[发明专利]一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构

权利要求书

1.一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，在涡轮叶片尾缘区域设置有尾缘半劈缝结构，所述尾缘半劈缝结构是将涡轮叶片尾缘压力面的部分壁面切去，只保留吸力面一侧的壁面以及若干分隔肋；

其特征在于：在分隔肋与半劈缝壁面接触的底部具有若干侧向贯穿分隔肋的贯穿缝，贯穿缝将分隔肋两侧尾缘半劈缝表面空间连通；

在不增加冷气流量的情况下，尾缘冷却气流在流出尾缘冷气腔后，冷却气流从出流缝中喷射出，覆盖在半劈缝壁面上形成冷却气膜，且还从贯穿分隔肋的贯穿缝流过，对分隔肋内部进行冷却；

所述贯穿缝在分隔肋上的开缝方向与分隔肋侧面的法线在平行于尾缘半劈缝表面的平面上存在夹角，形成倾斜的贯穿缝，使得分隔肋一侧的冷却气流更加顺畅通过倾斜贯穿缝流向分隔肋另一侧；

从贯穿分隔肋的倾斜贯穿缝流过的冷却气流，能够减弱分隔肋影响下产生的冷气角涡，并削弱脱落涡与角涡的相互作用，增强分隔肋附近的气膜冷却效率；

在平行于尾缘半劈缝表面的平面上，贯穿缝的开缝方向与分隔肋侧面的法线夹角为10°～15°。

2.根据权利要求1所述一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，其特征在于：半劈缝尾缘冷却结构的冷气出流缝高度h 1的取值范围为0.3～0.8mm，尾缘冷气出流缝宽度l 1与尾缘冷气出流缝高度h 1比值范围在3～10之间；相邻两个尾缘冷气出流缝的展向间距p 1的取值范围为1.8～4.8mm；所述半劈缝结构的唇板厚度t与冷气出流缝高度h 1的比值在0.2至1.5之间，半劈缝倾斜角在0°至15°之间。

3.根据权利要求1所述一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，其特征在于：贯穿缝在垂直于开缝方向上的截面形状为矩形、平行四边形或直角三角形。

4.根据权利要求3所述一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，其特征在于：贯穿缝在垂直于开缝方向上的截面形状为矩形时，同一分隔肋上具有多个矩形贯穿缝，沿冷却气流流向的第一个矩形贯穿缝中的气流流入口边缘与分隔肋起始线重合，单个矩形贯穿缝的宽度l 2为0.25mm，矩形贯穿缝的高度h 2与宽度l 2的比值为2，矩形贯穿缝的间距p 2为0.815mm。

5.根据权利要求3所述一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，其特征在于：贯穿缝在垂直于开缝方向上的截面形状为平行四边形时，同一分隔肋上具有单个平行四边形贯穿缝，平行四边形贯穿缝中的气流流入口的下方端点位于分隔肋起始线上，平行四边形贯穿缝的宽度l 2为1.575mm，高度h 2为0.5mm。

6.根据权利要求3所述一种尾缘带有肋上贯穿缝的涡轮导叶结构，其特征在于：贯穿缝在垂直于开缝方向上的截面形状为直角三角形时，其中一个直角边为分隔肋底边，长度l 2为1.875mm，而气流流入口的另一直角边与分隔肋起始线重合，高度h 2为0.5mm。