[发明专利]一种带有球面凹坑的涡轮叶片尾缘扰流半劈缝冷却结构

摘要

本发明公开了一种带有球面凹坑的涡轮叶片尾缘扰流半劈缝冷却结构，通过在叶片尾缘压力面切除部分壁面，保留叶片尾缘吸力面一侧的壁面与间隔的分隔肋形成多个半劈缝结构，球面凹坑设置在半劈缝壁面。该半劈缝冷却结构对于叶片尾缘压力面是气膜冷却，对于叶片尾缘吸力面则是内部冷却；冷气膜既要隔绝叶片尾缘压力面的燃气对尾缘区域的加热，还要吸收叶片尾缘吸力面的燃气通过尾缘壁导入的热量。在不增加气膜出流量的前提下，通过扰流结构提高气膜对流换热系数以及换热面积、增强半劈缝气膜冷却的对流换热强度，从而提高叶片尾缘的冷却效果。半劈缝冷却结构有效地降低吸力面的最高温度和平均温度，避免涡轮叶片的吸力面高温烧蚀。

主权项

一种带有球面凹坑的涡轮叶片尾缘扰流半劈缝冷却结构，包括叶片尾缘吸力面、叶片尾缘压力面、尾缘半劈缝壁面、分隔肋、球面凹坑，其特征在于:在叶片尾缘压力面切除部分壁面，保留叶片尾缘吸力面一侧的壁面与间隔的分隔肋形成多个半劈缝结构，半劈缝结构的唇板厚度t与冷气出流缝高度s的比值为0.2～1.5，半劈缝倾斜角为0～15°,冷却气流从冷流出口中喷射出覆盖在尾缘半劈缝壁面上形成冷却气膜；所述球面凹坑均布设置在冷流出口部位的尾缘半劈缝壁面，且位于两个分隔肋之间成错排排布或顺排排布；所述球面凹坑深度h与尾缘壁厚度δ比值为0.1～0.5，球面凹坑直径D与深度h的比值为0.5～2，流向间距x与直径D的比值为1.5～5，展向间距y与直径D的比值为1.5～5。