【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃气轮机二次空气系统预旋冷却领域，具体涉及一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统及方法。
技术介绍
1、提高燃气轮机性能的关键技术之一是提高燃气涡轮的进口温度，而不断提高的燃气涡轮进口温度使得其部件的工作条件也持续恶化。高效的冷却技术能够保证这些部件的稳定工作、延长寿命并降低成本，还能提高发动机的推重比和效率。燃气涡轮系统中重要的组成部分为预旋冷却技术，该技术主要作用是通过预旋喷嘴给压气机出口冷气一沿涡轮动叶旋转周向的初速度，以达到减小冷却气流相对总温的目的。预旋冷却系统中包含进气腔、预旋喷嘴、预旋腔、接收孔、共转腔、供气出口等部件。传统预旋冷却系统的冷却喷嘴多为圆柱管或收缩喷管，虽然能够有效提供预旋，但此类系统冷气不具备振荡特性，且仅具有一组预旋腔、接收孔及共转腔，气流在其中会产生一定的掺混损失。采用射流振荡预旋喷嘴搭配两组预旋腔、接收孔及共转腔的预旋冷却结构，能够将喷嘴出口气流分成具有振荡特性的两股，分别流入两组预旋腔、接收孔及共转腔内最终通过两组供气出口分别流入叶片的不同冷却流道进行冷却工作。能够一定程度上减少腔内掺混损失。避免叶片冷却过程中单股气流造成的冷却不均衡。同时，冷气流的振荡特性能够增大其与叶片壁面的对流换热系数，提高冷却性能。叶片内部采用双流道冷却结构，使得叶片温度分布更为均匀。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统及方法，为提高系统的冷却特性并减小冷气在腔室内的掺混损失，使用射流振荡结构作为预旋喷嘴，并采用
2、一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统，其特征在于：依次包括进气腔、射流振荡预旋喷嘴、静预旋腔、动预旋腔、接收孔、共转腔；所述射流振荡器喷嘴包含一个气流进口及内外两个气流出口，所述静预旋腔包含静预旋内腔、静预旋外腔两个腔室，所述动预旋腔包含内动预旋腔、外动预旋腔两个腔室；所述接收孔分为内圈接收孔、外圈接收孔；所述共转腔包括共转内腔、共转外腔两个腔室腔，共转内腔和共转外腔分布供气出口；上述射流振荡器喷嘴的气流进口与进气腔相连，射流振荡器的气流内出口依次经过内静预旋腔、内动预旋腔、内圈接收孔与共转内腔相连形成内侧腔室；射流振荡器的气流外出口依次经过外静预旋腔、外动预旋腔、外圈接收孔与共转外腔相连形成外侧腔室。
3、所述的基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统的工作方法，包括以下过程：气流从进气腔经过射流振荡预旋喷嘴后分成两股并具有一定预旋分别流入内、外静预旋腔，内、外静预旋腔与内、外动预旋腔相连；气流从内、外动预旋腔流出后通过内、外两组接受孔流入内、外两组共转腔，后分别流入双流道冷却结构的涡轮叶片的不同冷却流道中；气流从进气腔1流入射流振荡预旋喷嘴的气体进口后，交替流经左右两流道，在射流振荡器内、外两气体出口产生周期性的振荡射流，故而使得内、外两静盘腔内接收到具有振荡特性的冷却气流。
4、本专利技术提出的一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统，相比于传统预旋冷却系统，采用射流振荡预旋喷嘴搭配两组预旋腔、接收孔及共转腔的预旋冷却结构，能够将喷嘴出口气流分成具有振荡特性的两股，分别流入两组预旋腔、接收孔及共转腔内，最终通过两组供气出口分别流入叶片的不同冷却流道进行冷却工作。能够一定程度上减少腔内掺混损失。同时，冷气流的振荡特性能够增大其与叶片壁面的对流换热系数，两股冷气分别进入叶片内部双流道进行冷却，提高冷却性能。另外，内侧腔室、外侧腔室，分别独立，互不干扰。
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1.一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统，其特征在于：依次包括进气腔（1）、射流振荡预旋喷嘴（2）、静预旋腔（3）、动预旋腔（4）、接收孔（5）、共转腔（6）；所述射流振荡器喷嘴（2）包含一个气流进口（8）及内外两个气流出口（9），所述静预旋腔包含静预旋内腔、静预旋外腔两个腔室，所述动预旋腔包含内动预旋腔、外动预旋腔两个腔室；所述接收孔分为内圈接收孔、外圈接收孔；所述共转腔包括共转内腔、共转外腔两个腔室腔，共转内腔和共转外腔分布供气出口；上述射流振荡器喷嘴（2）的气流进口（8）与进气腔（1）相连，射流振荡器的气流内出口依次经过内静预旋腔、内动预旋腔、内圈接收孔与共转内腔相连形成内侧腔室；射流振荡器的气流外出口依次经过内静预旋腔、外动预旋腔、外圈接收孔与共转外腔相连形成外侧腔室。
2.根据权利要求1所述的基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统，其特征在于，其特征在于：上述内侧腔室、外侧腔室，分别独立，互不干扰。
3.根据权利要求1所述的基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统的工作方法，包括以下过程：
【技术特征摘要】
1.一种基于周期性振荡射流的双出口预旋冷却系统，其特征在于：依次包括进气腔（1）、射流振荡预旋喷嘴（2）、静预旋腔（3）、动预旋腔（4）、接收孔（5）、共转腔（6）；所述射流振荡器喷嘴（2）包含一个气流进口（8）及内外两个气流出口（9），所述静预旋腔包含静预旋内腔、静预旋外腔两个腔室，所述动预旋腔包含内动预旋腔、外动预旋腔两个腔室；所述接收孔分为内圈接收孔、外圈接收孔；所述共转腔包括共转内腔、共转外腔两个腔室腔，共转内腔和共转外腔分布供气出口；上述射流振荡器喷嘴（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：何纬峰，苏鹏飞，楼泽宇，王琛，姚照辉，韩东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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