CN108223017A - 一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片 - Google Patents

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薛伟鹏
唐国庆
张维涛
朱高平
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
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Abstract

一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，包括叶身(1)、缘板(2)、小翼，小翼位于缘板(2)上，缘板(2)进口到叶身(1)进口位置之间。多排非均匀小翼可有效约束封严气流动，削弱封严气和端壁附面层产生的通道涡，降低涡轮转子叶片中的流动损失；可改善动叶缘板(2)进口压力场的不均匀性，使封严气均匀覆盖在缘板上，对缘板进行有效保护。多排小翼布置对动叶叶身强度影响很小，小翼受到封严气的有效保护，无热和机械问题。

Description

一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片
技术领域
本发明属于航空发动机、燃气轮机涡轮叶片设计领域，涉及一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片。
背景技术
涡轮转子叶片通道中，由于横向压力梯度的存在，导致附面层在通道中形成很强的通道涡系，通道涡系沿叶身径向发展，影响叶片根部很大一部分叶高的流动，当转子进口有封严气进入时，封严气进一步强化通道涡系，从而产生更大的损失，影响涡轮性能。
传统涡轮转子叶片端区的流动控制主要有非轴对称端壁和翼刀结构。但非轴对称端壁结构对于有封严气强化的通道涡系控制效果差。翼刀结构尺寸较大，翼刀本身的热、机械负荷较大，缺乏工程实用价值。传统转子叶片在缘板旋转方向上存在气体压力不均匀的现象。导致封严气无法均匀覆盖在缘板上，无法对缘板形成有效冷却。
发明内容
发明目的
本发明提出一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，目的在于削弱封严冷气和通道涡系不利影响，降低通道中的流动损失。
技术方案
一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，包括叶身(1)、缘板(2)、小翼，小翼位于缘板(2)上，缘板(2)进口到叶身(1)进口位置之间。
所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，所述小翼包括短小翼(3)和长小翼(4)，长小翼(4)在叶身(1)前缘与短小翼(3)之间。
所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，所述短小翼(3)长为叶身弦长的0.15-0.25％，高度为叶身高度的1-2％。
所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，所述长小翼(4)高度为叶身高度的1-2％，前端与短小翼(3)前端对齐，后端延伸至叶身(1)最大厚度处，与叶身(1)不接触。
所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，短小翼(3)的数量为2到6个，和长小翼(4)的数量为1到2个。
有益效果
本发明可有效约束封严气流动，削弱封严气和端壁附面层产生的通道涡，降低涡轮转子叶片中的流动损失。使封严气均匀覆盖在缘板上，对缘板进行有效保护。多排小翼布置对动叶叶身强度影响很小，小翼受到封严气的有效保护，无热和机械问题。
附图说明
图1带多排小翼的涡轮转子叶片正视图；
图2带多排小翼的涡轮转子叶片俯视图；
图3带多排小翼的涡轮转子叶片三维视图；
图4a无小翼约束的封严冷气流动俯视图；
图4b无小翼约束的封严冷气流动正视图；
图5a受小翼约束的封严冷气流动俯视图；
图5b受小翼约束的封严冷气流动正视图；
图6小翼的排布方法；
1-叶身；2-缘板；3-短小翼；4-长小翼；5-无小翼约束的封严气；6-无小翼约束的通道涡；7-小翼约束的封严气；8-小翼约束的通道涡；9-小翼的排布步骤1；10-小翼的排布步骤2；11-小翼的排布步骤3。
具体实施方式
一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，包括叶身(1)、缘板(2)、小翼，小翼位于缘板(2)上缘板(2)进口到叶身(1)进口位置之间。小翼由2-6个短小翼(3)和1-2个长小翼(4)组合构成，短小翼(3)长为叶身弦长的0.15-0.25％，高度为叶身高度的1-2％。长小翼(4)前端与短小翼(3)前端对齐，后端延伸至叶身(1)最大厚度处，高度逐渐降低至与缘板表面平齐。
无小翼时，封严气(5)在缘板前缘聚集，直接冲击到叶身(1)，并且与端壁附面层裹挟一起，形成强化的端壁通道涡(6)。有小翼时，短小翼(3)、长小翼(4)和叶身前缘的组合，使缘板进口气流压力场更加均匀，封严气均匀覆盖在缘板上，有效保护缘板，避免缘板受高温燃气侵蚀。封严气(7)经短小翼(3)和长小翼(4)整流后，沿两个叶身(1)形成的通道均匀流动，避免形成对通道涡(8)的强化，从而减小了通道涡的不利影响。
一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，具体实施过程先在缘板前缘均匀排布4-8个小翼(9)，去除转子叶片前缘正对的小翼，形成小翼(10)的排布，再将临近前缘的1-2个小翼替换成长小翼，形成小翼(11)的排布。

Claims (5)

1.一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，其特征在于，包括叶身(1)、缘板(2)、小翼，小翼位于缘板(2)上，缘板(2)进口到叶身(1)进口位置之间。
2.根据权利要求1所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，其特征在于，所述小翼包括短小翼(3)和长小翼(4)，长小翼(4)在叶身(1)前缘与短小翼(3)之间。
3.根据权利要求2所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，其特征在于，所述短小翼(3)长为叶身弦长的0.15-0.25％，高度为叶身高度的1-2％。
4.根据权利要求2所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，其特征在于，所述长小翼(4)高度为叶身高度的1-2％，前端与短小翼(3)前端对齐，后端延伸至叶身(1)最大厚度处，与叶身(1)不接触。
5.根据权利要求2所述的一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片，其特征在于，短小翼(3)的数量为2到5个，和长小翼(4)的数量为1到2个。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153447A (zh) * 2021-04-25 2021-07-23 西安交通大学 一种强化涡轮静叶端壁泄漏流冷却的预旋结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2351516A (en) * 1940-05-24 1944-06-13 Bendix Aviat Corp Turbotransmission
US2406499A (en) * 1943-08-23 1946-08-27 Bendix Aviat Corp Fluid transmission
US2938662A (en) * 1953-03-24 1960-05-31 Daimler Benz Ag Turbo compressor
US3193185A (en) * 1962-10-29 1965-07-06 Gen Electric Compressor blading
US3244400A (en) * 1964-10-30 1966-04-05 Saunders Walter Selden Extended range cascade for torque converters and turbo-machinery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2351516A (en) * 1940-05-24 1944-06-13 Bendix Aviat Corp Turbotransmission
US2406499A (en) * 1943-08-23 1946-08-27 Bendix Aviat Corp Fluid transmission
US2938662A (en) * 1953-03-24 1960-05-31 Daimler Benz Ag Turbo compressor
US3193185A (en) * 1962-10-29 1965-07-06 Gen Electric Compressor blading
US3244400A (en) * 1964-10-30 1966-04-05 Saunders Walter Selden Extended range cascade for torque converters and turbo-machinery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113153447A (zh) * 2021-04-25 2021-07-23 西安交通大学 一种强化涡轮静叶端壁泄漏流冷却的预旋结构

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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