公开(公告)号：CN110259520A

公开(公告)日：2019-09-20

申请号：CN201910617195.7

申请日：2019-07-10

Applicant: 西北工业大学 ,  中国航发四川燃气涡轮研究院

Inventor： 刘存良 ,  王睿 ,  王瑞东 ,  黄维娜 ,  陈磊

IPC: F01D5/18

Abstract: 本发明公开了一种异型气膜冷却孔的设计方法，对异型气膜冷却孔进行设计，确定各类孔型的基本数据，建立计算模型；计算得到其扩张面积比，对于各个参数之间的相互影响以及其影响机理有较充分的研究。该设计方法有利于指导工程实践。通过对于常见的异型气膜冷却孔在不同射流角和扩张角下进行数值模拟，并比较匹配不同模化参数，包括吹风比、动量比和速度比下绝热冷效、孔中截面温度场以及孔内温度和速度场，得到需要匹配的模化参数，并总结出孔型与该参数变化的规律，找出一定孔型下最佳的模化参数，从而可以根据最佳模化参数反解出孔型参数，对设计异型气膜冷却孔提供简单易行的设计方法。

公开(公告)号：CN106555617B

公开(公告)日：2018-07-10

申请号：CN201710005839.8

申请日：2017-01-05

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 刘存良 ,  王瑞东

IPC: F01D5/18

Abstract: 一种有斜下吹式气膜冷却孔的涡轮叶片，在该涡轮叶片压力面上15％～75％的压力面弦长区域L内分布有多个斜下吹式气膜孔。所述各斜下吹式气膜孔孔口中心的位置h＝5％H。所述各斜下吹式气膜孔斜下吹式气膜孔另一端的孔口与涡轮叶片的冷气进气腔连通。各斜下吹式气膜孔沿涡轮叶片流向倾斜，形成了流向倾斜角α；同时该斜下吹式气膜孔在展向向下倾斜，形成了展向倾斜角β。本发明中涉及的斜下吹式气膜孔排可以在小吹风比下实现良好的气膜冷却效果，经过CFD数值模拟发现，本发明在整体吹风比0.5的下就可以实现对端壁压力面区域的全覆盖，且平均气膜冷却效率不低于0.2，相比常规的压力面侧端壁冷却方法，冷气用量至少减少了30％。

公开(公告)号：CN106555617A

公开(公告)日：2017-04-05

申请号：CN201710005839.8

申请日：2017-01-05

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 刘存良 ,  王瑞东

IPC: F01D5/18

Abstract: 一种有斜下吹式气膜冷却孔的涡轮叶片，在该涡轮叶片压力面上15％～75％的压力面弦长区域L内分布有多个斜下吹式气膜孔。所述各斜下吹式气膜孔孔口中心的位置h＝5％H。所述各斜下吹式气膜孔斜下吹式气膜孔另一端的孔口与涡轮叶片的冷气进气腔连通。各斜下吹式气膜孔沿涡轮叶片流向倾斜，形成了流向倾斜角α；同时该斜下吹式气膜孔在展向向下倾斜，形成了展向倾斜角β。本发明中涉及的斜下吹式气膜孔排可以在小吹风比下实现良好的气膜冷却效果，经过CFD数值模拟发现，本发明在整体吹风比0.5的下就可以实现对端壁压力面区域的全覆盖，且平均气膜冷却效率不低于0.2，相比常规的压力面侧端壁冷却方法，冷气用量至少减少了30％。

公开(公告)号：CN107269319A

公开(公告)日：2017-10-20

申请号：CN201710403602.5

申请日：2017-06-01

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 刘存良 ,  何超 ,  王瑞东 ,  魏建生 ,  朱惠人

IPC: F01D5/18

CPC classification number: F01D5/186 ,  F05D2220/32 ,  F05D2240/30 ,  F05D2260/202 ,  F05D2260/2214

Abstract: 本发明公开了一种带有球面凹坑的涡轮叶片尾缘扰流半劈缝冷却结构，通过在叶片尾缘压力面切除部分壁面，保留叶片尾缘吸力面一侧的壁面与间隔的分隔肋形成多个半劈缝结构，球面凹坑设置在半劈缝壁面。该半劈缝冷却结构对于叶片尾缘压力面是气膜冷却，对于叶片尾缘吸力面则是内部冷却；冷气膜既要隔绝叶片尾缘压力面的燃气对尾缘区域的加热，还要吸收叶片尾缘吸力面的燃气通过尾缘壁导入的热量。在不增加气膜出流量的前提下，通过扰流结构提高气膜对流换热系数以及换热面积、增强半劈缝气膜冷却的对流换热强度，从而提高叶片尾缘的冷却效果。半劈缝冷却结构有效地降低吸力面的最高温度和平均温度，避免涡轮叶片的吸力面高温烧蚀。