具有孔口凹陷的气膜冷却结构及发动机制造技术

本发明专利技术提供了一种具有孔口凹陷的气膜冷却结构及发动机。具有孔口凹陷的气膜冷却结构，包括气膜孔、凹陷结构以及壁结构；壁结构上开设有气膜孔与凹陷结构，气膜孔贯穿壁结构与凹陷结构；凹陷结构的内壁与气膜孔相连通。优选的，壁结构包括端壁，凹陷结构直接开设在端壁上凹陷结构的前部为内凹曲面，后部为凸面，凹陷结构的开口轮廓为月牙形。在另一个优选例中，壁结构包括端壁与涂覆在端壁上的热障涂层；凹陷结构部分或全部开设在热障涂层上。本发明专利技术形状简单，容易加工，能够适用于较薄壁面。本发明专利技术除了直接在金属端壁开设凹陷结构外，还可以在金属壁面上的热障涂层中加工出凹陷结构，加工简单；并且，此方案不需要在金属壁面中扩孔，因此金属壁面的结构强度也能得以保持。因此金属壁面的结构强度也能得以保持。因此金属壁面的结构强度也能得以保持。

【技术实现步骤摘要】
具有孔口凹陷的气膜冷却结构及发动机


[0001]本专利技术涉及高温部件冷却与传热领域，具体地，涉及一种具有孔口凹陷的气膜冷却结构及发动机。

技术介绍

[0002]气膜冷却是航空发动机和燃气轮机高温部件表面常用的冷却方式，这些需要冷却的高温部件包括涡轮叶片、燃烧室。高超音速飞行器表面由于气动加热产生高温，气膜冷却也是高温壁面热防护的主要技术。提高气膜冷却效率，可以减少冷却空气的消耗，因而提高航空发动机和燃气轮机的热效率和做功能力，提高高速飞行器的效能。
[0003]当前的气膜冷却孔是倾斜的圆柱形孔，角度20
‑
80
°
倾斜，虽然加工方式简单，但是气膜冷却效率偏低。另一方面，在高冷气吹风比条件下，圆柱形气膜冷却孔的冷却效率下降很快，导致气膜冷却失效。因此，改善气膜冷却孔的结构，改善气膜孔口的流动结构，以提高气膜冷却效率，非常重要。
[0004]目前提升气膜冷却效率的做法之一是在壁面上扩张型气膜冷却孔以获得增强的气膜冷却性能，但扩张型气膜冷却孔需要较厚的壁面以形成渐扩的扩张型孔，若壁面是薄壁则无法使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有孔口凹陷的气膜冷却结构，其特征在于，包括气膜孔(36)、凹陷结构(12)以及壁结构(32)；所述壁结构(32)上开设有气膜孔(36)与凹陷结构(12)，所述气膜孔(36)贯穿所述壁结构(32)与凹陷结构(12)；凹陷结构(12)的内壁与气膜孔(36)相连通。2.根据权利要求1所述的具有孔口凹陷的气膜冷却结构，其特征在于，壁结构(32)包括端壁，凹陷结构(12)直接开设在端壁上；凹陷结构(12)的前部为内凹曲面，后部为凸面，凹陷结构(12)的开口轮廓为月牙形。3.根据权利要求1所述的具有孔口凹陷的气膜冷却结构，其特征在于，壁结构(32)包括端壁与涂覆在所述端壁上的热障涂层(50)；凹陷结构(12)部分或全部开设在热障涂层(50)上。4.根据权利要求1所述的具有孔口凹陷的气膜冷却结构，其特征在于，气膜孔(36)所具有的气膜孔口(40)位于所述凹陷结构(12)内；凹陷结构(12)包括相互连接的第一曲面(10)与第二曲面(20)；第一曲面(10)沿所述壁结构(32)向壁内部凹陷；所述第二曲面(20)为凸起状，凸向外部高温主流(100)方向，且第二曲面(20)的中间为最凸，第二曲面(20)的横向两侧面向下游延伸。5.根据权利要求4所述的具有孔口凹陷的气膜冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶宇，黎源，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：