一种涡轮叶片内腔导流结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115962015A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310028975.4(22)申请日2023.01.09(71)申请人中国航发湖南动力机械研究所地址412002湖南省株洲市董家塅高科园中国航发动研所(72)发明人郑献武董奇付晟李洋刘丽平凌季(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594专利代理师王冲(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种涡轮叶片内腔导流结构(57)摘要本发明公开了一种涡轮叶片内腔导流结构，属于航空发动机技术领域，该一种涡轮叶片内腔导流结构，包括导流片一和导流片二，所述导流片一和导流片二的第一端分别设置于所述进气通道和出气通道内，所述导流片一和导流片二的第二端延第一方向延伸并向内侧弯曲。通过导流片一和导流片二的导流作用，以对冷却气体在进气通道流入出气通道的换向过程中，对冷却气体的流动进行引导，使冷却气体能够高速的在过渡区间内流动，以避免冷却气体在进气通道和出气通道的圆角位置产生旋涡而导致流速下降，从而提高了进气通道和出气通道在圆角位置的换热效率。CN115962015ACN115962015A权利要求书1/1页1.一种涡轮叶片内腔导流结构，用于在冷却气体由所述内腔中的进气通道流入出气通道的过程中，对冷却气体的流动进行引导，其特征在于：所述导流结构包括：导流片一和导流片二，所述导流片一和导流片二的第一端分别设置于所述进气通道和出气通道内，所述导流片一和导流片二的第二端延第一方向延伸并向内侧弯曲，且所述导流片一和导流片二的第二端位于所述内腔中的过渡区间内，所述导流片一和导流片二厚度分别为所述进气通道和出气通道宽度的10％‑20％。2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片一和导流片二的圆弧半径分别为所述进气通道和出气通道宽度的70％‑100％，且所述导流片一和导流片二的圆弧角在45°‑70°之间。3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片一和导流片二的第一端分别位于所述进气通道和出气通道的中间位置。4.根据权利要求3所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片一和导流片二在第一端位置的切线同冷却气体在所述进气通道和出气通道的流入流出方向相平行。5.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流结构还包括导流片三，所述导流片三为圆弧状板体，且所述导流片三的进气端设置于所述导流片一和导流片二之间，所述导流片三的出气端设置于所述导流片和所述内腔的底壁之间。6.根据权利要求5所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片三整体均处于所述过渡区间内。7.根据权利要求5或6所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片三的出气端朝向所述出气通道圆角的拐点位置。8.根据权利要求5所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片三和所述导流片一以及导流片二均不接触，且所述导流片三同所述导流片一和导流片二之间的最小间距为所述导流片三厚度的50％‑100％。9.根据权利要求5或8所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述进气通道和出气通道的宽度相同，且所述导流片三的厚度为所述进气通道宽度的10％‑20％，所述导流片三的圆弧角在45°‑70°之间，所述导流片三的中心圆弧半径为所述进气通道宽度的70％‑100％。10.根据权利要求9所述的一种涡轮叶片内腔导流结构，其特征在于：所述导流片一、导流片二和导流片三的规格相同。2CN115962015A说明书1/4页一种涡轮叶片内腔导流结构技术领域[0001]本发明属于航空发动机技术领域，具体涉及一种涡轮叶片内腔导流结构。背景技术[0002]涡轮前进口的温度控制对航空发动机的发展至关重要，尤其是需要提高航空发动机中涡轮前进口的温度，和涡轮前进口温度提高的发展相对应，需要更加先进的冷却技术，现有的发动机在设计时，为提升涡轮性能，保证叶片安全稳定工作，叶片通常设计成空心结构，冷却空气进入叶片内部空腔，与高温内腔壁面进行热交换后排出叶片内腔，以达到叶片降温的目的，此时为了延长冷却空气在内部空腔停留的时间，提升热交换效率，叶片内腔通常设计为蛇形通道，以使冷却空气在蛇形通道中与叶片内壁面进行充分的换热，最后从出口排出。[0003]目前在叶片的蛇形通道转弯区域的设计中，除中间对两边空腔进行隔离的隔板外，无其他导流结构，这样，在通道弯头两侧角点位置容易形成旋涡，使得该区域冷却空气流动速度偏小，换热效率降低，导致叶片局部金属温度和热应力升高，叶片使用寿命降低。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种涡轮叶