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[发明专利]透平叶片前缘气膜冷却结构-CN202210763109.5在审
发明人：安柏涛;胡佳君;刘建军 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种透平叶片前缘气膜冷却结构，该透平叶片前缘气膜冷却结构包括叶片前缘以及设置在叶片前缘的多个当量直径为D的气膜孔，上述多个气膜孔为槽型孔，上述多个气膜孔包括多个周向气膜孔排；其中，多个周向气膜孔排中，距离叶片前缘的滞止线最近的周向气膜孔排中，每个气膜孔中心线与叶片前缘的滞止线之间的偏置距离S，与气膜孔的当量直径D之间的数值关系为：S＝0.5D‑1.0D。该透平叶片前缘气膜冷却结构可解决常规圆柱形气膜孔无法完全气膜覆盖叶片前缘导致冷却效果不佳的技术问题。
透平叶片前缘冷却结构

[发明专利]一种涡轮叶片前缘带肋旋流-气膜复合冷却结构-CN202111438860.X在审
发明人：刘钊;王海锋;丰镇平 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：一种涡轮叶片前缘带肋旋流‑气膜复合冷却结构，包括设置在涡轮叶片内部的旋流腔，旋流腔为圆柱形，位于涡轮叶片前缘处，旋流腔内设置有若干螺旋肋片，若干射流孔在涡轮叶片压力面侧与旋流腔切向连通以实现冷气的切向入射，若干前缘气膜孔在涡轮叶片前缘与旋流腔连通，若干叶顶气膜孔在叶顶与旋流腔连通，冷气由射流孔进入旋流腔形成切向旋流，增强附近壁面热交换。螺旋肋片增大周向旋流强度，并增大旋流腔前缘壁面换热面积，部分冷气由前缘气膜孔流出并覆盖在叶片前缘壁面，形成气膜冷却，同时改善腔内流动情况。其余冷气经叶顶气膜孔流出，在叶顶处形成气膜冷却。本发明能改善涡轮叶片前缘换热均匀性，提高叶片前缘换热性能，降低叶片前缘温度。
一种涡轮叶片前缘带肋旋流复合冷却结构

[发明专利]改善前缘旋流冷却能力的涡轮叶片及发动机-CN202210452888.7在审
发明人：饶宇;栾勇;许亚敏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种改善前缘旋流冷却能力的涡轮叶片及发动机，叶片包括叶片主体、隔板、气膜孔、第一突脊、第二突脊以及射流孔组；叶片主体包括吸力侧壁面与压力侧壁面；前缘吸力侧壁面与压力侧壁面上均设置有多个气膜孔，叶片前缘驻点区设置有多个气膜孔；所述隔板上设置有两个射流孔组，吸力侧内壁面、压力侧内壁面上分别设置有多个第一突脊、多个第二突脊；本发明通过采用可倾斜或偏置射流在前缘内腔中形成旋流流动和旋流冷却，结合突脊结构，从而改善叶片前缘的内壁面传热和冷却性能，并改善前缘壁面上气膜孔入口流动，避免了现有技术中涡流会堵塞气膜孔入口的现象，提升了叶片前缘外壁面的气膜冷却效果，并且获得更好的气膜孔内流动冷却效果。
改善前缘冷却能力涡轮叶片发动机

[实用新型]一种涡轮叶片前缘冷却结构-CN201320100569.6有效
发明人：康滨鹏;栾永先;杜治能;卢元丽;宋伟 -专利权人：中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
申请日： 2013-03-05 - 公布日： 2013-09-25 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：一种涡轮叶片前缘冷却结构，包括榫头，缘板，叶身，叶片前缘，叶片尾缘，叶片内部冷却腔，其特征在于：所述的涡轮叶片前缘冷却结构还包括，圆柱形冷却孔和圆锥形冷却孔；叶身为轴流式叶型面，由圆柱形冷却孔和圆锥形冷却孔复合组成叶片前缘气膜冷却气膜孔结构，圆柱形冷却孔和圆锥形冷却孔的轴线位于同一直线上，气膜孔轴线与叶片外壁面夹角α小于60°，圆锥形气膜孔的锥度比，即气膜孔出口面积/圆柱形冷却孔面积的值大于1.3，圆柱形冷却孔直径大于0.25mm，圆柱形冷却孔的有效长度大于本实用新型的优点：通过在涡轮叶片前缘采用圆锥形气膜孔，提高叶片前缘气膜冷却的有效性，改善高温涡轮叶片前缘冷却。
一种涡轮叶片前缘冷却结构

[发明专利]一种用于涡轮叶片前缘气膜冷却的错位对冲气膜孔排结构-CN201510187178.6在审
发明人：刘存良;赵丹;朱惠人;罗瑜霞 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2015-04-20 - 公布日： 2015-08-12 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于涡轮叶片前缘气膜冷却的错位对冲气膜孔排结构，在涡轮叶片前缘区域加工出气膜冷却孔排；吸力面错位对冲气膜孔排与压力面错位对冲气膜孔排位于叶片前缘驻点错位对冲气膜孔排的两侧，各气膜孔截面形状由气膜孔入口等截面变化为气膜孔出口气膜孔径向倾角为25～60°；气膜孔孔径为0.3～0.8mm；气膜孔排内同向倾斜孔的径向孔间距为3d～9d；气膜孔排内错位气膜孔中心线之间的流向距离为0.5d～d；相邻的两错位气膜孔的径向间距为3d～9d错位对冲气膜孔排结构使得喷出的冷气在叶片前缘壁面上形成较为稳定的气膜覆盖区，改善了气膜冷却效果；且具有加工简便、成本低的特点。
一种用于涡轮叶片前缘冷却错位对冲气膜孔排结构

[发明专利]一种高超飞行器前缘气膜+微小直通道冷却结构-CN201110068932.6无效
发明人：罗翔;孙纪宁;徐国强;张传杰;邓宏武 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2011-03-22 - 公布日： 2011-08-10 - 主分类号： B64C1/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种高超飞行器前缘气膜+微小直通道冷却结构，包括气膜腔、气膜孔和微小直通道；气膜腔位于高速飞行器前缘内部，在气膜腔外围的前缘驻点附近开设交错排列的气膜孔，在贴近高速飞行器楔形体表面的上下表面开设两排微小直通道，微小直通道连通气膜腔与高压水箱。本发明在不改变飞行器气动外形的前提下，将气膜冷却与微小通道冷却相结合，有效的提高了换热效率。
一种高超飞行器前缘微小通道冷却结构

[发明专利]一种适配主流压力及温度变化的高效冷却外环基元结构-CN202310348844.4在审
发明人：邱天;丁水汀;高自强;周煜;刘传凯;刘鹏;刘晓静;李果;庹浩天;郭腾跃 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：一种适配主流压力及温度变化的高效冷却外环基元结构，包括：冲击孔板，冲击孔板包括在前缘部形成的穿透该冲击孔板的冲击孔；气膜孔板，包括在其上表面形成的门墙结构，在气膜孔板的前缘部分形成前缘孔，在气膜孔板中部形成气膜孔，在气膜孔板的后缘部分形成后缘孔，气膜孔位于所述门墙结构之间；冲击节流腔，其由冲击孔板与气膜孔板结合后其之间的空间形成，该冲击节流腔的空间沿轴向由所述门墙结构分隔。
一种主流压力温度变化高效冷却外环基元结构

[发明专利]一种涡轮外环及其冷却气膜孔布局方法-CN202211216520.7在审
发明人：张春蕾;李毅;于明跃;陈皓 -专利权人：中国航发沈阳发动机研究所
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： F01D25/12 文献下载
摘要：本申请提供了一种涡轮外环冷却气膜孔布局方法，所述方法包括：开展涡轮外环所处叶顶间隙部位的三维流固热耦合仿真计算，获得涡轮外环燃气侧的壁面温度分布，并将涡轮外环燃气侧壁面沿轴向划分为三个温区；确定冷却气膜孔的目标综合冷效，得到总冷却气用量和每个冷却气膜孔的冷却气用量；在涡轮外环的前缘周向布置一排前缘冷却气膜孔得到所述前缘冷却气膜孔下周向全覆盖的壁面温度冷效云图，在前缘冷却气膜孔不能覆盖的位置设置第一排冷却气膜孔，得到第一排冷却气膜孔下周向全覆盖的壁面温度冷效云图，在第一排冷却气膜孔下不能覆盖的位置设置第二排冷却气膜孔；重复上述过程，直至多排的冷却气膜孔的冷气能够完全覆盖前两个温区。
一种涡轮及其冷却气膜孔布局方法

[发明专利]一种涡轮叶片气膜孔冷却结构的参数化造型方法-CN202111429798.8在审
发明人：董平;徐虎;李涛;牛夕莹;候隆安;王佳宾;郑群 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种涡轮叶片气膜孔结构参数化造型方法，在UG中导入叶片流道实体；抽取流道实体中叶片的型面，并将叶片表面进行划分相应的气膜孔区域，分别为前缘区，腮孔区，压力面区及吸力面区；在前缘区叶底曲线处确定前缘孔基准点；以基准点为原点建立前缘基准轴；以基准点为圆心生成基准孔圆柱；基准孔圆柱绕轴旋转，确定倾角；旋转后圆柱移动以确定第一个气膜孔位置；阵列气膜孔特征以确定斜孔数目；基准孔圆柱移动并阵列以确定直孔位置及数目；重复上述步骤完成前缘孔造型；腮孔、压力面孔、吸力面孔与上述步骤相同；导入内腔实体，进行布尔合并运算完成整个叶片气膜孔造型。本发明通过改变对应步骤参数实现涡轮叶片气膜孔参数化造型设计。
一种涡轮叶片气膜孔冷却结构参数造型方法

[发明专利]燃气涡轮导向叶片-CN202110641062.0有效
发明人：邓丽君;赵尊盛;杨琴;余毅;邓维 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-06-09 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： F01D9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃气涡轮导向叶片，包括叶身，叶身内还设有单一的内腔，内腔内安装有与冷气回路连通的冲击管，冲击管的前缘上开设有贯穿其前缘的射流狭缝，射流狭缝用于供内腔内的冷气流穿设后对叶型前缘的内壁面进行射流冲击冷却叶型前缘的外壁面上还设有多组贯穿叶型前缘的交叉气膜孔组，交叉气膜孔组内的第一气膜孔在叶型截面内与叶型前缘的外壁面垂直，并与叶型截面具有30°～60°夹角。本发明的燃气涡轮导向叶片，可大大降低导向叶片的铸造难度，冷却效果更好，温度场更均匀，并可减少冷气流的发散，以在同样燃气量和冷气量条件下，使冷气流在叶型前缘外壁面上形成的气膜覆盖效果更好，冷却效果更佳。
燃气涡轮导向叶片

[发明专利]一种前缘带有冲击-气膜结构的双层壁帽罩防冰系统-CN202110269855.4在审
发明人：许卫疆;李洁博;郭奕杉;苏博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： F02C7/047 文献下载
摘要：本发明一种前缘带有冲击‑气膜结构的双层壁帽罩防冰系统，属于航空发动机帽罩防冰技术领域；包括帽罩内壁面、帽罩外壁面和冲击孔板，帽罩内、外壁面之间的环形间隙构成热气通道；冲击孔板中心处开有冲击孔，与帽罩前缘壁面之间的空腔为帽罩前缘冲击内腔；帽罩前缘壁面沿周向均布有多个气膜孔，气膜孔的中心轴与帽罩的中心轴的夹角为90°，孔型为圆柱孔；多个气膜孔所在平面与帽罩前缘倒圆面的距离为L，该距离与冲击孔直径D的比值为1.2～2.4；热气从热气进口流入热气通道，与帽罩内壁面进行对流换热后经冲击孔板上的冲击孔进入帽罩前缘冲击内腔，然后与帽罩前缘进行冲击换热和对流换热，最终经气膜孔流出与帽罩外壁面进行换热。
一种前缘带有冲击膜结构双层壁帽罩防冰系统

[实用新型]一种前缘带有冲击-气膜结构的双层壁帽罩防冰系统-CN202120525438.7有效
发明人：许卫疆;李洁博;郭奕杉;苏博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： F02C7/047 文献下载
摘要：本发明一种前缘带有冲击‑气膜结构的双层壁帽罩防冰系统，属于航空发动机帽罩防冰技术领域；包括帽罩内壁面、帽罩外壁面和冲击孔板，帽罩内、外壁面之间的环形间隙构成热气通道；冲击孔板中心处开有冲击孔，与帽罩前缘壁面之间的空腔为帽罩前缘冲击内腔；帽罩前缘壁面沿周向均布有多个气膜孔，气膜孔的中心轴与帽罩的中心轴的夹角为90°，孔型为圆柱孔；多个气膜孔所在平面与帽罩前缘倒圆面的距离为L，该距离与冲击孔直径D的比值为1.2～2.4；热气从热气进口流入热气通道，与帽罩内壁面进行对流换热后经冲击孔板上的冲击孔进入帽罩前缘冲击内腔，然后与帽罩前缘进行冲击换热和对流换热，最终经气膜孔流出与帽罩外壁面进行换热。
一种前缘带有冲击膜结构双层壁帽罩防冰系统

[发明专利]带有双层壁冲击与前缘冲击-气膜的帽罩防冰传热结构-CN202110269853.5在审
发明人：许卫疆;李洁博;郭奕杉;苏博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： F02C7/047 文献下载
摘要：本发明一种带有双层壁冲击与前缘冲击‑气膜的帽罩防冰传热结构，属于航空发动机帽罩气热防冰技术领域；包括冲击孔板、帽罩双层壁内壁、帽罩双层壁外壁、帽罩前缘壁面、气膜孔和帽罩内壁冲击孔；多个气膜孔沿周向均布于帽罩前缘壁面，帽罩内壁冲击孔沿帽罩双层壁内壁母线呈线性阵列分布，沿母线方向孔间距与帽罩前缘冲击孔直径D的比为1～3；进气腔内的热气通过帽罩内壁冲击孔垂直冲击帽罩双层壁外壁面，与帽罩双层壁内壁换热后沿热气通道通过帽罩前缘冲击孔喷射至帽罩前缘冲击内腔，与帽罩前缘壁面换热后通过气膜孔流出，与帽罩外部进行换热。
带有双层冲击前缘帽罩防冰传热结构

[实用新型]带有双层壁冲击与前缘冲击-气膜的帽罩防冰传热结构-CN202120522205.1有效
发明人：许卫疆;李洁博;郭奕杉;苏博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： F02C7/047 文献下载
摘要：本发明一种带有双层壁冲击与前缘冲击‑气膜的帽罩防冰传热结构，属于航空发动机帽罩气热防冰技术领域；包括冲击孔板、帽罩双层壁内壁、帽罩双层壁外壁、帽罩前缘壁面、气膜孔和帽罩内壁冲击孔；多个气膜孔沿周向均布于帽罩前缘壁面，帽罩内壁冲击孔沿帽罩双层壁内壁母线呈线性阵列分布，沿母线方向孔间距与帽罩前缘冲击孔直径D的比为1～3；进气腔内的热气通过帽罩内壁冲击孔垂直冲击帽罩双层壁外壁面，与帽罩双层壁内壁换热后沿热气通道通过帽罩前缘冲击孔喷射至帽罩前缘冲击内腔，与帽罩前缘壁面换热后通过气膜孔流出，与帽罩外部进行换热。
带有双层冲击前缘帽罩防冰传热结构

[发明专利]一种用于燃机叶片的气膜冷却结构-CN202110834124.X在审
发明人：何磊;李月茹;赵连会;余锐;赵锦杰;徐梓硕;黄烨;潘丞雄 -专利权人：上海电气燃气轮机有限公司
申请日： 2021-07-20 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明提供一种用于燃机叶片的气膜冷却结构，包括：燃机叶片的叶顶前缘沿叶片高度设线性阵列的多个第一气膜孔；燃机叶片的叶顶凹槽沿中弦线设多个气膜出气区域；燃机叶片的叶顶压力面外侧的全弦长设线性阵列的多个第三气膜孔；每个第三气膜孔的轴线与叶顶压力面的切线方向呈锐角，每两相邻的第三气膜孔的距离由前缘至尾缘逐渐增大；燃机叶片的叶顶吸力面外侧由前缘至中弦区段设线性阵列的多个第四气膜孔；本发明改进叶顶区域的冷却设计，通过在在叶顶的四个区域设置气膜孔，使低温冷气从气膜孔内流出后立刻覆盖在叶顶表面，形成有效的冷气保护，达到改善叶顶超温的目的。
一种用于叶片冷却结构

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