[发明专利]叶片和燃气轮机

说明书

本发明公开了一种叶片和应用该叶片的燃气轮机，包括叶身、多个柱肋和多个凸起，所述叶身具有第一内壁和第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁间隔布置且在所述第一内壁和所述第二内壁之间限制出尾缘通道，所述尾缘通道适于供冷却气流通过，多个所述柱肋设于所述尾缘通道，且所述柱肋的一端与所述第一内壁相连，所述柱肋与所述第二内壁相连，多个所述凸起设于所述第一内壁和/或所述第二内壁，所述凸起适于扰动破坏相邻两个所述柱肋之间的所述冷却气流的边界层以提高换热效率。本发明实施例的叶片具有散热效果好的优点。

技术领域

本发明涉及叶片冷却技术领域，具体地，涉及一种叶片和应用该叶片的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机叶片工作在高温、高转速等恶劣的环境中，叶片内部冷却是向叶片的内部通入冷却气体以降低燃气轮机叶片的温度从而提高叶片的工作寿命，相关技术中的叶片在工作时不能持续安全稳定工作，叶片寿命较低。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

冷却叶片的尾缘大都设计有柱肋冷却结构，以扰动冷却气流，增加冷却气流与叶片之间的换热效果，相关技术中的叶片的尾缘冷却效果不佳。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种叶片，该叶片具有散热效果好的优点。

本发明实施例还提出一种应用上述叶片的燃气轮机。

本发明实施例的叶片，包括叶身，所述叶身具有第一内壁和第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁间隔布置且在所述第一内壁和所述第二内壁之间限制出尾缘通道，所述尾缘通道适于供冷却气流通过；多个柱肋，多个所述柱肋设于所述尾缘通道，且所述柱肋的一端与所述第一内壁相连，所述柱肋与所述第二内壁相连；多个凸起，多个所述凸起设于所述第一内壁和/或所述第二内壁，所述凸起适于扰动破坏相邻两个所述柱肋之间的所述冷却气流的边界层以提高换热效率。

本发明实施例的叶片具有散热效果好的优点。

在一些实施例中，多个所述柱肋沿着所述叶身的纵向间隔布置并形成柱肋排，所述柱肋排中相邻两个所述柱肋之间形成气流通道，多个所述凸起沿着所述叶身的纵向间隔布置并形成凸起排，所述凸起排位于所述柱肋排的下游，且所述凸起排中的多个所述凸起与所述柱肋排中多个所述气流通道一一对应。

在一些实施例中，所述柱肋排有多个，多个所述柱肋排包括第一排和第二排，所述第二排位于所述第一排的下游，所述凸起排设在所述第一排和所述第二排之间，所述第二排中的多个所述柱肋与所述第一排中的多个所述气流通道一一对应。

在一些实施例中，所述凸起排有多个，多个所述凸起排沿着所述冷却气流的流向间隔布置，且多个所述凸起排的高度尺寸沿着所述冷却气流的流向逐渐变小。

在一些实施例中，所述凸起包括迎风段，所述迎风段的宽度尺寸沿着所述冷却气流的流向逐渐变大，和/或，所述迎风段的高度尺寸沿着所述冷却气流的流向逐渐变大。

在一些实施例中，所述迎风段包括第一迎风面和第二迎风面，所述第一迎风面和所述第二迎风面在所述叶身的纵向相对布置，所述第一迎风面与相邻两个所述柱肋的其中一者之间形成第一通道，所述第二迎风面与相邻两个所述柱肋的其中另一者之间形成第二通道，所述第一通道和所述第二通道适于减小所述冷却气流的通流截面以加速所述冷却气流的流动。

在一些实施例中，所述凸起包括背风段，所述背风段的宽度尺寸沿着所述冷却气流的流向逐渐变小，和/或，所述背风段的高度尺寸沿着所述冷却气流的流向逐渐变小。

在一些实施例中，所述凸起设有凹槽，所述凹槽设在所述凸起的背风侧，所述凹槽适于形成涡流。

在一些实施例中，多个所述凸起中的凸起形状为水滴状、月牙状、箭头状的至少一种。