一种高承温能力涡轮叶片冷却结构制造技术

本申请属于涡轮叶片设计领域，为一种高承温能力涡轮叶片冷却结构，包括叶体，所述叶体的内部设有导流管，叶体上设有至少一组冷却单元，冷却单元包括内层层板和外层层板；通过设置双层层板结构，冷却气体需要经过第一冲击孔

【技术实现步骤摘要】
一种高承温能力涡轮叶片冷却结构


[0001]本申请属于涡轮叶片设计领域，特别涉及一种高承温能力涡轮叶片冷却结构。

技术介绍

[0002]随着航空技术的发展，航空发动机性能不断提升，涡轮前温度持续升高，涡轮前温度已从三代机的1700K级提高至了2000K级，极大地增加了涡轮叶片的热负荷；同时，为了追求发动机效率的提升，涡轮叶片的冷气用量却在不断减少。三四代机中普遍采用的复合冷却结构已经无法满足进口温度2000K以上时涡轮叶片的冷却需求。
[0003]当前绝大部分的复合冷却结构采用的是冲击对流+气膜的冷却方式，冷气通过导管上的冲击孔形成对基体内壁面的冲击冷却，而后，通过叶片上的气膜孔流出，形成对基体外壁面的气膜冷却。复合冷却结构示意图见图1。
[0004]复合冷却结构存在以下不足：
[0005]1)受结构特点、冷气用量和加工能力限制，综合冷却能力已基本达到极限；
[0006]2)冷气利用率较低，冷气用量偏高。冷气冲击壁面后直接从气膜孔排出，冷气在叶片内部停留时间短，温增有限；
[0007]3)单层壁结构，壁厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高承温能力涡轮叶片冷却结构，包括叶体(1)，所述叶体(1)的内部设有导流管(2)，所述导流管(2)上开设有第一冲击孔(3)，其特征在于：所述叶体(1)上设有至少一组冷却单元，所述冷却单元包括内层层板(7)和外层层板(8)，所述内层层板(7)的内壁面设于叶体(1)内部，所述外层层板(8)的外壁面设于叶体(1)外部；所述内层层板(7)上开设有与第一冲击孔(3)连通的第二冲击孔(6)，所述第一冲击孔(3)和第二冲击孔(6)不同轴设置，所述内层层板(7)与第一冲击孔(3)之间形成内层冷却通道；所述外层层板(8)上开设有与叶体(1)外部连通的气膜冷却出口，所述第二冲击孔(6)的轴线与气膜冷却出口不相交，所述气膜冷却出口与第二冲击孔(6)之间开设有外层冷却通道。2.如权利要求1所述的高承温能力涡轮叶片冷却结构，其特征在于：所述气膜冷却出口为气膜孔或气膜缝(11)，所述气膜缝(11)为沿着涡轮径向方向设置的长条孔状结构。3.如权利要求1所述的高承温能力涡轮叶片冷却结构，其特征在于：所述内层冷却通道包括相互连通的第一冲击区(4)和第一横流区(5)，所述第一冲击区(4)与第一冲击孔(3)对应设置并且第一冲击区(4)与第一冲击孔(3)相互连通，所述第一横流区(5)沿着垂直于叶片轴线的方向设置，所述第一横流区(5)与第二冲击孔(6)相互连通。4.如权利要求3所述的高承温能力涡轮叶片冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焘，齐萍，万发君，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：