[发明专利]一种带流线型凸台的涡轮转子叶片

说明书

本发明公开了一种带流线型凸台的涡轮转子叶片，其特征在于，在涡轮转子叶片1的10％相对叶高以下，在叶片的最大厚度位置，设置有一个凸台2，凸台2为流线型，凸台2与涡轮转子叶片1的外轮廓线相切，凸台2在涡轮转子叶片1轴向方向上的长度为叶片轴向弦长的15‑30％，凸台2在涡轮转子叶片1径向方向上的厚度为0.2％‑1％的相对叶高。本发明技术方案实施简单，对叶片强度影响小；流动损失低。

技术领域：

本发明属于航空发动机、燃气轮机技术领域，具体涉及一种带流线型凸台的涡轮转子叶片。

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，封严气流进一步强化通道涡系，从而产生更大的损失，影响涡轮性能。

传统对涡轮转子叶片端区的流动控制多采用非轴对称端壁形式。但该措施对于有封严气的情况控制效果差。而传统采用的叶身翼刀在控制通道涡的径向发展的同时，自身也带来较大的流动损失和叶片应力，因此在航空发动机和燃气轮机中都没有得到应用。

发明内容：

发明目的：

为解决传统对涡轮转子叶片端区的流动控制的问题，提出一种带流线型凸台的涡轮转子叶片。

技术方案：

一种带流线型凸台的涡轮转子叶片，其特征在于，在涡轮转子叶片1的10％相对叶高以下，在叶片的最大厚度位置，设置有一个凸台2，凸台2为流线型，凸台2与涡轮转子叶片1的外轮廓线相切，凸台2在涡轮转子叶片1轴向方向上的长度为叶片轴向弦长的15-30％，凸台2在涡轮转子叶片1径向方向上的厚度为0.2％-1％的相对叶高。

所述的凸台2与涡轮转子叶片1选用同种材料，与涡轮转子叶片1一体铸造成型。

所述的凸台2长度为叶片轴向弦长的20％。

所述的凸台2厚度为0.8％的相对叶高。

有益效果

本发明技术方案实施简单，对叶片强度影响小；流动损失低。

附图说明

图1为本发明技术方案结构的主视图。

图2为本发明技术方案结构的立体示意图。

图3为现有技术的流动原理示意图。

图4为本发明技术方案的流动控制原理图。

其中，1-涡轮转子叶片、2-凸台、3-下端壁通道涡；4-凸台绕流涡。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明技术方案做详细叙述。

如图1所示，本发明具体是实施例中，涡轮转子叶片1高为63mm，叶片轴向弦长37.5mm，因此，在涡轮转子叶片1距底部5.04mm处(8％相对叶高)，在叶片的最大厚度位置，设置有凸台2，凸台2与涡轮转子叶片1的外轮廓线相切，与叶片同材料一体铸造，凸台2的长度为7.5mm(叶片轴向弦长的20％)，厚度为0.5mm(0.8％的相对叶高)。

在未有本发明技术方案时，如图3所示，具有很强的下端壁通道涡3，无凸台距离叶片尾缘0.45倍轴向弦长截面下端壁通道涡影响范围为相对叶高百分之30％左右，而在设置有流线型凸台2后，如图4，阻断了下端壁通道涡3沿径向的流动，同时凸台后产生凸台绕流涡4，凸台绕流涡4进一步抑制通道涡在叶片通道内沿径向的发展，有凸台距离叶片尾缘0.45倍轴向弦长截面下端壁通道涡影响范围为相对叶高百分之20％左右，可以看出由10％的有益效果，达到了减小流动损失的目的。