一种涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构.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CN109653806A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201910005374.5(22)申请日2019.01.03(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人李育隆吴宏尹浩羽(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.F01D9/02(2006.01)F01D25/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构(57)摘要本发明涉及发动机冷却技术领域，提供了一种涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，包括叶片基体；叶片基体的压力面上设置有若干第一冷却缝，叶片基体的吸力面上设置有若干第二冷却缝；第一冷却缝的出气端与第二冷却缝的出气端均朝向叶片基体的尾部设置，第一冷却缝的进气端与第二冷却缝的进气端均与叶片基体的内部空腔相连通。本发明提供的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，通过在叶片基体的压力面设置第一冷却缝，通过在叶片基体的吸力面设置第二冷却缝，使得叶片基体的上方区域形成冷却气膜；第一冷却缝与第二冷切缝均朝向叶片基体的尾部设置，有利于减小形成的冷却气膜中的气体的垂直分量，提高冷却效率。CN109653806ACN109653806A权利要求书1/2页1.一种涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，包括叶片基体；所述叶片基体的压力面上设置有若干第一冷却缝，所述叶片基体的吸力面上设置有若干第二冷却缝；所述第一冷却缝的出气端与所述第二冷却缝的出气端均朝向所述叶片基体的尾部设置，所述第一冷却缝的进气端与所述第二冷却缝的进气端均与所述叶片基体的内部空腔相连通。2.根据权利要求1所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第一冷却缝位于所述压力面的中部和/或靠近所述压力面的前缘的位置；所述第二冷却缝位于所述吸力面的中部和/或靠近所述吸力面的前缘的位置。3.根据权利要求1所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第一冷却缝包括第一气体通道、第二气体通道与第一开口；所述第一气体通道及所述第二气体通道均设置在所述叶片基体的内部；所述第一气体通道沿所述叶片基体的尾部方向倾斜设置，所述第一气体通道的一端与所述空腔相连通，所述第一气体通道的另一端与所述第二气体通道的一端相连通；所述第二气体通道与所述压力面平行设置，所述第二气体通道的另一端与所述第一开口相连通；所述第一开口设置在所述压力面上，所述第一开口包括第一曲面，所述第一曲面向所述压力面的方向凹陷；所述第二冷却缝包括第三气体通道、第四气体通道与第二开口；所述第三气体通道及所述第四气体通道均设置在所述叶片基体的内部；所述第三气体通道沿所述叶片基体的尾部方向倾斜设置，所述第三气体通道的一端与所述空腔相连通，所述第三气体通道的另一端与所述第四气体通道的一端相连通；所述第四气体通道与所述吸力面平行设置，所述第四气体通道的另一端与所述第二开口相连通；所述第二开口设置在所述吸力面上，所述第二开口包括第二曲面，所述第二曲面向所述吸力面的方向凹陷。4.根据权利要求3所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第一开口还包括第一唇口，所述第一唇口与所述第一曲面相对设置，所述第一唇口与所述压力面垂直；所述第二开口还包括第二唇口，所述第二唇口与所述第二曲面相对设置，所述第二唇口与所述吸力面垂直。5.根据权利要求3所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第二气体通道的横截面积与所述第四气体通道的横截面积均沿气体的流动方向逐渐增大。6.根据权利要求5所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第二气体通道沿气体流向所截面为等腰梯形；所述第四气体通道沿气体流向所截面为等腰梯形。7.根据权利要求5所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述第一开口的宽度与所述第二开口的宽度均为a，所述第二气体通道的长度与所述第四气体通道的长度均为d，所述第二气体通道的扩张角度与所述第四气体通道的扩张角度均为α，上述关2CN109653806A权利要求书2/2页系满足其中，ρc为冷却气体的密度，ρg为主流气体的密度，cc为冷却气体的流速，cg为主流气体的流速。8.根据权利要求1所述的涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构，其特征在于，所述空腔包括第一空腔与第二空腔；与所述第一空腔相连通的所述第一冷却缝及所述第二冷却缝的数目均为一个；与所述第二空腔相连通的所述第一冷却缝及所述第二冷却缝的数目均为一个。3CN109653806A说明书1/4页一种涡轮导叶非尾缘扩张型缝冷却结构技术领域[0001]本发明涉及发动机冷却技术领域，特别是涉及一种涡轮导叶非尾缘扩张型