用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁以及設(shè)置該用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]雙層壁為航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要結(jié)構(gòu)形式。雙層壁葉片為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分之一。
[0003]如圖1和圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中雙層壁葉片由內(nèi)外兩層壁構(gòu)成，壁間為空腔12，通常在空腔12中布置擾流柱9、10、11，在內(nèi)壁布置冷氣孔1、2、3、4，冷氣由內(nèi)壁上的沖擊孔進(jìn)入雙層壁空腔結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過外壁13上的氣膜孔5、6、7、8流入主流中。
[0004]本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題:
[0005]由于從內(nèi)層壁進(jìn)入的冷卻氣流經(jīng)過雙層壁內(nèi)部的空腔12才會(huì)流動(dòng)至外層壁形成冷卻氣膜，空腔12內(nèi)的熱量提高了冷卻氣流的溫度，導(dǎo)致氣膜冷卻效率較低；
[0006]另外，雙層壁葉片壁厚較小，難以保證氣膜孔內(nèi)流動(dòng)的充分發(fā)展，這也導(dǎo)致氣膜冷卻效率較低。尤其是，要在雙層壁葉片上應(yīng)用擴(kuò)張孔結(jié)構(gòu)時(shí)，孔無法充分?jǐn)U張，難以發(fā)揮出擴(kuò)張孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的至少一個(gè)目的是提出一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁以及設(shè)置該用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在氣膜冷卻效率較低的技術(shù)問題。
[0008]本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁，包括第一層壁、第二層壁、擾流柱以及柱內(nèi)氣膜孔，其中:
[0011]所述擾流柱介于所述第一層壁、所述第二層壁之間且與所述第一層壁、所述第二層壁連為一體；
[0012]貫穿所述第一層壁的通孔、貫穿所述擾流柱的通孔以及貫穿所述第二層壁的通孔依次連通且共同形成所述柱內(nèi)氣膜孔，從所述柱內(nèi)氣膜孔的出流口流出的冷卻氣流能在所述第一層壁或所述第二層壁的表面形成冷卻氣膜。
[0013]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔為直線孔、曲線孔或折線孔。
[0014]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔為鑄造工藝加工而成。
[0015]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔接近其出流口的區(qū)段的橫截面為矩形、圓形、橢圓形或其他異形結(jié)構(gòu)。
[0016]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔接近其出流口的區(qū)段的導(dǎo)通面積大于所述柱內(nèi)氣膜孔接近其入流口的區(qū)段的導(dǎo)通面積。
[0017]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔的出流口位于所述第二層壁上，且所述出流口的出流方向與所述第二層壁上最大平面的延展方向之間存在銳角或鈍角夾角。
[0018]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔的所述出流口的出流方向與主流流向之間存在銳角。
[0019]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述柱內(nèi)氣膜孔包括至少兩個(gè)導(dǎo)通面積不同的區(qū)段，導(dǎo)通面積最大的區(qū)段位于所述第二層壁內(nèi)，導(dǎo)通面積較小的區(qū)段位于所述第一層壁以及所述擾流柱內(nèi)。
[0020]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述擾流柱的長度方向與所述第一層壁和/或所述第二層壁上最大平面的延展方向之間存在銳角或鈍角夾角，所述柱內(nèi)氣膜孔為折線孔。
[0021 ]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的優(yōu)化或任一優(yōu)化后技術(shù)方案的優(yōu)化，所述第一層壁上設(shè)置有第一冷氣孔，所述第二層壁上設(shè)置有第二冷氣孔，其中:
[0022]所述第一層壁、所述第二層壁與所述擾流柱三者之間的間隙與所述第一冷氣孔、所述第二冷氣孔相連通；
[0023]從所述第一冷氣孔的出流口流出的冷卻氣流能在所述第一層壁的表面形成冷卻氣膜，或者，從所述第二冷氣孔的出流口流出的冷卻氣流能在所述第二層壁的表面形成冷卻氣膜。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，包括本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁，其中:
[0025]所述第一層壁形成所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的內(nèi)層壁，所述第二層壁形成所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的外層壁。
[0026]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0027]由于本實(shí)用新型提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁中貫穿第一層壁的通孔、貫穿擾流柱的通孔以及貫穿第二層壁的通孔依次連通且共同形成柱內(nèi)氣膜孔，從柱內(nèi)氣膜孔的出流口流出的冷卻氣流能在第一層壁或第二層壁的表面形成冷卻氣膜，僅僅經(jīng)過柱內(nèi)氣膜孔就直接形成冷卻氣膜的冷卻氣流與現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過內(nèi)層壁冷氣孔、雙層壁內(nèi)部的空腔以及外層壁冷氣孔才形成冷卻氣膜的冷卻氣流相比冷卻氣流的溫度更低、流速更快，形成的冷卻氣膜的冷卻效率更高，柱內(nèi)氣膜孔內(nèi)流動(dòng)能夠充分發(fā)展，使得氣膜冷卻效果更好，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在氣膜冷卻效率較低的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0028]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中雙層壁葉片的剖視示意圖；
[0030]圖2為圖1所示雙層壁葉片的A部分的放大示意圖；
[0031]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的剖視示意圖；
[0032]圖4為圖3所示異形孔結(jié)構(gòu)的柱內(nèi)氣膜孔的示意圖；
[0033]圖5為圖3所示圓孔結(jié)構(gòu)的柱內(nèi)氣膜孔的示意圖；
[0034]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一種實(shí)施方式所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的柱內(nèi)氣膜孔的剖視示意圖；
[0035]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例另一種實(shí)施方式所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的柱內(nèi)氣膜孔的剖視示意圖；
[0036]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例再一種實(shí)施方式所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的柱內(nèi)氣膜孔的剖視示意圖；
[0037]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例又一種實(shí)施方式所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的柱內(nèi)氣膜孔的剖視示意圖；
[0038]附圖標(biāo)記:1、冷氣孔;2、冷氣孔;3、冷氣孔;4、冷氣孔;5、氣膜孔;6、氣膜孔;7、氣膜孔;8、氣膜孔;9、擾流柱；10、擾流柱；11、擾流柱；12、空腔(結(jié)構(gòu))；13、外壁；14、第一層壁；15、第二層壁;16、擾流柱；17、柱內(nèi)氣膜孔;171、入流口；172、出流口；18、第一冷氣孔;19、第二冷氣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面可以參照附圖圖1?圖9以及文字內(nèi)容理解本實(shí)用新型的內(nèi)容以及本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)之間的區(qū)別點(diǎn)。下文通過附圖以及列舉本實(shí)用新型的一些可選實(shí)施例的方式，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是:本實(shí)施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡(jiǎn)潔的需要本文件中無法窮舉本實(shí)用新型的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于每個(gè)技術(shù)特征的實(shí)施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實(shí)施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:可以將本實(shí)用新型提供的任一技術(shù)手段進(jìn)行替換或?qū)⒈緦?shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到新的技術(shù)方案。本實(shí)施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)所能想到的任何替代技術(shù)方案以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將本實(shí)用新型提供的任意兩個(gè)或更多個(gè)技術(shù)手段或技術(shù)特征互相進(jìn)行組合而得到的新的技術(shù)方案。
[0040]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種氣膜冷卻效率高的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁以及設(shè)置該用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
[0041]下面結(jié)合圖1?圖9對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。
[0042]如圖3?圖9所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁，包括第一層壁(可以為內(nèi)層壁)14、第二層壁(可以為外層壁)15、擾流柱16以及柱內(nèi)氣膜孔17，其中:擾流柱16介于第一層壁14、第二層壁15之間且與第一層壁14、第二層壁15連為一體；
[0043]貫穿第一層壁14的通孔、貫穿擾流柱16的通孔以及貫穿第二層壁15的通孔依次連通且共同形成柱內(nèi)氣膜孔17，從柱內(nèi)氣膜孔17的出流口 172流出的冷卻氣流能在第一層壁14或第二層壁15的表面形成冷卻氣膜。圖3中冷卻氣流從第一層壁14 一側(cè)(內(nèi)側(cè))吹來，在第二層壁15背離第一層壁14的一側(cè)(外側(cè))表面形成冷卻氣膜。
[0044]由于本實(shí)用新型提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的雙層壁中貫穿第一層壁14的通孔、貫穿擾流柱16的通孔以及貫穿第二層壁15的通孔依次連通且共同形成柱內(nèi)氣膜孔17，從柱內(nèi)氣膜孔17的出流口 172流出的冷卻氣流能在第一層壁14或第二層壁15的表面形成冷卻氣膜，僅僅經(jīng)過柱內(nèi)氣膜孔17就直接形成冷卻氣膜的冷卻氣流與現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)過內(nèi)層壁冷氣孔、雙層壁內(nèi)部的空腔以及外層壁冷氣孔才形成冷卻氣膜的冷卻氣流相比冷卻氣流的溫度更低、流速更快，柱內(nèi)氣膜孔17內(nèi)流動(dòng)能夠充分發(fā)展，氣膜冷卻效果更好，形成的冷卻氣膜的冷卻效率更高。
[0045]作為可選地實(shí)施方式，柱內(nèi)氣膜孔17為如圖6所示直線孔、曲線孔或如圖7、圖8或圖9所示折線孔。直線孔對(duì)冷卻氣流造成的氣動(dòng)損失較小。曲線孔與折線孔可以將冷卻氣流的方向調(diào)整至更為貼近待冷卻表面(第一層壁14或第二層壁15的表面，優(yōu)選為第二層壁15的表面)的方向。
[0046]作為可選地實(shí)施方式，