[發明專利]一種渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構

在審

• 申請號: 202011388601.6
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112682109A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 宣益民;王天壹
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F01D5/20
• 分類號: F01D5/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 常孟

1.一種渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，包括渦輪機匣(7)以及與渦輪機匣(7)間隙配合的葉片(1)，所述葉片(1)的兩側分別形成吸力面(3)和壓力面(2)，其特征在于：所述葉片(1)正對渦輪機匣(7)的葉頂平面上設有葉頂凹槽(4)，所述葉片(1)頂部外側設有外伸的葉頂小翼(5)，所述葉頂小翼(5)的上表面與葉頂平面重合，葉頂小翼(5)的側面與葉片(1)側面形成夾角；位于壓力面(2)一側的葉頂小翼(5)上設有若干用于逆向射流的自發射流孔(6)，所述自發射流孔(6)連接葉頂小翼(5)的側面和上表面。

2.根據權利要求1所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述的自發射流孔(6)為等間隔布置，自發射流孔(6)的等效直徑d為渦輪機匣(7)與葉片(1)間形成的間隙高度h的0.5～5倍，自發射流孔(6)間距l與自發射流孔(6)等效直徑d的比值為4～16。

3.根據權利要求2所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述自發射流孔(6)的進口與葉頂小翼(5)的側面夾角β為45～135°，所述自發射流孔(6)的出口與葉頂小翼(5)的上表面的夾角α為30～75°，所述自發射流孔(6)為圓弧型，自發射流孔(6)的出口方向與泄漏流的運動方向相反。

4.根據權利要求2所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述自發射流孔(6)的出口與葉頂小翼(5)邊緣距離w₃為渦輪機匣(7)與葉片(1)間形成的間隙高度h的2～10倍。

5.根據權利要求1所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述葉頂凹槽(4)的深度d₁為葉片(1)高度的2.5％～10％，葉頂凹槽(4)兩側為凸肩結構，凸肩的寬度w₁為渦輪機匣(7)與葉片(1)間形成的間隙高度h的1～4倍。

6.根據權利要求1或5所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述葉頂凹槽(4)的底部為平凹槽結構或階梯型凹槽結構。

7.根據權利要求6所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述階梯型凹槽采用直角階梯，直角階梯的階梯面正對壓力面(2)或吸力面(3)，直角階梯的階梯高度d₂為葉頂凹槽(4)的深度d₁的25％～75％。

8.根據權利要求1所述的渦輪轉子葉頂泄漏流協同抑制結構，其特征在于：所述葉頂小翼(5)外伸的距離w₂為渦輪機匣(7)與葉片(1)間形成的間隙高度h的3～15倍，所述葉頂小翼(1)的側面和上表面的夾角γ為25～75°。