CN218093155U - 一种轴流涡轮叶片冷却通道结构 - Google Patents
一种轴流涡轮叶片冷却通道结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型的目的在于提供一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，包括涡轮叶片，在涡轮叶片上设置涡轮叶片流体通道，涡轮叶片流体通道与涡轮叶片流体通道之间并行排布，每个涡轮叶片流体通道里设置涡轮叶片流体通道内翅片，涡轮叶片流体通道内翅片上下端与涡轮叶片流体通道上下壁面相连，涡轮叶片流体通道内翅片与涡轮叶片流体通道之间的连接为钎焊。本实用新型增加了流体传热面积和流体的湍动，从而提升涡轮内部冷却通道的换热效率，达到更好的冷却效果，从而延长涡轮使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种涡轮，具体地说是涡轮叶片的冷却结构。
背景技术
内部冷却技术发展的核心为改进内冷通道结构，减少流动阻力提高流动性能，强化传热提高换热性能，提升通道整体的冷却性能。在内冷通道研究发展历程中，首先出现的是常规尺度的内冷通道，常规通道一般按其几何结构可以分为直通道、U形通道、蛇形通道等。
发明内容
本实用新型的目的在于提供能增强涡轮叶片内部冷却通道冷流体的扰流效果，从而增强整体换热效果，以达到更好的冷却目的，延长涡轮叶片使用寿命得一种轴流涡轮叶片冷却通道结构。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，其特征是：包括涡轮叶片，在涡轮叶片上设置涡轮叶片流体通道，涡轮叶片流体通道与涡轮叶片流体通道之间并行排布，每个涡轮叶片流体通道里设置涡轮叶片流体通道内翅片，涡轮叶片流体通道内翅片上下端与涡轮叶片流体通道上下壁面相连，涡轮叶片流体通道内翅片与涡轮叶片流体通道之间的连接为钎焊。
本实用新型还可以包括：
1、所述涡轮叶片流体通道内翅片为平直翅片，平直翅片延冷流体流动方向安装，中心线与涡轮叶片流体通道中心线重合，均匀的将冷流体分为两部分。
2、所述涡轮叶片流体通道内翅片为锯齿式翅片，锯齿均匀分布。
3、所述涡轮叶片流体通道内翅片为波纹翅片，波纹翅片线形为如下函数：y＝Asin(Bx)，A和B为常数，x为延涡轮叶片流体通道方向距离，y为垂直于涡轮叶片流体通道方向距离。
本实用新型的优势在于：本实用新型增加了流体传热面积和流体的湍动，从而提升涡轮内部冷却通道的换热效率，达到更好的冷却效果，从而延长涡轮使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为平直翅片示意图；
图3为据齿形翅片示意图；
图4为波纹翅片示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：
结合图1-4，本实用新型在换热通道内部加入三种不同类型的涡轮叶片流体通道内翅片3，增强换热效率。涡轮叶片流体通道内翅片3从涡轮叶片流体通道2进口开始，到涡轮叶片流体通道2出口结束。涡轮叶片流体通道内翅片3上下端与涡轮叶片流体通道2上下壁面相连，涡轮叶片流体通道内翅片3与涡轮叶片流体通道2之间的连接均为完善的钎焊。
2、如图2所示为平直翅片4。平直翅片4延冷流体流动方向安装，中心线与涡轮叶片流体通道2中心线重合。均匀的将冷流体分为两部分。
3、如图3、4所示为锯齿式翅片5和波纹翅片6。锯齿和波纹均匀分布，使冷流体均匀受热。波纹翅片6线形为如下函数，A和B为常数，x为延流道方向距离，y为垂直于流道方向距离。
y＝Asin(Bx)
涡轮叶片的热量会通过翅片传递给冷流体，以达到增强换热效果的目的。正常设计中，翅片传热面积大约为总传热面积的30％～60％。涡轮叶片流体通道内翅片3与涡轮叶片流体通道2之间的连接均为完善的钎焊，因此热量会先由涡轮叶片1传给涡轮叶片流体通道内翅片3，通过涡轮叶片流体通道内翅片3传给冷流体。涡轮叶片流体通道内翅片3除承担主要的传热任务外，还起着涡轮叶片1内强度的加强作用。尽管涡轮叶片流体通道内翅片3很薄，但由此构成的单元体的强度很高，能承受较高的压力。
如图2所示为平直翅片4。当流体在由此形成的流道中流动时，其传热特性和流动特性与流体在长的圆管中的传热和流动特性相似。这种翅片的作用是扩大传热面积，但对于促进流体湍动的作用很少。相对于接下来所使用的两种翅片，平直翅片4换热系数和阻力系数都比较小，所以宜用于要求较小的流体阻力而其自身传热性能又较好的场合。此外，平直翅片4的强度要高于其他类型的翅片。
如图3、4所示为锯齿式翅片5和波纹翅片6。其在平直翅片4上压成锯齿波形和波纹波形，会使流体在弯曲流道中不断改变流动方向，以促进流体的湍动，分离或破坏热边界层。从而更好的提高换热效果，但是其内部流动阻力较大。
Claims (4)
1.一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，其特征是：包括涡轮叶片，在涡轮叶片上设置涡轮叶片流体通道，涡轮叶片流体通道与涡轮叶片流体通道之间并行排布，每个涡轮叶片流体通道里设置涡轮叶片流体通道内翅片，涡轮叶片流体通道内翅片上下端与涡轮叶片流体通道上下壁面相连，涡轮叶片流体通道内翅片与涡轮叶片流体通道之间的连接为钎焊。
2.根据权利要求1所述的一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，其特征是：所述涡轮叶片流体通道内翅片为平直翅片，平直翅片延冷流体流动方向安装，中心线与涡轮叶片流体通道中心线重合，均匀的将冷流体分为两部分。
3.根据权利要求1所述的一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，其特征是：所述涡轮叶片流体通道内翅片为锯齿式翅片，锯齿均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种轴流涡轮叶片冷却通道结构，其特征是：所述涡轮叶片流体通道内翅片为波纹翅片，波纹翅片线形为如下函数：y＝Asin(Bx)，A和B为常数，x为延涡轮叶片流体通道方向距离，y为垂直于涡轮叶片流体通道方向距离。
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| CN202221733592.4U CN218093155U (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种轴流涡轮叶片冷却通道结构 |
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2022
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