涡轮导向冷却叶片.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CN111485957A(43)申请公布日2020.08.04(21)申请号202010354641.2(22)申请日2020.04.29(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)发明人赵兰芳陈文彬贺宜红(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人孙宝海阚梓瑄(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)F01D9/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称涡轮导向冷却叶片(57)摘要本发明提出一种涡轮导向冷却叶片，涡轮导向冷却叶片包含叶背以及叶盆，叶背和叶盆围合形成叶腔。涡轮导向冷却叶片还包含第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均连接在叶背与叶盆之间并沿径向贯序布置在叶腔内，叶腔由第一隔板和第二隔板分隔为沿轴向贯序布置的第一腔体、第二腔体和第三腔体。涡轮导向冷却叶片开设有第一进气口、第二进气口和第一出气口，第一进气口和第一出气口分别连通于第一腔体的径向的上侧和下侧，第二进气口连通于第二腔体的径向的上侧。第二隔板开设有多个通孔，第二腔体经由多个通孔连通于第三腔体。涡轮导向冷却叶片的叶片尾缘开设有多个冲击孔，第三腔体经由多个冲击孔连通于涡轮导向冷却叶片之外。CN111485957ACN111485957A权利要求书1/1页1.一种涡轮导向冷却叶片，包含叶背以及叶盆，所述叶背和所述叶盆围合形成叶腔；其特征在于：所述涡轮导向冷却叶片还包含第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板均连接在所述叶背与所述叶盆之间并沿径向贯序布置在所述叶腔内，所述叶腔由所述第一隔板和所述第二隔板分隔为沿轴向贯序布置的第一腔体、第二腔体和第三腔体；所述涡轮导向冷却叶片开设有第一进气口、第二进气口和第一出气口，所述第一进气口和所述第一出气口分别连通于所述第一腔体的径向的上侧和下侧，所述第二进气口连通于所述第二腔体的径向的上侧；所述第二隔板开设有多个通孔，而使所述第二腔体经由所述多个通孔连通于所述第三腔体；所述涡轮导向冷却叶片的叶片尾缘开设有多个冲击孔，而使所述第三腔体经由所述多个冲击孔连通于所述涡轮导向冷却叶片之外。2.根据权利要求1所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述第一腔体的腔壁设置有多条第一粗糙肋，所述多条第一粗糙肋沿径向间隔布置，所述第一粗糙肋沿轴向布置。3.根据权利要求2所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述第一粗糙肋的肋高为0.2mm～0.5mm；和/或，相邻两个所述第一粗糙肋的肋间距与所述第一粗糙肋的肋高的比值为8～15；和/或，所述第一粗糙肋沿径向的肋宽为0.3mm～0.6mm。4.根据权利要求1所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述第二腔体的腔壁设置有多条第二粗糙肋，所述多条第二粗糙肋沿径向间隔布置，所述第二粗糙肋沿轴向布置。5.根据权利要求4所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述第二粗糙肋的肋高为0.2mm～0.5mm；和/或，相邻两个所述第二粗糙肋的肋间距与所述第二粗糙肋的肋高的比值为8～15；和/或，所述第二粗糙肋沿径向的肋宽为0.3mm～0.6mm。6.根据权利要求1所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述第三腔体的腔壁设置有多根扰流柱，所述多根扰流柱的高度在轴向上的由叶片前缘至所述叶片尾缘的方向上渐减。7.根据权利要求1所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述多个冲击孔包含多个跑道型冲击孔以及多个圆型冲击孔，所述跑道型冲击孔位于所述叶片尾缘的高半径区域，所述圆型冲击孔位于所述叶片尾缘的低半径区域，所述跑道型冲击孔的孔型为长圆型。8.根据权利要求7所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述多个跑道型冲击孔的孔心与所述多个圆型冲击孔的孔心，在所述叶片尾缘上共同位于同一条直线路径上；和/或，所述跑道型冲击孔的宽度与所述圆型冲击孔的孔径相等。9.根据权利要求7所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述跑道型冲击孔的长度与宽度的比值为1～5。10.根据权利要求1所述的涡轮导向冷却叶片，其特征在于，所述多个冲击孔在所述叶片尾缘上沿径向呈单列布置；其中，所述多个冲击孔间隔均匀分布。2CN111485957A说明书1/7页涡轮导向冷却叶片技术领域[0001]本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种涡轮导向冷却叶片。背景技术[0002]导向叶片直接面临来流高温燃气的冲刷，高温燃气经过涡轮导向叶片后气流方向改变，温度降低，使转子叶片膨胀做功的环境得到改善，因此导向叶片是燃气涡轮级中不可或缺的零件。然而，现有导向叶片的叶片各区域，例如叶片前缘、叶片中弦区、叶片尾缘等区域，均采用大致相同的冷却气体的对流方式，且存在叶片温度分布均匀性较差、热应力较