[发明专利]一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法

权利要求书

1.本发明揭示一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，它是让飞机发动机携带一定重量的水(比如说120kg)，这120公斤水只需要在飞机从加速时刻开始到起飞升空起飞的120秒钟使用。飞机发动机叶片表面形成一种空气气膜和水发散同时存在的复合叶片冷却的方法。飞机发动机在120秒钟之后可以恢复只有空气冷却。

2.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，在飞机发动机压气机旋转工作的时候，当打开阀门时，压气机产生的产生的压力足以使携带的水按一定流量被挤入一个的喷嘴。通过喷嘴喷入隔热的挡板(front cover plate)和转子之间。

3.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，隔热的挡板(front cover plate)和HPT转子叶轮之间水由于离心力的作用送到叶片的根部。叶根下面有两个孔，一个是水孔，一个是空气孔。在离心力的作用下冷却水进入水孔。

4.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，叶片表面。有两种类型的孔，一个是为了气膜冷却用的，一个是为了发散冷却用的。发散冷却用的是一种盲孔，在离心力压力的作用下和毛细管现象的作用下。水蒸汽从叶片表面蒸发带走热量。

5.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，冷却空气有两种处理办法，

A：第一种处理办法是：使用同一个垂直的喷嘴。做成一个同心圆管道，里面管道可以喷射水。外面是冷却空气。这样水冷工质和气冷工质相互混合。

B：另外一种方式，在轮盘的另一侧使用喷嘴使用的水平的喷嘴。这样水冷工质和气冷工质互不混合。

6.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，保留原有的气膜冷却的基础上增加了水的发汗冷却。内部传热：水从液态在叶片中加热后，变成水蒸汽带走了大量的汽化潜热。同时水的温度变化，水蒸汽的温度变化。由于焓不同带走大量的热量。外部传热：冷却空气均匀地覆盖整个叶片与凉爽的空气这样就减少和主要流体(main flow)的换热(热保护)。

7.根据权利要求1所述的一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法，其特征在于，整个叶片空气气膜和水发散复合冷却的设计过程中最核心的是使用ANSYS CFX或Fluent。

三维流体力学计算，其中包括

第一，考虑旋转边界离心力条件下的气液两相流计算。

第二，水蒸汽通过多孔介质的流体计算。

第三，气膜冷却和发汗冷却混合的叶片表面换热计算。

第四，气膜冷却下和发汗冷却下的空气动力学计算。