涡轴发动机原理与结构第五章涡轮通用航空器维修专业
五1、涡轮的类型与组成2、涡轮的工作原理3、涡轮的结构特点4、涡轮的材料5、涡轮的冷却
5.5涡轮的冷却涡轮是发动机中承受热负荷和机械负荷最大的部件，要保证涡轮在高温下可靠地工作，除了采用热强度高的耐热合金或合金钢来制造涡轮零件外，还必须采用先进的冷却技术，针对零件温度分布情况，有效地组织冷却系统，以改善零件的工作条件，增加它的使用寿命，提高涡轮效率。
5.5涡轮的冷却对高压涡轮喷嘴导向叶片和工作叶片，采用来自发动机高压压气机的空气冷却。这些叶片的内部设计成复杂的冷却通道，采用不同的冷却方法，如对流冷却、冲击式冷却、气膜冷却等。
5.5涡轮的冷却对流冷却是最简单的冷却方法，冷却空气流通过空心的叶片。冷却空气从叶片底部和顶部的孔进入，流经叶片的内部通路，通过与壁面的热交换，将热量带走，再从叶片前后缘流出，同热的燃气流汇合。
5.5涡轮的冷却冲击式冷却（喷射式冷却）对于涡轮喷嘴导向叶片和转子叶片是较好的冷却方法。冷却空气首先流入叶型内空心的导流片（插件），导流片管上有许多小孔或缝隙作为喷嘴，冷却空气通过这些喷嘴冲击叶型内壁。
5.5涡轮的冷却这样强化了局部的换热能力，增强了冷却效果。随后冷却空气顺着叶片内壁面进行对流冷却，最后从叶片后缘流出同热燃气流汇合。
5.5涡轮的冷却气膜冷却方法可进一步改善冷却效果。冷却空气由叶片端部进入叶片内腔，通过叶片壁面上开的大量小孔流出，在叶片表面形成一层气膜，将叶片与高温燃气分隔开，达到冷却叶片的目的。但这种叶片表面开的小孔太多，制造工艺复杂，叶片强度受到一定的影响。
5.5涡轮的冷却为了加强冷却效果，在大多数现代燃气涡轮发动机上往往同时采用对流、冲击及气膜冷却三种组合的冷却方法。第一级喷嘴导向叶片首先接触从燃烧室来的高温燃气，采用对流、冲击和气膜冷却。同样，第一级转子叶片用对流、冲击和气膜冷却。第二级喷嘴导向叶片正常情况下用对流和冲击冷却。第二级转子叶片正常情况下仅用对流冷却，因为温度已经降低了。这些冷却方法组合使用可以得到制造成本、涡轮效率和使用寿命的较好平衡。
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