冷却结构及翼型件的制作方法

本发明涉及航空发动机冷却设计，具体涉及一种冷却结构及翼型件。

背景技术：

1、航空发动机的性能指标的提升使得燃烧室出口温度不断提高，这给其中翼型件的冷却设计工作提出了相当高的技术挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种冷却结构及翼型件，用于改善翼型件的冷却效果。

2、第一方面，本发明提供一种冷却结构，根据本发明的实施例，所述冷却结构包括靶向壁，所述靶向壁用于被冷却气冲击，冷却气冲击所述靶向壁的靶点；

3、所述冷却结构还包括侧壁，所述侧壁自所述靶向壁突伸形成冷却通道；

4、所述冷却结构还包括第一扰流结构，所述第一扰流结构设置在所述靶点和所述侧壁之间，所述第一扰流结构自所述靶向壁突伸，所述第一扰流结构具有坡面，用于对冲击所述靶点后的冷却气施加扰动，并抬升冷却气流向所述侧壁。

5、在一个或多个实施例中，所述靶点的数量为多个，多个所述靶点沿着所述冷却通道的延伸方向排列；

6、多个所述第一扰流结构沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

7、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构连续成一个整体。

8、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构具有间隔。

9、在一个或多个实施例中，所述冷却结构还包括射击壁，所述射击壁位于所述靶向壁的对向侧，并连接所述两个侧壁形成封闭的所述冷却通道；

10、所述射击壁具有冲击孔，用于冷却气经由所述冲击孔流入所述冷却通道，并冲击所述靶向壁；

11、所述冲击孔数量为多个，多个所述冲击孔沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

12、在一个或多个实施例中，所述靶向壁具有气膜孔，用于冷却气经由所述气膜孔流出所述冷却通道，并形成气膜；

13、所述气膜孔数量为多个，多个所述气膜孔沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

14、在一个或多个实施例中，所述冷却结构还包括第二扰流结构，所述第二扰流结构自所述靶向壁凹陷，所述第二扰流结构具有凹面，用于冷却气在其中形成回流；

15、所述第二扰流结构设置在所述靶点和所述第一扰流结构之间，以使得所述第二扰流结构位于所述第一扰流结构的上游，冷却气先流经所述第二扰流结构形成回流，再流经所述第一扰流结构被扰动和抬升。

16、在一个或多个实施例中，所述靶点的数量为多个，多个所述靶点沿着所述冷却通道的延伸方向排列；

17、多个所述第一扰流结构沿着所述冷却通道的延伸方向排列；

18、多个所述第二扰流结构沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

19、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构连续成一个整体。

20、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构具有间隔。

21、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第二扰流结构连续成一个整体。

22、在一个或多个实施例中，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第二扰流结构具有间隔。

23、在一个或多个实施例中，所述冷却结构还包括射击壁，所述射击壁位于所述靶向壁的对向侧，并连接所述两个侧壁形成封闭的所述冷却通道；

24、所述射击壁具有冲击孔，用于冷却气经由所述冲击孔流入所述冷却通道，并冲击所述靶向壁；

25、所述冲击孔数量为多个，多个所述冲击孔沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

26、在一个或多个实施例中，所述靶向壁具有气膜孔，用于冷却气经由所述气膜孔流出所述冷却通道，并形成气膜；

27、所述气膜孔数量为多个，多个所述气膜孔沿着所述冷却通道的延伸方向排列。

28、第二方面，本发明提供一种翼型件，根据本发明的实施例，所述翼型件包括前述的冷却结构，所述冷却通道沿所述翼型件的径向延伸，所述靶向壁为所述翼型件外壁的一部分。

29、本发明的实施例至少具备下列之一有益效果：

30、1、在第一扰流结构坡面以及侧壁形成高换热系数区域，实现冷却通道内部的冷却气流动优化，提升冷却效率，有效降低热负荷。

31、2、与传统的连接外层壁和内层壁的扰流柱相比，第一扰流结构所承受的热载荷和离心载荷更小，可靠性好。

32、3、在第二扰流结构凹面形成高换热系数区域，实现冷却通道内部的冷却气流动优化，提升冷却效率，有效降低热负荷。

技术特征：

1.一种冷却结构，其特征在于，所述冷却结构包括靶向壁，所述靶向壁用于被冷却气冲击，冷却气冲击所述靶向壁的靶点；

2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述靶点的数量为多个，多个所述靶点沿着所述冷却通道的延伸方向排列；

3.根据权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构连续成一个整体。

4.根据权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构具有间隔。

5.根据权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括射击壁，所述射击壁位于所述靶向壁的对向侧，并连接所述两个侧壁形成封闭的所述冷却通道；

6.根据权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述靶向壁具有气膜孔，用于冷却气经由所述气膜孔流出所述冷却通道，并形成气膜；

7.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括第二扰流结构，所述第二扰流结构自所述靶向壁凹陷，所述第二扰流结构具有凹面，用于冷却气在其中形成回流；

8.根据权利要求7所述的冷却结构，其特征在于，所述靶点的数量为多个，多个所述靶点沿着所述冷却通道的延伸方向排列；

9.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构连续成一个整体。

10.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第一扰流结构具有间隔。

11.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第二扰流结构连续成一个整体。

12.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却通道的延伸方向上的多个所述第二扰流结构具有间隔。

13.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括射击壁，所述射击壁位于所述靶向壁的对向侧，并连接所述两个侧壁形成封闭的所述冷却通道；

14.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述靶向壁具有气膜孔，用于冷却气经由所述气膜孔流出所述冷却通道，并形成气膜；

15.一种翼型件，其特征在于，所述翼型件包括如权利要求1至14任一项所述的冷却结构，所述冷却通道沿所述翼型件的径向延伸，所述靶向壁为所述翼型件外壁的一部分。

技术总结
一种冷却结构及翼型件，所述冷却结构包括靶向壁，所述靶向壁用于被冷却气冲击，冷却气冲击所述靶向壁的靶点；所述冷却结构还包括侧壁，所述侧壁自所述靶向壁突伸形成冷却通道；所述冷却结构还包括第一扰流结构，所述第一扰流结构设置在所述靶点和所述侧壁之间，所述第一扰流结构自所述靶向壁突伸，所述第一扰流结构具有坡面，用于对冲击所述靶点后的冷却气施加扰动，并抬升冷却气流向所述侧壁，在所述第一扰流结构的所述坡面以及所述侧壁形成高换热系数区域，实现冷却通道内部的冷却气流动优化，提升冷却效率，有效降低热负荷。

技术研发人员：尤煜龙,丁亮,周晨,谭智勇,侯乃先
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16