，增加飞机本身的推进动力；本申请的冷却效果远优于传统工艺下的气体冷却方式，传热效率高，导向器叶片温降更大，利于延长导向器叶片的使用寿命；本申请的导向器叶片外表面无需开设气膜孔，提高叶片的强度；本申请整个过程循环封闭，低熔点金属或其合金重复循环利用，对环境无影响。对环境无影响。对环境无影响。

【技术实现步骤摘要】
低熔点金属作为流动工质的涡轮导向器叶片冷却装置


[0001]本申请涉及用于航空燃气涡轮发动机涡轮导向器叶片的冷却装置，特别涉及一种以低熔点金属或其合金作为流动工质的涡轮导向器叶片冷却用冷却装置。

技术介绍

[0002]航空燃气涡轮发动机为了提高推重比和热效率，需要通过增加总压比和涡轮进口温度实现设计目标。特别是涡轮进口温度的提高，直接影响发动机的效率。目前，涡轮进口温度已经高达1800～2050K，在如此高的温度下，对涡轮各个零部件的耐热性能就提出了更高的要求。一方面，需要开发新的耐热材料；另一方面，需要通过先进的冷却技术对热端部件起到防护措施。
[0003]对于涡轮中的导向器，它主要是由导向器内外环和导向叶片组成的环形静止叶栅组成，作用是将通过导向器的燃气流的部分热能转变为动能，并以一定的方式流出，满足工作涡轮所要求的进口气流方向。但是导向器的工作条件十分恶劣，它的第一级导向器紧接在燃烧室出口，导向器叶片处于燃气流的包围中，温度高且分布不均匀，最易烧伤，同时导向器叶片又直接与高温燃气接触，所以在设计时必须在选材、结构、冷却方式方面考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低熔点金属或其合金作为流动工质的涡轮导向器叶片冷却装置，其特征在于，导向器叶片中布置多条冷却通道，导向器叶片内的底部位置处预留有腔室，每条冷却通道均与所述腔室连通，所述多条冷却通道中的部分冷却通道为流入叶片冷却通道、其余部分的冷却通道为流出叶片冷却通道，所述涡轮导向器叶片冷却装置包括：分流器，其内部开有流通通道，且流通通道内装有流动工质，所述分流器的一侧布置有多根分流器管道，多根分流器管道的数量、尺寸及形状与所述流入叶片冷却通道的数量、尺寸及形状相匹配，所述分流器通过所述多根分流器管道与所述导向器叶片内部的流入叶片冷却通道对应连接；收集器，其内部开有流通通道，且流通通道内装有流动工质，所述收集器的一侧布置有多根收集器管道，多根收集器管道的数量与形状与所述流出叶片冷却通道的数量与形状相匹配，所述收集器通过所述多根收集器管道与所述导向器叶片内部的流出叶片冷却通道对应连接；电磁泵，通过第一连接管道与所述分流器连通，用于驱动所述流动工质流动；和散热器，通过第二连接管道和第三连接管道对应连通所述电磁泵和所述收集器，所述第二连接管道穿过所述散热器并与所述第三连接管道连通，用于对由所述导向器叶片中流出的带有热量的流动工质进行快速散热降温；其中，每一流动工质均为液态的低熔点金属或其合金，所述分流器、所述导向器叶片、所述收集器、所述散热器、所述电磁泵形成闭环回路，所述电磁泵驱动所述流动工质在闭环回路中流动。2.根据权利要求1所述的涡轮导向器叶片冷却装置，其特征在于，所述分流器和所述收集器的截面形状为正方形、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，张哲，邬泽宇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：