[实用新型]一种透平叶片内部扰流装置

说明书

本实用新型公开了一种透平叶片内部扰流装置，包括内部冷却通道壁面，设置在壁面上的扰流器。扰流器由沿气流流动方向设置的一体化的第一分部和一体化的第二分部组成，由两个分部组成的扰流器可改善内部冷却通道流动结构，减弱扰流器后流动损失，提高壁面换热效率。

技术领域

本实用新型涉及一种燃气轮机透平叶片，具体涉及一种透平叶片内部扰流装置。

背景技术

扰流器强化换热是通过壁面的扰流器扰动已经充分发展的边界层，进而减小热边界层厚度增加对流换热系数。扰流肋片是强化换热器中最经典的一种扰流结构，肋片扰流器不仅增加了叶片冷却通道的有效换热面积，而且还引起了通道内部不同区域流体的强烈掺混，扰动边界层的发展从而提高换热效果。通道内安置肋片可以增强换热效率，但是同时随着肋片的插入冷气流动阻力也同时增大，发展新型的具有更好综合冷却和流动特性的扰流肋结构具有重要的理论研究意义和工程应用价值。

实用新型内容

本实用新型目的是提供了一种透平叶片内部扰流装置，该装置增加了叶片冷却通道的有效换热面积，降低扰流器后的再附损失，提高冷却气体利用率。

为达到此目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种透平叶片内部扰流装置，该装置用于透平空心叶片内部冷却通道，包括内部冷却通道壁面，以及沿流向设置于内部冷却通道壁面上的扰流器，扰流器由一体化交点设置的第一扰流分部和一体化的第二扰流分部组成。

本实用新型进一步的改进在于，透平空心叶片内部冷却通道至少布置一组所述扰流器。

本实用新型进一步的改进在于，所述扰流器的第一扰流分部和第二扰流分部在扰流器横截面上沿扰流器的中心面A-A对称分布。

本实用新型进一步的改进在于，所述沿流向的第一扰流分部与内部冷却通道壁面夹角α在30°～150°。

本实用新型进一步的改进在于，所述沿流向的第二扰流分部与内部冷却通道壁面夹角α在30°～150°。

本实用新型进一步的改进在于，所述扰流器的第一扰流分部和第二扰流分部在扰流器横截面上靠近扰流器上方的夹角β小于180°。

本实用新型进一步的改进在于，所述扰流器横截面上，扰流器的第一扰流分部和第二扰流分部交点位置设置为：0.3≤h/H＜1，h为横截面交点位置的高度，H为扰流器沿壁面垂直方向的高度。

本实用新型进一步的改进在于，横截面的宽度L大于扰流器沿壁面垂直方向的高度H。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种透平叶片内部扰流装置，通过改变原有通道扰流肋结构，对冷却气流实现被动控制，降低透平叶片表面温度，提高了叶片使用寿命。

附图说明

图1为透平叶片折转肋通道示意图；

图2为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置横截面参数示意图；

图3a为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置扰流器结构形式，α为直角；

图3b为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置扰流器结构形式，α为钝角；

图3c为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置扰流器结构形式，α为锐角；

图3d为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置扰流器结构形式，α为直角，扰流器第一分部和第二分部的上部倒圆，第一分部和第二分布相交处倒圆；

图3e为本实用新型的一种透平叶片内部扰流装置扰流器结构形式，α为直角，扰流器第一分部和第二分部的上部倒圆，第一分部和第二分布相交处倒圆，第一分布和第二分部与壁面连接处倒圆；