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公开(公告)号：CN110080827A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910271966.1
申请日：2019-04-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种带水滴形扰流柱和梯形导流体的网格缝冷却结构，涉及燃气轮机冷却技术；该结构通过在二维缝中布设系列的水滴形扰流柱，并在出口处设置导流斜面以及在斜面上有规律地布置梯形导流体而成。冷却结构包括进气腔、唇板、底板、水滴形扰流柱、唇板导流斜面、底板导流斜面、梯形导流体。其中，水滴形扰流柱阵列可减弱扰流柱后的流动分离和回流涡，减小流动阻力；水滴形扰流柱的尾部进行倒圆处理，以缓解应力集中引起的结构强度问题。唇板导流斜面和底板导流斜面形成的倾斜出气通道降低气流的法向动量，使气流更易贴附壁面形成气体保护膜；梯形导流体可分流网格缝出口的气体，改善气流在壁面分布的均匀性；提高冷却效果。
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公开(公告)号：CN110017177A
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201910271262.4
申请日：2019-04-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种带水滴形扰流柱和腰圆形导流体的网格缝冷却结构，通过在二维缝中布设水滴形扰流柱阵列，并在出口处设置导流斜面以及在斜面上有规律地布置腰圆形导流体而成。冷却结构包括进气腔、唇板、底板、水滴形扰流柱阵列、唇板导流斜面、底板导流斜面、腰圆形导流体。其中，水滴形扰流柱可减弱扰流柱后的流动分离和回流涡，减小流动阻力；水滴形扰流柱的尾端进行倒圆处理，以缓解其应力集中引起的结构强度问题。唇板导流斜面与底板导流斜面形成的倾斜出气通道降低了气流的法向动量，使气流更易贴附壁面形成气体保护膜，腰圆形导流体的布置可分流网格缝出口的气体，改善气流在壁面分布的均匀性，提高冷却效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109469512A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201910006511.7
申请日：2019-01-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种用于涡轮叶片的交叉型X气膜孔冷却结构，是在气膜孔板上沿流向布置两排交叉型X气膜孔，且两排交叉型X气膜孔通过两个圆柱形气膜孔交叉而成，两个圆柱气膜孔的出口均沿展向有一定的倾斜角度。交叉型X气膜孔使得射流更加容易的分向两边，增加射流的展向覆盖；通过前后两排交叉型X气膜孔的相互作用，在气膜孔下游形成内卷对涡，使得离开交叉型X气膜孔的冷气紧紧贴覆在近壁面处，对气膜孔下游壁面形成有效地保护。交叉型X气膜孔有两个气膜孔入口，两股冷气会在两孔交汇区域形成掺混，使得交叉型X气膜孔的两个出口的出气量更加均匀；交叉型X气膜孔具有结构简单，易于加工，且气膜覆盖效果好的特点。
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公开(公告)号：CN106593543B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201611060124.4
申请日：2016-11-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种用于涡轮叶片的拱型凹槽气膜冷却结构，通过在气膜孔出口设置拱形凹槽前缘与带倒圆角的凹槽后缘而成。拱形凹槽前缘通过将横向凹槽的底部与四分之一圆柱弧求差得到，且圆柱弧的半径小于槽深。拱形前缘有效地将气流离开气膜孔后的法向速度平顺过渡为流向速度，避免大量冷却气流直接射入主流造成冷气损失；冷却气流速度的平缓过渡，减小了射流的动量损失，使射流更好地贴覆壁面。带倒圆角的凹槽后缘减少了射流与后缘的碰撞，从而降低了冷却气流的流动阻力，使得射流更加容易的分向两边，增加冷气的展向覆盖，与此同时，还可使得爬升出凹槽的冷气紧紧贴覆在近壁面处，形成气膜对凹槽下游壁面保护,冷却效果好。
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公开(公告)号：CN110080828B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN201910297374.7
申请日：2019-04-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种带线轴型扰流柱及双倒圆出口的网格缝气膜冷却结构，由唇板、线轴型扰流柱、底板组成，唇板与底板形成二维缝结构，在二维缝结构中设置线轴型扰流柱用来导流和强化结构；线轴型扰流柱采用顺排或叉排布置方式，网格缝出口处为双倒圆结构，唇板和底板的外部型面平齐，减小对叶片气动性能的影响。线轴型扰流柱消除了扰流柱后的低速回流涡，有效提高网格缝内部的换热强度；线轴型扰流柱使得网格缝内的换热面积极大增加，网格缝内的换热增强；有效地减小缝内冷气的气动损失、增强冷气的流向覆盖效果。网格缝出口双倒圆结构，使得冷气离开网格缝后不会直接射入主流，有效地贴附在壁面附近区域，增强缝后气膜的贴附能力。
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公开(公告)号：CN110130996A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910385114.5
申请日：2019-05-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种带鱼尾形扰流柱的网格缝冷却结构，涉及燃气轮机冷却技术，用于燃气轮机涡轮叶片冷却。该冷却结构通过在二维网格缝设置鱼尾形扰流柱、在出口布置双斜面出口而成；其包括进气腔，唇板，底板，鱼尾形扰流柱，唇板导流斜面和底板导流斜面各部件。其中鱼尾形扰流柱后端的鱼尾形结构根据仿生学设计，可大大减弱常规圆柱扰流柱后的流动分离和回流涡，进而减小网格缝通道内的流动阻力。唇板倒流斜面可消除网格缝结构出口的回流涡现象，减小出口处的流动阻力。唇板与底板形成的双斜面出气通道降低气流的法向动量，导流斜面拐角处的倒圆增强了冷气的贴壁性，冷气流经网格缝结构后在下游形成覆盖并对叶片起到保护作用。
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公开(公告)号：CN110043326A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910297367.7
申请日：2019-04-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种带椭圆型扰流柱及导流锥出口的网格缝气膜冷却结构，由唇板、底板、椭圆型扰流柱和导流锥组成；其中，唇板为燃气侧，底板为冷气侧，唇板与底板共同形成二维网格缝结构，唇板边缘与底板上倾斜段的起始点沿流向平齐；网格缝结构中设置椭圆型扰流柱用来导流和强化结构，网格缝出口处底板上设置导流锥，在唇板上设有锥形导流槽，底板上的导流锥表面与唇板上的锥形导流槽表面分布平行；使得冷气离开网格缝贴覆在壁面附近区域，以增强冷却气膜的展向覆盖。网格缝结构可提高网格缝内换热面积并使叶片内部换热增强；椭圆型扰流柱可减小冷却气体的流动阻力，减弱扰流柱后回流涡的强度，增强扰流柱后区域的换热强度。
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