一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片及其制备方法.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CN108843404A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810911051.8(22)申请日2018.08.10(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区中官西路1219号申请人宁波大艾激光科技有限公司(72)发明人张文武郭春海张天润王玉峰(74)专利代理机构宁波元为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)33291代理人单英(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片及其制备方法。所述涡轮叶片呈中空结构，其外壁具有若干内凹的第一槽体，每个第一槽体底部设置若干贯穿至涡轮叶片内壁的离散孔A；第一槽体为复合异型槽，沿深度方向至少由两部分组成，自第一槽体底部深度为H1的部分为第一部分，剩余部分为第二部分，并且第二部分的至少一侧壁是由第一部分的同侧壁横向扩张形成。气体自离散孔A喷出后在第一槽体的第一部分充分发展，形成连续、均匀的正压气体，然后经第二部分传输至开口端偏向涡轮叶片外壁一侧流出，在涡轮叶片外壁形成连续的均匀贴附的气膜。CN108843404ACN108843404A权利要求书1/2页1.一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片，其特征是：所述涡轮叶片呈中空结构；所述涡轮叶片的外壁具有若干内凹的第一槽体，所述第一槽体包括槽体底部，以及沿着第一槽体长度方向的两侧壁；每个第一槽体底部设置若干贯穿至所述涡轮叶片内壁的离散孔A，所述离散孔A大体沿着该槽体的长度方向排列；所述第一槽体的深度为H，所述第一槽体沿深度方向至少由两部分组成，自第一槽体底部深度为H1的部分为第一部分，剩余的部分为第二部分，即，第二部分深度为H2＝H-H1；第二部分的至少一侧壁是由第一部分的同侧壁横向扩张形成。2.如权利要求1所述的具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片的制备方法，其特征是：首先，将所述涡轮叶片分为至少两部分；然后，在每部分的外壁制备所述第一槽体，在每部分的内壁制备所述离散孔A；最后，将各部分组合，形成所述具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片；或者，在所述涡轮叶片的外壁依次加工形成第一槽体的第一部分、第二部分，以及离散孔A，得到所述具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片。3.一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片，其特征是：所述涡轮叶片呈中空结构；所述涡轮叶片的外壁具有若干内凹的第一槽体，所述涡轮叶片的内壁具有若干内凹的第二槽体；所述第一槽体包括槽体底部，以及沿着槽体长度方向的两侧壁；所述第二槽体包括槽体底部，以及沿着槽体长度方向的两侧壁；每个第一槽体底部设置若干贯穿至第二槽体底部的离散孔A，所述离散孔A大体沿着该第一槽体的长度方向排列；所述第一槽体的深度为H，所述第一槽体沿深度方向至少由两部分组成，自第一槽体底部深度为H1的部分为第一部分，剩余的部分为第二部分，即，第二部分深度为H2＝H-H1；第二部分的至少一侧壁是由第一部分的同侧壁横向扩张形成。4.如权利要求3所述的具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片的制备方法，其特征是：首先，将所述涡轮叶片分为至少两部分；然后，在每部分的外壁制备所述第一槽体，在每部分的内壁制备所述第二槽体与离散孔A；最后，将各部分组合，形成所述具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片。5.一种具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片，其特征是：所述涡轮叶片呈中空结构；在所述涡轮叶片的内壁与外壁之间设置空心腔体；所述涡轮叶片的内壁设置若干贯穿至所述空心腔体的离散孔B；所述涡轮叶片的外壁具有若干内凹的第一槽体，所述第一槽体包括槽体底部，以及沿着槽体长度方向的两侧壁；每个第一槽体底部设置若干贯穿至所述空心腔体的离散孔A，所述离散孔A大体沿着该槽体的长度方向排列；所述第一槽体的深度为H，所述槽体沿深度方向至少由两部分组成，自槽体底部深度为H1的部分为第一部分，剩余的部分为第二部分，即，第二部分深度为H2＝H-H1；第二部分的至少一侧壁是由第一部分的同侧壁横向扩张形成。6.如权利要求5所述的具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片的制备方法，其特征是：首先，将所述涡轮叶片分为至少两部分；然后，在每部分的外壁制备所述第一槽体与离散孔A，在每部分的内壁制备所述离散孔B；最后，将各部分组合，形成所述具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片。7.如权利要求1、3或5所述的具有复合异型槽气膜冷却结构的涡轮叶片，其特征是：所2CN108843404A权利要求书2/2页述第一槽体沿深度方向的开口端部的轴线与涡轮叶片外壁的法线夹角为α，10°≤α≤90°，优选为