[发明专利]一种涡轮叶片前缘模拟件

说明书

本发明公开了一种涡轮叶片前缘模拟件，该涡轮叶片前缘模拟件被配置为安装在试验机中进行预定模拟试验，包括构件主体、主流通道、前缘通道、气膜孔组。其中，构件主体，包括试验段、设置于试验段两侧的第一连接端和第二连接端，其中第一连接端和第二连接端分别被配置为可拆卸连接在试验机中；主流通道，沿构件主体的轴向贯通设置于构件主体内部，主流通道被配置为通入冷却气体；前缘通道，设置于构件主体内部，并且前缘通道的两端与主流通道连通；气膜孔组，设置于构件主体内部，被配置为将前缘通道与外界连通。

技术领域

本发明属于热工机械设备试验技术领域，具体涉及一种涡轮叶片前缘模拟件。

背景技术

涡轮叶片长期处在高温燃气中，同时还受到离心载荷和气动载荷的作用，容易发生断裂、烧蚀等损伤，威胁燃气轮机的安全运行，是燃机的寿命关键部件。需要在正式投产前对涡轮叶片的重点考核部位(如涡轮叶片前缘部位)进行叶片拉伸/疲劳/蠕变等模拟试验。

相关技术中，通常采用真实叶片进行模拟试验，不仅因此试验难度大、成本高、周期长，而对于重型燃气轮机这样的大型涡轮叶片，进行真实叶片在模拟环境下的试验实现难度更大，并且因为真实叶片的不同考核部位的受到的载荷特性不同，若直接采用真实叶片进行试验，很难得到对某一重点考核部位的有针对性的测试结果，试验结果可参考性不强。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种涡轮叶片前缘模拟件，以至少部分解决上述技术问题。

上述涡轮叶片前缘模拟件被配置为安装在试验机中进行预定模拟试验，包括构件主体、主流通道、前缘通道、气膜孔组。

其中，构件主体，包括试验段、设置于试验段两侧的第一连接端和第二连接端，其中第一连接端和第二连接端分别被配置为可拆卸连接在试验机中；

主流通道，沿构件主体的轴向贯通设置于构件主体内部，主流通道被配置为通入冷却气体；

前缘通道，设置于构件主体内部，并且前缘通道的两端与主流通道连通；

气膜孔组，设置于构件主体内部，被配置为将前缘通道与外界连通。

根据本发明的实施例，其中，前缘通道包括第一前缘通道和第二前缘通道，第一前缘通道和第二前缘通道对称或反对称分布在主流通道两侧；

气膜孔组包括第一气膜孔组和第二气膜孔组，第一气膜孔组和第二气膜孔组对称或反对称分布在主流通道两侧，其中第一气膜孔组被配置为将第一前缘通道与外界连通，第二气膜孔组被配置为将第二前缘通道与外界连通。

根据本发明的实施例，其中，主流通道的两端端口被配置为通入冷却气体；第一气膜孔组和第二气膜孔组被配置为流出冷却气体。

根据本发明的实施例，其中，第一气膜孔组和第二气膜孔组采用圆柱形通孔；第一气膜孔组中每个气膜孔的中心轴线与主流通道的中心轴线之间的夹角范围为：0°-80°；第二气膜孔组中每个气膜孔的中心轴线与主流通道的中心轴线之间的夹角范围为：0°-80°。

根据本发明的实施例，其中：

主流通道以第一预定截面为分界面，分为第一通道部和第二通道部，其中第一预定截面为主流通道的中心轴线所在的平面；

试验段以第一预定截面为分界面，分为第一组成部和第二组成部；

其中，第一组成部、第一通道部、第一前缘通道形成第一结构单元，第二组成部、第二通道部、第二前缘通道形成第二结构单元，第一结构单元和第二结构单元以第一预定截面为参考面，对称或反对称分布在第一预定截面两侧。

根据本发明的实施例，其中，第一组成部包括第一前缘部和第一筋板；第二组成部包括第二前缘部和第二筋板。

根据本发明的实施例，还包括第一过渡段和第二过渡段。