[发明专利]层板冷却结构试验模拟件及其设计方法、疲劳试验装置

说明书

本公开涉及一种层板冷却结构试验模拟件及其设计方法、疲劳试验装置，其中，层板冷却结构试验模拟件，包括：第一环状壁；第二环状壁，环绕所述第一环状壁设置，且所述第二环状壁和第一环状壁之间具有间隙；冷却单元，包括第一冷却孔、第二冷却孔和柱状结构；第一冷却孔设置于第一环状壁，并沿第一方向贯穿第一环状壁；第二冷却孔设置于第二环状壁，并沿第二方向贯穿第二环状壁；柱状结构位于间隙内，并向第一环状壁和第二环状壁延伸；其中，第一方向由第一环状壁指向第一环状壁的轴线，第二方向由第二环状壁指向所述第二环状壁的轴线。本公开提供的叶片层板冷却结构试验模拟件能够真实模拟层板冷却结构的工作状态。

技术领域

本公开涉及发动机技术领域，尤其涉及一种层板冷却结构试验模拟件及其设计方法、疲劳试验装置。

背景技术

目前，在发动机技术领域中，涡轮叶片层板冷却结构具有较高的冷却效率，其冷却结构具有“致密多孔材料”的冷却特性。根据发动机涡轮叶片冷却的需要，涡轮叶片层板冷却结构中设计有各种形状的冷却孔、扰流柱和扰流肋，其内部结构紧凑、受载复杂。从而，为了能够模拟涡轮叶片层板结构的疲劳稳定性，急需设计一个能够准确模拟涡轮叶片层板冷却结构的试验模拟件，来对涡轮叶片层板冷却结构的工作情况进行模拟。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开目的在于提供一种层板冷却结构试验模拟件及其设计方法、疲劳试验装置，该层板冷却结构试验模拟件能够真实模拟层板冷却结构的工作状态。

本公开一方面提供了一种层板冷却结构试验模拟件，包括：

第一环状壁；

第二环状壁，所述第二环状壁环绕所述第一环状壁设置，且所述第二环状壁和所述第一环状壁之间具有间隙；

冷却单元，包括第一冷却孔、第二冷却孔和柱状结构；所述第一冷却孔设置于所述第一环状壁，并沿第一方向贯穿所述第一环状壁；所述第二冷却孔设置于所述第二环状壁，并沿第二方向贯穿所述第二环状壁；所述柱状结构位于所述间隙内，并向所述第一环状壁和所述第二环状壁延伸；

其中，所述第一方向由所述第一环状壁指向所述第一环状壁的轴线，所述第二方向由所述第二环状壁指向所述第二环状壁的轴线。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一冷却孔、所述第二冷却孔和所述柱状结构在第三方向上的投影交错设置；

所述第一冷却孔的中心点、所述第二冷却孔的中心点和所述柱状结构沿所述第三方向的横截面的中心点在所述第一环状壁的轴线上的投影相互远离；

其中，所述第三方向为所述第一环状壁的轴线的延伸方向或所述第二环状壁的轴线的延伸方向。

在本公开的一种示例性实施例中，所述柱状结构具有第一端和第二端，所述第一端与所述第一环状壁靠近所述第二环状壁的一侧连接，所述第二端与所述第二环状壁靠近所述第一环状壁的一侧连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述层板冷却结构试验模拟件包括多个冷却单元组，且所述多个冷却单元组沿所述第三方向排布；

每个冷却单元组中包括多个冷却单元，且所述多个冷却单元沿所述层板冷却结构试验模拟件的周向排布。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一环状壁具有第三端和第四端，所述第二环状壁具有第五端和第六端，且所述第三端和所述第五端位于同一侧，所述第四端和所述第六端位于同一侧，所述层板冷却结构试验模拟件还包括：

第一延伸段，所述第一延伸段具有第一延伸壁和第二延伸壁，所述第一延伸壁与所述第三端连接并向远离第四端的方向延伸，所述第二延伸壁与所述第五端连接，并向远离所述第六端的方向延伸；