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[发明专利]一种组合气膜冷却孔、设计方法及涡轮端壁-CN202210822835.X在审
发明人：刘存良;张帆;李维;李洋;赵丹;李继宸 -专利权人：西北工业大学;中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： F01D25/12 文献下载
摘要：本发明一种组合气膜冷却孔、设计方法及涡轮端壁，属于燃气轮机和航空发动机涡轮端壁冷却技术领域；所述组合气膜冷却孔包括圆柱形气膜主孔，其展向的两侧均设置有展向气膜冷却支孔，在主流高温燃气的流向上、下游均设置有流向气膜冷却支孔；所述展向气膜冷却支孔和流向气膜冷却支孔的入口均位于圆柱形气膜主孔的周壁上，出口均与圆柱形气膜主孔的出口位于同侧；冷气从圆柱形气膜冷却主孔的入口射入，经过展向气膜冷却支孔与流向气膜冷却支孔的分流，最终从五个出口喷出，在外壁面上形成冷却气膜，进而冷却涡轮端壁。本发明相对于传统分叉气膜冷却孔，其气膜冷却效率得到了进一步提升，可满足更高的冷却需求。
一种组合冷却设计方法涡轮

[发明专利]一种猫爪形气膜冷却孔结构、设计方法及涡轮叶片-CN202210853903.9在审
发明人：刘存良;张帆;李继宸;李冰然;周天亮;叶林 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： F01D25/12 文献下载
摘要：本发明一种猫爪形气膜冷却孔结构、设计方法及涡轮叶片，属于燃气轮机和航空发动机涡轮叶片冷却技术领域；包括圆柱形气膜主孔，其展向的两侧均设置有展向气膜冷却支孔，在主流高温燃气的流向上设置有流向气膜冷却支孔；所述展向气膜冷却支孔和流向气膜冷却支孔的入口均位于圆柱形气膜主孔的周壁上，出口均与圆柱形气膜主孔的出口位于同侧；冷气从圆柱形气膜冷却主孔的入口射入，经过展向气膜冷却支孔与流向气膜冷却支孔的分流，最终从四个出口喷出，在外壁面上形成冷却气膜，进而冷却涡轮叶片。本发明通过两种气膜冷却支孔的布置，增大了圆柱形气膜冷却主孔的出口面积，削弱了出口法向动量，气膜冷却效率得到了进一步提升。
一种猫爪形气膜冷却结构设计方法涡轮叶片

[发明专利]用于冷却叶片的凹陷‑气膜孔冷却结构及气膜冷却装置-CN201710571467.5在审
发明人：饶宇;李彦霖;张鹏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2017-10-13 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于冷却叶片的凹陷‑气膜孔冷却结构，包括设置在冷却叶片的内壁的凹陷和贯穿冷却叶片的气膜孔，气膜孔具有入口，入口位于凹陷处。本发明还公开了一种气膜冷却装置，包括冷却叶片、一个或多个凹陷，以及一个或多个气膜孔，其中凹陷设置在冷却叶片的内壁上，气膜孔贯穿冷却叶片，气膜孔具有入口，全部的气膜孔的入口位于凹陷处；或者一部分气膜孔的入口位于凹陷处，另一部分气膜孔的入口位于冷却叶片的内壁面上除凹陷以外的区域；或者多个气膜孔的入口位于一个凹陷处。本发明的凹陷‑气膜冷却结构能够改善气膜孔与冷却叶片内部流道之间的匹配，从而改善气膜孔入口和气膜孔内的流动状态、提高冷却叶片外部壁面的气膜冷却性能。
用于冷却叶片凹陷气膜孔结构装置

[发明专利]带有异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片结构及制备方法和燃气轮机-CN202011513089.3有效
发明人：黄维娜;郭文;娄德仓;李海旺;由儒全 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2020-12-20 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：带有异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片结构及制备方法和燃气轮机，所述异形微群气膜冷却孔位于涡轮叶片端壁的近压力面区域，所述异形微群气膜冷却孔是由多排异形的微气膜冷却孔组成，每排异形的微气膜冷却孔包括多个异形的微气膜冷却孔采用本发明的异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片结构可以实现更佳更为均匀的冷却效率。除此之外，由于气膜冷却孔结构较为平滑与简单，异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片结构具有冷却效果好，加工简单等优点。
带有异形微群气膜冷却涡轮叶片结构制备方法燃气轮机

[发明专利]一种预测冷却气膜孔冷却效率的方法、系统、设备及介质-CN202211600749.0在审
发明人：张冬旭;罗壮;宋智超;鱼皓波;郭晓钥;李晓闻;吕盟辉;辛振宇 -专利权人：陕西科技大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供一种预测冷却气膜孔冷却效率的方法、系统、设备及介质，根据激光实际加工出的冷却气膜孔形貌，建立具有激光参数相对应的真实冷却气膜孔形貌的平板冷却气膜孔三维模型；基于平板冷却气膜孔三维模型进行平板冷却气膜孔绝热模型的建立和有限元模拟计算，得到有限元模拟计算结果；基于有限元模拟计算结果，得到激光参数与冷却气膜孔冷却效率之间的关系，并对气膜孔冷却效率预测；本发明通过具有激光参数相对应的真实冷却气膜孔形貌的三维模型和平板冷却气膜孔绝热模型相结合，实现了激光参数和冷却气膜孔冷却效率之间的联系；解决了采取经验试错的方式去调试激光参数的缺陷，可以节省大量经济成本以及时间成本。
一种预测冷却气膜孔效率方法系统设备介质

[发明专利]带有异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片端壁结构及方法和燃气涡轮-CN202011513090.6有效
发明人：黄维娜;郭文;娄德仓;李海旺;由儒全 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2020-12-20 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：带有异形微群气膜冷却孔的涡轮叶片端壁结构及方法和燃气涡轮，包括涡轮叶片，涡轮叶片上端壁，涡轮叶片下端壁，端壁上的常规气膜冷却孔，近压力面侧的异形微群气膜冷却孔，其中，近压力面侧的异形微群气膜冷却孔是由多排异形的微气膜冷却孔组成，每排异形的微气膜冷却孔包括多个异形的微气膜冷却孔，其中，异形的微气膜冷却孔由微孔圆柱段和微孔扩张段组成。
带有异形微群气膜冷却涡轮叶片结构方法燃气

[发明专利]带有D形微群气膜冷却孔的涡轮叶片端壁结构及其方法和燃气涡轮-CN202011513093.X有效
发明人：黄维娜;郭文;娄德仓;李海旺;刘松;由儒全 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2020-12-20 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：一种带有D形微群气膜冷却孔的涡轮叶片端壁结构，包括涡轮叶片，涡轮叶片上端壁，涡轮叶片下端壁，端壁上的常规气膜冷却孔，近压力面侧的D形微群气膜冷却孔，其中，近压力面侧的D形微群气膜冷却孔是由多排D形的微气膜冷却孔组成，每排D形的微气膜冷却孔包括多个D形的微气膜冷却孔，其中，D形的微气膜冷却孔由微孔圆柱段和微孔扩张段组成。
带有形微群气膜冷却涡轮叶片结构及其方法燃气

[发明专利]一种用于涡轮叶片的侧向气膜壁冷结构-CN201611060059.5有效
发明人：朱惠人;孟通;魏建生 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2016-11-28 - 公布日： 2018-02-27 - 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的侧向气膜壁冷结构，用于涡轮叶片冷却。在靠近涡轮叶片内冷却通道设置冲击冷却孔，冷气通过布置于叶片内部的壁冷腔对叶片外表面进行冲击冷却；气膜冷却孔位于壁冷腔侧壁面与冷气侧叶片壁面处，气膜冷却孔入口设置在壁冷腔侧壁面上且与壁冷腔连通,由壁冷腔供气气膜冷却孔进气方式的改变使得冷却气流在气膜孔内靠近气膜孔下壁面，使得气膜出流后贴附壁面更强，气膜冷却效率大大提升。冷却气经过多次换热，首先通过冲击冷却孔对叶片外表面进行冲击冷却，然后流经气膜冷却孔对叶片进行内冷，最后在叶片外表面形成冷却气膜，冷气利用效率高，冷却效果好。气膜壁冷结构具有结构简单，易于加工的特点。
一种用于涡轮叶片侧向气膜壁冷结构

[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]一种交错复合角的叶片前缘气膜冷却孔结构-CN201910026614.X在审
发明人：岳国强;杨卓君;姜玉廷;董平;高杰;张海;姜斌;罗明聪;郑群 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-01-11 - 公布日： 2019-05-10 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种交错复合角的叶片前缘气膜冷却孔结构，包括第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔，第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔的进口固定在叶片内壁面上，出口固定在叶片外壁面上，叶顶位置布置冷气进口，叶片冷气前腔位于冷气进口下方，冷却气体从冷气进口进入经叶片冷气前腔流入第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔的进口，第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔交错排列本发明通过增加适当的复合角使得前缘气膜孔流出的冷却气体更好的贴附在叶片前缘壁面上，两列相互交错且复合角相反的气膜孔有利于形成反肾形涡，防止高温燃气卷吸到壁面上和冷气被吹离。
膜冷却孔圆柱形气复合角冷气进口叶片前缘叶片交错气膜冷却孔冷却气体冷气前腔高温燃气交错排列前缘气膜位置布置叶片内壁冷气被气膜孔卷吸肾形贴附外壁叶顶进口流出出口

[发明专利]一种带伴随孔结构的新型气膜孔-CN201410025333.X无效
发明人：陶智;郭文;吴宏;李育隆;苏云亮;呼艳丽;潘炳华 -专利权人：北京航空航天大学;中国燃气涡轮研究院
申请日： 2014-01-20 - 公布日： 2014-06-11 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于航空发动机涡轮叶片的气膜冷却结构，包括主冷却孔、位于主气膜孔两侧的伴随冷却孔，其特征在于：在每一个主冷却孔两侧各有一个对称贯穿的伴随冷却孔。该新型气膜孔不但易于加工而且能获得远比常规气膜孔高得多的气膜冷却效率，是一种很有实用前景的气膜冷却孔型。
一种伴随结构新型气膜孔

[发明专利]一种航空发动机涡轮叶片气膜冷却结构-CN202310282962.X在审
发明人：李国庆;李辉;刘浩;张深;李昂;张燕峰;卢新根 -专利权人：中国科学院工程热物理研究所
申请日： 2023-03-22 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种航空发动机涡轮叶片气膜冷却结构，该涡轮叶片气膜冷却结构中的气膜冷却孔设置为双C形扩张气膜孔结构，该结构针对现有圆柱气膜孔容易在叶片表面气膜孔出口附近形成肾形涡从而导致抬升冷气、降低气膜的覆盖面积、恶化冷却效果的技术问题，通过采用双C形扩张气膜孔在气膜孔出口附近构建反肾形涡来抑制肾形涡的形成及其作用，从而达到增强气膜附壁的目的，同时，气动损失无明显增加，且双C形扩张气膜孔具有结构简单和适用性宽的优点，其加工难度与现有圆柱气膜孔差别不大，膜冷却效果可以得到大幅提升，膜冷却效果可以得到大幅提升，具有广泛的应用前景。
一种航空发动机涡轮叶片冷却结构

[发明专利]基于陶瓷基复合材料的大倾角气膜冷却孔及其设计方法-CN202110125772.8有效
发明人：赵陈伟;毛军逵;屠泽灿;李龙凯;朱爱玲;韩省思;贺振宗 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于陶瓷基复合材料的大倾角气膜冷却孔及其设计方法，设计出了棱柱形气膜孔、棱柱形扩张气膜孔、棱柱形扩张‑突扩气膜孔和圆‑棱柱形扩张‑突扩气膜孔。该气膜冷却孔的出口截面为六边形，该六边形两条长边的边长等于两条编织纬纱的宽度与编织间距之和，剩余四条短边边长由编织经纱决定；所述气膜孔的倾斜角度最小不低于70.5°；所述气膜冷却孔的进口截面包括六边形或圆形本发明提出的大倾角气膜冷却孔能在气膜孔具有大倾斜角度，可充分重构气膜孔内部的流动特征和冷却气膜在材料表面的覆盖特性，又提高了编织陶瓷基复合材料构件的气膜综合冷却效率。
基于陶瓷复合材料倾角冷却及其设计方法

[发明专利]一种带有分形沟槽的冲击-气膜复合冷却结构-CN201910460330.1有效
发明人：王春华;孙小恺;张靖周 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-05-30 - 公布日： 2020-07-17 - 主分类号： F01D5/08 文献下载
摘要：本发明提供的是一种带有分形沟槽的冲击‑气膜复合冷却结构，冲击孔板内壁和气膜孔板内壁加工有若干具有分形特征的沟槽单元。每个分形沟槽单元由圆环以及一至五级沟槽组成。冲击孔板沟槽单元的圆环中心与冲击孔中心重合，气膜孔板沟槽单元的圆环中心与气膜孔中心重合。冷却流首先通过冲击孔冲击气膜孔板内侧，形成冲击冷却；再通过分形沟槽进行强化对流冷却；最后再经过气膜孔溢流而出，在气膜孔板外侧形成气膜冷却。本发明通过在冲击‑气膜复合冷却结构内开设分形沟槽，强化对流冷却，在提高冷却效率的同时改善热侧壁面温度分布均匀性。
一种带有沟槽冲击复合冷却结构

[发明专利]一种透平叶片的气膜冷却结构-CN202111599666.X在审
发明人：金婷婷;张岳飞;潘丞雄;焦广云 -专利权人：上海电气燃气轮机有限公司
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： F01D5/18 文献下载
摘要：本发明公开了透平叶片冷却技术领域的一种透平叶片的气膜冷却结构，包括叶身，叶身内设有冷却气通道，冷却气通道具有低温内表面；平台，平台设置于叶身的一端，平台与叶身间设有圆角过渡区，圆角过渡区具有高温外表面；气膜孔，气膜孔设置于圆角过渡区，气膜孔连通低温内表面和高温外表面，用于将冷却气通道内的冷却气引流至高温外表面，并形成冷却气膜。本发明中的气膜孔可使叶身内部冷却气通道的低温内表面与圆角过渡区的高温外表面连通，以将冷却气通道内的冷却气引流至高温外表面，并形成冷却气膜，该冷却气膜可对圆角过渡区进行气膜冷却，降低圆角过渡区的温度，并防止蠕变裂纹的产生
一种透平叶片冷却结构

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