一种透平动叶尾缘冷却结构制造技术

技术编号:41208165 阅读:20 留言:0更新日期:2024-05-09 23:29
本申请提供了一种透平动叶尾缘冷却结构,属于燃气轮机叶片冷却的技术领域,具体包括位于透平动叶尾缘内部的冷却腔室,冷却腔室内设有若干柱肋,冷却腔室的一侧设有进气通道,进气通道和叶片叶根的进气口连通,冷却腔室的另一侧设有尾缘劈缝,冷却腔室内对应叶片的压力面和/或吸力面的内壁面上设有若干个条状微肋,条状微肋突出冷却腔室的内壁面,条状微肋穿过柱肋之间的空隙区域,条状微肋位于柱肋背对叶片尾缘的一侧;冷气从进气口沿叶片高度方向进入进气通道,再经过冷却腔室中的条状微肋和柱肋后从尾缘劈缝流出,条状微肋用于对进入冷却腔室的气流产生流动阻力,缩小进气通道靠近叶片叶顶区域的回旋涡,提高透平动叶尾缘换热的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃气轮机叶片冷却的领域,尤其是涉及一种透平动叶尾缘冷却结构


技术介绍

1、燃气轮机作为一种先进的动力装置,广泛应用于发电、航空推进与化工等领域。在“双碳”背景下,重型燃气轮机联合循环发电以其更高的效率,占比逐年提升。现阶段,先进重型燃气轮机的透平进口温度远超其材料的熔点,透平叶片通常需要设计复杂的冷却结构来保证叶片在如此高的温度下正常运行。

2、现阶段,透平动叶尾缘通常采用柱肋结构进行强化换热,柱肋结构连接两侧端壁(压力面和吸力面),对来流冷气进行扰动。冷气来流流经柱肋前缘滞止形成的马蹄涡系强化了两侧端壁的换热,柱肋后缘不稳定的涡脱落也增加了内部流动的湍流度,强化下游区域的换热。柱肋在增强内部冷却通道换热的同时也会对较薄的叶片尾缘起到一定的支撑作用,增强叶片尾缘强度。

3、透平动叶尾缘腔的冷气通常是从叶根注入,先沿着叶高方向流动,然后经偏转,流经柱肋布置的冷却通道,沿叶片轴向流动,最终通过叶片尾缘劈缝排出并形成气膜保护叶片吸力面,这种冷却结构也存在一定的不足,冷气在流经叶顶区域时,常常会在此区域内形成一个大的回旋涡,这种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种透平动叶尾缘冷却结构,包括位于透平动叶尾缘内部的冷却腔室(2),所述冷却腔室(2)内设有若干柱肋(21),所述冷却腔室(2)的一侧设有进气通道(1),所述进气通道(1)和叶片叶根(5)的进气口(11)连通,所述冷却腔室(2)的另一侧设有尾缘劈缝(3),其特征在于,所述冷却腔室(2)内对应叶片的压力面和/或吸力面的内壁面上设有若干个条状微肋(22),所述条状微肋(22)突出所述冷却腔室(2)的内壁面,所述条状微肋(22)穿过柱肋(21)之间的空隙区域,所述条状微肋(22)位于柱肋(21)背对叶片尾缘的一侧;

2.根据权利要求1所述的透平动叶尾缘冷却结构,其特征在于,所述...

【技术特征摘要】

1.一种透平动叶尾缘冷却结构,包括位于透平动叶尾缘内部的冷却腔室(2),所述冷却腔室(2)内设有若干柱肋(21),所述冷却腔室(2)的一侧设有进气通道(1),所述进气通道(1)和叶片叶根(5)的进气口(11)连通,所述冷却腔室(2)的另一侧设有尾缘劈缝(3),其特征在于,所述冷却腔室(2)内对应叶片的压力面和/或吸力面的内壁面上设有若干个条状微肋(22),所述条状微肋(22)突出所述冷却腔室(2)的内壁面,所述条状微肋(22)穿过柱肋(21)之间的空隙区域,所述条状微肋(22)位于柱肋(21)背对叶片尾缘的一侧;

2.根据权利要求1所述的透平动叶尾缘冷却结构,其特征在于,所述条状微肋(22)的长度方向相对叶片高度方向倾斜设置,不同所述条状微肋(22)相对叶片高度方向的倾斜角度相同或不同。

3.根据权利要求2所述的透平动叶尾缘冷却结构,其特征在于,在靠近叶片叶顶(4)区域的部分所述条状微肋(22)在从叶片的前缘至尾缘的方向上,逐渐从叶片的叶顶(4)向叶片的叶根(5)一侧倾斜;

4.根据权利要求2所述的透平动叶尾缘冷却结构,其特征在于,所述冷却腔室(2)内设有沿叶片前缘至尾缘延伸方向依次分布的若干列柱肋列,至少部分所述条状微肋(22)沿伸范围内对应不同所述柱肋列的所述柱肋(21)。

5.根据权利要求4所述的透平动叶尾缘冷却结构,其特征在于,所述冷却腔室(2)内设有沿叶片叶顶(4)至叶片叶根(5)延伸方向分布的若干排柱肋排,同一所述条状微肋(22)对应的不同所述柱肋列的所述柱肋(21)所在的柱肋排不同,且沿所述条状微肋(22)的延伸方向上不同所述柱肋列的所述柱肋(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫双杰刘建军安柏涛
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:

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