端壁冷却结构及燃气轮机静叶制造技术

本实用新型专利技术提供了一种端壁冷却结构及燃气轮机静叶，适用于对燃气轮机的叶片进行冷却，包括两个端壁，分别设置于所述叶片的两端，冷气空腔，开设于每个所述端壁远离所述叶片的一面，冲击板，设于每个所述端壁上并将所述冷气空腔密封，隔筋，设于所述冷气空腔内，将所述冷气空腔分割为多个区域，以限制冷气在所述冷气空腔内的横向自由流动，对冷气空腔的横向流进行干涉，减少下游冲击冷却流受横向流的影响，提高下游冲击冷却效果，在不提高冷气量的前提下达到端壁最优的冲击冷却效果，有助于降低端壁的温度。低端壁的温度。低端壁的温度。

【技术实现步骤摘要】
端壁冷却结构及燃气轮机静叶


[0001]本技术涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种端壁冷却结构及燃气轮机静叶。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，燃气轮机叶片进气温度不断提高，进气温度已远超叶片材料的熔点。为了保证燃气轮机安全可靠运行，需要将燃气轮机叶片进行冷却，以便燃气轮机叶片的温度和应力分布保持合理。对于静叶端壁通常采用冲击冷却和气膜冷却，冷气从冲击板的冷气孔流入后，冲击端壁，流入端壁气膜孔或叶身，在端壁表面形成气膜覆盖或冷却叶身。通常冲击板与端壁组成的冷气空腔为单个腔体，冷气从冲击板冷气射流孔流出并冲击端壁后，在冷气空腔内流动形成横向流，横向流与下游的冲击冷气流汇合从端壁气膜孔流出或流入叶身。因下游冲击冷气受上游冷气腔内横向流的影响，使得下游冲击冷却效果大大减弱。

技术实现思路

[0003]基于以上问题，本技术的主要目的在于提供一种端壁冷却结构及燃气轮机静叶，将冲击板与端壁组成的冷气空腔，采用隔筋进行分隔，对冷气腔内的横向流动进行干涉，使得上游的冷气在冲击端壁后绕开下游冷气冲击孔的位置。因此下游冲击板流出的冲击冷气免受上游形成的横向流的影响，提高了冲击冷气的效率，有效降低了端壁的温度。
[0004]为了实现上述目的，本技术提出了一种端壁冷却结构及的燃气轮机静叶，适用于对燃气轮机的叶片进行冷却，包括：两个端壁，分别设置于叶片的两端；冷气空腔，开设于每个端壁远离叶片的一面；冲击板，设于每个端壁上并将冷气空腔密封；隔筋，设于冷气空腔内，将冷气空腔分割为多个区域，以限制冷气在冷气空腔内的横向自由流动。
[0005]根据本技术的实施例中，隔筋与冷气流向垂直或与冷气流向以一定夹角排列于冷气空腔内。
[0006]根据本技术的实施例中，隔筋包括长条形，其横截面包括矩形或其它形状。
[0007]根据本技术的实施例中，冲击板上设置有多个冲击冷却射流孔，冲击冷却射流孔适用于将冷气通入冷气空腔。
[0008]根据本技术的实施例中，冲击冷却射流孔以均匀或非均匀、阵列或非阵列方式设置于冲击板上，冲击冷却射流孔横截面为圆形。
[0009]根据本技术的实施例中，冷气空腔靠近叶片的一面设置有多个穿透端壁的气膜孔，气膜孔适用于使冷气从冷气空腔流出，在端壁外表面形成气膜，以冷却端壁。
[0010]根据本技术的实施例，冷气空腔内设置有冷气通道孔，冷气通道孔适用于将冷气通入叶片。
[0011]根据本技术的另一实施例中提供了一种燃气轮机静叶，包括：叶片和本技术一实施例的端壁冷却结构，其中，叶片的两端分别连接端壁冷却结构的两个端壁。
[0012]根据本技术的另一实施例中，叶片与两个端壁为一体化成型结构。
[0013]根据本技术的另一实施例中，叶片内开设有至少一个叶片空腔，叶片空腔适用于接受冷气空腔流出的冷气冷却叶片。
[0014]与现有技术相比，本技术提供的端壁冷却结构，至少具有以下有益效果：
[0015]对冷气空腔的横向流进行干涉，减少下游冲击冷却流受横向流的影响，提高下游冲击冷却效果，在不提高冷气量的前提下达到端壁最优的冲击冷却效果，有助于降低端壁的温度，提高燃气轮机静叶的运行稳定性。
附图说明
[0016]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0017]图1示意性示出了根据本技术实施例适用于冷却叶片的端壁冷却结构图；
[0018]图2示意性示出了根据本技术实施例端壁冷却结构的俯视图；
[0019]图3示意性示出了根据本技术实施例的未设隔筋端壁冷却结构对比图；
[0020]图4示意性示出了根据本技术实施例的未设隔筋端壁冷却结构冷气流向图；
[0021]图5示意性示出了根据本技术实施例的端壁冷却结构冷气流向图；以及
[0022]图6示意性示出了根据本技术实施例的端壁冷却结构冷气流向俯视图。
[0023]【附图标记说明】
[0024]1‑
冲击板；2
‑
端壁；3
‑
叶片；4
‑
叶片空腔；5
‑
冷气空腔；6
‑
隔筋；7
‑ꢀ
冲击冷却射流孔；8
‑
气膜孔；9
‑
冷气通道孔。
具体实施方式
[0025]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清晰、明确，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。
[0026]请参照图1所示，本技术实施例提供了一种端壁冷却结构，该结构适用于对燃气轮机的叶片和端壁进行冷却，包括两个端壁2，分别设置于叶片3的两端，该两个端壁2与叶片3铸造成一个整体，同时，叶片3 的数量在这里不做限制。冷气空腔5，开设于每个端壁2远离叶片3的一面。冲击板1，设于每个端壁2上并将冷气空腔5密封。隔筋6，设于冷气空腔5内，将冷气空腔5分割为多个区域，以限制冷气在冷气空腔5内的横向自由流动。
[0027]具体地，隔筋6垂直于冷气流向或者与冷气流向以一定夹角排列在冷气空腔5内，具体根据叶片形状和冷气流向来设置隔筋6的排列角度。当冷气通过冲击板1进入冷气空腔5后，冷气形成横向流，横向流的流窜影响下游冲击冷却流冷却端壁2的效果。
[0028]进一步地，隔筋6可以例如包括长条形，其横截面包括矩形或其它形状，但不限于此。
[0029]进一步地，冲击板1上设置有多个冲击冷却射流孔7，冲击冷却射流孔7用于将冷气通入冷气空腔5，其中，冲击冷却射流孔7可以均匀或非均匀、阵列或非阵列方式设置于冲击板1上，冲击冷却射流孔7横截面还可以例如为圆形，但不限于此。
[0030]进一步地，冷气空腔5靠近叶片3的一面设置有多个穿透端壁2的气膜孔8，气膜孔8用于使冷气从冷气空腔5流出，在端壁2外表面形成气膜，以冷却端壁2。
[0031]进一步地，冷气空腔5内设置有冷气通道孔9，冷气通道孔9适用于将冷气通入叶片
3，冷气通道孔9的数量在这里不做限定，具体以使冷气流入并冷却叶片3为准。
[0032]根据本技术的另一实施例，提供了一种燃气轮机静叶，包括叶片 3和本技术一实施例的端壁冷却结构，其中，叶片3的两端分别连接端壁冷却结构的两个端壁2。叶片3与两个端壁2为一体化成型结构。
[0033]进一步地，叶片3内开设有至少一个叶片空腔4，叶片空腔4适用于接受冷气空腔5流出的冷气冷却叶片3。
[0034]在本技术一个实施例中，隔筋6的数量可以根据实际情况设置，本技术对隔筋6数量不做具体限定。示例性的，为了便于描述和理解，可以从上至下将冷气空腔5分为三个区域，分别为区域A、区域B和区域 C。
[0035]请参阅图1和图2所示，两个端壁2之间固定连接有两个叶片3，冷气可从两个端壁2进入各自的冷气空腔5冷却端壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种端壁冷却结构，其特征在于，适用于对燃气轮机的叶片进行冷却，包括：两个端壁(2)，分别设置于所述叶片(3)的两端；冷气空腔(5)，开设于每个所述端壁(2)远离所述叶片(3)的一面；冲击板(1)，设于每个所述端壁(2)上并将所述冷气空腔(5)密封；隔筋(6)，设于所述冷气空腔(5)内，将所述冷气空腔(5)分割为多个区域，以限制冷气在所述冷气空腔(5)内的横向自由流动。2.根据权利要求1所述的端壁冷却结构，其特征在于，所述隔筋(6)与冷气流向垂直或与冷气流向以一定夹角排列于所述冷气空腔(5)内。3.根据权利要求2所述的端壁冷却结构，其特征在于，所述隔筋(6)包括长条形，其横截面包括矩形。4.根据权利要求1所述的端壁冷却结构，其特征在于，所述冲击板(1)上设置有多个冲击冷却射流孔(7)，所述冲击冷却射流孔(7)适用于将所述冷气通入所述冷气空腔(5)。5.根据权利要求4所述的端壁冷却结构，其特征在于，所述冲击冷却射流孔(7)以均匀或非均匀、阵列或非阵列方式设置于所述冲击板(1)上，所述冲击冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋旭旭，徐克鹏，陈春峰，张正秋，王文三，
申请(专利权)人：北京全四维动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：