[發(fā)明專利]一種用于渦輪葉片尾緣的擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)及渦輪葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110391293.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113107608B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉存良;葉林;許衛(wèi)疆;郭濤;孔德海;朱安冬;倪羽皓
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 西安凱多思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 高凌君

1.一種用于渦輪葉片尾緣的擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)，設(shè)置在渦輪葉片尾緣區(qū)域，通過將渦輪葉片尾緣壓力面的部分壁面切去，只保留吸力面一側(cè)的壁面以及設(shè)置若干分隔肋而形成；

其特征在于：

在所述分隔肋上開有沿冷卻氣流流向，且貫穿分隔肋的圓柱形冷卻孔；所述圓柱形冷卻孔的中心線與尾緣冷氣進(jìn)氣腔的中心線平行；所述圓柱形冷卻孔內(nèi)部帶有擾流螺紋；

尾緣冷卻氣流在流出尾緣冷氣腔后，冷卻氣流從出流縫中噴射出，覆蓋在半劈縫壁面上形成冷卻氣膜；尾緣冷卻氣流也流入圓柱形冷卻孔，通過孔內(nèi)螺紋加強(qiáng)換熱將分隔肋與尾緣近吸力面?zhèn)缺诿鎯?nèi)的熱量導(dǎo)出，冷卻分隔肋與尾緣吸力面；

在冷卻氣流流出圓柱形冷卻孔時，通過孔外冷氣噴射冷卻分隔肋外表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于渦輪葉片尾緣的擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于：半劈縫尾緣冷卻結(jié)構(gòu)的尾緣冷氣進(jìn)氣腔高度h₁的取值范圍為0.3～0.8mm，尾緣冷氣進(jìn)氣腔寬度l₁與尾緣冷氣進(jìn)氣腔高度h₁比值范圍在3～10之間；相鄰兩個尾緣冷氣進(jìn)氣腔的展向間距p₁的取值范圍為1.8～4.8mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于渦輪葉片尾緣的擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于：尾緣分隔肋的圓柱形冷卻孔的孔徑r₁的取值范圍為0.3～0.5mm，尾緣分隔肋的圓柱形冷卻孔的截面中心距相鄰尾緣冷氣進(jìn)氣腔的展向邊間距p₂＝0.5p₁。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于渦輪葉片尾緣的擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于：尾緣分隔肋圓柱形冷卻孔中的擾流螺紋為左旋55～65°螺紋，大徑r₂的取值范圍為0.4～0.6mm，螺距p₃的取值范圍為0.06～0.15mm，螺紋總長度l₂為7～10mm。

5.一種渦輪葉片，其特征在于：所述渦輪葉片尾緣采用權(quán)利要求1～4中任一所述擾流螺紋孔冷卻結(jié)構(gòu)。