一种基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构

文档序号:25992258发布日期:2021-07-23 21:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,包括:

透平叶片(1);

冷气腔室(2),所述冷气腔室(2)设置于透平叶片(1)的内部;所述冷气腔室(2)通过若干喷嘴(3)与冲击腔室(6)相连通;

冲击腔室(6),所述冲击腔室(6)设置于透平叶片(1)的内部;所述冲击腔室(6)内设置有共振腔(4),若干所述喷嘴(3)喷射的射流作用于共振腔(4)上。

2.根据权利要求1所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述冷气腔室(2)的进气口设置于透平叶片(1)的叶根。

3.根据权利要求1或2所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述冲击腔室(6)的排气口设置于透平叶片(1)的叶顶。

4.根据权利要求1所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述喷嘴(3)出口直径与共振腔(4)当量直径的比为1:(1.25~1.27)之间,用于产生18~60khz的超声波。

5.根据权利要求1所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述共振腔(4)内设置若干气柱以及两支撑板(5),所述支撑板(5)的一端固定于共振腔(4)的内壁上,若干气柱夹在两支撑板(5)的内壁,并与至固定连接。

6.根据权利要求1或4或5所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述共振腔(4)的腔深与腔当量直径的比为1:(0.5~2)。

7.根据权利要求1所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述冷气腔室(2)的形状为矩形。

8.根据权利要求6所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述共振腔(4)与喷嘴(3)相对设置,两支撑板(5)的之间的间距,沿射流方向依次增大。

9.根据权利要求1或4所述的基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,其特征在于,所述喷嘴(3)在出口处的内径沿射流方向渐缩。


技术总结
本发明公开了一种基于超声波强化传热的透平叶片内部冲击冷却结构,在燃气轮机运行工况下,冷却气体在一定压力下从叶根进入冷气腔室,冷气腔轴线与喷嘴轴线垂直但空间上不相交,冷却气体被切向引入喷嘴中迅速转动且产生涡旋。当冷却气体从喷嘴出口最小直径处喷出时,会产生高速射流且发声。当射流本身的振动频率与共振腔的频率一致时,产生较强超声波。超声波传播时的边界层效应、声流效应和和空化效应可以增强内部冷却气体的对流换热系数,从而达到对燃气轮机透平叶片冷却保护的作用。本发明结构简单,不需要外置辅助设备,不限冷却工质种类。本发明结构紧凑,提高了冷却效率,允许进一步提高燃气轮机透平进口初温。

技术研发人员:李亮;符阳春;王杰枫;李健武;严彪;刘雨松
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2021.04.09
技术公布日:2021.07.23
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1