[发明专利]一种带鱼尾形扰流柱的网格缝冷却结构

摘要

本发明公开了一种带鱼尾形扰流柱的网格缝冷却结构，涉及燃气轮机冷却技术，用于燃气轮机涡轮叶片冷却。该冷却结构通过在二维网格缝设置鱼尾形扰流柱、在出口布置双斜面出口而成；其包括进气腔，唇板，底板，鱼尾形扰流柱，唇板导流斜面和底板导流斜面各部件。其中鱼尾形扰流柱后端的鱼尾形结构根据仿生学设计，可大大减弱常规圆柱扰流柱后的流动分离和回流涡，进而减小网格缝通道内的流动阻力。唇板倒流斜面可消除网格缝结构出口的回流涡现象，减小出口处的流动阻力。唇板与底板形成的双斜面出气通道降低气流的法向动量，导流斜面拐角处的倒圆增强了冷气的贴壁性，冷气流经网格缝结构后在下游形成覆盖并对叶片起到保护作用。

主权项

1.一种带鱼尾形扰流柱的网格缝冷却结构，其特征在于:包括进气腔、鱼尾形扰流柱、唇板、底板、唇板导流斜面和底板导流斜面，所述唇板为燃气侧，所述底板为冷气侧，唇板与底板形成网格缝通道，唇板与底板之间的鱼尾形扰流柱用来导流和强化结构；唇板导流斜面与底板导流斜面形成双斜面出口通道，降低冷气出流的法向动量，使冷气在下游形成气膜覆盖，网格缝出口导流斜面的拐角部位进行倒圆以消除冷气流低速区，增强冷气的贴壁性；所述进气腔宽度W的取值范围为1.0～3.0mm，冷气通道缝高度H的取值范围为0.5～2.0mm，唇板厚度L的取值范围为0.5～2.0mm；唇板导流斜面与竖直方向的夹角α取值范围为15～45°，底板导流斜面与水平方向的夹角β取值范围为15～45°，鱼尾形扰流柱末端与网格缝通道出口之间的距离V的取值范围为0.3～1.5mm；所述鱼尾形扰流柱由圆柱和鱼尾形结构组合而成，鱼尾形结构由两个类三角锥体上下对称设置，两个三角锥体敞开端成V形，中间为圆弧状，该圆弧直径D取值范围为0.5～2.0mm，鱼尾形扰流柱沿流向的长度M取值范围为1.5D～3D，鱼尾形扰流柱和唇板、底板接触部位进行倒圆处理，用以降低应力和改善流动状态。