[实用新型]一种燃气涡轮发动机的高效冷却叶片有效
申请号: | 201720560246.3 | 申请日: | 2017-05-19 |
公开(公告)号: | CN207526530U | 公开(公告)日: | 2018-06-22 |
发明(设计)人: | 黄珂楠;张靖周;谭晓茗;单勇 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | F01D5/18 | 分类号: | F01D5/18 |
代理公司: | 江苏圣典律师事务所 32237 | 代理人: | 贺翔 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 气膜孔 异形 叶身 相通 叶片 燃气涡轮发动机 本实用新型 高效冷却 换热结构 连接通道 叶片前缘 桥接梁 气腔 吸力 冲击射流 防护效果 冷却气流 内部冷却 气膜冷却 扰动作用 叶片尾缘 中空柱体 喷淋孔 吸力面 压力面 端壁 榫头 分割 流动 | ||
1.一种燃气涡轮发动机的高效冷却叶片,其特征在于,包含依次连接的叶身、端壁和榫头,所述榫头用于和涡轮盘连接;
所述叶身呈中空柱体,包含压力面和吸力面;
所述压力面和吸力面均呈弧面,其中,吸力面设置在压力面外,且吸力面的两侧分别和压力面的两侧连接,形成叶片前缘和叶片尾缘;
所述叶身内从叶片前缘至叶片尾缘依次设有第一至第三桥接梁,且所述第一至第三桥接梁均沿叶身伸展方向设置;
所述第一桥接梁呈弧面、沿着所述叶片前缘设置,和叶片前缘之间形成狭长的气腔;
所述第一至第三桥接梁将叶身内气腔以外的空间分割为第一通道、第二通道和第三通道;
所述端壁、榫头中沿叶身伸展方向依次设有通向第一通道、第二通道、第三通道的通孔;
所述吸力面在靠近叶片前缘处设有和所述气腔相通的第一气膜孔;
所述压力面在靠近叶片前缘处设有和所述气腔相通的第二气膜孔、在靠近叶片尾缘处设有和所述第三通道相通的第四气膜孔、在第二气膜孔和第四气膜孔之间设有和所述第二通道相通的第三气膜孔;
所述第一桥接梁上均匀设有若干和所述气腔相通的冲击射流孔;
所述叶片前缘上均匀设有若干和所述气腔相通的喷淋孔;
所述气腔内、第二通道和第三气膜孔的连接通道内、第三通道和第四气膜孔的连接通道内均设有换热结构。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机的高效冷却叶片,其特征在于,所述吸力面上还设有和所述第二通道相通的第五气膜孔、和第三通道相通的第六气膜孔,且所述第二通道和第五气膜孔的连接处、第三通道和第六气膜孔的连接处均设有换热结构。
3.根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发动机的高效冷却叶片,其特征在于,所述换热结构包含若干均匀设置在两个相对表面上的肋片,处于同一表面上的肋片均平行,且每个肋片和经过两个表面之间气体流动的方向之间的夹角均在30°到70°之间。
4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机的高效冷却叶片,其特征在于,所述两个相对表面肋片之间的夹角小于等于90°。
5.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机的高效冷却叶片,其特征在于,所述两个相对表面上肋片横截面的水力直径与肋间距之比的范围均为0.25~1、肋片横截面的水力直径与肋高之比的范围均为0.4~1.2、肋高与两个相对表面之间的距离之比的范围均为0.5~1,其中一个表面上的肋片嵌入另一个表面上对应的肋片。
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