一种透平动叶内部复合冷却结构制造技术

本发明专利技术公开了一种透平动叶内部复合冷却结构，包括前缘旋流冷却通道、中弦U形冷却通道和尾缘梯形冷却通道。其中，U形冷却通道包括一体化成型的U形冷却通道进口段，U形冷却通道出口段，以及连通U形冷却通道进口段和U形冷却通道出口段的U形冷却通道顶部转弯区，U形冷却通道进、出口段和旋流冷却通道之间通过若干交错排列的射流孔连通；整个冷却通道表面布置有若干球窝/球凸、气膜孔结构，U形冷却通道和尾缘梯形冷却通道中布置有若干翅片结构。本发明专利技术通过多结构的耦合既保证了叶片的结构强度，又实现了高传热、低阻力、高适应性等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种透平动叶内部复合冷却结构
本专利技术属于透平冷却
，特别涉及一种透平动叶内部复合冷却结构。
技术介绍
燃气轮机是十分重要的能源动力设备，被广泛应用于能源、电力、航天、航空、舰船、军事等领域，是国防与能源动力工业有战略意义的重大装备。喷气发动机和重型燃气轮机的技术发展水平更是衡量一个国家制造业实力的重要标志，因此，开展燃气轮机关键技术的研究，发展我国自主知识产权的燃气轮机，对于我国的国民经济发展、能源安全与国防安全都有着重大的意义。燃气轮机功率和效率的提高很大程度上取决于燃气轮机进口温度的不断提高，由于材料属性的限制，透平进口处的气体温度已超过叶片材料允许值。因此，透平叶片在运行过程中承受着较高的热负荷，可能发生烧蚀事故。虽然材料的性能不断提高，但仍远远不能满足燃气轮机的发展需要，必须采用有效的热防护技术。除了使用热障涂层，基于冷却剂的高效冷却方法对于确保燃气轮机的安全运行至关重要。叶片冷却技术主要包括内冷和气膜冷却。在内冷中，通常采用各种强化传热的方法，包括射流冲击、U形转弯、粗糙结构等，都极大地促进了冷却性能的提高。为了进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透平动叶内部复合冷却结构，其特征在于，包括旋流冷却通道(1)、U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)，其中，/nU形冷却通道(3)包括一体化成型的U形冷却通道进口段(5)，U形冷却通道出口段(6)，以及连通U形冷却通道进口段(5)和U形冷却通道出口段(6)的U形冷却通道顶部转弯区(4)，U形冷却通道进口段(5)、U形冷却通道出口段(6)和旋流冷却通道(1)之间通过若干射流孔(2)连通；旋流冷却通道(1)、U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)表面布置有若干球窝(8)/球凸(11)、气膜孔(10)结构，U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)中布置有若干翅片(9)结构；/n工作...

【技术特征摘要】
1.一种透平动叶内部复合冷却结构，其特征在于，包括旋流冷却通道(1)、U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)，其中，
U形冷却通道(3)包括一体化成型的U形冷却通道进口段(5)，U形冷却通道出口段(6)，以及连通U形冷却通道进口段(5)和U形冷却通道出口段(6)的U形冷却通道顶部转弯区(4)，U形冷却通道进口段(5)、U形冷却通道出口段(6)和旋流冷却通道(1)之间通过若干射流孔(2)连通；旋流冷却通道(1)、U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)表面布置有若干球窝(8)/球凸(11)、气膜孔(10)结构，U形冷却通道(3)和尾缘梯形冷却通道(7)中布置有若干翅片(9)结构；
工作时，冷却工质首先进入U形冷却通道进口段(5)，与进口段通道表面进行换热，一部分通过若干射流孔(2)流入旋流冷却通道，另一部分通过U形冷却通道顶部转弯区(4)流入U形冷却通道出口段(6)，冷却工质在与U形冷却通道出口段(6)壁面完成换热后再通过若干射流孔(2)流入旋流冷却通道(1)，与旋流冷却腔换热后由出口排出；尾缘梯形冷却通道(7)独立设置，冷却工质在与梯形通道壁面进行换热后侧向排出；冷却工质在流经球窝(8)/球凸(11)结构时产生流动分离与再附，增强球窝(8)/球凸(11)局部传热、降低了流动阻力，在气膜孔(10)抽吸作用下获得了更高的流体湍动能，消除局部的传热恶化现象。


2.根据权利要求1所述的一种透平动叶内部复合冷却结构，其特征在于，旋流冷却通道(1)的靶面形状采用圆弧、椭圆弧、抛物线、双曲线或其它与透平叶片前缘结构相近的曲线形式。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荻，高同心，景祺，谢永慧，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61