[发明专利]一种燃气轮机涡轮动片的冷却结构

权利要求书

1.一种燃气机涡轮动叶的冷却结构，其特征在于，包括叶片内依次排列的四个通道，

第一通道，紧邻叶片前缘；

第二通道，与第一通道间隔设置的蛇形通道；

第三通道，与第二通道间隔设置的蛇形通道；

第四通道，与第三通道和叶片尾缘形成的蛇形通道；

叶片顶部，位于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道的上端，所述叶片顶部为不完整凹槽结构；

叶片底部，位于所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道的下端；

所述叶片前缘设有2列气膜孔，所述气膜孔包括第一列气膜孔和第二列气膜孔，所述第一列气膜孔和第二列气膜孔分别位于叶片前缘滞止点的压力面和吸力面；

所述第一列气膜孔和第二列气膜孔的复合角均为30°；

所述气膜孔为圆形直孔，所述气膜孔的孔径DM的范围为0.025D1≤DM≤0.05D1，所述气膜孔的孔节距T的范围为0.17D1≤T≤0.25D1；

所述通道内设扰流肋或扰流柱；

所述扰流肋或扰流柱设置在叶片通道的压力面和吸力面，通道的两个侧壁面不布置扰流肋或扰流柱；

所述扰流肋与气体流动方向均呈+45°夹角；

所述扰流肋的高度S范围为0.025D1≤S≤0.042D1，所述扰流肋的宽度W范围为0.025D1≤W≤0.042D1，所述扰流肋的肋节距P范围为0.25D1≤P≤0.42D1；

所述扰流柱的横截面为圆形，所述扰流柱的直径YF范围为0.083D1≤YF≤0.167D1，所述扰流柱的高度WF范围为0.11D1≤WF≤0.33D1，所述扰流柱的径向节距ZF范围为0.25D1≤ZF≤0.42D1，所述扰流柱的轴向截距XF范围为0.25D1≤XF≤0.42D1；

所述叶片尾缘为离散的劈缝，用于排出冷气，所述劈缝的缝宽WL范围为0.045D1≤WL≤0.054D1，所述劈缝的缝高UL范围为0.045D1≤UL≤0.12D1，所述劈缝的节距ZL范围为0.167D1≤ZL≤0.333D1；

所述D1为叶身截面的最大厚度。

2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，

所述第一通道、第二通道和第三通道内分别设置第一扰流肋、第二扰流肋和第三扰流肋；所述第四通道内错排设置三列扰流柱。

3.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述第二通道、第三通道和第四通道由2个U型弯头连接组成蛇形通道；

所述第二通道和第三通道上端设第一U型弯头，第三通道和第四通道的下端设第二U型弯头。

4.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述叶片顶部的凹槽结构为不完整的凹槽，具体为将叶片顶部轴向弦长的40％-70％区段切除。

5.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述凹槽的压力面设复合孔，所述复合孔包括工艺孔和冷却孔，所述工艺孔包括第一工艺孔、第二工艺孔和第三工艺孔，所述第一工艺孔与第一通道的连接，第二工艺孔与第二通道连接，第三工艺孔与第四通道连接；所述冷却孔与所述第三通道连接。

6.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述叶片底部设进气口，所述进气口包括第一进气口、第二进气口，第三进气口和第四进气口，所述进气口沿轴向均匀地布置在叶片根部，所述第一进气口和第二进气口与第一通道的连接，所述第一进气口和第二进气口在叶片底部的叶片生根位置汇合，进入所述第一通道；

所述第三进气口和第四进气口与第二通道连接，所述第三进气口和第四进气口在叶片底部的叶片生根位置汇合，进入所述第二通道。

7.一种燃气轮机的涡轮动叶，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的冷却结构。

8.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求7所述的燃气轮机的涡轮动叶。