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公开(公告)号：CN114264186A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111543471.3
申请日：2021-12-16
Applicant: 上海交通大学
IPC: F28F9/00
Abstract: 本发明提供了一种增材制造环形微通道换热器及其加工方法，包括多个增材制造的微通道换热器单元，多个微通道换热器单元通过壁面相互连接形成整体的环形换热器；每个微通道换热器单元设置有多个交替叠加的冷流体流道和热流体流道，冷流体流道和热流体流道通过换热壁面热交换。换热器的集气腔嵌入到换热通道中。本发明的增材制造换热器克服了当前的微通道换热器的相关技术问题，具有高传热性能，流阻低，耐高压强度，以及重量轻的优点。
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公开(公告)号：CN109812301A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910168149.3
申请日：2019-03-06
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种具有横向通气孔的涡轮叶片双层壁冷却结构，涉及涡轮叶片冷却结构领域，其特征在于，包括外层壁、内层壁、短隔板和长隔板，涡轮叶片的外层壁上设置有气膜孔，内层壁上设置有射流孔，短隔板连接在外层壁和内层壁之间将外层壁和内层壁之间的空间分隔为至少两个冷却单元，短隔板上设有横向通气孔，内层壁围成的腔室被长隔板分隔，且至少分隔为两个进气腔室。本发明改善了冷却气膜的附壁效果，提高了气膜的冷却效率；平衡了涡轮叶片上游和下游的气膜孔冷却气体流量，使得涡轮叶片冷却更均匀，同时改善涡轮叶片尾缘冷却效果；增加了换热面积，减轻了涡轮叶片重量，加工简单，容易实现。
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公开(公告)号：CN102979583B
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201210550529.1
申请日：2012-12-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种用于燃气轮机涡轮叶片的分离式柱肋冷却结构，包括叶片内部冷却流道和多个分离式柱肋，该叶片内部冷却流道由叶片的压力侧壁面和吸力侧壁面围构而成，该多个分离式柱肋设置于叶片内部冷却流道之中，并且在压力侧壁面与吸力侧壁面之间形成阵列布置，该分离式柱肋的两端分别与压力侧壁面和吸力侧壁面固定相连，所述分离式柱肋上沿气流流动方向开设有贯通的纵向缝隙。本发明提高了对涡轮叶片的冷却性能，并为叶片内部冷却流道提供了充分的强度支撑，同时大幅度下降了对空气的流动阻力，可用于燃气轮机涡轮叶片的中部或尾缘。
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公开(公告)号：CN103542748A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310531065.4
申请日：2011-07-28
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有针肋-凹陷复合阵列结构的热沉，包括冷却通道、多个针肋、多个凹陷、基板和顶板；基板和顶板分别具有相对的内壁面；冷却通道被限定于该两个内壁面之间；基板的内壁面上设置有多个针肋，组成针肋阵列；针肋阵列错列布置；基板或顶板两者中，至少基板的内壁面上设置有多个凹陷，组成凹陷阵列；冷却通道中，横向方向上针肋间具有最小流动横截面，至少一个最小流动横截面处设有凹陷，并且，纵向方向上多个凹陷错列排列，构成凹陷阵列；针肋阵列与凹陷阵列共同构成针肋-凹陷复合阵列结构。本发明还公开了前述热沉的布置方法。本发明具有比常规针肋阵列热沉更高的传热性能，相同甚至更低的流阻，因此具有更高的综合热性能。
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公开(公告)号：CN102979583A
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN201210550529.1
申请日：2012-12-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种用于燃气轮机涡轮叶片的分离式柱肋冷却结构，包括叶片内部冷却流道和多个分离式柱肋，该叶片内部冷却流道由叶片的压力侧壁面和吸力侧壁面围构而成，该多个分离式柱肋设置于叶片内部冷却流道之中，并且在压力侧壁面与吸力侧壁面之间形成阵列布置，该分离式柱肋的两端分别与压力侧壁面和吸力侧壁面固定相连，所述分离式柱肋上沿气流流动方向开设有贯通的纵向缝隙。本发明提高了对涡轮叶片的冷却性能，并为叶片内部冷却流道提供了充分的强度支撑，同时大幅度下降了对空气的流动阻力，可用于燃气轮机涡轮叶片的中部或尾缘。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101581235A
公开(公告)日：2009-11-18
申请号：CN200910053749.1
申请日：2009-06-25
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
CPC classification number: F28F3/022
Abstract: 本发明涉及一种涡轮叶片内部针肋凹陷复合冷却结构，包括：叶片流道、针肋，其特征在于，还包括凹陷，叶片流道内设有针肋，叶片流道至少一个内壁面上设有凹陷，所述凹陷在叶片流道内差排布置，凹陷形状为半球形、或半球形的一部分、或截去顶部的圆锥形。本发明中的针肋与叶片流道内两壁面分别连接，一方面提高了冷却流体的换热面积；另一方面加固了通道。凹陷使冷却流体流过时，产生涡流，提高了气流与叶片流道壁面以及针肋表面的对流换热效果；同时，气流流过凹陷时，减少了流体下游对针肋的直接撞击，从而避免了流动损失的增大，同时也增大了热交换的面积。
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公开(公告)号：CN118815548A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202411144629.3
申请日：2024-08-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明提供了一种涡轮叶片前缘端壁气膜冷却结构及涡轮发动机，包括：叶片主体和端壁主体，所述叶片主体设置在所述端壁主体上；所述叶片主体的根部与所述端壁主体连接设置，所述叶片主体的根部与所述端壁主体的连接位置处设置有连接结构，连接结构为倒角结构或倒圆结构；位于所述叶片主体前缘的所述倒角结构上设置有TPMS多孔结构，所述TPMS多孔结构与所述端壁主体内部的冷气腔室相连通。本发明通过在倒角结构上设置TPMS发散冷却结构，结合叶片前缘上游端壁上的圆柱形气膜孔和扩张形气膜孔，能够为涡轮叶片前缘根部端壁处提供更加高效的冷却，也能够为涡轮叶片的下游叶根处提供高效的冷却。
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公开(公告)号：CN112780356B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110229847.7
申请日：2021-03-02
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明提供了一种带有表面凹陷的气膜冷却结构，包括：凹陷结构和气膜孔，气膜孔与凹陷结构平滑连接；气流通过气膜孔蔓延到凹陷结构形成气膜，气膜扩散至涡轮叶片表面；凹陷结构包括第一凹陷和第二凹陷，第一凹陷的内壁面上设置有第二凹陷，第二凹陷的内壁上设置有气膜孔；气膜孔的气膜孔口上设置有倒圆结构或者斜切结构；和/或，第一凹陷的后部边缘上设置有倒圆结构或者斜切结构。本发明还提供了一种涡轮叶片，涡轮叶片的壁面上设置有阵列排列的气膜冷却结构；凹陷抑制了下游壁面上气膜流动形成的反向涡对；气膜孔和双凹陷结构使得气膜孔流出的气流紧贴壁面。本发明比常规的斜孔，具有更高的气膜冷却效率、加工效率和更低的加工成本。
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公开(公告)号：CN113898415B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202111203932.2
申请日：2021-10-15
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/14
Abstract: 本发明提供了一种用于提高低压涡轮叶片气动效率的结构，包括：吸力面、压力面、凹陷和叶片本体，吸力面为叶片本体的外凸面，压力面为叶片本体的内凹面；凹陷成对地设置在吸力面上，凹陷与气流之间具有倾角β；当气流流过叶片本体的表面时，凹陷的一端吸附低能流体，并使低能流体在凹陷内沿倾斜方向螺旋流动形成螺旋涡流，并从凹陷的另一端排出；其中，气流包括低能流体和高能流体。本发明通过涡轮叶片表面上的倾斜凹陷内部产生螺旋形移动的涡流，在凹陷的下游段上产生了高强度和大范围流动附着，延迟了叶片本体后部壁面上的流动分离，使其获得更好的涡轮叶片减阻效果。
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公开(公告)号：CN112780356A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202110229847.7
申请日：2021-03-02
Applicant: 上海交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明提供了一种带有表面凹陷的气膜冷却结构，包括：凹陷结构和气膜孔，气膜孔与凹陷结构平滑连接；气流通过气膜孔蔓延到凹陷结构形成气膜，气膜扩散至涡轮叶片表面；凹陷结构包括第一凹陷和第二凹陷，第一凹陷的内壁面上设置有第二凹陷，第二凹陷的内壁上设置有气膜孔；气膜孔的气膜孔口上设置有倒圆结构或者斜切结构；和/或，第一凹陷的后部边缘上设置有倒圆结构或者斜切结构。本发明还提供了一种涡轮叶片，涡轮叶片的壁面上设置有阵列排列的气膜冷却结构；凹陷抑制了下游壁面上气膜流动形成的反向涡对；气膜孔和双凹陷结构使得气膜孔流出的气流紧贴壁面。本发明比常规的斜孔，具有更高的气膜冷却效率、加工效率和更低的加工成本。
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