[发明专利]一种离散气膜冷却孔结构

摘要

本发明公开了一种离散气膜冷却孔结构，涉及燃气轮机透平冷却技术。本发明的孔型构建于梭形横截面，整体呈扩张型，由两段组成，平直段位于冷气侧，扩张段位于高温燃气侧。平直段的横截面呈梭形，梭形由4段圆弧组成，四段圆弧相切，上下游壁呈外凸；扩张段两侧面由平直段两侧圆弧的横向扩张形成，扩张段上下游壁为外凸的曲面。本发明的气膜冷却结构整体冷却效果高，气膜覆盖面积大；下游产生可控的反肾形涡对，横向气膜覆盖均匀；冷气出口速度高，气动掺混损失小；易于加工，现有的气膜孔加工技术即可实现。本发明的气膜孔型用于燃气透平叶片冷却，适用于透平叶片的压力面、吸力面、以及上下端壁面。

主权项

1.一种离散气膜冷却孔结构，包括离散分布的多个冷却孔，用于冷却的气体从所述冷却孔流出形成气膜，其特征在于，所述冷却孔沿其轴方向包括平直段和扩张段，所述平直段位于冷气侧，所述扩张段位于高温燃气侧；所述平直段的横截面呈梭形，所述梭形为两端小、中间大的形状，由四段圆弧组成，所述平直段的横截面的上下游壁的圆弧对应的圆与其两个侧壁的圆弧相切，所述平直段的横截面的宽度与高度的比值在3和5之间；所述扩张段是以平直段的横截面的两侧壁的圆弧为基础的横向扩张形成；所述扩张段两侧横向扩张形成扩张角，所述扩张角在8度和14度之间；所述平直段的长度与所述冷却孔总长度的比值在0.25和0.5之间；所述冷却孔适用的喷射角范围在30度和70度之间；所述冷却孔适用的横向孔间距与圆柱孔直径的比值不小于5；所述冷却孔适用的吹风比在0.5‑2.5之间；所述圆柱孔的横截面面积与所述平直段的横截面面积相等。