【技术实现步骤摘要】
带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片
本专利技术属于航空发动机涡轮叶片冷却技术和传热
,特别涉及一种带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片。
技术介绍
航空发动机推力的提高,很大程度上依赖于涡轮前总温T3的提高,根据有关研究结果显示,在航空发动机尺寸不变的条件下,涡轮前总温T3提高55K航空发动机的推力约可提高10%。目前,推重比为10的航空发动机压气机增压比已达到30,涡轮进口燃气温度接近2000K,远超金属材料的极限温度,因此受制于金属材料极限温度的增长,要保证涡轮叶片能够正常、可靠地长期工作,就必须对涡轮叶片进行有效的冷却。气膜冷却的基本原理为,在涡轮叶片表面开设小孔,并沿一定方向向主气流中喷入冷气,在主气流的压力和摩擦力作用下,射流弯曲并覆盖于高温部件的表面,由此形成温度较低的冷气膜,以隔离开涡轮叶片与高温燃气,并带走部分高温燃气和对壁面的辐射热量,从而保护涡轮叶片。涡流管的工作原理为,经过高压气体进入涡流管喷嘴,在喷嘴中膨胀并加速到音速,然后从切线方向射入涡流室,形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大,由于角速度不同,在自由涡流的层与层之间就产生了摩擦。中心部分的气流速度最大,摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流,中心层部分的气流失去能量得到制冷需要的冷气流,外层部分的气流形成热气流。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片。为了达到上述目的,本专利技术提供的带有基于涡流效应 ...
【技术保护点】
1.一种带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片,其特征在于:所述的带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片包括涡轮叶片本体(5)和至少一个设置在涡轮叶片本体(5)内部的基于涡流效应的气膜孔冷却结构;所述的基于涡流效应的气膜孔冷却结构包括进气孔道(1)、热气孔道(2)、冷气孔道(3)和涡流室(4);其中进气孔道(1)的一端连接在涡流室(4)的一个侧面上,另一端连接涡轮叶片本体(5)中的内冷通道;热气孔道(2)和冷气孔道(3)的一端分别连接在涡流室(4)上两个相对的侧面上,冷气孔道(3)的另一端贯穿涡轮叶片本体(5)的外侧面后与一个气膜孔相接,热气孔道(2)的另一端贯穿涡轮叶片本体(5)的外侧面后与另一个气膜孔相接或直接连接涡轮叶片本体(5)中的内冷通道。/n
【技术特征摘要】
1.一种带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片,其特征在于:所述的带有基于涡流效应气膜孔冷却结构的涡轮叶片包括涡轮叶片本体(5)和至少一个设置在涡轮叶片本体(5)内部的基于涡流效应的气膜孔冷却结构;所述的基于涡流效应的气膜孔冷却结构包括进气孔道(1)、热气孔道(2)、冷气孔道(3)和涡流室(4);其中进气孔道(1)的一端连接在涡流室(4)的一个侧面上,另一端连接涡轮叶片本体(5)中的内冷通道;热气孔道(2)和冷气孔道(3)的一端分别连接在涡流室(4)上两个相对的侧面上,冷气孔道(3)的另一端贯穿涡轮叶片本体(5)的外侧面后与一个气膜孔相接,热气孔道(2)的另一端贯穿涡轮叶片本体(5)的外侧面后与另一个气膜孔相接或直接连接涡轮叶片本体(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员:张宗卫,靳合龙,姜浩然,刘聪,周志豪,李立涛,陈钊鑫,谷思阳,
申请(专利权)人:中国民航大学,天津市振兴化工有限责任公司,
类型:发明
国别省市:天津;12
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