[發明專利]一種端壁氣膜孔布置結構

有效

• 申請號: 202010611065.5
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111779548B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉釗;張韋馨;劉戰勝;楊星;豐鎮平
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D9/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，所述端壁為航空發動機第一級靜葉端壁，氣膜孔布置成兩排，其中第一排氣膜孔冷氣動量在端壁平面的投影矢量平行于主流方向，覆蓋距離下方壓力面側前緣點(0.21～0.53)C_ax的區域，其與二次流動量合成后，形成對端壁壓力面側(0.5～1.0)C_ax位置的氣膜覆蓋，冷卻端壁壓力面區域；第二排氣膜孔布置于第一排氣膜孔與泄漏流形成的氣膜間隙，間隙位于上游泄漏流靠近壓力面側邊界與壓力面型線的中心線兩側各偏移0.06C_ax，寬度0.12C_ax，以形成冷卻氣膜，達到對端壁整體的氣膜覆蓋率最高，其中C_ax為軸向弦長。

2.根據權利要求1所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，C_ax為75.31mm。

3.根據權利要求1所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，所述端壁的冷卻區域分為泄漏流三角冷卻區、二次流冷卻區、壓力面冷卻區和前緣冷卻區四個部分，其中，泄漏流三角冷卻區指上游泄露流在端壁表面形成的氣膜覆蓋區域，在絕熱氣膜冷卻效率云圖上顯示為冷卻效率高于0.3的邊界，壓力面冷卻區是指上游泄漏流靠近壓力面側邊界與壓力面型線的中心線向壓力面側偏移0.06C_ax，與壓力面型線中間的區域，前緣冷卻區是指葉片前緣向外偏移0.2C_ax的區域，二次流冷卻區是指位于上游泄漏流靠近壓力面側邊界與壓力面型線的中心線兩側各偏移0.06C_ax，寬度0.12C_ax的區域。

4.根據權利要求1所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，調整氣膜孔的排方向與端壁當地表面極限流線垂直，從而盡可能增加氣膜的覆蓋面積，增加氣膜孔出口下游的冷卻效率，減少在端壁中部以及后部布置氣膜孔。

5.根據權利要求1所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，所述氣膜孔復合角為0°，射流角度為30°，長徑比L/d為4.56，其中L為氣膜孔中心線長度。

6.根據權利要求1所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，所有的所述氣膜孔的氣源統一。

7.根據權利要求1-6任一項所述端壁氣膜孔布置結構，其特征在于，第一排氣膜孔距離泄漏流出口處特征距離為0.15C_ax，下端孔中心距離靜葉前緣點0.21C_ax，布置方式為排方向平行于進口邊界；第二排氣膜孔距離泄漏流出口處特征距離為0.40C_ax,下端孔中心距離靜葉前緣點0.66C_ax，布置方式為排方向與進口邊界夾角44.9°；第一排氣膜孔孔間距P/d為2.67，第二排氣膜孔孔間距P/d為2.0，其中P為氣膜孔間距，d為氣膜孔圓柱段直徑。