一种气膜孔结构及涡轮叶片制造技术

本申请公开了一种气膜孔结构及涡轮叶片。包括：气膜孔本体；本申请将进气段作为气膜孔本体的气流进气孔部分，其靠近空间坐标系Z轴壁面竖直设置，其远离空间坐标系Z轴壁面倾斜设置，随着进气段截面面积增大，气流流动速度减慢；利用过渡段作为气流过渡孔部分，其壁面截面呈弧形形状，且开口方向相对设置，其靠近空间坐标系Z轴壁面与进气段、出气段的连接处均相切连接，减缓气流流出速度，加强冷却效果；利用出气段作为气流出气孔部分，其壁面相对空间坐标系Z轴倾斜设置，其靠近过渡段壁面平行设置，其远离过渡段的壁面结构呈簸箕形形状，由于气流出口处呈偏角形式和外界高温空气共同作用，使气膜孔本体内部形成漩涡，对气膜孔内部再次冷却。内部再次冷却。内部再次冷却。

【技术实现步骤摘要】
一种气膜孔结构及涡轮叶片


[0001]本专利技术公开一般涉及航空发动机涡轮叶片冷却设备
，具体涉及一种气膜孔结构及涡轮叶片。

技术介绍

[0002]随着人们对燃气轮机整机效率和推重比等性能指标的追求不断提高，涡轮部件的热负荷也不断增加，这就对叶片材料提出了严峻的挑战。而目前涡轮叶片的材料的使用已经到了一个瓶颈的状态，材料的耐热性已经达到了一个上限的状态，不能满足涡轮前温度快速提升下的涡轮叶片的性能需求，此时，若仍需要提高发动机的整机效率，就需要燃烧室产生更高的热量，使得涡轮叶片需承受更高的温度。所以，为了保证涡轮叶片的安全性和可靠性，必须发展高效的涡轮冷却技术。
[0003]目前，现有的涡轮冷却方法中，气膜冷却是冷却效率相对较高的一种方法。而对于气膜孔的结构形态主要有：圆柱形孔、圆锥形孔、缝形孔等，但孔内的具体结构大体上为截面积一样的圆形，对于叶片内部的换热的冷却，起不到太大的效果。因此，我们提出一种气膜孔结构，用以解决上述的涡轮叶片气膜孔冷却时，冷却气流无法充分与叶片内部接触，造成对叶片内部冷却换热能力不足的问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气膜孔结构，其特征在于，包括：气膜孔本体(1)；依据所述气膜孔本体(1)建立空间坐标系，空间坐标系的X轴与所述气膜孔本体(1)的冷气进口平面平行设置，其Z轴与所述气膜孔本体(1)的冷气出口平面垂直设置；所述气膜孔本体(1)包括：沿空间坐标系Z轴延伸方向从下至上依次设置的进气段(2)、过渡段(3)以及出气段(4)；所述进气段(2)相对靠近空间坐标系Z轴的壁面竖直设置，其远离空间坐标系Z轴的壁面倾斜设置；所述过渡段(3)的壁面截面呈弧形形状，且弧形壁面的开口方向相对设置；所述过渡段(3)相对靠近空间坐标系Z轴的壁面与所述进气段(2)、所述出气段(4)的连接处均为相切设置；所述出气段(4)的壁面相对空间坐标系Z轴倾斜设置，所述出气段(4)相对靠近所述过渡段(3)一侧的壁面平行设置，且其相对远离所述过渡段(3)一侧的壁面的截面呈簸箕形形状。2.根据权利要求1所述的一种气膜孔结构，其特征在于，所述出气段(4)的平行壁面的中心线延长线与所述冷气出口平面形成的角度为30
°

【专利技术属性】
技术研发人员：白斌，李想，李涵，严云飞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：