申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117418906B

主分类号：F01D5/18

分类号：F01D5/18;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.06#实质审查的生效;2024.01.19#公开

摘要：本发明提出了一种基于分形理论的涡轮内部冷气结构，属于涡轮内部冷气结构领域，主要目的是针对原有涡轮燃气温度提高导致叶片热负荷提高、热应力增大的情况，提供了一种基于分形理论的涡轮内部冷气结构设计，用于涡轮内部冷气结构的优化设计，该方法的特点是具有冷却效率高、叶片表面对流传热系数高、节省冷气成本等优点。本发明中，冷气分别从前后缘进入涡轮内部结构，一端通过前缘冷却腔体，再由前缘气膜冷却口排出，另一端进入尾缘冷却腔，经由蛇形通过多流程肋片换热后，尾缘劈缝冷却出流孔流出，很大程度地提高了涡轮内部冷气结构的冷却效率，增加了涡轮的使用寿命。

主权项：1.一种基于分形理论的涡轮内部冷气结构，其特征在于：包括前缘冷却腔（1）、尾缘冷却腔（2）、蛇形通道（3）和动叶连接座（4），所述动叶连接座（4）上安装有前缘冷却腔（1）和尾缘冷却腔（2），尾缘冷却腔（2）内安装有蛇形通道（3），所述前缘冷却腔（1）包括第一流路入口（12）、前缘气膜冷却口（13）和叶片（14），所述尾缘冷却腔（2）包括第二流路入口（21）和尾缘劈缝冷却出流孔（22），冷气分两流路进入叶片（14），第一流路从第一流路入口（12）经前缘气膜冷却口（13）从前缘流出叶片（14）流出，第二流路从第二流路入口（21）经由蛇形通道（3）从尾缘劈缝冷却出流孔（22）流出；所述蛇形通道（3）包括一号蛇形通道流程（31）、二号蛇形通道流程（32）、三号蛇形通道流程（33）和四号蛇形通道流程（34），所述一号蛇形通道流程（31）、二号蛇形通道流程（32）、三号蛇形通道流程（33）和四号蛇形通道流程（34）依次连接；所述一号蛇形通道流程（31）、二号蛇形通道流程（32）、三号蛇形通道流程（33）和四号蛇形通道流程（34）结构相同，由多级扰流肋组成；基于分形理论对蛇形通道（3）的肋片形状以及肋片排布进行重新排布设计，蛇形通道（3）中布置平行扰流肋，平行扰流肋的几何参数为设计优化的对象，几何参数包括肋条形状、肋高、肋间距与方向角，蛇形通道（3）每个流程中的扰流肋的肋宽度为1.0mm，方向角为65度，肋高设置为1.7mm；肋间距设置为4.11mm，同时通过对尾缘劈缝冷却出流孔（22）的孔型结构进行基于分形理论的重新布置。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 一种基于分形理论的涡轮内部冷气结构

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