[实用新型]一种涡轮叶片冷却结构

说明书

本实用新型提供了一种涡轮叶片冷却结构，包括有叶片本体，叶片本体包括：叶片前缘、叶片连接体、叶片尾缘；叶片连接体连接叶片前缘与叶片尾缘；叶片前缘上设有流道进口；叶片尾缘的侧壁上开设有流道出口；叶片连接体内部开设有冷流腔；l流道进口、冷流腔、流道出口三者相互连通；冷流腔内间隔的设置有引流组件；叶片连接体靠近叶片尾缘处开设有若干气坎；气坎连通冷流腔；相比较于传统的M型肋片，本实用新型采用的引流组件，使得冷流腔内冷流介质的滞止现象得到大幅度改善；进一步扩大了冷却介质与叶片本体的实际接触面积，促使位于肋片背面的高换热区域分布更为平均，解决了原有的M型肋片存在换热盲区的现象。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机冷却技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片冷却结构。

背景技术

涡轮是燃气涡轮发动机的重要部件，高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧室，以维持引擎的工作。为了能保证在高温高压的极端环境下稳定长时间工作，现有的涡轮叶片包括叶片本体，叶片本体的内部具有冷却通道，在工作中，燃气轮机产生的温度高达1300℃，为了保证涡轮叶片在超限高温服役环境下有足够的安全可靠性和服役寿命，必须对其采用高效的冷却措施，常用的方法是将压缩空气通入叶片的内部进行换热以及与叶片表面进行换热。

由于目前的叶片内其冷却通道面积较大，冷气的流速较慢，再加上冷气在叶顶附近的流动路程较短，若增加气膜冷却的使用量则会降低涡轮整机的加热工作效率；因此，现需要研发一种在不增加冷气用量的基础上，进一步提升涡轮叶片的冷却效果的技术方案，且该研发对于高性能的发动机研制是非常有必要和有意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涡轮叶片冷却结构，解决了背景技术中所提出的需要提升涡轮叶片冷却效果的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种涡轮叶片冷却结构，包括有叶片本体，叶片本体包括：叶片前缘、叶片连接体、叶片尾缘；叶片连接体连接叶片前缘与叶片尾缘；叶片前缘上设有流道进口；叶片尾缘的侧壁上开设有流道出口；叶片连接体内部开设有冷流腔；流道进口、冷流腔、流道出口三者相互连通；冷流腔内间隔的设置有引流组件；叶片连接体靠近叶片尾缘处开设有若干气坎；气坎连通冷流腔。

作为本实用新型的一种优选方案，引流组件包括：导流片、V型引流片；V型引流片安装于冷流腔中央；导流片设置在冷流腔内壁两侧并朝向V型引流片倾斜；导流片与V型引流片之间留有间隙。

进一步的，V型引流片的中心位于冷流腔的中心线上，且V型引流片的中心位上开设有引流口。

进一步的，V型引流片的两端均倾斜设置有扰流板。

进一步的，流道出口处内等间距的插设有弧形结构的凹肋。

作为本实用新型的一种优选方案，叶片本体外表面涂设有热障涂层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过在V型引流片的两端增设的扰流片与引流片以消除气流交汇处产生的滞止区域，增大换热区域面积，降低流阻；同时通过增设的气坎，使得叶片外的气流与气压对冷流腔内的冷却介质流向起干扰作用，促使叶片冷却介质与叶片充分接触，并在叶片本体外表面形成隔热层，以提高叶片的换热效果，有效实现冷却。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例的主要结构示意图；

图2为本实用新型实施例中引流组件与气坎的安装位置示意图；

图3为本实用新型实施例中凹肋的安装位置结构示意图；