适用于燃机透平叶片的冷却孔和燃机透平叶片.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114483201A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210107216.2(22)申请日2022.01.28(71)申请人中国联合重型燃气轮机技术有限公司地址100016北京市朝阳区酒仙桥路6号院4号楼(72)发明人于志强徐进于亚薇翟芳芳武安吴宏(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师辛诚(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称适用于燃机透平叶片的冷却孔和燃机透平叶片(57)摘要本发明公开一种适用于燃机透平叶片的冷却孔和燃机透平叶片，适用于燃机透平叶片的冷却孔包括依次设置的平直段、喉部和扩张段，所述平直段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的内部冷却通道表面，所述扩张段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的压力面或吸力面，所述平直段、所述喉部和所述扩张段中每一者的横截面轮廓包括由多个直线段构成的矩形轮廓和由多个弧线段构成的圆形轮廓。本发明提供的适用于燃机透平叶片的冷却孔具备减少冷却空气量消耗、增加气膜展向覆盖范围、冷却效果好的优点。CN114483201ACN114483201A权利要求书1/1页1.一种适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，包括依次设置的平直段、喉部和扩张段，所述平直段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的内部冷却通道表面，所述扩张段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的压力面或吸力面，所述平直段、所述喉部和所述扩张段中每一者的横截面轮廓包括由多个直线段构成的矩形轮廓和由多个弧线段构成的圆形轮廓。2.根据权利要求1所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述平直段、所述喉部和所述扩张段中每一者的延伸方向与所述燃机透平叶片的压力面或吸力面的切向平面成角度。3.根据权利要求2所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述平直段、所述喉部和所述扩张段的延伸方向一致。4.根据权利要求1所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述平直段的横截面轮廓中所述矩形轮廓的中心与所述圆形轮廓的圆心重合。5.根据权利要求4所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述平直段的横截面轮廓包括一个矩形轮廓和一个圆形轮廓，所述矩形轮廓的宽度小于所述圆形轮廓的半径。6.根据权利要求5所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，构成所述矩形轮廓的长边的每个直线段的长度l与所述矩形轮廓的长度t的比值为，0<l/t<0.5。7.根据权利要求1所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述扩张段的横截面形状均具有两个相互垂直的对称轴。8.根据权利要求7所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述扩张段的横截面的面积朝靠近所述压力面或吸力面的方向逐渐增加，所述扩张段的展向扩张角γ为：7°≤γ≤14°。9.根据权利要求8所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔，其特征在于，所述扩张段的横截面轮廓包括内矩形轮廓和外矩形轮廓，以及连接所述内矩形轮廓和所述外矩形轮廓的两个圆形轮廓，展向扩张角γ包括成型圆形轮廓的第一展向扩张角γ1和成型外矩形轮廓的第二展向扩张角γ2，其中，γ1≤γ2。10.一种燃机透平叶片，其特征在于，包括本体和设在所述本体上的若干个冷却孔，所述冷却孔为如权利要求1‑9任一项所述的适用于燃机透平叶片的冷却孔。2CN114483201A说明书1/4页适用于燃机透平叶片的冷却孔和燃机透平叶片技术领域[0001]本发明涉及燃气涡轮发动机技术领域，尤其涉及适用于燃机透平叶片的冷却孔和燃机透平叶片背景技术[0002]气膜冷却是应用于重型燃气轮机与航空发动机热端部件的一种重要外部冷却方式，来自压气机的低温气体经过叶片及端壁内部通道，经由叶片及端壁表面所开的气膜孔射流而出，在透平主流环境的作用下，低温气体覆盖在叶片及端壁表面形成一层低温气体保护膜，从而防止了高温主流燃气对叶片及端壁材料本身的烧蚀等危害。[0003]而气膜冷却单元的孔型几何会影响冷气射流的结构及其在叶片或端壁表面的覆盖效果，通过合理的孔型设计可以改善气膜冷却的效果。目前较为广泛应用的孔型主要为圆柱形直孔。发明内容[0004]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。[0005]为此，本发明的实施例提出一种适用于燃机透平叶片的冷却孔，该适用于燃机透平叶片的冷却孔具备减少冷却空气量消耗、增加气膜展向覆盖范围、冷却效果好的优点。[0006]根据本发明实施例的适用于燃机透平叶片的冷却孔，包括依次设置的平直段、喉部和扩张段，所述平直段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的内部冷却通道表面，所述扩张段远离所述喉部的一端设置于燃机透平叶片的压力面或吸力面，所述平直段、所述喉