CN115324658A - 一种适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶、透平和燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于燃气轮机上下进气的透平静叶、透平和燃气轮机，所述透平静叶包括叶片体，所述叶片体具有在其高度方向上间隔设置的第一冷却腔和第二冷却腔，所述叶片体具有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一冷却腔连通，所述第二进气口与所述第二冷却腔连通。本发明实施例的透平静叶具有可靠性高等优点。

Description

一种适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶、透平和燃 气轮机

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶、透平和燃气轮机。

背景技术

燃气轮机或航空发动机通过在透平静叶片内设置内部冷却结构，通常采用上端壁或下端壁单侧进气方式和上、下端壁两侧同时进气的方式，向内部冷却结构内通入冷却气体，以降低静叶片基体温度，防止静叶片金属基体在高温下变形或烧蚀。

相关技术中，内部冷却结构通常采用衬套冲击冷却方式对静叶片进行冷却，当采用单侧进气时，对于静叶片表面有气膜孔的情况，冷却气体沿上下方向(静叶片的高度方向)流动过程中，部分冷却气体会通过气膜孔流出，导致入口处的冷却气体较多，末端处冷却气体较少。当采用上、下两侧同时进气时，通过上、下两侧的入口进入的冷却气体会相互扰动，同样容易造成上下方向上一侧冷却气体较多、另一侧冷却气体较少。综上所述，无论是采用单侧进气还是双侧进气都会造成冷却气体量分配不均匀的问题，导致静叶片表面温度分布不均匀，产生应力集中的问题，导致静叶片可靠性较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种可靠性高的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶；

本发明的实施例还提出一种可靠性高的透平；

本发明的实施例还提出一种可靠性高的燃气轮机。

本发明实施例的透平静叶包括叶片体，所述叶片体具有在其高度方向上间隔设置的第一冷却腔和第二冷却腔，所述叶片体具有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一冷却腔连通，所述第二进气口与所述第二冷却腔连通。

本发明实施例的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶具有可靠性高等优点。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶还包括第一隔板和/或第二隔板，所述第一隔板设在所述第一冷却腔内且沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第一隔板将所述第一冷却腔分隔为沿所述叶片体弦向设置的第一腔室和第二腔室，所述第一进气口的数量为多个，多个所述第一进气口中的一部分为第一入口，所述第一入口与所述第一腔室连通，多个所述进气口中的另一部分为第二入口，所述第二入口与所述第二腔室连通；

所述第二隔板设在所述第二冷却腔内且沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第二隔板将所述第二冷却腔分隔为沿所述叶片体弦向设置的第三腔室和第四腔室，所述第二进气口的数量为多个，多个所述第二进气口中的一部分为第三入口，所述第三入口与所述第三腔室连通，多个所述第二进气口中的另一部分为第四入口，所述第四入口与所述第四腔室连通。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶还包括：

第一封板和第三隔板，所述第一封板设在所述第二入口处以封堵部分所述第二入口，所述第三隔板设在所述第二腔室内并沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第三隔板在所述叶片体的高度方向上的一端与所述第一封板相连，所述第三隔板的另一端与所述第一冷却腔室的腔壁间隔设置而形成第一连通口，所述第一隔板、所述第三隔板和所述叶片体之间限定出第一通道，所述第一封板、所述第三隔板和所述叶片体之间限定出第二通道，所述第一通道与所述第二通道通过所述第一连通口连通；和/或，

第二封板和第四隔板，所述第二封板设在所述第四入口处以封堵部分所述第四入口，所述第四隔板设在所述第四腔室内并沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第四隔板在所述叶片体的高度方向上的一端与所述第二封板相连，所述第四隔板的另一端与所述第二冷却腔室的腔壁间隔设置而形成第二连通口，所述第二隔板、所述第四隔板和所述叶片体之间限定出第三通道，所述第二封板、所述第四隔板和所述叶片体之间限定出第四通道，所述第三通道与所述第四通道通过所述第二连通口连通。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶还包括：

多个第五隔板，所述第五隔板设在所述第二通道内且沿所述叶片体的弦向延伸，多个所述第五隔板沿所述叶片体的高度方向间隔布置，多个所述第五隔板将所述第二通道限定出第一蛇形通道；和/或，

多个第六隔板，所述第六隔板设在所述第四通道内且沿所述叶片体的弦向延伸，多个所述第六隔板沿所述叶片体的高度方向间隔布置，多个所述第六隔板将所述第四通道限定出第二蛇形通道。

在一些实施例中，所述叶片体具有在其弦向上相对的前缘和尾缘；

所述第一腔室在所述叶片体的弦向上相对于所述第二腔室更邻近所述前缘设置，和/或

所述第三腔室在所述叶片体的弦向上相对于所述第四腔室更邻近所述前缘设置。

在一些实施例中，所述第一隔板和所述第二隔板在所述叶片体的弦向对齐设置。

在一些实施例中，所述第一隔板与所述第二隔板为一体式结构。

在一些实施例中，所述第一冷却腔在所述叶片体的高度方向上的尺寸等于所述第二冷却腔在所述叶片体的高度方向上的尺寸。

在一些实施例中，所述叶片体具有冷却腔室，所述透平静叶还包括中部隔板，所述中部隔板沿所述叶片体的弦向延伸，所述中部隔板设在所述冷却腔室内，所述中部隔板将所述冷却腔室分隔为所述第一冷却腔和所述第二冷却腔。

在一些实施例中，所述叶片体包括叶片本体和衬套，所述叶片本体具有空腔，所述衬套设在所述空腔内，所述衬套和所述叶片本体之间限定出环形腔室，所述衬套限定出所述冷却腔室，所述第一进气口和所述第二进气口均设在所述衬套上，所述衬套具有多个第一射流孔，所述第一冷却腔和所述环形腔室通过一部分所述第一射流孔连通，所述第二冷却腔和所述环形腔室通过另一部分所述第一射流孔连通。

在一些实施例中，所述叶片体具有在其弦向上相对的前缘和尾缘，所述叶片本体上设有尾缘劈缝，所述尾缘劈缝与所述环形腔室连通，以便所述环形腔室内的冷却气体经所述尾缘劈缝排出。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶还包括第七隔板，所述第七隔板设在所述空腔内，所述第七隔板沿所述叶片体的高度方向延伸以将所述空腔分隔为安装腔和尾缘冷却腔，所述安装腔在所述叶片体的弦向上相对于所述尾缘冷却腔更邻近所述前缘设置，所述衬套设在所述安装腔内，所述尾缘劈缝与所述尾缘冷却腔连通，所述第七隔板上设有沿所述叶片体的弦向延伸的第二射流孔。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶还包括第八隔板，所述第八隔板设在所述尾缘冷却腔内，所述第八隔板沿所述叶片体的高度方向延伸以将所述尾缘冷却腔分隔为第一冷却部分和第二冷却部分，所述第一冷却部分在所述叶片体的弦向上相对于所述第二冷却部分更邻近所述前缘设置，所述尾缘劈缝与所述第二冷却部分连通，所述第八隔板上设有沿所述叶片体的弦向延伸的第三射流孔。

在一些实施例中，所述第二冷却部分上设有多个散热柱。

本发明实施例的透平，包括上述任一实施例中所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶。

本发明实施例的透平具有可靠性高等优点。

本发明实施例的燃气轮机，包括上述任一实施例中所述的透平。

本发明实施例的燃气轮机具有可靠性高等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的透平静叶的内部结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本发明实施例的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶第一视角的半剖图。

图4是本发明实施例的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶第二视角的半剖图。

图5是本发明实施例的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶中叶片体的俯视图。

附图标记：

透平静叶100；

叶片体10；

叶片本体1；空腔101；安装腔1011；尾缘冷却腔1012；第一冷却部分10121；第二冷却部分10122；前缘102；尾缘103；尾缘劈缝104；

衬套2；第一冷却腔201；第一腔室2011；第二腔室2012；第二冷却腔202；第三腔室2021；第四腔室2022；第一进气口203；第一入口2031；第二入口2032；第二进气口204；第三入口2041；第四入口2042；第一射流孔205；

环形腔室3；

第一隔板401；第二隔板402；第三隔板403；第四隔板404；第五隔板405；第六隔板406；中部隔板407；

第一封板501；第二封板502；

第一通道601；第二通道602；第三通道603；第四通道604；

第七隔板701；第二射流孔7011；第八隔板702；第三射流孔7021；

散热柱8；

上端壁901；下端壁902。

第一连通口1001；第二连通口1002。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来详细描述本申请的技术方案。

如图1至图5所示，本发明实施例的透平静叶100包括叶片体10，叶片体10具有在其高度方向上间隔设置的第一冷却腔201和第二冷却腔202，叶片体10具有第一进气口203和第二进气口204，第一进气口203与第一冷却腔201连通，第二进气口204与第二冷却腔202连通。

可以理解的是，叶片体10具有与第一冷却腔201连通的第一出气孔以及与第二冷却腔连通的第二出气孔。通过第一进气口203进入第一冷却腔201的冷却气体可以通过第一出气孔流出，通过第二进气口204进入第二冷却腔202的冷却气体可以通过第二出气孔流出。

本发明实施例的透平静叶100在工作时，冷却气体通过第一进气口203进入第一冷却腔201内并通过第一出气口排出，冷却气体通过第二进气口204进入第二冷却腔202内并通过第二出气口排出，实现对叶片体10的冷却。

本发明实施例的透平静叶100，由于在叶片体10的高度方向上设置了包括第一冷却腔201和第二冷却腔202的多个冷却腔。

一方面，与相关技术中叶片体上仅设置一个冷却腔和仅在叶片体的高度方向的一侧设置一个进气口相比，本发明实施例的透平静叶100，第一冷却腔201和第二冷却腔202在叶片体10的高度方向上的尺寸均较小，从而可以缩短第一冷却腔201和第二冷却腔202内冷却气体的流动路径。在冷却气体沿叶片体的高度方向流动过程中，即使部分冷却气体会通过叶片体10上的气膜孔流出，也可以降低入口(第一进气口203或第二进气口204)处和末端(第一冷却腔201的远离第一进气口203的一端或第二冷却腔202的远离第二进气口204的一端)处冷却气体的量的差值，从而提高冷却气体在叶片体10的分配均匀性。

另一方面，与相关技术中叶片体上仅设置一个冷却腔和在叶片体高度方向的两侧均设置进气口相比，本发明实施例的透平静叶100，第一冷却腔201内的冷却气体和第二冷却腔202内的冷却气体的流动路径相互独立，可以避免第一冷却腔201内的冷却气体和第二冷却腔202内的冷却气体相互扰动，从而提高冷却气体在叶片体10的分配均匀性。

综上所述，本发明实施例的透平静叶100，冷却气体在叶片体10内的分配均匀性较好，从而可以缓解透平静叶100表面温度分布不均匀的问题，进而缓解透平静叶100应力集中的问题，提高透平静叶100的可靠性。

此外，本领域技术人员可以理解的是，相关技术中，部分透平静叶100的表面未设置气膜孔，当采用单侧进气时，透平静叶100虽然可以避免冷却气体因通过气膜孔流出，导致的冷却气体分配不均匀的问题，但是冷却气体容易在远离入口的一端堆积，仍存在冷却气体分配不均匀的问题。透平静叶100的温度较高的部位位于透平静叶100的高度方向的中部。本发明实施例的透平静叶100，虽然也会存在冷却气体在冷却腔末端(第一冷却腔201的远离第一进气口203的一端或第二冷却腔202的远离第二进气口204的一端)堆积的问题，但是冷却气体的堆积位置处于透平静叶100的中部，可以通过堆积在透平静叶100中部位置的冷却气体更好的对透平静叶100的中部进行有效冷却。同样可以缓解透平静叶100表面温度分布不均匀的问题，进而缓解透平静叶100应力集中的问题，提高透平静叶100的可靠性。

因此，本发明实施例的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶100具有可靠性高等优点。

在一些实施例中，叶片体10具有冷却腔室，透平静叶100还包括中部隔板407，中部隔板407沿叶片体10的弦向延伸，中部隔板407设在冷却腔室内，中部隔板407将冷却腔室分隔为第一冷却腔201和第二冷却腔202。

为了使本申请的技术方案更容易被理解，下面以叶片体10的弦向与左右方向一致，叶片体10的高度方向与上下方向一致为例，进一步描述本申请的技术方案，其中左右方向和上下方向如图1、图3和图4所示。

如图3和图4所示，叶片体10的冷却腔室内设有沿左右方向延伸的中部隔板407，以将冷却腔室分隔为第一冷却腔201和第二冷却腔202。通过在冷却腔室内设置中部隔板407，将冷却腔室分隔为第一冷却腔201和第二冷却腔202，有利于叶片体10的加工制造。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100的叶片体10包括叶片本体1和衬套2。叶片本体1具有空腔101，衬套2设在空腔101内，衬套2和叶片本体1之间限定出环形腔室3，衬套2限定出冷却腔室，第一进气口203和第二进气口204均设在衬套2上，衬套2具有多个第一射流孔205，第一冷却腔201和环形腔室3通过一部分第一射流孔205连通，第二冷却腔202和环形腔室3通过另一部分第一射流孔205连通。

如图3至图5所示，多个第一射流孔205均匀间隔设置在衬套2的表面，多个第一射流孔205中的一部分与第一冷却腔201连通，多个第一射流孔205中的另一部分与第二冷却腔202连通。以与第一冷却腔201连通的第一射流孔为第一射流孔组，以与第二冷却腔202连通的第二射流孔为第二射流孔组。本发明实施例的透平静叶100在工作时，第一进气口203进入第一冷却腔201室内的冷却气体可以经第一射流孔组进入环形空腔101内对叶片本体1进行冲击冷却降温。第二进气口204进入第二腔室2012内的冷却气体可以经第二射流孔组进入环形空腔101对叶片本体1进行冲击冷却降温。

由此，本发明实施例的透平静叶100通过将叶片体10设为包括叶片本体1和衬套2，衬套2和叶片本体1之间限定出环形腔室3，且在衬套2上设置多个第一射流孔205。通过衬套2上设置的第一射流孔205对叶片本体1进行冲击冷却降温，有利于提高本发明实施例的透平静叶100的冷却效果，从而可以进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第一隔板401和第二隔板402。第一隔板401设在第一冷却腔201内且沿叶片体10的高度方向延伸，第一隔板401将第一冷却腔201分隔为沿叶片体10弦向设置的第一腔室2011和第二腔室2012。第一进气口203的数量为多个，多个第一进气口203中的一部分为第一入口2031，第一入口2031与第一腔室2011连通，多个进气口中的另一部分为第二入口2032，第二入口2032与第二腔室2012连通。

如图3和图4所示，第一冷却腔201室位于第二冷却腔202室的上方，第一隔板401沿上下方向延伸，第一隔板401将第一冷却腔201室分隔为沿左右方向间隔布置的第一腔室2011和第二腔室2012。

本发明实施例的透平静叶100在工作时，一部分冷却气体通过第一入口2031进入第一腔室2011内对叶片体10进行冷却，一部分冷却气体通过第二入口2032进入第二腔室2012内对叶片体10进行冷却。本发明实施例的透平静叶100通过在第一冷却腔201内设置第一隔板401将第一冷却腔201分隔为第一腔室2011和第二腔室2012，并对第一腔室2011和第二腔室2012分别通入冷却气体以对叶片体10进行冷却，有利于冷却气体在叶片体10的弦向上的分布均匀性，从而可以进一步提高冷却气体在叶片体10内的分配均匀性，进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第二隔板402。第二隔板402设在第二冷却腔202内且沿叶片体10的高度方向延伸，第二隔板402将第二冷却腔202分隔为沿叶片体10弦向设置的第三腔室2021和第四腔室2022。第二进气口204的数量为多个，多个第二进气口204中的一部分为第三入口2041，第三入口2041与第三腔室2021连通，多个第二进气口204中的另一部分为第四入口2042，第四入口2042与第四腔室2022连通。

如图3和图4所示，第二隔板402沿上下方向延伸，第二隔板402将第二冷却腔202室分隔为沿左右方向间隔布置的第三腔室2021和第四腔室2022。

本发明实施例的透平静叶100在工作时，一部分冷却气体通过第三入口2041进入第三腔室2021内对叶片体10进行冷却，一部分冷却气体通过第四入口2042进入第四腔室2022对叶片体10进行冷却。本发明实施例的透平静叶100通过在第二冷却腔202内设置第二隔板402将第二冷却腔202室沿叶片体10的弦向分隔为第三腔室2021和第四腔室2022，并对第三腔室2021和第四腔室2022分别通入冷却气体以对叶片体10进行冷却，进一步有利于冷却气体在叶片体10的弦向上的分布均匀性，从而可以进一步提高冷却气体在叶片体10内的分配均匀性，进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第一封板501和第三隔板403，第一封板501设在第二入口2032处以封堵部分第二入口2032，第三隔板403设在第二腔室2012内并沿叶片体10的高度方向延伸，第三隔板403在叶片体10高度方向上的一端与第一封板501相连，第三隔板403的另一端与第一冷却腔201室的腔壁间隔设置而形成第一连通口1001。第一隔板401、第三隔板403和叶片体10之间限定出第一通道601，第一封板501、第三隔板403和叶片体10之间限定出第二通道602，第一通道601与第二通道602通过第一连通口1001连通。

例如，如图3和图4所示，第一封板501沿左右方向延伸，第三隔板403沿上下方向延伸，第三隔板403位于第一封板501的左侧，第一封板501的左端与第三隔板403的上端相连，第一封板501的右端与第一腔室2011的腔壁相连。第三隔板403的下端与中部隔板407之间间隔布置以形成第一连通口1001，第一通道601位于第二通道602的左侧。

本发明实施例的透平静叶100在使用时，冷却气体通过第二入口2032进入第一通道601内，进入第一通道601内的冷却气体向下流动并通过第一连通口1001进入第二通道602，冷却气体在第二通道602内向上流动。

由此，本发明实施例的透平静叶100将第二腔室2012分隔为第一通道601和第二通道602，可以保证冷却气体进入第一通道601后首先在中部隔板407附近进行冷却，此时冷却气体量较大，冷却气体温升较小，可以较好地对冷却叶片体10的温度较高的中部位置进行冷却后，再通过第二通道602向上流动进行其他位置进行冷却。另外，还有利于增加冷却气体在第二腔室2012内的停留时间，有利于提高冷却气体的利用率，减少冷却气体的浪费。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第二封板502和第四隔板404，第二封板502设在第四入口2042处以封堵部分第四入口2042，第四隔板404设在第四腔室2022内并沿叶片体10的高度方向延伸，第四隔板404在叶片体10的高度方向上的一端与第二封板502相连，第四隔板404的另一端与第二冷却腔202室的腔壁间隔设置而形成第二连通口1002，第二隔板402、第四隔板404和叶片体10之间限定出第三通道603，第二封板502、第四隔板404和叶片体10之间限定出第四通道604，第三通道603与第四通道604通过第二连通口1002连通。

例如，如图3和图4所示，第二封板502沿左右方向延伸，第四隔板404沿上下方向延伸，第四隔板404位于第二封板502的左侧，第二封板502的左端与第四隔板404的下端相连，第二封板502的右端与第一腔室2011的腔壁相连。第四隔板404的上端与中部隔板407之间间隔布置以形成第二连通口1002，第三通道603位于第四通道604的左侧。

本发明实施例的透平静叶100在使用时，冷却气体通过第四入口2042进入第三通道603内，进入第三通道603内的冷却气体向上流动并通过第二连通口1002进入第四通道604，冷却气体在第四通道604内向下流动。

由此，本发明实施例的透平静叶100将第四腔室2022分隔为第三通道603和第四通道604，可以保证冷却气体进入第三通道603后首先在中部隔板407附近进行冷却，此时冷却气体量较大，冷却气体温升较小，可以较好地对冷却叶片体10的温度较高的中部位置进行冷却后，再通过第四通道604向下移动进行其他位置进行冷却。另外，还有利于增加冷却气体在第四腔室2022内的停留时间，有利于提高冷却气体的使用效率，减少冷却气体的浪费。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括多个第五隔板405，第五隔板405设在第二通道602内且沿叶片体10的弦向延伸，多个第五隔板405沿叶片体10的高度方向间隔布置，多个第五隔板405将第二通道602限定出第一蛇形通道。

例如，如图3和图4所示，第五隔板405具有两个，两个第五隔板405在上下方向上间隔布置，以将第二通道602限定出第一蛇形通道。通过将第二通道602限定出第一蛇形通道，有利于增加冷却气体在第二通道602内的流动路径，有利于进一步增加冷却气体在第二腔室2012内的停留时间，有利于进一步提高冷却气体的利用率，减少冷却气体的浪费。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括多个第六隔板406，第六隔板406设在第四通道604内且沿叶片体10的弦向延伸，多个第六隔板406沿叶片体10的高度方向间隔布置，多个第六隔板406将第四通道604限定出第二蛇形通道。

例如，如图3和图4所示，第六隔板406具有两个，两个第六隔板406在上下方向上间隔布置，以将第四通道604限定出第二蛇形通道。通过将第四通道604限定出第二蛇形通道，有利于增加冷却气体在第四通道604内的流动路径，有利于进一步增加冷却气体在第四腔室2022内的停留时间，有利于进一步提高冷却气体的利用率，减少冷却气体的浪费。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100的叶片体10具有在其弦向上相对的前缘102和尾缘103，第一腔室2011在叶片体10的弦向上相对于第二腔室2012更邻近前缘102设置。

例如，如图4所示，第一腔室2011位于第二腔室2012的左侧。可以理解的是，透平静叶100在工作过程中，叶片体10的中弦位置(位于前缘102和尾缘103之间的位置)处的温度大于前缘102和尾缘103位置处的温度，通过将第一腔室2011设置在第二腔室2012的左侧，使得具有多个通道的第二腔室2012位于叶片体10的中弦位置处，有利于进一步提高对叶片体10的冷却效果，有利于进一步提高叶片体的温度分布均匀性，有利于进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，第三腔室2021在叶片体10的弦向上相对于第四腔室2022更邻近前缘102设置。

例如，如图4所示，第三腔室2021位于第四腔室2022的左侧。通过将第三腔室2021设置在第四腔室2022的左侧，使得具有多个通道的第四腔室2022位于叶片体10的中弦位置处，有利于进一步提高对叶片体10的冷却效果，有利于进一步提高叶片体的温度分布均匀性，有利于进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，第一隔板401和第二隔板402在叶片体10的弦向对齐设置。

如图4所示，第一隔板401和第二隔板402在左右方向上对其设置，通过将第一隔板401和第二隔板402在左右方向上对齐设置，使得第一腔室2011和第三腔室2021的内部体积相同、第二腔室2012和第四腔室2022的内部体积相等，使得进入第一腔室2011和第三腔室2021内的冷却气体可以对叶片本体1产生相同的冲击冷却效果、进入第二腔室2012和第四腔室2022内的冷却气体可以对叶片本体1产生相同的冲击冷却效果，有利于不同腔室内的冷却气体对叶片本体1的冲击冷却效果保持一致，有利于使本发明透平静叶100的表面温度分布均匀。

可选地，第一隔板401与第二隔板402为一体式结构。

本发明实施例的透平静叶100通过将第一隔板401和第二隔板402设为一体式结构，有利于叶片体10的加工制造。

可选地，第一冷却腔201在叶片体10的高度方向上的尺寸等于第二冷却腔202在叶片体10高度方向上的尺寸。

如图4所示，第一冷却腔201在叶片体10的高度方向上的尺寸等于第二冷却腔202在叶片体10高度方向上的尺寸，也就是说，中部隔板407在上下方向上设置在叶片本体1的中间位置处，有利于堆积在第一冷却腔201和第二冷却腔202底部的冷却气体对叶片体10中间位置处进行冷却，有利于进一步提高本发明实施例的透平静叶100的冷却效果，进一步提高透平静叶100的可靠性。

在一些实施例中，叶片本体1上设有尾缘劈缝104，尾缘劈缝104与环形腔室3连通，以便环形腔室3内的冷却气体经尾缘劈缝104排出。

如图5所示，进入环形空腔101内的冷却气体通过尾缘劈缝104流出，通过尾缘劈缝104流出的冷却气体可以覆盖在尾缘103的外表面而形成气膜，有效避免尾缘103与高温主流的直接接触，从而避免尾缘103温度过高，有利于提高具有本发明实施例的燃气轮机的功率和效率，维护其安全稳定运行。

可选地，尾缘劈缝104形成第一出气孔和第二出气孔，以排出第一进气口203和第二进气口204进入冷却腔室内的冷却气体。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第七隔板701，第七隔板701设在空腔101内，第七隔板701沿叶片体10的高度方向延伸以将空腔101分隔为安装腔1011和尾缘冷却腔1012，安装腔1011在叶片体10的弦向上相对于尾缘冷却腔1012更邻近前缘102设置，衬套2设在安装腔1011内，尾缘劈缝104与尾缘冷却腔1012连通，第七隔板701上设有沿叶片体10的弦向延伸的第二射流孔7011。

如图2和图5所示，第七隔板701沿上下方向延伸，将空腔101分割沿左右方向间隔布置的安装腔1011和尾缘冷却腔1012，安装腔1011位于尾缘冷却腔1012的左侧，环形空腔101内的冷却气体通过第二射流孔7011进入尾缘冷却腔1012以对尾缘103进行冲击冷却，有利于提高对尾缘103处的冷却效果。

在一些实施例中，本发明实施例的透平静叶100还包括第八隔板702，第八隔板702设在尾缘冷却腔1012内，第八隔板702沿叶片体10的高度方向延伸以将尾缘冷却腔1012分隔为第一冷却部分10121和第二冷却部分10122，第一冷却部分10121在叶片体10的弦向上相对于第二冷却部分10122更邻近前缘102设置，尾缘劈缝104与第二尾缘冷却腔1012连通，第八隔板702上设有沿叶片体10的弦向延伸的第三射流孔7021。

如图2和图5所示，第八隔板702沿上下方向延伸，将尾缘冷却腔1012分割沿左右方向间隔布置的第一冷却部分10121和第二冷却部分10122。第一冷却部分10121位于第一冷却部分10121的左侧，环形空腔101内的冷却气体通过第二射流孔7011进对第一冷却部分10121对尾缘103冲击冷却后，又通过第三射流孔7021进入第二冷却部分10122进入第二冷却部分10122对尾缘103进行二次冲击冷却，有利于进一步提高具有本发明实施例的透平静叶100的燃气轮机的功率和效率，维护其安全稳定运行。

可选地，第二尾缘冷却腔1012内设有多个散热柱8，多个散热主沿上下方向均匀间隔布置。

由于从第三射流孔7021进入第二冷却部分10122内的冷却气体的速度较快，使得进入第二冷却部分10122的冷却气体之后以对流的形式经过散热柱8，减少尾缘103附近的封闭涡，进而减小冷却气体的压力损失，保证该部分冷却气体可以通过尾缘劈缝104流出，实现对尾缘103的冷却。

可选地，本发明实施例的透平静叶100还包括沿上下方向间隔设置的上端壁901和下端壁902，上端壁901位于下端壁902的上侧，上端壁901与叶片本体1的上端相连，下端壁与叶片本体1的下端相连。

本发明实施例的透平包括上述任一实施例中所述的透平静叶100。

本发明实施例的透平具有运行可靠性高等优点。

本发明实施例的燃气轮机包括上述任一实施例中所述的透平。

本发明实施例的燃气轮机具有运行可靠性高等优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，包括：

叶片体，所述叶片体具有在其高度方向上间隔设置的第一冷却腔和第二冷却腔，所述叶片体具有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一冷却腔连通，所述第二进气口与所述第二冷却腔连通。

2.根据权利要求1所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，还包括：

第一隔板，所述第一隔板设在所述第一冷却腔内且沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第一隔板将所述第一冷却腔分隔为沿所述叶片体弦向设置的第一腔室和第二腔室，所述第一进气口的数量为多个，多个所述第一进气口中的一部分为第一入口，所述第一入口与所述第一腔室连通，多个所述进气口中的另一部分为第二入口，所述第二入口与所述第二腔室连通；和/或

第二隔板，所述第二隔板设在所述第二冷却腔内且沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第二隔板将所述第二冷却腔分隔为沿所述叶片体弦向设置的第三腔室和第四腔室，所述第二进气口的数量为多个，多个所述第二进气口中的一部分为第三入口，所述第三入口与所述第三腔室连通，多个所述第二进气口中的另一部分为第四入口，所述第四入口与所述第四腔室连通。

3.根据权利要求2所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，还包括：

第一封板和第三隔板，所述第一封板设在所述第二入口处以封堵部分所述第二入口，所述第三隔板设在所述第二腔室内并沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第三隔板在所述叶片体的高度方向上的一端与所述第一封板相连，所述第三隔板的另一端与所述第一冷却腔室的腔壁间隔设置而形成第一连通口，所述第一隔板、所述第三隔板和所述叶片体之间限定出第一通道，所述第一封板、所述第三隔板和所述叶片体之间限定出第二通道，所述第一通道与所述第二通道通过所述第一连通口连通；和/或，

第二封板和第四隔板，所述第二封板设在所述第四入口处以封堵部分所述第四入口，所述第四隔板设在所述第四腔室内并沿所述叶片体的高度方向延伸，所述第四隔板在所述叶片体的高度方向上的一端与所述第二封板相连，所述第四隔板的另一端与所述第二冷却腔室的腔壁间隔设置而形成第二连通口，所述第二隔板、所述第四隔板和所述叶片体之间限定出第三通道，所述第二封板、所述第四隔板和所述叶片体之间限定出第四通道，所述第三通道与所述第四通道通过所述第二连通口连通。

4.根据权利要求3所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，还包括：

多个第五隔板，所述第五隔板设在所述第二通道内且沿所述叶片体的弦向延伸，多个所述第五隔板沿所述叶片体的高度方向间隔布置，多个所述第五隔板将所述第二通道限定出第一蛇形通道；和/或，

多个第六隔板，所述第六隔板设在所述第四通道内且沿所述叶片体的弦向延伸，多个所述第六隔板沿所述叶片体的高度方向间隔布置，多个所述第六隔板将所述第四通道限定出第二蛇形通道。

5.根据权利要求4所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述叶片体具有在其弦向上相对的前缘和尾缘；

所述第一腔室在所述叶片体的弦向上相对于所述第二腔室更邻近所述前缘设置，和/或

所述第三腔室在所述叶片体的弦向上相对于所述第四腔室更邻近所述前缘设置。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述第一隔板和所述第二隔板在所述叶片体的弦向对齐设置。

7.根据权利要求6所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述第一隔板与所述第二隔板为一体式结构。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述第一冷却腔在所述叶片体的高度方向上的尺寸等于所述第二冷却腔在所述叶片体的高度方向上的尺寸。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述叶片体具有冷却腔室，所述透平静叶还包括中部隔板，所述中部隔板沿所述叶片体的弦向延伸，所述中部隔板设在所述冷却腔室内，所述中部隔板将所述冷却腔室分隔为所述第一冷却腔和所述第二冷却腔。

10.根据权利要求9所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述叶片体包括：

叶片本体，所述叶片本体具有空腔；和

衬套，所述衬套设在所述空腔内，所述衬套和所述叶片本体之间限定出环形腔室，所述衬套限定出所述冷却腔室，所述第一进气口和所述第二进气口均设在所述衬套上，所述衬套具有多个第一射流孔，所述第一冷却腔和所述环形腔室通过一部分所述第一射流孔连通，所述第二冷却腔和所述环形腔室通过另一部分所述第一射流孔连通。

11.根据权利要求10所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述叶片体具有在其弦向上相对的前缘和尾缘，所述叶片本体上设有尾缘劈缝，所述尾缘劈缝与所述环形腔室连通，以便所述环形腔室内的冷却气体经所述尾缘劈缝排出。

12.根据权利要求11所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，还包括：

第七隔板，所述第七隔板设在所述空腔内，所述第七隔板沿所述叶片体的高度方向延伸以将所述空腔分隔为安装腔和尾缘冷却腔，所述安装腔在所述叶片体的弦向上相对于所述尾缘冷却腔更邻近所述前缘设置，所述衬套设在所述安装腔内，所述尾缘劈缝与所述尾缘冷却腔连通，所述第七隔板上设有沿所述叶片体的弦向延伸的第二射流孔。

13.根据权利要求12所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，还包括：

第八隔板，所述第八隔板设在所述尾缘冷却腔内，所述第八隔板沿所述叶片体的高度方向延伸以将所述尾缘冷却腔分隔为第一冷却部分和第二冷却部分，所述第一冷却部分在所述叶片体的弦向上相对于所述第二冷却部分更邻近所述前缘设置，所述尾缘劈缝与所述第二冷却部分连通，所述第八隔板上设有沿所述叶片体的弦向延伸的第三射流孔。

14.根据权利要求13所述的适用于燃气轮机上下进气的冲击型透平静叶，其特征在于，所述第二冷却部分上设有多个散热柱。

15.一种透平，其特征在于，包括权利要求1-14中任一项所述的适用于燃气轮机上下进气的透平静叶。

16.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求15所述的透平。

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