[发明专利]一种冷却式变几何低压涡轮导向叶片

权利要求书

1.一种冷却式变几何低压涡轮导向叶片，其特征在于，所述叶片包括叶身及与叶身一体式的旋转轴，所述旋转轴上设有冷气进口，在所述叶身内部具有相互独立的叶片冷却前腔、叶片冷却中腔和叶片冷却后腔，所述冷气进口与三条冷却通道分别连通，用于对叶片的前缘、叶片中部和叶片尾缘冷却，在所述叶片冷却前腔的前方具有与其连通的前缘冷却腔，且在所述前缘冷却腔的前缘部位设有气膜孔；

其中，用于冷却叶片前缘高温区域的第一条冷气流路冷气由旋转轴上的进口进入叶片冷却前腔，进入叶片冷却前腔的冷却气体，一部分经过冲击孔进入到前缘冷却腔中，形成对前缘高温区域的冲击冷却，强化前缘冷却腔的内壁面的对流换热效果，进入前缘冷却腔的冷气大部分经过前缘气膜孔排入主燃气通道，覆盖在前缘表面，形成对前缘的气膜保护；少量冷气通过叶片前缘顶部和底部凹槽中的气膜孔排入叶片与端壁的间隙中，冷却端壁的同时还可起到封严的作用；进入叶片冷却前腔的大部分冷气穿过叶片冷却前腔的冷气流路后，通过转轴底部的冷气出口进入到盘腔中，以补充盘腔压力，同时，增强了叶片冷却前腔中冷气的流动性，强化了叶片冷却前腔内表面的对流换热强度；

第二条冷气流路为盘腔引气流路，兼顾叶片冷却需要，负责将气体由发动机外环引入盘腔，用以平衡发动机轴向力，同时利用经过该流路的冷气对叶片进行冷却；冷气由转轴上的冷却进口进入到叶片冷却中腔，冷气通过叶片冷却中腔的流路后由下转轴出口排入盘腔；通过调节冷气进口、出口的流通面积调节进入盘腔的冷气流量；

用于冷却尾缘位置的高温区域的第三条冷气流路的冷气由转轴上的冷气进口进入叶片冷却后腔，进入叶片冷却后腔的冷却气体，一部分流经绕流柱后通过与叶片冷却后腔连通的气膜孔排入主燃气通道，覆盖在叶片表面，形成对该区域的气膜冷却；少量冷气经过叶片顶部凹槽内的气膜孔排入叶顶与端壁的间隙中，冷却端壁的同时起到封严作用；大部分冷气进入叶片冷却后腔后，流经叶片冷却后腔对应的流路，而后经过转轴上的出口排入到盘腔中，补充盘腔压力，同时也增强了后腔中气体的流动性，起到了强化叶片冷却后腔内表面对流换热的作用。

2.如权利要求1所述的冷却式变几何低压涡轮导向叶片，其特征在于，所述叶片冷却前腔内设有横向的绕流肋，用于强化所述叶片冷却前腔对应区域的叶身外表面的换热。

3.如权利要求1所述的冷却式变几何低压涡轮导向叶片，其特征在于，所述叶片冷却中腔内设有横向的绕流肋，用于强化所述叶片冷却中腔对应区域的叶身外表面的换热。

4.如权利要求1所述的冷却式变几何低压涡轮导向叶片，其特征在于，所述叶片冷却后腔内设有绕流柱，用于强化所述叶片冷却后腔对应区域的叶身外表面的换热和提高结构强度。