[发明专利]一种涡轮动叶压力面及顶部复合角气膜孔布局结构

权利要求书

1.一种涡轮动叶压力面及顶部的复合角气膜孔布局结构，适用于航空发动机涡轮动叶，所述涡轮动叶包括叶根、叶尖、前缘和尾缘，涡轮动叶的压力面沿叶根至叶尖整个展向区域设置有若干列平行布置的复合角气膜孔，涡轮动叶顶部依据从前缘到尾缘的顺序设置有一排复合角气膜孔，各所述复合角气膜孔与涡轮动叶内部的冷却气流腔连通，其特征在于，

所述涡轮动叶压力面从叶根至叶尖划分为5个叶片区，依次为叶根区、叶根-叶中过渡区、叶中区、叶中-叶尖过渡区、叶尖区，每个所述叶片区分别设置不同的复合角气膜孔，

其中，所述复合角气膜孔的气膜复合角定义如下：首先在垂直叶片的横截面上，气膜孔中心线与叶片表面过该孔中心的切向平面形成一定的夹角，且在展向上，气膜孔中心线与垂直叶片的横截面具有一定的夹角，指向叶尖为负，指向叶根为正，最终形成气膜复合角；

叶根区，气膜孔中心线在展向上与叶片垂直截面的夹角α1指向叶根，取值30～45°；

叶根-叶中过渡区，气膜孔中心线在展向上与叶片垂直截面的夹角β1指向叶根，β1介于α1和α2之间，取值20～40°，保证气膜出流由叶根区逐渐向叶中区过渡；

叶中区，气膜孔中心线在展向上与叶片垂直截面的夹角α2指向叶根，取值15～30°；

叶中-叶尖过渡区，气膜孔中心线在展向上与叶片垂直截面的夹角γ1指向叶根，γ1介于α2和α3之间，取值30～50°，保证气膜出流由叶中区逐渐向叶尖区过渡；

叶尖区，气膜孔中心线在展向上与叶片垂直截面的夹角α3指向叶根，取值40～60°；

所述涡轮动叶顶部靠近压力面侧设置一排复合角气膜孔。

2.根据权利要求1所述的涡轮动叶压力面及顶部的复合角气膜孔布局结构，其特征在于，

叶根区，沿展向跨度为1/5叶高；

叶根-叶中过渡区，沿展向跨度为1/8叶高；

叶中区，沿展向跨度为3/5叶高；

叶中-叶尖过渡区，沿展向跨度为1/6叶高；

叶尖区，沿展向跨度为1/5叶高；

顶部，气膜孔中心距离压力面2D，D为复合角气膜孔的出口直径。

3.根据权利要求1所述的涡轮动叶压力面及顶部的复合角气膜孔布局结构，其特征在于，各所述叶片区的复合角气膜孔均为圆柱形气膜孔。

4.根据权利要求1所述的涡轮动叶压力面及顶部的复合角气膜孔布局结构，其特征在于，沿叶片的前缘至尾缘方向，第1列复合角气膜孔位于0.12倍弦长位置处，第2列复合角气膜孔位于0.25倍弦长位置处，第3列复合角气膜孔位于0.42倍弦长位置处，第4列复合角气膜孔位于0.64倍弦长位置处。

5.根据权利要求1所述的涡轮动叶压力面及顶部的复合角气膜孔布局结构，其特征在于，第1列复合角气膜孔和第2列复合角气膜孔之间的间距为4D，第2列复合角气膜孔和第3列复合角气膜孔之间的间距为6D，第3列复合角气膜孔和第4列复合角气膜孔之间的间距为8D，D为复合角气膜孔的出口直径。