涡轮叶片尾缘冷却结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111764967A(43)申请公布日2020.10.13(21)申请号202010641957.X(22)申请日2020.07.06(71)申请人中国航发湖南动力机械研究所地址412002湖南省株洲市芦淞区董家塅高科园中国航发动研所(72)发明人李洋陈竞炜曾飞郑献武喻雷周申平周志翔(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人王辉阚梓瑄(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称涡轮叶片尾缘冷却结构(57)摘要本公开提供一种涡轮叶片尾缘冷却结构，属于涡轮叶片冷却技术领域，涡轮叶片尾缘冷却结构包括：涡轮叶片本体和设置于涡轮叶片本体的供气腔、第一冲击腔、第二冲击腔和排气孔；供气腔设置于涡轮叶片本体尾缘内部，供气腔设有冷气入口，排气孔设置于涡轮叶片本体尾缘端部，第一冲击腔和第二冲击腔沿涡轮叶片本体的弦长方向依次排列设置于供气腔与排气孔之间；供气腔与第一冲击腔之间设置有第一隔板，第一隔板贯穿设置有多个第一冲击孔，第一冲击腔与第二冲击腔之间设置有第二隔板，第二隔板贯穿设置有多个第二冲击孔，多个第一冲击孔与多个第二冲击孔错位分布。本公开的涡轮叶片尾缘冷却结构，其换热系数高、冷却效果好。CN111764967ACN111764967A权利要求书1/2页1.一种涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，包括：涡轮叶片本体和设置于所述涡轮叶片本体的供气腔、第一冲击腔、第二冲击腔和排气孔；所述供气腔设置于所述涡轮叶片本体尾缘内部，所述供气腔设有冷气入口，所述排气孔设置于所述涡轮叶片本体尾缘端部，所述第一冲击腔和所述第二冲击腔沿所述涡轮叶片本体的弦长方向依次排列设置于所述供气腔与所述排气孔之间；所述供气腔与所述第一冲击腔之间设置有第一隔板，所述第一隔板贯穿设置有多个第一冲击孔，所述多个第一冲击孔连通所述供气腔与所述第一冲击腔，所述第一冲击腔与所述第二冲击腔之间设置有第二隔板，所述第二隔板贯穿设置有多个第二冲击孔，所述多个第二冲击孔连通所述第一冲击腔与所述第二冲击腔，所述多个第一冲击孔与所述多个第二冲击孔错位分布。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述第一冲击腔在所述涡轮叶片本体弦长方向上的冲击距离≤所述第二冲击腔在所述涡轮叶片本体弦长方向上的冲击距离；所述第一冲击腔在与所述涡轮叶片本体弦长方向垂直方向上的截面面积≥所述第二冲击腔在与所述涡轮叶片本体弦长方向垂直方向上的截面面积；所述第一冲击孔的孔径≥所述第二冲击孔的孔径；所述多个第一冲击孔的孔面积之和≥所述多个第二冲击孔的孔面积之和。3.根据权利要求1所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述供气腔的壁面设置有扰流肋，所述扰流肋凸出所述供气腔的壁面并与所述第一隔板形成一夹角。4.根据权利要求3所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述扰流肋包括第一扰流肋和第二扰流肋，所述第一扰流肋设置于所述供气腔的靠近所述涡轮叶片本体叶背侧的壁面，所述第二扰流肋设置于所述供气腔的靠近所述涡轮叶片本体叶盆侧的壁面，所述第一扰流肋与所述第二扰流肋错位分布。5.根据权利要求4所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述扰流肋靠近所述第一隔板的一端向所述涡轮叶片本体叶根方向倾斜，所述扰流肋的另一端向远离所述涡轮叶片本体叶根方向倾斜，所述扰流肋与所述第一隔板形成的夹角为45°～60°。6.根据权利要求1所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述第一冲击孔包括靠近所述涡轮叶片本体叶尖部位的叶尖冲击孔和靠近所述涡轮叶片本体叶根部位的叶根冲击孔，以及位于所述叶尖冲击孔和所述叶根冲击孔之间的中部冲击孔，所述叶尖冲击孔的孔径≤所述中部冲击孔的孔径≤所述叶根冲击孔的孔径。7.根据权利要求1所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述涡轮叶片尾缘冷却结构还包括叶尖气膜孔，所述叶尖气膜孔排列设置于所述涡轮叶片本体的叶尖部位，所述供气腔、所述第一冲击腔和所述第二冲击腔通过所述叶尖气膜孔与外界连通。8.根据权利要求1所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述涡轮叶片尾缘冷却结构还包括第三冲击腔，所述第三冲击腔设置于所述第二冲击腔与所述排气孔之间，所述第二冲击腔与所述第三冲击腔之间设置有第三隔板，所述第三隔板贯穿设置有多个第三冲击孔，所述多个第三冲击孔连通所述第二冲击腔与所述第三冲击腔，所述多个第二冲击孔与所述多个第三冲击孔错位分布。9.根据权利要求8所述的涡轮叶片尾缘冷却结构，其特征在于，所述第一冲击腔在所述2CN111764967A权利要求书2/2页涡轮叶片本体弦长方向上的冲击距离≤所述第二冲击腔在所述涡轮叶片本体弦长方向上的冲击距离≤所述第三冲击腔在所述涡轮叶片