具体技术细节
[0007] 本发明为解决上述技术问题，提供一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，通过微细竹管状的冷却通道在近壁表面合理密集排布，强化内部对流换热，在有效增大换热面积的同时，通过旋流竹节提升管内湍流度，提高换热系数，从而提升对流换热性能。
[0008] 本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0009] 一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，所述的涡轮叶片为中空结构，涡轮叶片中间的中部冷却介质腔通入有冷却介质；
[0010] 在涡轮叶片且靠近燃气表面的壁体内布置有若干条冷却通道，若干条所述的冷却通道以阵列的形式进行排布，并形成微细管阵；相邻的两条冷却通道采用正、反布置，且介质流动方向相反；
[0011] 每条冷却通道为竹竿状结构，其包括有交替设置的N+1个圆形管道和N个旋流竹节，所述的圆形管道和旋流竹节首尾依次相连并相通。
[0012] 优选地，若干条所述的冷却通道沿着涡轮叶片的叶片前缘至叶片尾缘的方向进行排布，每条冷却通道的介质流动方向与涡轮叶片上中部冷却介质腔内介质的流动方向相同或相反。
[0013] 优选地，与中部冷却介质腔内介质的流动方向相同的冷却通道为正向冷却通道，并采用单独进气；与中部冷却介质腔内介质的流动方向相反的冷却通道为反向冷却通道，所述的反向冷却通道与中部冷却介质腔相连通，中部冷却介质腔为反向冷却通道提供冷却介质。
[0014] 优选地，所述涡轮叶片内的中部冷却介质腔的横截面形状与涡轮叶片的横截面形状相同。
[0015] 优选地，所述的旋流竹节为“灯笼”形。
[0016] 优选地，所述的旋流竹节为类“圆台”形，旋流竹节内的旋流腔体是由同轴依次设置的圆锥段和弧形段组成，所述圆锥段和弧形段的连接处切向过度。
[0017] 优选地，所述旋流腔体中的弧形段采用等曲率设计，弧形段的圆心处于圆形管道内壁的延长线上，设弧形段的半径为r，圆形管道的内径为d，r/d＝0.3～0.5。
[0018] 优选地，所述圆锥段的壁面与圆形管道延长线之间的夹角角度为α，α的取值范围为30°～45°。
[0019] 优选地，相邻的两条冷却通道之间旋流竹节采用反向、交错布置。
[0020] 本发明与现有技术相比产生的有益效果是：
[0021] 1、本申请在涡轮叶片的壁体中设置多条密集布置的冷却通道，并形成微细管阵，增加了冷却通道的换热面积，强化内部对流换热，在有限的冷却介质流量下，提高了冷却效果。
[0022] 2、本申请在冷却通道上布置多个旋流竹节，低温流体进入到旋流竹节内时，流体沿着旋流腔体的内壁回流并产生逆时针旋涡，提升了流体流动的湍流度，增大了对流换热系数，提高了冷却效果。
[0023] 3、本申请中相邻的两条冷却通道采用介质流动方向相反的方式进行设置，且相邻的两条冷却通道之间旋流竹节采用反向、交错布置，使得涡轮叶片中靠近燃气表面的壁体冷却效果更加均匀。
法律保护范围
涉及权利要求数量9：其中独权1项，从权-1项
1.一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述的涡轮叶片为中空结构，涡轮叶片中间的中部冷却介质腔(2)通入有冷却介质；
在涡轮叶片且靠近燃气表面的壁体内布置有若干条冷却通道(1)，若干条所述的冷却通道(1)以阵列的形式进行排布，并形成微细管阵；相邻的两条冷却通道(1)采用正、反布置，且介质流动方向相反；
每条冷却通道(1)为竹竿状结构，其包括有交替设置的N+1个圆形管道(11)和N个旋流竹节(12)，所述的圆形管道(11)和旋流竹节(12)首尾依次相连并相通。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：若干条所述的冷却通道(1)沿着涡轮叶片的叶片前缘至叶片尾缘的方向进行排布，每条冷却通道(1)的介质流动方向与涡轮叶片上中部冷却介质腔(2)内介质的流动方向相同或相反。
3.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：与中部冷却介质腔(2)内介质的流动方向相同的冷却通道(1)为正向冷却通道，并采用单独进气；与中部冷却介质腔(2)内介质的流动方向相反的冷却通道(1)为反向冷却通道，所述的反向冷却通道与中部冷却介质腔(2)相连通，中部冷却介质腔(2)为反向冷却通道提供冷却介质。
4.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述涡轮叶片内的中部冷却介质腔(2)的横截面形状与涡轮叶片的横截面形状相同。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述的旋流竹节(12)为“灯笼”形。
6.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述的旋流竹节(12)为类“圆台”形，旋流竹节(12)内的旋流腔体是由同轴依次设置的圆锥段(121)和弧形段(122)组成，所述圆锥段(121)和弧形段(122)的连接处切向过度。
7.根据权利要求6所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述旋流腔体中的弧形段(122)采用等曲率设计，弧形段(122)的圆心处于圆形管道(11)内壁的延长线上，设弧形段(122)的半径为r，圆形管道(11)的内径为d，r/d＝0.3～0.5。
8.根据权利要求7所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：所述圆锥段(121)的壁面与圆形管道(11)延长线之间的夹角角度为α，α的取值范围为30°～45°。
9.根据权利要求6所述的一种涡轮叶片近壁管阵冷却结构，其特征在于：相邻的两条冷却通道(1)之间旋流竹节(12)采用反向、交错布置。
