[发明专利]一种缘板进口带多排非均匀小翼的涡轮转子叶片

说明书

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。

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