一种钛合金涡轮叶片和涡轮发动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钛合金涡轮叶片和涡轮发动机，采用钛合金制造,包括叶片叶型，叶片叶型内部设置有用于叶片冷却的四条冷却通道，冷却通道间具有三条隔板；在每一条冷却通道内均设置有扰流板，扰流板呈“S”形布置于冷却通道中，且垂直于冷却通道的内壁；扰流板布置于冷却通道内的压力面一侧；提高涡轮发动机涡轮叶片的换热性能、耐热性能，提高涡轮叶片的效率及整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金涡轮叶片和涡轮发动机
本技术涉及涡轮发动机。更特别地，本技术涉及一种涡轮叶片和涡轮发动机。
技术介绍
涡轮发动机具有质量轻、体积小、单机功率大、启动快、污染少、热效率高、经济性好等特点。目前，涡轮发动机涡轮叶片的冷却前温度早已超过其材料的承受温度。保证叶片能够安全可靠地工作，主要通过两个途径来实现，一是提高材料的耐高温性能，二是采用冷却能力更强的冷却方式来降低叶片的温度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钛合金涡轮叶片和涡轮发动机，提高涡轮发动机涡轮叶片的换热性能、耐热性能。本技术的目的是这样实现的：一种钛合金涡轮叶片2，包括叶片叶根1、叶片顶部4、叶片前缘6、叶片后缘7、压力面11、吸力面12和叶片叶型5，以及连接叶片叶根1和叶片叶型2的叶片平台3；其中，涡轮叶片2采用钛合金制造；叶片叶型5内部设置有用于叶片冷却的四条冷却通道9，冷却通道9间具有三条隔板8；在靠近叶片叶根1的一端冷却通道设置有冷却流体入口，在靠近叶片叶型5的叶顶的一端冷却通道9有冷却流体出口，在冷却通道9内从冷却流体入口至冷却流体出口形成蛇形冷却通道；在每一条冷却通道9内均设置有扰流板10，扰流板10呈“S”形布置于冷却通道9中，且垂直于冷却通道9的内壁；扰流板10布置于冷却通道9内的压力面11一侧。进一步的，扰流板10分别与隔板8、叶片前缘6、叶片后缘7之间存在间隙。进一步的，扰流板10的高度为涡轮叶片2内壁厚度的四分之一。一种涡轮发动机，包括以上记载的钛合金涡轮叶片。本技术的优势在于：本技术中的钛合金涡轮叶片提高了涡轮发动机涡轮叶片的换热性能、耐热性能，提高涡轮叶片的效率及整体性能。附图说明在参考附图的说明书中阐述了本技术的针对本领域普通技术人员而言完整且充分的公开，在附图中：图1为示例性涡轮叶片的示意性视图；图2为图1中的涡轮叶片的示意性横截面视图；图3为涡轮叶片俯视图。附图标记：1-叶片叶根；2-涡轮叶片；3-叶片平台；4-叶片叶顶；5-叶片叶型；6-叶片前缘；7-叶片后缘；8-隔板；9-冷却通道；10-扰流板；11-压力面；12-吸力面。在本说明书和附图中对参考标号的重复使用旨在表示本技术的相同或相似的特征或元件。具体实施方式现在将详细地参考本技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。各示例作为本技术的阐释而非本技术的限制来提供。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本技术的范围或精神的情况下可在本技术中作出多种修改和变化。在图1中，钛合金涡轮叶片2，包括叶片叶根1、叶片顶部4和叶片叶型5，以及连接叶片叶根1和叶片叶型2的叶片平台3；其中，涡轮叶片2采用钛合金制造，保证涡轮叶片在高温高压环境下的耐热性能。在图2中，叶片叶型5内部设置有用于叶片冷却的四条冷却通道9，冷却通道9间具有三条隔板8；在靠近叶片叶根1的一端冷却通道设置有冷却流体入口，在靠近叶片叶型5的叶顶的一端冷却通道9有冷却流体出口，从而在冷却通道内从冷却流体入口至冷却流体出口形成蛇形冷却通道。进一步的，在每一条冷却通道9内均设置有扰流板10，扰流板10呈“S”形布置于冷却通道9中，且垂直于冷却通道9的内壁；扰流板10使得冷却流体在流经扰流板10时具有较小的流动损失，从而流体在冷却通道9内换热得以强化，提高涡轮叶片的换热性能。在图3中，在涡轮叶片的工作过程中，由于涡轮叶片2的压力面11一侧优先涡轮叶片2的吸力面12一侧接触高温高压工作流体；因此，选择扰流板10仅布置于冷却通道9内的压力面11一侧。进一步的，为保证扰流板10在冷却通道9内的扰流效果，扰流板10分别与隔板8、叶片前缘6、叶片后缘7之间存在间隙。进一步的，扰流板10的高度为涡轮叶片2内壁厚度的四分之一；此时，扰流板10在涡轮叶片2中的冷却效率和扰流效率为最佳。本技术充分利用了在涡轮叶片中设置冷却通道与扰流板相结合的特点，具有结构简单，冷却效果好，流阻损失小等特点。该结构应用于涡轮叶片，能够有效降低涡轮发动机中涡轮叶片的温度水平和温度梯度、提高涡轮叶片的换热性能，使涡轮叶片使用寿命大幅度提高。本技术中所述具体实施案例仅为本技术的较佳实施案例而已，并非用来限定本技术的实施范围。即凡依本技术申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金涡轮叶片，包括叶片叶根、叶片顶部、叶片前缘、叶片后缘、压力面、吸力面和叶片叶型，以及连接叶片叶根和叶片叶型的叶片平台；其中，涡轮叶片采用钛合金制造；/n叶片叶型内部设置有用于叶片冷却的四条冷却通道，冷却通道间具有三条隔板；在靠近叶片叶根的一端冷却通道设置有冷却流体入口，在靠近叶片叶型的叶顶的一端冷却通道有冷却流体出口，在冷却通道内从冷却流体入口至冷却流体出口形成蛇形冷却通道；/n其特征在于，在每一条冷却通道内均设置有扰流板，扰流板呈“S”形布置于冷却通道中，且垂直于冷却通道的内壁；扰流板布置于冷却通道内的压力面一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛合金涡轮叶片，包括叶片叶根、叶片顶部、叶片前缘、叶片后缘、压力面、吸力面和叶片叶型，以及连接叶片叶根和叶片叶型的叶片平台；其中，涡轮叶片采用钛合金制造；
叶片叶型内部设置有用于叶片冷却的四条冷却通道，冷却通道间具有三条隔板；在靠近叶片叶根的一端冷却通道设置有冷却流体入口，在靠近叶片叶型的叶顶的一端冷却通道有冷却流体出口，在冷却通道内从冷却流体入口至冷却流体出口形成蛇形冷却通道；
其特征在于，在每一条冷却通道内均设置有扰流板，扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：董瑞佳，孟广双，杜连涛，
申请(专利权)人：董瑞佳，孟广双，杜连涛，
类型：新型
国别省市：河北;13