燃气轮机叶片和燃气轮机制造技术

本发明专利技术的提出一种燃气轮机叶片和燃气轮机。本发明专利技术的燃气轮机叶片包括：叶片本体，叶片本体具有冷却腔以及与冷却腔连通的冷却通道；节流元件，节流元件位于冷却通道内，和/或，节流元件设在冷却通道的进口处，节流元件由形状记忆合金材料制备，节流元件具有对应不同温度的不同形状，在通入冷却通道的冷却气体的温度从第一预设温度上升至第二预设温度时节流元件从第一预设形状收缩变形为第二预设形状，节流元件在从第一预设形状收缩变形为第二预设形状时冷却通道的通流截面增大以使流向冷却通道的冷却气体的流量增大。根据本发明专利技术的燃气轮机叶片具有可减少冷却气体过度消耗并减少燃气轮机的效率损失的优点。燃气轮机的效率损失的优点。燃气轮机的效率损失的优点。

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机叶片和燃气轮机


[0001]本专利技术涉及燃气轮机
，具体涉及一种燃气轮机叶片和燃气轮机。

技术介绍

[0002]相关技术中，燃气轮机透平叶片采用由高温合金制造的节流孔板进行叶片冷气控制，冷在低工况下，叶片得到的冷气流量不会进行进一步的精细调整，导致叶片的过度冷却，冷气过度消耗造成燃气轮机的效率损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：节流孔板的控制流量的通流孔截流面积是固定的，冷气流量的大小无法通过其通流面积变化进行控制，气流量与燃机工况的最佳特性并不匹配。在同一工况下，冷气温度的变化并不会反应到冷气流量上。
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种燃气轮机叶片和燃气轮机。
[0005]本专利技术实施例的燃气轮机叶片，包括：
[0006]叶片本体，所述叶片本体具有冷却腔以及与所述冷却腔连通的冷却通道，所述冷却通道适于通入冷却气体；
[0007]节流元件，所述节流元件位于冷却通道内，和/或，所述节流元件设在所述冷却通道的进口处，所述节流元件由形状记忆合金材料制备，所述节流元件具有对应不同温度的不同形状以使得所述节流元件具有第一预设形状和第二预设形状，在通入所述冷却通道的所述冷却气体的温度从第一预设温度上升至所述第二预设温度时所述节流元件从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状，所述节流元件在从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状时所述冷却通道的通流截面增大以使流向所述冷却通道的冷却气体的流量增大。
[0008]由此，根据本专利技术实施例的燃气轮机叶片具有可减少冷却气体过度消耗并减少燃气轮机的效率损失的优点。
[0009]在一些实施例中，所述节流元件的厚度方向与所述冷却通道的延伸方向一致，在垂直与所述节流元件的厚度方向的横截面上，所述节流元件在从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状时所述节流元件的投影面积减小。
[0010]在一些实施例中，所述叶片本体包括本体部和节流孔板，所述冷却通道包括连通的进气通道和连接通道，所述节流孔板具有所述进气通道，所述本体部具有所述连接通道和所述冷却腔，所述节流孔板设在所述本体部的所述连接通道的进口处，所述进气通道的形状与所述连接通道的形状相适配，所述节流元件设在所述节流孔板上，在垂直与所述节流元件的厚度方向的横截面上，处于所述第一预设形状的所述节流元件的投影的至少部分与所述冷却通道的投影的至少部分重合。
[0011]在一些实施例中，所述节流元件位于所述节流孔板背向所述本体部的一侧。
[0012]在一些实施例中，所述节流元件位于所述进气通道内且与所述进气通道的内壁面相连。
[0013]在一些实施例中，所述节流元件和所述冷却通道均为多个，多个所述节流元件一一对应地与多个所述冷却通道配合。
[0014]在一些实施例中，所述节流元件为片状或网状。
[0015]在一些实施例中，在所述节流元件处于所述第一预设形状时，所述冷却通道的通流截面与所述冷却通道的总通流截面之比为(0.5
‑
0.8)：1。
[0016]在一些实施例中，所述第一预设温度小于等于100℃，所述第二预设温度大于等于600℃。
[0017]本专利技术还提出了一种燃气轮机，包括上述的燃气轮机叶片。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术实施例的燃气轮机叶片示意图。
[0019]图2是根据本专利技术实施例的节流孔板和节流元件示意图。
[0020]图3是根据本专利技术实施例的节流孔板和节流元件示意图。
[0021]附图标记：
[0022]燃气轮机叶片100；
[0023]叶片本体1，冷却腔11，冷却通道12，第一端面121,连接通道122；
[0024]节流元件2；
[0025]节流孔板3，进气通道31。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]下面参考附图描述本专利技术实施例的燃气轮机叶片100。如图1至图3所示，根据本专利技术实施例的燃气轮机叶片100包括叶片本体1和节流元件2。
[0028]叶片本体1具有冷却腔11以及与冷却腔11连通的冷却通道12，冷却通道12适于通入冷却气体。节流元件2位于冷却通道12内，和/或，节流元件2设在冷却通道12的进口处。
[0029]节流元件2由形状记忆合金材料制备，节流元件2具有对应不同温度的不同形状以使得节流元件2具有第一预设形状和第二预设形状。在通入冷却通道12的冷却气体的温度从第一预设温度上升至第二预设温度时，节流元件2从第一预设形状收缩变形为第二预设形状。节流元件2在从第一预设形状收缩变形为第二预设形状时，冷却通道12的通流截面增大以使流向冷却通道12的冷却气体的流量增大。
[0030]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：节流孔板的控制流量的通流孔截流面积是固定的，冷气流量的大小无法通过其通流面积变化进行控制，气流量与燃机工况的最佳特性并不匹配，冷气温度的变化并不会反应到冷气流量上。
[0031]根据本专利技术实施例的燃气轮机叶片100通过在冷却通道12内和冷却通道12的进口处的至少一者设置节流元件2由此，在垂直与冷却通道2延伸方向的横截面上，节流元件2的
投影可与冷却通道2的投影重合，从而使得减小冷却通道12的通流面积，进而减小流向冷却通道12的冷却气体的流量。
[0032]节流元件2由形状记忆合金材料制备，且节流元件2具有对应不同温度的不同形状。节流元件2具有第一预设形状和第二预设形状，具体地，第一预设形状的节流元件2在垂直与冷却通道2延伸方向的横截面上的投影面积大于第二预设形状的节流元件2在垂直与冷却通道2延伸方向的横截面上的投影面积。也就是说，节流元件2从第一预设形状收缩变形为第二预设形状时，冷却通道12的通流截面增大，以使流向冷却通道12的冷却气体的流量增大，进而使得有更多的冷却气体可对叶片本体1进行冷却。
[0033]且在通入冷却通道12的冷却气体的温度从第一预设温度上升至第二预设温度时，节流元件2从第一预设形状收缩变形为第二预设形状。也就是说，在通入冷却通道12的冷却气体的温度上升时，节流元件2进行收缩使得冷却通道12的通流截面增大以便有更多的冷却气体进入叶片本体1进行冷却，从而保障叶片本体1冷却效果。也就是说，在燃气轮机的工况发生变化时，通入叶片本体1内的冷却气体的温度发生变化(高工况时冷却气体温度升高)，根据本专利技术实施例的燃气轮机叶片100具有可根据冷却气体的温度来调节冷却通道12的通流截面的大小，从而使得通入叶片本体1的冷却气体的流量与冷却气体的温度有关，进而使得在具有足量的冷却气体对叶片本体1进行降温的前提下可减少冷却气体的使用量，不会导致叶片本体1的过度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机叶片，其特征在于，包括：叶片本体，所述叶片本体具有冷却腔以及与所述冷却腔连通的冷却通道，所述冷却通道适于通入冷却气体；节流元件，所述节流元件位于冷却通道内，和/或，所述节流元件设在所述冷却通道的进口处，所述节流元件由形状记忆合金材料制备，所述节流元件具有对应不同温度的不同形状以使得所述节流元件具有第一预设形状和第二预设形状，在通入所述冷却通道的所述冷却气体的温度从第一预设温度上升至所述第二预设温度时所述节流元件从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状，所述节流元件在从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状时所述冷却通道的通流截面增大以使流向所述冷却通道的冷却气体的流量增大。2.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片，其特征在于，所述节流元件的厚度方向与所述冷却通道的延伸方向一致，在垂直与所述节流元件的厚度方向的横截面上，所述节流元件在从所述第一预设形状收缩变形为所述第二预设形状时所述节流元件的投影面积减小。3.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片，其特征在于，所述叶片本体包括本体部和节流孔板，所述冷却通道包括连通的进气通道和连接通道，所述节流孔板具有所述进气通道，所述本体部具有所述连接通道和所述冷却腔，所述节流孔板设在所述本体部的所述连接通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：田一土，翟芳芳，武安，徐进，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：