一种基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构制造技术

本发明专利技术一种基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构，属于航空发动机涡轮叶片冷却技术领域；包括进气腔、冲击板、冲击靶板、导流肋以及设置于冲击靶板上的气膜孔和椭球形凸起；冲击板与冲击靶板之间的距离为H，冲击靶板朝向冲击板一侧面上以矩形阵列形式排布有多干椭球形凸起，使得冷却气体通过冲击孔垂直射向椭球形凸起并沿其椭球面流动；气膜孔沿流向位于冲击靶板上的椭球形凸起的下游；多个导流肋垂直设置于冲击靶板上，用于支撑冲击板，并将冲击板和冲击靶板之间的冲击区域沿展向划分为多个换热单元，每个换热单元内包括两排椭球形凸起。本发的椭球形凸起扰流元，具有良好的换热特性，可用于各种航空发动机及燃气轮机涡轮叶片冷却结构。片冷却结构。片冷却结构。

【技术实现步骤摘要】
一种基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构


[0001]本专利技术属于航空发动机涡轮叶片冷却
，具体涉及一种基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构。

技术介绍

[0002]在现代航空发动机设计开发过程中，提高发动机的推重比和热效率，可以通过不断提高涡轮前入口温度来实现。当前航空发动机涡轮前进口温度最大可达到2000K以上，这远远超过了航空发动机材料的耐温极限。因此，如何保证涡轮叶片在远高于自身材料承受温度的情况下正常工作已经成为众多专家学者研究的重点。
[0003]目前，降低涡轮叶片温度主要有两种方式：一是不断开发研制更有效地可用于航空发动机涡轮叶片的耐温材料；二是采用包括内部冷却和外部冷却在内的新型冷却技术。在内部冷却技术中，冲击冷却可以有效提升局部换热系数。冷却气体通过冲击孔，以很高的速度冲击到叶片内壁面，对其进行有效的冷却。因此，冲击靶面设计对于冲击换热效果具有重要影响，通过在靶面布置不同的凸起或凹陷结构可以显著提升冲击换热效果，从而进一步提升航空发动机性能。
[0004]ChangShyyWoei等人/>[1]研究了阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构，包括进气腔、冲击板和冲击靶板，冷却气体进入所述进气腔通过冲击板上的冲击孔垂直射向冲击靶板面上；其特征在于：还包括导流肋和设置于冲击靶板上的气膜孔和椭球形凸起；所述冲击板与冲击靶板之间的距离为冲击距离H，冲击靶板朝向冲击板一侧面上以矩形阵列形式排布有多干椭球形凸起，所述椭球形凸起的曲率为0.25～2，位于冲击孔下方，使得冷却气体通过冲击孔垂直射向椭球形凸起并沿其椭球面流动，然后从冲击靶面上的气膜孔流出；所述冲击靶板上设置有若干气膜孔，所述气膜孔沿流向位于冲击靶板上的椭球形凸起的下游；多个所述导流肋垂直设置于冲击靶板上，用于支撑冲击板，并将冲击板和冲击靶板之间的冲击区域沿展向划分为多个换热单元，每个换热单元内包括两排椭球形凸起。2.根据权利要求1所述基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构,其特征在于：所述冲击距离H的范围是0.8～1.2mm。3.根据权利要求1所述基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构,其特征在于：所述椭球形凸起由一平面椭圆绕长轴旋转360
°
，水平截取1/2部分的结构作为凸起布置于冲击靶板表面，其长轴与流向方向成45
°
夹角。4.根据权利要求1所述基于椭球形凸起的阵列冲击气膜结构,其特征在于：所述椭球形凸起长半轴长度a与冲击距离H的比值为1.8～2.2，短半轴长度b与冲击距离的H比值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱惠人，李琳，李洁博，郭奕杉，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：新型
国别省市：