[发明专利]一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构

权利要求书

1.一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构，其特征在于，包括上壁面(1)、下壁面(2)、气膜孔I(3)、气膜孔II(4)、交叉椭圆通道(5)及侧壁(6)；所述气膜孔I(3)和气膜孔II(4)均为圆柱状斜孔，且所述气膜孔I(3)的直径为d₁，所述气膜孔II(4)的直径为d₂，所述气膜孔I(3)的中心具有气膜孔I中轴线(7)，所述气膜孔II(4)的中心具有气膜孔II中轴线(8)；所述交叉椭圆通道(5)由交叉椭圆通道进口段(9)、交叉椭圆通道缓冲段(10)、交叉椭圆通道中间段(11)以及交叉椭圆通道出口段(12)依次连接而成；所述交叉椭圆通道进口段(9)的中心具有交叉椭圆通道进口段中轴线(13)；所述交叉椭圆通道缓冲段(10)为圆柱孔结构，且与所述交叉椭圆通道中间段(11)贯通；所述交叉椭圆通道中间段(11)依次布置有椭圆截面I(14)、椭圆截面II(15)，所述椭圆截面I(14)与所述椭圆截面II(15)具有相同的长轴长度a和相同的短轴长度b，所述椭圆截面I(14)与所述椭圆截面II(15)成对交替布置5～10组，且所述椭圆截面I(14)的长轴与所述椭圆截面II(15)的长轴垂直；所述交叉椭圆通道出口段(12)在所述侧壁(6)具有出口圆截面(16)，且所述交叉椭圆通道出口段(12)由所述交叉椭圆通道中间段(11)所布置的最邻近所述交叉椭圆通道出口段(12)的椭圆截面I(14)或椭圆截面II(15)与所述出口圆截面(16)光滑连接形成；所述气膜孔I(3)、所述气膜孔II(4)布置在所述交叉椭圆通道进口段(9)两侧，所述交叉椭圆通道进口段中轴线(13)与所述气膜孔I中轴线(7)、所述气膜孔II中轴线(8)平行。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构，其特征在于，所述气膜孔I(3)与所述下壁面(2)之间的倾角为α₁，所述气膜孔II(4)与所述下壁面(2)的倾角为α₂，所述交叉椭圆通道进口段(9)与所述下壁面(2)之间的倾角为α₃，α₁、α₂以及α₃的取值位于30°～45°区间。

3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构，其特征在于，所述交叉椭圆通道进口段中轴线(13)到位于所述交叉椭圆通道进口段(9)的侧面的气膜孔I中轴线(7)距离为m₁，所述交叉椭圆通道进口段中轴线(13)到位于所述交叉椭圆通道进口段(9)的侧面的气膜孔II中轴线(8)距离为m₂，m₁与所述气膜孔I(3)的直径d₁的比值γ₁位于1.5～2.0区间，m₂与所述气膜孔II(4)的直径d₂的比值γ₂位于1.5～2.0区间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构，其特征在于，所述椭圆截面I(14)与所述椭圆截面II(15)之间的距离为l，l与所述椭圆截面I(14)的短轴长度b的比值β位于1.0～2.0区间。

5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构，其特征在于，所述出口圆截面(16)的圆心距离所述下壁面(2)的高度为h，所述侧壁(6)的高度为H，h与H的比值δ位于1/2～2/3区间。