一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构及叶片制造技术

本发明专利技术公开了一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构及叶片，在叶尖的端面设置用于抑制叶尖泄漏流动的凹槽，并在凹槽内自前缘至尾缘沿流向布置一定数量交错排布的半圆型篦齿；交错排布的半圆型篦齿结构，一方面改变了泄漏流进入凹槽之后的流动状态，阻断了腔室涡等凹槽涡系的发展，有效抑制了间隙泄漏流，达到提高涡轮气动效率的目的；另一方面，半圆型篦齿结构的布置位置改变了高温燃气冲击到叶尖表面形成的高换热程度区域，降低了叶尖表面换热系数，改善了叶尖区域的换热特性，提升了航空发动机的整体性能。升了航空发动机的整体性能。升了航空发动机的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构及叶片


[0001]本专利技术涉及燃气涡轮叶片冷却
，具体为一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构及叶片。

技术介绍

[0002]涡轮是航空发动机、地面燃气轮机等动力装置的关键部件，广泛应用于能源、国防等多个领域，是重要的战略性技术设备。长期以来，涡轮转子叶尖泄漏及其引起的损失就作为一个重要的气动问题而受到研究人员的广泛关注，研究数据表明，高压涡轮的叶尖泄漏损失约占通道内总损失的1/3。此外，由于气流未对涡轮做功，高温泄漏流会导致叶尖端区壁面产生较高的温度和热负荷，进而威胁到涡轮尖区的可靠性和寿命。如何有效降低叶尖泄漏损失并利用流动控制降低叶尖的热负荷是高效率高可靠性高压涡轮设计中必须重视的问题之一。
[0003]叶尖泄漏流动控制方法可分为主动控制方法和被动控制方法。主动控制方法包括等离子体激励技术、叶尖间隙主动控制系统等。主动控制方法虽然能有效阻塞叶尖泄漏流，但其所需的控制系统可能带来额外的问题，故实际工程应用较少。目前，航空发动机上最常用的叶尖泄漏流动控制方法以叶尖修型为典型措本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构，其特征在于，包括篦齿和用于抑制叶尖泄漏流动的凹槽，凹槽设置在叶尖端面，多个篦齿设置叶尖端面并位于凹槽中，多个篦齿沿叶片的前缘至尾缘间隔排布，篦齿的横向与叶片的中弧线垂直布置，篦齿的顶面为弧形并沿横向设置。2.根据权利要求1所述的一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构，其特征在于，所述多个篦齿沿中弧线方向交错排布。3.根据权利要求1所述的一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构，其特征在于，所述篦齿为半圆结构。4.根据权利要求3所述的一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构，其特征在于，所述篦齿的高度为叶尖间隙高度的0.5～1.5倍。5.根据权利要求3所述的一种改善涡轮转子叶尖气热性能的复合型叶尖结构，其特征在于，所述篦齿的顶面与侧壁的连接处为外圆弧面，所述篦齿的侧壁与叶尖端面的连接处为内圆弧面。6.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠娜，黄小杨，杜昆，李远涌，王旭博，刘存良，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：