配置有异形气膜孔的冷却结构及涡轮叶片制造技术

技术编号:42830701 阅读:52 留言:0更新日期:2024-09-24 21:04
本公开提供一种配置有异形气膜孔的冷却结构及涡轮叶片。冷却结构包括基体及形成于基体上的气膜孔。气膜孔的出气口被构造成沿与通过气膜孔的气体的气流流向相正交的气流展向向两侧扩张,以形成U形的孔结构。进气口及出气口之间顺次设置有过渡段及扩张段,扩张段被构造成由过渡段向出气口扩张的渐宽结构,以削弱流场中形成于出气口附近的肾形涡的强度,并诱导产生反肾形涡对。涡轮叶片包括由基体形成的叶片,叶片内设置有容纳冷却气通过的气体流道,基体上设置有多个气膜孔与气体流道连通,这样的涡轮叶片兼具冷却结构的优点,具有较好的冷却效果。

【技术实现步骤摘要】

本公开的至少一种实施例涉及燃气轮机,更具体地,涉及一种配置有异形气膜孔的冷却结构及涡轮叶片


技术介绍

1、提高涡轮进口温度是提高航空发动机效率的最直接方法。目前,民用大涵道比航空发动机涡轮的进口温度已超过2000k(开尔文),该温度远高于叶片所用材料可承受的最高温度,为此,现有涡轮叶片多利用气膜冷却技术以维持叶片在高温状态下的正常工作。

2、现有的气膜冷却技术中,常用的离散式的气膜孔多被构造成圆柱形,但被构造成圆柱形结构的气膜孔在应用过程中,由于通过气膜孔的射流过于集中,易在流场中的出气口附近形成较强的肾形涡对,从而导致由叶片表面通过的主流从肾形涡的两侧被卷吸至射流底下,使得气膜的附壁能力降低,进而导致气膜孔的冷却效果较差。


技术实现思路

1、为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题,本公开提供一种配置有异形气膜孔的冷却结构及涡轮叶片。通过被构造成u形的孔结构的出气口,以及由过渡段向出气口延伸的扩张段,可使通过气膜孔的射流在较大的区域进行扩散,即可削弱所形成的肾形涡的强度,又限制肾形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种配置有异形气膜孔的冷却结构,其特征在于,包括基体(2),所述基体(2)内设置有多个沿所述基体的厚度方向倾斜延伸的气膜孔(1);

2.根据权利要求1所述的冷却结构,其特征在于,所述出气口(11)被构造成沿所述气膜孔(1)的中线轴对称。

3.根据权利要求1所述的冷却结构,其特征在于,在所述基体(2)的厚度方向的正投影中,所述出气口的靠近所述进气口(11)的一侧形成向另一侧凸出的第一弧形部,所述出气口的远离所述进气口的一侧形成与所述第一弧形部的凸出方向相同的第二弧形部,所述第一弧形部与所述第二弧形部之间通过第三弧形部(143)连接,所述第一弧形部、第二弧形部及第...

【技术特征摘要】

1.一种配置有异形气膜孔的冷却结构,其特征在于,包括基体(2),所述基体(2)内设置有多个沿所述基体的厚度方向倾斜延伸的气膜孔(1);

2.根据权利要求1所述的冷却结构,其特征在于,所述出气口(11)被构造成沿所述气膜孔(1)的中线轴对称。

3.根据权利要求1所述的冷却结构,其特征在于,在所述基体(2)的厚度方向的正投影中,所述出气口的靠近所述进气口(11)的一侧形成向另一侧凸出的第一弧形部,所述出气口的远离所述进气口的一侧形成与所述第一弧形部的凸出方向相同的第二弧形部,所述第一弧形部与所述第二弧形部之间通过第三弧形部(143)连接,所述第一弧形部、第二弧形部及第三弧形部(143)之间形成u形的孔结构。

4.根据权利要求3所述的冷却结构,其特征在于,所述过渡段(12)被构造成圆柱形的孔结构。

5.根据权利要求4所述的冷却结构,其特征在于,在所述基体(2)的厚度方向的正投影中,所述扩张段(13)的长度被构造成所述过渡段(12)的孔径的2...

【专利技术属性】
技术研发人员:李国庆刘浩张深李昂李辉张燕峰卢新根
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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