[发明专利]涡轮转子叶片及航空发动机

权利要求书

1.一种涡轮转子叶片，包括叶身(11)和叶根(13)，其特征在于，

所述叶身(11)包括沿弦向布设的前缘区和中后缘区，所述前缘区内设有前空腔(111)，所述中后缘区内设有至少一个冷却空腔，所述前空腔(111)与相邻的所述冷却空腔之间通过第一长隔板(114)隔开，

所述叶根(13)上设有与所述冷却空腔连通以使冷气流沿展向流入至所述冷却空腔内的进气通道(130)，

所述第一长隔板(114)上设有用于使所述前空腔(111)与相邻的所述冷却空腔连通的前缘冲击孔(1141)，

所述叶身(11)的前缘区内设有用于将所述前空腔(111)内的冷气排出的前缘气膜孔(120)，冷气流从所述进气通道(130)流入所述冷却空腔，并通过所述前缘冲击孔(1141)冲击冷却叶身(11)的前缘，然后从前缘气膜孔(120)流出，进而实现对所述叶身(11)的前缘区的冷却。

2.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述第一长隔板(114)上所有的所述前缘冲击孔(1141)的总面积与所述叶身(11)的前缘区内所有的所述前缘气膜孔(120)的总面积之比为(1.5～2.5)：1，以确保冷气流对所述前空腔(111)冲击冷却的冲击效果。

3.根据权利要求2所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

多个所述前缘冲击孔(1141)沿所述叶身(11)的展向排布形成一组前缘冲击孔组，多组所述前缘冲击孔组沿所述叶身(11)的展向间隔排布，

每一组所述前缘冲击孔组的总面积均相等，或各组所述前缘冲击孔组的总面积从所述叶根(13)朝向所述叶身(11)的方向逐渐缩小。

4.根据权利要求3所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述前缘冲击孔(1141)的形状为圆形；或者

所述前缘冲击孔(1141)的形状为长圆形，靠近所述叶根(13)的所述前缘冲击孔组内的所有所述前缘冲击孔(1141)的展向尺寸值等于两倍至三倍所述前缘冲击孔(1141)的圆弧段的半径值。

5.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述前缘气膜孔(120)沿展向间隔布设形成一排前缘气膜孔排组，

多排所述前缘气膜孔排组间隔设于所述叶身(11)的前缘区内以将所述前空腔(111)内的冷气排出。

6.根据权利要求1所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述中后缘区包括沿弦向布设的中弦区和后缘区，

所述后缘区内设有第一空腔(1131)，所述中弦区内设有与所述前空腔(111)连通的中空腔(112)以及与所述第一空腔(1131)连通的引导腔(1130)，所述中空腔(112)和所述引导腔(1130)通过第二长隔板(115)隔开，所述第一空腔(1131)、所述中空腔(112)以及所述引导腔(1130)均为所述冷却空腔，

所述进气通道(130)包括与所述中空腔(112)连通的第一冷气进口(131)以及与所述引导腔(1130)连通的第二冷气进口(132)。

7.根据权利要求6所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述第一空腔(1131)内设有一排沿展向排布的扰流柱(122)；或者

所述第一空腔(1131)内设有至少两排沿展向排布的扰流柱(122)，

多排所述扰流柱(122)沿弦向间隔排布，并且相邻两排所述扰流柱(122)在所述叶身(11)的展向方向上相互错开布设。

8.根据权利要求7所述的涡轮转子叶片，其特征在于，

所述涡轮转子叶片还包括叶冠(12)，所述叶冠(12)上设有与所述中空腔(112)连通的第一叶顶小孔(118)以及与所述引导腔(1130)连通的第二叶顶小孔(119)；

所述叶身(11)的叶盆表面上设有与所述引导腔(1130)连通的气膜通孔；

所述叶身(11)的尾缘区设有与所述第一空腔(1131)连通的尾缘劈缝(121)。