[發明專利]一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片

有效

• 申請號: 202110153493.2
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112901282B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 呂東;李泳凡;劉英實;龐清楠;孔星傲;孫一楠
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 戴風友

1.一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片，其特征在于，包括集氣腔(5)、回轉腔(6)和排氣腔(7)；

空心渦輪葉片(1)的內部設有內腔冷氣通道(2)，空心渦輪葉片(1)葉片的弦長為L(17)，供低溫冷卻氣體在葉片內部流動，對葉片進行冷卻；

所述的集氣腔(5)引導冷氣從葉根進入葉片內部，向下游流動進入回轉腔(6)且回轉腔的長度為L₁(18)，其典型的取值范圍為L₁＝0.15～0.2L；冷氣在回轉腔(6)中從葉背到葉盆沿弦向進行了兩次180°的回轉；回轉腔(6)由盆側L型隔墻(10)、背側L型隔墻(11)、圓形擾流柱(8)交錯組合構成；盆側L型隔墻(10)的短邊與葉盆垂直相連，且其長度為l₁；

背側L型隔墻的短邊與葉背垂直相連，且其長度為l₃(14)；背側L型隔墻的長邊長為l₄(15)；兩道L型隔墻的厚度均為w(16)，其典型的取值范圍為w＝0.8～1.5mm；隔墻，葉盆，葉背之間的距離由葉背和盆側隔墻之間的距離D₁(20)，兩道隔墻之間的距離D₂(21)，背側隔墻和葉盆之間的距離D₃(22)控制；為了減少冷氣流動通道的面積變化，從而減少氣流的能量損失，所述的D₁、D₂、D₃在每一個弦向位置處是近似相等的；葉盆、葉背和兩道隔墻之間有沿徑向均布圓形擾流柱(8)且其直徑為φd(9)，其排列方式為沿流線分層插排，起到支撐兩道L型隔墻，加強換熱的作用；完成兩次回轉的冷氣向下游流入排氣腔(7)，且排氣腔的長度為L₂，其典型的取值范圍為L₂＝0.3～0.4L；最終冷氣在排氣腔中通過徑向寬度均相同的尾緣排氣劈縫通道(3)排出匯入燃氣。

2.如權利要求1所述的一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片，其特征在于，所述的盆側L型隔墻的短邊長l₁(12)采用2.5～4.5mm。

3.如權利要求1或2所述的一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片，其特征在于，所述的盆側L型隔墻的長邊長為l₂＝5～9mm。

4.如權利要求1或2所述的一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片，其特征在于，所述的背側L型隔墻的短邊長l₃＝2～4mm。

5.如權利要求1或2所述的一種采用弦向回轉冷卻通道的渦輪葉片，其特征在于，所述的背側L型隔墻的長邊長為l₄＝4～8mm。