一种采用弦向回转冷却通道的涡轮叶片制造技术

本发明专利技术属于航空发动机涡轮冷却技术领域，涉及一种采用弦向回转冷却通道的涡轮叶片。在常规的尾缘劈缝结构中，冷气从叶根流入叶片，流经尾缘隔肋后直接排出。冷气与叶片的换热主要发生在叶盆，叶背，和尾缘隔肋，换热面积有限。而在本发明专利技术中，冷气流经弦向回转冷却通道，增加了与两道L型隔墙，圆形扰流柱之间的换热，相对于常规结构来说，换热面积增加约20％。更多的换热面积增加了带走叶片热量的能力，提高了叶片的冷却效果。了叶片的冷却效果。了叶片的冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种采用弦向回转冷却通道的涡轮叶片


[0001]本专利技术属于航空发动机涡轮冷却
，涉及一种采用弦向回转冷却通道的涡轮叶片。

技术介绍

[0002]对于航空发动机和燃气轮机，提高其涡轮前燃气温度可以大幅提高装置的效能，但由于燃气环境温度远远高于当前材料的承受能力，故由此引发了涡轮叶片的冷却问题。目前对于涡轮叶片普遍采用中空设计，并利用冷却气在其内部的强化对流换热带走热量，以及排出叶片时形成气膜覆盖隔绝燃气加热，是涡轮叶片冷却问题的主要解决手段。同时叶片“内部换热面积更大”、“冷气流动阻力更小”、“换热效率更高”、“气膜覆盖面积更大”、“对结构强度破坏更小”等是叶片冷却设计的重点和所追求的目标。涡轮叶片的尾缘区域，同时受到叶片盆侧和背侧两方面燃气的加热，加之结构上较薄难以形成中空冷却结构，因此是叶片中较难冷却的区域，同时也是在工作中壁面温度较高和容易发生烧蚀的区域，是叶片冷却设计中需要重点解决的难题。目前叶片尾缘冷却常采用半开的直接排气劈缝结构，该结构可以把叶片内部冷却通道中沿径向流动的冷气转成沿弦向，在通道壁面和肋结构处形成强化对流冷却后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用弦向回转冷却通道的涡轮叶片，其特征在于，包括集气腔(5)、回转腔(6)和排气腔(7)；空心涡轮叶片(1)的内部设有内腔冷气通道(2)，空心涡轮叶片(1)叶片的弦长为L(17)，供低温冷却气体在叶片内部流动，对叶片进行冷却；所述的集气腔(5)引导冷气从叶根进入叶片内部，向下游流动进入回转腔(6)且回转腔的长度为L1(18)，其典型的取值范围为L1＝0.15～0.2L；冷气在集气腔(5)中从叶背到叶盆沿弦向进行了两次180
°
的回转；集气腔(5)由盆侧L型隔墙(10)、背侧L型隔墙(11)、圆形扰流柱(8)交错组合构成；盆侧L型隔墙(10)的短边与叶盆垂直相连，且其长度为l1；背侧L型隔墙的短边与叶背垂直相连，且其长度为l3(14)；背侧L型隔墙的长边长为l4(15)；两道L型隔墙的厚度均为w(16)，其典型的取值范围为w＝0.8～1.5mm；隔墙，叶盆，叶背之间的距离由叶背和盆侧隔墙之间的距离D1(20)，两道隔墙之间的距离D2(21)，背侧隔墙和叶盆之间的距离D3(22)控制；为了减少冷气流动通道的面积变化，从而减少气流的能量损失，所述的D1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东，李泳凡，刘英实，庞清楠，孔星傲，孙一楠，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：