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申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所
摘要：本发明涉及一种发动机涡轮叶片鳃区非均匀间距气膜冷却布局结构，旨在解决涡轮叶片鳃区流动复杂诱导气膜出流分布不均的问题，该布局结构通过细致分析涡轮叶片鳃区的流动特性和几何因素，将叶片鳃区划分成叶根区域、叶中区域和叶尖区域等三个区域，叶中区域的气膜孔采用标准间距，以保证流动相对均匀区域的有效气膜冷却覆盖。而在叶根区域和叶尖区域，由于受到马蹄涡、通道涡和叶尖泄漏流等复杂流动影响，气膜孔的间距被设计为非均匀间距，以适应各自区域的特定冷却需求，从而有效提升这些区域的冷却效率和均匀性。此外，非均匀间距的设计还有助于减少气膜冷却与二次流动的掺混损失，确保气膜的稳定性，实现对涡轮叶片鳃区的有效气膜冷却。
主权项：1.一种发动机涡轮叶片鳃区非均匀间距气膜冷却布局结构，包括以涡轮轴线为中心而在周向上均匀分布设置的多个发动机涡轮叶片，其特征在于，对于在弦向上位于涡轮叶片前缘与叶片主体之间的叶片过渡鳃区，根据所述叶片过渡鳃区表面区域的流动特性和几何因素，沿叶片展向从叶根到叶尖将所述叶片过渡鳃区依次划分为叶根区域、叶中区域和叶尖区域，所述叶根区域、叶中区域和叶尖区域的叶片表面上均以阵列方式分布设置有气膜孔，其中，所述叶根区域在展向上覆盖从叶根到叶中部分的叶片表面的流动受马蹄涡和通道涡影响的区域，所述叶尖区域在展向上覆盖从叶尖到叶中部分的叶片表面的流动受叶尖泄漏流影响的区域，所述叶中区域在展向上位于所述叶根区域与叶尖区域之间并覆盖叶片表面的流动相对较为均匀的区域，并且其中，所述叶中区域相邻各气膜孔在展向上的孔间距P被设计为标准间距，以实现对叶片表面流动相对均匀区域的有效气膜冷却覆盖，所述叶根区域相邻各气膜孔在展向上的孔间距被设计为非均匀间距P1，所述非均匀间距P1大于叶中区域的孔间距P，以适应叶根区域复杂流动条件下的冷却需求，并减少气膜冷却与二次流动的掺混损失，从而提升该区域的冷却效率和冷却均匀性，所述叶尖区域相邻各气膜孔在展向上的孔间距被设计为非均匀间距P2，所述非均匀间距P2大于叶中区域的孔间距P，以增强受叶尖泄漏流影响区域的冷却效果，确保气膜冷却在该区域的稳定性和均匀性。
全文数据：
权利要求：
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