[发明专利]涡轮叶片和航空发动机

说明书

本发明公开一种涡轮叶片和航空发动机，涡轮叶片包括受热板，受热板上设有引入口，受热板包括：第一板体，包括相对的上表面和下表面，第一板体还包括贯穿第一板体的上表面和下表面的多个第一气膜孔；第二板体，位于第一板体的下方；板体连接部，连接第一板体和第二板体，板体连接部的内表面、第二板体的上表面和第一板体的下表面围成一空腔；中间块，空腔在中间块的上表面与第一板体的下表面之间的部分形成第一空腔，中间块包括与第一空腔连通的多个冲击孔；第一连接部，连接中间块的上表面和第一板体的下表面；在引入口与多个冲击孔之间连通形成第一流道，在第一空腔与多个第一气膜孔之间连通形成第二流道。

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种涡轮叶片。

背景技术

如图1所示的涡轮中，涡轮叶片包括涡轮静子叶片1’和与涡轮静子叶片1’配合的涡轮转子叶片2’，从发动机燃烧室出来的高温热气体首先经过涡轮静子叶片1’的翼型件的导向后，从涡轮静子叶片1’的上缘板、下缘板和翼型件之间的通道输出，然后驱动涡轮转子叶片2’。涡轮静子叶片1’与涡轮转子叶片2’之间通常设置气封结构以对热气体进行密封，防止热气体串入涡轮轴中，如图1所示，气封结构中包括涡轮静子叶片1’下缘板出气侧的端板11’和涡轮转子叶片2’的进气侧的端板21’，在此过程中，与高温热气体接触的部件包括涡轮静子叶片1’的上缘板、下缘板、翼型件、涡轮转子叶片2’的翼型件、进气侧的端板21’等多处板体，随着航空发动机涡轮进口温度的不断提升，需采取各种冷却手段来为涡轮叶片降温以保证其有效工作。发明人已知的现有技术为涡轮叶片的降温，主要采用冲击冷却、对流冷却、气膜冷却等方式为涡轮叶片进行冷却。冲击冷却和对流冷却主要是在涡轮叶片内设置空腔，然后向涡轮叶片与热源接触的受热面在空腔内对应的下表面射入冷却空气进行冲击散热。对流冷却主要是向空腔内引入冷却空气，使冷却空气流动与涡轮叶片受热面在空腔内对应的下表面进行对流换热。气膜冷却主要是在涡轮叶片的受热面开设槽缝、小孔等形状第一气膜孔，将冷却空气通过第一气膜孔覆盖导涡轮叶片的受热面上，从而可以队涡轮叶片的受热面起到隔热和冷却的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡轮叶片，该涡轮叶片的受热面的散热效果好。本发明还提供一种应用该涡轮叶片的航空发动机。

本发明公开一种涡轮叶片，包括受热板，所述受热板上设有用于引入冷却剂的引入口，所述受热板包括：

第一板体，包括相对的上表面和下表面，所述第一板体的上表面用于与热源接触，所述第一板体还包括贯穿所述第一板体的上表面和下表面的多个第一气膜孔；

第二板体，位于所述第一板体的下方；

板体连接部，连接所述第一板体和所述第二板体，所述板体连接部的内表面、所述第二板体的上表面和所述第一板体的下表面围成一空腔；

中间块，位于所述空腔中，所述空腔在所述中间块的上表面与所述第一板体的下表面之间的部分形成第一空腔，所述中间块包括与所述第一空腔连通且孔口朝向所述第一板体的下表面的多个冲击孔；

第一连接部，位于所述第一空腔内且连接所述上表面和所述第一板体的下表面；

其中，在所述引入口与所述多个冲击孔之间连通形成第一流道，在所述第一空腔与所述多个第一气膜孔之间连通形成第二流道，所述第二流道包括位于所述第一连接部内的多个子流道，所述多个子流道一端分别与所述多个第一气膜孔连接。