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公开(公告)号：CN111502770A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010330378.3
申请日：2020-04-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种适用于高温涡轮叶片的仿仙人掌半劈缝冷却结构，在叶片尾缘部分设置有半劈缝，且半劈缝使叶片尾缘压力面和叶片尾缘吸力面内部形成的空腔与外部相连，在半劈缝壁面上等间距布置多个分隔肋与仿仙人掌沟槽。利用仿仙人掌沟槽，可以使近壁面冷气在限定的范围紧贴半劈缝壁面输送到下游区域，同时还降低了湍流强度，缓和了冷气与主流的混合，这样可以显著提高半劈缝结构的气膜冷却效率，改善半劈缝结构下游区域气膜冷却效率下降过快的难题。这种仿仙人掌沟槽尺寸较小，对气动性能影响也不大，因此可以适用于各种尾缘半劈缝结构。
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公开(公告)号：CN109736898A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910026614.X
申请日：2019-01-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明的目的在于提供一种交错复合角的叶片前缘气膜冷却孔结构，包括第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔，第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔的进口固定在叶片内壁面上，出口固定在叶片外壁面上，叶顶位置布置冷气进口，叶片冷气前腔位于冷气进口下方，冷却气体从冷气进口进入经叶片冷气前腔流入第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔的进口，第一组圆柱形气膜冷却孔和第二组圆柱形气膜冷却孔交错排列。本发明通过增加适当的复合角使得前缘气膜孔流出的冷却气体更好的贴附在叶片前缘壁面上，两列相互交错且复合角相反的气膜孔有利于形成反肾形涡，防止高温燃气卷吸到壁面上和冷气被吹离。
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公开(公告)号：CN118391101A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410588600.8
申请日：2024-05-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 一种用于高温涡轮叶片前缘的旋流双层壁复合冷却结构，属于燃气轮机涡轮叶片冷却结构领域。本发明为进一步提升前缘区域的冷却效率，同时保持良好的热均匀性。涡轮叶片前缘内部开设有类半圆形供气腔；供气腔与涡轮叶片前缘表面之间的弧形壁体中开设有旋流腔，旋流腔靠近涡轮叶片压力面的一端与涡轮叶片的压力面相通；供气腔与旋流腔之间形成内层壁，且内层壁上开设有冲击孔；旋流腔与涡轮叶片前缘的外表面之间形成外层薄壁，外层薄壁与内层壁之间设置有穿过旋流腔的柱肋，且柱肋上开有贯穿于供气腔和涡轮叶片前缘表面的气膜孔。本发明主要用于涡轮叶片前缘的冷却。
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公开(公告)号：CN117345350A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311539120.4
申请日：2023-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种柱肋‑射流孔耦合的层板冷却结构，涉及燃气轮机涡轮叶片冷却结构领域。为了解决现有的双层壁冷却无法同时采用薄外壁及布置大长径比的气膜孔来增加冷却效率的问题。本发明包括由外至内依次并间隔设置的外层薄壁、中间层壁和内层壁，以及设置在外层薄壁与中间层壁之间的第一柱肋和中间层壁与内层壁之间的第二柱肋；所述的外层薄壁与中间层壁之间通过第一柱肋开有贯穿的通孔，并形成气膜孔；所述的中间层壁与内层壁之间通过第二柱肋开有贯穿的通孔，并形成冲击孔；所述的中间层壁上开有回流孔，用于层间气体的流动。本发明主要用于涡轮叶片的冷却。
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公开(公告)号：CN108825309A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810574967.9
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/08
Abstract: 本发明提供一种融合于轮毂肋中的对称旋流冲击冷却结构，在轮毂下表面等间距设置有轮毂肋，每个轮毂肋的根部设置有漩涡发生结构，每个轮毂肋上设置有依次与漩涡发生结构相连通的气流冲击段和冷气导流段，在轮毂上表面设置有贯穿轮毂的圆柱气模孔阵列，且圆柱气模孔阵列与对应的漩涡发生结构连通，圆柱气模孔阵列的行数与轮毂肋的个数相等，每行的圆柱气模孔数是对应的气流冲击段和冷气导流段数量的二倍。本发明是一种用于涡轮轮毂冷却，融合于轮毂肋中，采用冲击气流形成对称旋流的圆柱气膜孔结构形式。此结构形式可以对抑制轮毂表面的温度，降低涡轮叶片根部强受热区域产生显著的作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117345352A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311544682.8
申请日：2023-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，涉及燃气轮机涡轮叶片冷却结构领域。本申请为了更好的实现涡轮叶片中靠近燃气表面的壁体的冷却效果。所述的涡轮叶片为中空结构，涡轮叶片中间的中部冷却介质腔通入有冷却介质；在涡轮叶片且靠近燃气表面的壁体内布置有若干条冷却通道，若干条所述的冷却通道以阵列的形式进行排布，并形成微细管阵；相邻的两条冷却通道采用正、反布置，且介质流动方向相反；每条冷却通道为竹竿状结构，其包括有交替设置的N+1个圆形管道和N个旋流竹节，所述的圆形管道和旋流竹节首尾依次相连并相通，相邻的两条冷却通道之间旋流竹节反向、交错布置。本发明主要用于涡轮叶片的冷却。
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公开(公告)号：CN110714802B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN201911188880.9
申请日：2019-11-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明提供一种适用于高温涡轮叶片内部冷却的间断型交错肋结构，包括冷却通道和交错肋片，交错肋放置于冷却通道中，其中交错肋的高度为冷却通道的一半，从而使上下壁面的肋片发生接触并将整个通道分割成若干个网格式子通道，并且沿着流体流动方向开设1～4个间断区域，所有间断区域的宽度沿流向是不变的。相较于传统交错肋，本发明保留了网格式子通道以及折转角等结构，通过开设间断区域又降低了流体的流动阻力，减小了冷却气体的使用量，提高了综合热效率，从而提高了燃气轮机的效率和功率等优点。本发明既可以用于高温涡轮静叶，也可以用于高温涡轮动叶。
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公开(公告)号：CN110714802A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201911188880.9
申请日：2019-11-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明提供一种适用于高温涡轮叶片内部冷却的间断型交错肋结构，包括冷却通道和交错肋片，交错肋放置于冷却通道中，其中交错肋的高度为冷却通道的一半，从而使上下壁面的肋片发生接触并将整个通道分割成若干个网格式子通道，并且沿着流体流动方向开设1～4个间断区域，所有间断区域的宽度沿流向是不变的。相较于传统交错肋，本发明保留了网格式子通道以及折转角等结构，通过开设间断区域又降低了流体的流动阻力，减小了冷却气体的使用量，提高了综合热效率，从而提高了燃气轮机的效率和功率等优点。本发明既可以用于高温涡轮静叶，也可以用于高温涡轮动叶。
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公开(公告)号：CN108343476A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810057438.1
申请日：2018-01-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种径向为双曲型并带有密封的可调静叶，包括叶尖、叶根、固定轴、旋转轴，叶尖和叶根之间分别为压力面和吸力面，压力面与吸力面的两端之间均通过曲面过渡，固定轴固定在叶尖上，旋转轴从固定轴中穿出，固定轴嵌入至机匣，旋转轴伸入至机匣中，叶尖上设置凹槽，凹槽里旋转轴的前后方均设置密封肋条，旋转轴前方的密封肋条沿周向布置，旋转轴后方的密封肋条沿叶尖中弧线的方向延伸至叶尖的端部。本发明具有减小泄漏流动，控制泄漏涡和上通道涡，提高涡轮效率的特点，更容易满足气动设计要求。
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公开(公告)号：CN106870014A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201611254468.9
申请日：2016-12-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种依据气膜孔出口速度分布而设计的开槽结构，包括进口段、开槽凹坑段，所述进口段为圆柱孔，所述开槽凹坑段包括相互连接的圆柱型气膜孔出口段和背风面凹坑段，圆柱型气膜孔出口段与进口段相连并相通，所述的背风面凹坑段为梯形体，梯形体下平面开设凹坑，凹坑的截面包括一个半圆以及分别与半圆相切的两个尾缘棱台，凹坑上以及凹坑两侧的背风面凹坑段上各开设一个出气口。本发明依据冷气喷射速度分布增加了背风面气膜孔的出口面积，降低了该区域冷气出口动量，增加了冷气覆盖效果；下游的棱台使得部分冷气向横向两侧扩张，对于冷气的利用更加充分。
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