一种涡轮冷却叶片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种涡轮叶片，尤其涉及一种涡轮冷却叶片。
【背景技术】
[0002]从发动机涡轮叶片的发展历程来看，材料、工艺与设计一体化的趋势越加明显。发动机设计是由低水平向高水平发展，叶片材料设计也是如此，设计阶段不同，设计要求不同，设计方法不同，采用的材料和制造工艺也不相同。因此，必须根据叶片结构设计要求不断开发新型高温材料，扩大叶片选材范围，保证发动机性能的不断提高。
[0003]先进的冷却技术可使热端部件能承受更高的工作温度，提高发动机涡轮的循环热效率，延长发动机涡轮使用寿命，提高系统工作的安全性和可靠性。据推算，如果无冷却叶片材料的使用温度能达到1470K，当同样的叶片材料采用内部对流冷却时，可使涡轮进口温度提高到2200K。由此可见，开展叶片冷却技术的研究具有十分重要的意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种具有更好的换热性能和较小的流动阻力的涡轮冷却叶片。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案是:一种涡轮冷却叶片，包括叶片主体和冷却腔；所述叶片主体由端面、叶片前缘、叶片尾缘以及从叶片前缘延伸到叶片尾缘的压力面部分和吸力面部分构成;所述叶片主体内壁上设有多个沿叶片径向排列的隔板，其中一个隔板将冷却腔分为相互独立的第一冷却腔，其余隔板将第一冷却腔分割成为多个相互连通的腔体;所述叶片前缘上设有多个内外贯穿的气膜孔;所述叶片主体内壁上还设有多个扰流柱；所述扰流柱的端面呈椭圆形，椭圆形的长轴方向与冷却气流的流动方向一致。
[0006]所述多个隔板中，距离叶片前缘最近的隔板上设有多个冲击冷却孔。
[0007]所述扰流柱的一端与叶片主体内壁固定连接，另一端为悬空端。
[0008]所述扰流柱的悬空端的端面沿着冷却气体的流动方向呈前高后低的坡面结构。
[0009]所述扰流柱交错设置在叶片主体的内壁两侧。
[0010]本实用新型具有积极的效果:(I)本实用新型的冷却腔被隔板分为相互独立的两个腔体，使得冷却气体在前后缘位置均具有较高的换热系数，同时在内壁上设有椭圆形端面的扰流柱，可以强化冷却腔内的换热，同时扰流柱以较小的截面迎向冷却气体的方向，降低了了冷却气体的流动阻力，提高了冷却效率。
[0011](2)本实用新型中，距离叶片前缘最近的隔板上设有多个冲击冷却孔，可以对叶片前缘内壁进行冲击冷却，进一步降低叶片前缘的温度。
[0012](3)本实用新型的扰流柱的悬空端的端面沿着冷却气体的流动方向呈前高后低的坡面结构，坡面结构会产生尾迹涡，进一步强化经过扰流柱的换热效果。
[0013](4)本实用新型的扰流柱交错设置在叶片主体的内壁两侧，流阻损失小，扰流效果好。
【附图说明】
[0014]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0015]图1为本实用新型的纵向截面图。
[0016]图2为本实用新型的横向截面图。
[0017]附图中标记为:
[0018]叶片主体1、端面1-1、叶片前缘1-3、叶片尾缘1-4、压力面部分1-5、吸力面部分1-
6、隔板1-7、气膜孔1-8、扰流柱1-9、冲击冷却孔1-10、冷却腔2、第一冷却腔2-1。
【具体实施方式】
[0019](实施例1)
[0020]如图1和图2所示，本实施例的涡轮冷却叶片，包括叶片主体I和冷却腔2。叶片主体I由端面1-1、叶片前缘1-3、叶片尾缘1-4以及从叶片前缘1-3延伸到叶片尾缘1-4的压力面部分1-5和吸力面部分1-6构成。
[0021]叶片前缘1-3上设有多个内外贯穿的气膜孔1-8。叶片主体I内壁上设有多个沿叶片径向排列的隔板1-7，其中一个隔板1-7将冷却腔2分为相互独立的第一冷却腔2-1，其余隔板1-7将第一冷却腔2-1分割成为多个相互连通的腔体，距离叶片前缘1-3最近的隔板上设有多个冲击冷却孔1-10。叶片主体I内壁上还设有多个扰流柱1-9，扰流柱1-9的端面呈椭圆形，椭圆形的长轴方向与冷却气流的流动方向一致。扰流柱1-9的一端与叶片主体I内壁固定连接，另一端为悬空端，扰流柱1-9的悬空端的端面沿着冷却气体的流动方向呈前高后低的坡面结构。扰流柱1-9交错设置在叶片主体I的内壁两侧。
[0022]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种涡轮冷却叶片，包括叶片主体(I)和冷却腔(2);所述叶片主体(I)由端面(1-1)、叶片前缘(1-3)、叶片尾缘(1-4)以及从叶片前缘(1-3)延伸到叶片尾缘(1-4)的压力面部分(1-5)和吸力面部分(1-6)构成;其特征在于:所述叶片主体(I)内壁上设有多个沿叶片径向排列的隔板(1-7)，其中一个隔板(1-7)将冷却腔(2)分为相互独立的第一冷却腔(2-1)，其余隔板(1-7)将第一冷却腔(2-1)分割成为多个相互连通的腔体;所述叶片前缘(1-3)上设有多个内外贯穿的气膜孔(1-8);所述叶片主体(I)内壁上还设有多个扰流柱(1-9);所述扰流柱(1-9)的端面呈椭圆形，椭圆形的长轴方向与冷却气流的流动方向一致。2.根据权利要求1所述的一种涡轮冷却叶片，其特征在于:所述多个隔板(1-7)中，距离叶片前缘(1-3)最近的隔板上设有多个冲击冷却孔(1-10)。3.根据权利要求1所述的一种涡轮冷却叶片，其特征在于:所述扰流柱(1-9)的一端与叶片主体(I)内壁固定连接，另一端为悬空端。4.根据权利要求3所述的一种涡轮冷却叶片，其特征在于:所述扰流柱(1-9)的悬空端的端面沿着冷却气体的流动方向呈前高后低的坡面结构。5.根据权利要求3所述的一种涡轮冷却叶片，其特征在于:所述扰流柱(1-9)交错设置在叶片主体(I)的内壁两侧。
【专利摘要】本实用新型涉及一种涡轮冷却叶片，包括叶片主体和冷却腔；叶片主体内壁上设有多个沿叶片径向排列的隔板，其中一个隔板将冷却腔分为相互独立的第一冷却腔和第二冷却腔，其余隔板将第一冷却腔和第二冷却腔分割成为多个相互连通的腔体；叶片前缘上设有多个内外贯穿的气膜孔；叶片主体内壁上还设有多个扰流柱；扰流柱的端面呈椭圆形，椭圆形的长轴方向与冷却气流的流动方向一致。本实用新型的冷却腔被隔板分为相互独立的两个腔体，使得冷却气体在前后缘位置均具有较高的换热系数，同时在内壁上设有椭圆形端面的扰流柱，可以强化冷却腔内的换热，同时扰流柱以较小的截面迎向冷却气体的方向，降低了冷却气体的流动阻力，提高了冷却效率。
【IPC分类】F01D5/18
【公开号】CN205297652
【申请号】
【发明人】褚礼政, 黄小平, 王亚慧
【申请人】常州金坛环保设备有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月7日