申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

申请日：2021-09-28

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113944516B

主分类号：F01D9/02

分类号：F01D9/02;F01D25/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.02.08#实质审查的生效;2022.01.18#公开

摘要：本发明公开了一种扫掠冲击与气膜孔相结合的燃气涡轮叶尖复合冷却结构，冲击冷却腔、高温燃气主流腔布置在燃气涡轮叶尖平板模型的两侧，流体激振器的出口段布置在冲击冷却腔内且正对平板模型的内表面，冷却工质从流体激振器的出口段喷射进入冲击冷却腔，形成扫掠冲击射流作用在冲击靶面上，并在气膜孔的抽吸作用下，增大冲击靶面附近冷却工质的湍动能，通过气膜孔进入高温燃气主流腔的冷却工质形成为覆盖在平板模型外表面的气膜层，以避免高温主流燃气对燃气涡轮叶尖平板模型外表面的直接冲刷。本发明的复合冷却结构，有利于避免燃气涡轮叶尖出现局部热斑，并具有冷却面积大、冷却效率均匀分布、冷气使用量占比小等优点。

主权项：1.一种扫掠冲击与气膜孔相结合的燃气涡轮静叶前缘叶尖复合冷却结构，包括流体激振器、冲击冷却腔、高温燃气主流腔和燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型，所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型上顺排布置有气膜孔，所述流体激振器包括进口段、混合腔、回路和出口段，其特征在于，所述冲击冷却腔布置在所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型的一侧，所述高温燃气主流腔布置在所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型的另一侧，至少所述流体激振器的出口段布置在所述冲击冷却腔内，且所述流体激振器的出口段正对所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型的内表面，所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型的内表面形成为冲击靶面，所述流体激振器的喉部至所述冲击靶面的喷射距离S与流体激振器喉部水力直径D之比为2-16，所述气膜孔的直径d与流体激振器喉部水力直径D之比dD为0.5-3，相邻列气膜孔间距与流体激振器喉部水力直径之比为0.5-20，相邻排气膜孔间距与流体激振器喉部水力直径之比为0.5-20，气膜孔沿主流方向倾斜，角度为10°-90°，冷却工质从所述流体激振器的出口段喷射进入所述冲击冷却腔，并在所述流体激振器的高频扫掠行为下形成扫掠冲击射流作用在所述冲击靶面上，并在所述气膜孔的抽吸作用下，增大所述冲击靶面附近冷却工质的湍动能，通过所述气膜孔进入所述高温燃气主流腔的冷却工质形成为覆盖在所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型外表面的气膜层，以避免高温主流燃气对所述燃气涡轮静叶前缘叶尖平板模型外表面的直接冲刷，完成换热后的冷却工质通过所述高温燃气主流腔的出口排出。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种燃气涡轮叶尖复合冷却结构

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