[发明专利]一种用于发动机导向器叶片冷却的肋结构

说明书

一种用于发动机导向器叶片冷却的肋结构，包括叶片本体，叶片本体为中空结构，在叶片本体的内腔靠近排气侧位置处设置有叶片尾缘劈缝，在叶片本体叶盆、叶背对应的内腔内壁上分别设置有多个肋条，肋条由叶片进气边对应的内腔圆弧位置处延伸至叶片尾缘劈缝；肋条与叶片尾缘劈缝相垂直；多个肋条平行间隔设置。本发明结构简单，便于叶片的加工制造，实施成本低；同时多个平行间隔设置的肋条、以及垂直于叶片尾缘劈缝的结构可以有效的强化冷气与导向器叶片之间的对流换热，降低叶片温度，提高了涡轮冷却效率。平行间隔设置的多个肋条还可以提高叶片结构强度，保证飞行安全。

技术领域

本发明涉及航空发动机导向器叶片技术领域，尤其涉及一种用于发动机导向器叶片冷却的肋结构。

背景技术

目前，在航空燃气涡轮发动机的设计过程中，往往是通过增加涡轮进口燃气温度来提高发动机的推重比以及热效率。不断提高的涡轮前温度使叶片的表面温度不断提高，远远超出了叶片自身材料所能承受的温度极限。对于涡轮中的导向器叶片来说，其工作条件恶劣，被高温燃气包围，表面温度高且分布不均匀，所以对其冷却结构的改进迫在眉睫。

现有技术中，航空发动机导向器叶片普遍采用中空设计，并利用冷却气在其内部的强化对流换热带走热量以及排出叶片时形成气膜覆盖隔绝燃气加热，是发动机导向器叶片冷却问题的主要解决手段。随着叶片结构技术的发展，有在叶片空腔内部增设肋片结构以提高散热性能。

如公开号为CN111271133A的专利公开了一种有复杂肋片结构内冷通道的涡轮导向器叶片，通过采用增材制造技术，在含空腔的叶身内沿冷却气流流向设置将腔室分割为多个相连通冷却气流通道的隔离柱，所述冷却气流通道内沿垂直于气流流向设置有若干肋片，所述肋片的横截面为不规则多边形或复杂的规则多边形，使得扰动冷却气流的效果大大增强，换热效率提高。

在导向器叶片中，需要合理地设置肋片的角向以及间距，才能更好地进行强化冷气与导向器叶片之间的对流换热。现有技术中肋片结构复杂，造成加工制造不便，也并未有相关文献公开导向器叶片中肋片的角向及间距。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用于发动机导向器叶片冷却的肋结构，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种用于发动机导向器叶片冷却的肋结构，包括叶片本体，叶片本体为中空结构，在叶片本体的内腔靠近排气侧位置处设置有叶片尾缘劈缝，在叶片本体叶盆、叶背对应的内腔内壁上分别设置有多个肋条，肋条由叶片进气边对应的内腔圆弧位置处延伸至叶片尾缘劈缝；肋条与叶片尾缘劈缝相垂直；多个肋条平行间隔设置。

优选的，所述肋条的宽度d＝0.5～0.6mm。

优选的，相邻肋条的之间的间距为1.5～2.0mm。

优选的，从叶片本体的上端至下端，所述肋条的数量不少于50条。

优选的，所述肋条的截面呈矩形或正方形形状。

优选的，当肋条的截面呈矩形或正方形时，在肋条上设置有倒角。

优选的，所述倒角的半径R≤0.2mm。

可选的，所述肋条的宽度d为0.5mm。

可选的，所述肋条的宽度d为0.6mm。

优选的，相邻肋条的之间的间距为1.8mm。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：