[发明专利]一种囊袋旋腔冷却单元及涡轮叶片结构

权利要求书

1.一种囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，包括进口平直段（1）、转接结构（2）、囊袋旋腔结构、渐缩段（5）和出口平直段（6）；

所述囊袋旋腔结构包括连通的第一囊袋旋腔结构（3）和第二囊袋旋腔结构（4），所述囊袋旋腔结构的袋口部分通过转接结构（2）和进口平直段（1）连接，所述囊袋旋腔结构的袋尾部分通过渐缩段（5）和出口平直段（6）连接；

进口平直段（1）的高度为H，进口平直段（1）长度为L1，H为0.6 mm至1.6mm，L1为2.0mm至10mm或L1≥1.5 H；第一囊袋旋腔结构（3）包括横截面为椭圆弧形的第三棱边（301），所述椭圆弧的长轴长度为a，所述椭圆弧的短轴长度为b，其中，2.7H≤a≤3.2H且1.85b≤a≤2.15b；

所述椭圆弧的长轴与进口平直段（1）中心线的夹角为θ1，θ1为25度至42度；

两个对称设置的所述椭圆弧的长轴的交点为第一交点，第一交点与进口平直段（1）的末端的距离为S1，且2.5H≤S1≤3.5H；

所述椭圆弧的中心点距离进口平直段（1）中心线的距离为S2，且0.85H≤S2≤1.2H；

第三棱边（301）为圆角棱边，所述圆角棱边的圆角半径r为0.12mm至0.20mm。

2.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，第一囊袋旋腔结构（3）和第二囊袋旋腔结构（4）对称分布在进口平直段（1）中心线的两侧。

3.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，出口平直段（6）高度为H2，H2为0.85mm至2.6mm或1.45H≤H2≤1.75H，出口平直段（6）长度为L3，且L3为3.09 mm至12.00mm。

4.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，渐缩段（5）的长度为L3，L3为H的0.6倍至0.85倍，渐缩段（5）的横截面为圆弧段，所述圆弧段的弧度为β，所述圆弧段半径为R1，其中，R1= L3/sinβ；

转接结构（2）的圆弧半径为R，R为0.10mm至0.45mm。

5.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，囊袋旋腔冷却单元（8）的宽度为B，B为0.3 mm至1.2mm。

6.根据权利要求1所述的囊袋旋腔冷却单元，其特征在于，进口平直段（1）还包括第一棱边（102）和第二棱边（103），第二囊袋旋腔结构（4）还包括第四棱边（401），出口平直段（6）还包括第五棱边（602）和第六棱边（603），第一棱边（102）、第二棱边（103）、第四棱边（401）、第五棱边（602）和第六棱边（603）均为圆角棱边，所述圆角棱边的圆角半径r为0.12mm至0.20mm。

7.一种涡轮叶片结构，其特征在于，所述涡轮叶片结构包括多个囊袋旋腔冷却单元（8），其中，所述囊袋旋腔冷却单元（8）为权利要求1至6中任一项所述囊袋旋腔冷却单元（8）。

8.根据权利要求7所述的涡轮叶片结构，其特征在于，涡轮叶片结构（7）还包括叶片尾缘压力侧（9），囊袋旋腔冷却单元（8）阵列排列在叶片尾缘压力侧（9）上，囊袋旋腔冷却单元（8）的径向间距为S3，S3为4mm至7mm。