title

年成交10000+专利全国领先的专利交易平台

你所在的位置: 小马专利首页 > F:机械工程,照明,加热,武器,爆破 >一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮

  • 一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮
  • 一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮

分享     收藏

一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮

关键词: 叶顶叶片孔窝涡轮机匣

专 利 号:CN201310385138.3

专利类型:发明专利

所属行业:F:机械工程,照明,加热,武器,爆破

有效期限:-- 至 --

价格: 面议

交易方式: 转让 许可

温馨提示: 小马网提供在线支付功能,您可选择小马网在线支付功能向交易对方支付款项,对您的交易更有保障。

创意邦
进入店铺

会员等级: Lv3

工作时间
周一至周五:9:00-18:00
周六至周日:请留言

  • 专利详情
  • 产品展示
  • 交易流程
  • 过户材料
  • 支付方式

专利详情

一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮
权利要求

权利要求书


1.  一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,包括机匣、轮毂,轮毂沿其圆周方向均匀安装有动叶片,轮毂和动叶片均安装在机匣里,其特征是:动叶片的叶顶设置孔窝。

2.
  根据权利要求1所述的一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,其特征是:所述的孔窝的形状为蜂窝或球窝。

3.
  根据权利要求2所述的一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,其特征是:当孔窝为蜂窝形状时,蜂窝的芯格尺寸dcell与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5,蜂窝深度hcell与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5,蜂窝深度hcell不小于蜂窝芯格尺寸dcell

4.
  根据权利要求2所述的一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,其特征是:当孔窝为球窝形状时,球窝的直径dball与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5。

5.
  根据权利要求1-4任一所述的一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,其特征是:在叶顶间隙泄漏流动方向上至少有一个孔窝。
说明书

说明书

一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮
技术领域
本发明涉及的是一种涡轮,具体地说是航空发动机和燃气轮机的涡轮。
背景技术
涡轮叶顶间隙泄漏流动是叶轮机械转子中最普遍的流动现象之一,叶顶表面横向压差引起从压力面到吸力面的泄漏流,当泄漏流从吸力面流出时与通道主流相互作用形成泄漏涡,泄漏流和泄漏涡对涡轮气动损失、传热和下游流场的非定常性有着十分重要的影响:首先,涡轮叶顶泄漏流产生很大的气动损失,在不带冠涡轮中,叶顶泄漏损失最高可分别占到动叶损失的45%和级损失的30%;其次,泄漏流和泄漏涡对下游流场的非定常性有着较大的影响,其可以引起叶片结构振动和噪声,降低可靠性,并减少发动机寿命;最后,泄漏流和泄漏涡增加了涡轮叶顶附近传热的复杂性,在高压涡轮中,高温燃气在流经间隙时,气流速度迅速提高造成的射流效应导致叶顶换热系数大大提高,并且泄漏流在间隙内经历分离、再附等复杂流动过程,使得叶顶换热十分复杂,在间隙内热负荷的冲击下,涡轮叶片很容易出现烧蚀和断裂。
为了减小叶顶间隙燃气泄漏所带来的负面影响,目前涡轮大多采用动叶叶顶带冠、动叶叶顶修型等方法抑制间隙泄漏流的产生,这些方法虽然能在一定程度上减少间隙泄漏损失,改善涡轮通道内部流动,但其作用效果因特定应用的涡轮叶片而异,比如高、低压涡轮叶片,亚、跨音速间隙流,长、短叶片等,并且在变工况运行条件下,这些方法对间隙泄漏的控制效果不佳;此外,这些方法虽然能在一定程度上降低叶顶表面平均传热系数和热负荷,但却增加了叶顶局部区域的传热系数,增加了叶顶传热的不均匀程度。由于现有技术的不足,人们希望有一种改进的能够有效减小端区间隙泄漏流所带来的负面影响的涡轮叶片。
发明内容
本发明的目的在于提供既能减少间隙泄漏量,并增强攻角变化适用性,又能有效减少叶顶表面的热负荷,并减小叶顶传热的不均匀程度的一种包括叶顶 带有孔窝的动叶片的涡轮。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮,包括机匣、轮毂,轮毂沿其圆周方向均匀安装有动叶片,轮毂和动叶片均安装在机匣里,其特征是:动叶片的叶顶设置孔窝。
本发明还可以包括:
1、所述的孔窝的形状为蜂窝或球窝。
2、当孔窝为蜂窝形状时,蜂窝的芯格尺寸dcell与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5,蜂窝深度hcell与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5,蜂窝深度hcell不小于蜂窝芯格尺寸dcell
3、当孔窝为球窝形状时,球窝的直径dball与叶顶最大厚度dmax的比值为0.1~0.5。
4、在叶顶间隙泄漏流动方向上至少有一个孔窝。
本发明的优势在于:本发明从涡轮叶片端区间隙泄漏流动机理出发,借鉴密封结构可以增加流阻的特点,在叶顶端面设置一系列孔窝,实现叶片端区间隙泄漏流的被动控制;同时,叶顶间隙泄漏气流速度的降低(泄漏气流受到层层阻隔所致)也抑制了间隙内热燃气的射流效应对叶顶传热不均匀的影响;此外,考虑到燃气涡轮在变工况条件下运行时,叶顶间隙泄漏流动方向会发生改变,因此要求叶顶孔窝结构应该是对泄漏气流方向适应性很强的一些密封结构,比如蜂窝、球窝等。
本发明设计的叶顶带有孔窝的涡轮叶片一方面减少了间隙泄漏量,提高了涡轮效率,同时也具有良好的攻角变化适用性;另一方面也同时减少了叶顶表面的热负荷和叶顶局部区域的传热系数,进而减小了叶顶传热的不均匀程度,从而提高了叶片寿命;并且,本发明能减轻叶片顶部端区重量,减少叶片蹭机匣时的刚性,从而提高燃气涡轮工作的可靠性。
附图说明
图1为本发明的子午视图;
图2a为叶顶为蜂窝形状的结构示意图,图2b为叶顶为球窝形状的结构示意图;
图3a为图2a的A向视图,图3b为蜂窝结构示意图,图3c为球窝形状叶顶结构示意图,图3d为球窝结构示意图;
图4为图3a的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
如图1所示,本发明由轮毂1、机匣2和动叶片3组成,其中动叶片由基元叶型4沿径向积叠线生成,包括叶片前缘线5、尾缘线6和叶顶端面7,机匣2和叶顶端面7之间形成间隙。
实施方式1:
结合图2~3,制造本发明的叶顶带有孔窝的涡轮叶片,首先采用传统设计方法设计好燃气涡轮叶片。对于给定的叶片负荷分布以及运行工况范围等情况,叶顶蜂窝的具体结构参数(蜂窝芯格尺寸dcell和蜂窝深度hcell)可借助于现有的计算流体动力学软件模拟或者试验获得,然后,在叶顶端面加工出如图3(a)所示的蜂窝结构。蜂窝的芯格尺寸与叶顶最大厚度的比值为0.1~0.5,蜂窝深度与叶顶最大厚度的比值为0.1~0.5,同时,蜂窝深度不小于蜂窝芯格尺寸。本领域技术人员应当明白,针对特定应用的涡轮叶片,叶顶的蜂窝结构参数的选取目标是尽可能增加泄漏流动阻力,并要保证变工况性能最佳,同时兼顾考虑结构强度、加工难度、成本等因素。
本发明的叶顶孔窝结构在动叶基础上进行加工生产,可采取将动叶片置于磁场中,通过电子束加工的方式获得,也可采用将整个转子叶片铸造成形方式获得。
如图4所示,在叶顶带有孔窝的叶片间隙区域流场中,当泄漏流流经叶顶“多孔”端面时,孔窝内旋涡流动与泄漏流相互作用,将泄漏流的动能转化为热能,泄漏流体能量被耗散掉;同时,在叶顶“多孔”端面,还瞬态存在着流体径向流进、流出等复杂流动,也会对泄漏流体产生阻碍作用,从而可有效减少叶顶间隙泄漏。
值得注意的是,在本发明的叶顶带有孔窝的涡轮叶片顶端也可以联合叶顶喷气等主动控制措施以进一步控制间隙泄漏和叶顶传热。
实施方式2:
如图3c、图3d所示,叶顶孔窝形状为球窝,球窝的直径与叶顶最大厚度的比值为0.1~0.5,其他同实施方式1。

产品展示

  • 买家选择专利 买家选择专利
  • 下单付款下单付款
  • 平台办理官方过户手续平台办理官方过户手续
  • 支付卖方交易款支付卖方交易款
  • 交易完成交易完成

过户资料

买卖双方需提供材料 平台提供 过户后您将会获得
公司 个人

专利代理委托书

专利权转让协议

办理文件副本请求书

发明人变更声明

专利证书

手续合格通知书

专利登记薄副本

买家

企业营业执照

企业组织机构代码证

身份证
卖家

企业营业执照

专利证书原件

身份证

专利证书原件

支付方式

余额支付余额支付

网银支付网银支付

汇款支付汇款支付

余额支付: 使用会员在小马王仲的账户余额进行支付。
支付流程为:1.余额账户充值 -> 2.选择余额支付。
网银支付: 会员可使用个人/企业的银行,进行在线支付。由于各行对银行卡网上支付各有不同标准,可能会导致您在支付过程中无法完成一次性全额支付。
支付流程为:1.选择个人/企业支付 -< 2.进入网银的支付页面 -< 3.提交支付。
汇款支付: 会员可通过邮局汇款转账的方式,向小马的指定账户进行支付。
支付流程为:1.选择汇款支付 -> 2.提交汇款凭证清晰照片。
资质认证

资质认证

入驻严审 实名验证

快速响应

快速响应

交易咨询 60秒响应

率先交易

率先交易

上架即售 线上优先

保障交付

保障交付

保障交易 省心放心

该商品,二维码