一种囊袋旋腔冷却单元及涡轮叶片结构制造技术

本发明专利技术提供一种囊袋旋腔冷却单元及涡轮叶片结构，包括进口平直段、转接结构、囊袋旋腔结构、渐缩段和出口平直段；囊袋旋腔结构包括连通的第一囊袋旋腔结构和第二囊袋旋腔结构，囊袋旋腔结构的袋口部分通过转接结构和进口平直段连接，囊袋旋腔结构的袋尾部分通过渐缩段和出口平直段连接。通过包括多个囊袋旋腔冷却单元的涡轮叶片结构，可提高涡轮叶片尾缘冷却效率并提高叶片承温能力。却效率并提高叶片承温能力。却效率并提高叶片承温能力。

【技术实现步骤摘要】
一种囊袋旋腔冷却单元及涡轮叶片结构


[0001]本说明书涉及航空发动机涡轮叶片
，具体涉及一种囊袋旋腔冷却单元及涡轮叶片结构。

技术介绍

[0002]提高涡轮进口温度是提高航空发动机推力和效率的有效途径，但涡轮进口温度的提高会使得涡轮叶片承受更大的热负荷，过高的温度和热应力可能导致涡轮叶片无法正常工作。现代高性能航空发动机的涡轮进口燃气温度已远远超过了所用材料的耐温极限，必须采用复杂的冷却技术来保证涡轮在高温条件下的正常运转。而涡轮叶片的尾缘是叶片典型的高温部位，是最容易受热腐蚀而损坏的部位之一，其冷却结构的设计难度非常突出，主要原因是叶片后部燃气侧流动往往已发展为湍流，使该部位外表面的换热强度很大，同时叶片吸力面的气膜冷却往往在前部，对后部产生的影响已经很小，在叶片内部，冷却气体经途中吸热到达尾部时温度也相对较高，冷却作用也相对较小。因此发展和创新尾缘高效冷却结构是保证涡轮叶片稳定工作的重要措施。
[0003]目前叶片尾缘常规冷却结构为带扰流柱的全劈缝结构，流动损失高、换热强度底。

技术实现思路
/>[0004]有鉴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，包括进口平直段（1）、转接结构（2）、囊袋旋腔结构、渐缩段（5）和出口平直段（6）；所述囊袋旋腔结构包括连通的第一囊袋旋腔结构（3）和第二囊袋旋腔结构（4），所述囊袋旋腔结构的袋口部分通过转接结构（2）和进口平直段（1）连接，所述囊袋旋腔结构的袋尾部分通过渐缩段（5）和出口平直段（6）连接。2.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，第一囊袋旋腔结构（3）和第二囊袋旋腔结构（4）对称分布在进口平直段（1）中心线的两侧。3.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，进口平直段（1）的高度为H，进口平直段（1）长度为L1，H为0.6 mm至1.6mm，L1为2.0mm至10mm或L1≥1.5 H。4.根据权利要求3所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，第一囊袋旋腔结构（3）包括横截面为椭圆弧形的第三棱边（301），所述椭圆弧的长轴长度为a，所述椭圆弧的短轴长度为b，其中，2.7H≤a≤3.2H且1.85b≤a≤2.15b；所述椭圆弧的长轴与进口平直段（1）中心线的夹角为θ1，θ1为25度至42度；两个对称设置的所述椭圆弧的长轴的交点为第一交点，第一交点与进口平直段（1）的末端的距离为S1，且2.5H≤S1≤3.5H；所述椭圆弧的中心点距离进口平直段（1）中心线的距离为S2，且0.85H≤S2≤1.2H；第三棱边（301）为圆角棱边，所述圆角棱边的圆角半径r为0.12mm至0.20mm。5.根据权利要求3所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，出口平直段（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永明，陈磊，张灵俊，李鹏刚，陈阿龙，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：