用于冷却涡轮护罩后缘的系统及方法技术方案

一种包括本体(42)的护罩节段(40)，该本体(42)包括前缘(44)、后缘(46)、第一侧缘(48)和第二侧缘(50)、以及一对相对的侧向侧(52,54)。第一侧向侧(52)构造成与具有冷却流体的腔(56)对接，而第二侧向侧(54)朝热气体流动路径(47)定向。护罩节段(40)包括设置在本体(42)内的至少一个通道，其中至少一个通道包括：第一部分，其从后缘(46)的上游朝后缘(46)沿从前缘(44)到后缘(46)的第一方向延伸；第二部分，其从后缘(46)到后缘的上游(44)沿从后缘(46)到前缘(44)的第二方向延伸；以及第三部分，其从后缘(46)的上游朝后缘(46)沿第一方向延伸。

System and method for cooling trailing edge of turbine shield

A shroud section (40) including a body (42) including a leading edge (44), a trailing edge (46), a first side edge (48) and a second side edge (50), and a pair of opposing lateral sides (52,54) (42). The first lateral side (52) is configured to be butted with a cavity (56) having a cooling fluid, while the second lateral side (54) is directed toward the hot gas flow path (47). The shield segment (40) arranged in the body (42) in at least one channel, wherein at least one channel includes: the first part, from the trailing edge (46) upstream towards the trailing edge (46) along the (44) from the leading edge to the trailing edge (46) extending in a first direction; the second part, from the after the edge (46) to (44) along the trailing edge of the upstream from the trailing edge (46) to the front (44) extending second direction; and the third part, from the trailing edge (46) upstream towards the trailing edge (46) extending along a first direction.

【技术实现步骤摘要】
用于冷却涡轮护罩后缘的系统及方法
本文公开的主题涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮护罩。
技术介绍
诸如燃气涡轮发动机的涡轮机可包括压缩机、燃烧器和涡轮。气体在压缩机中压缩，与燃料组合，且然后被给送到燃烧器中，在燃烧器中气体/燃料混合物燃烧。高温和高能排出流体然后沿热气体路径给送到涡轮，在涡轮处，流体的能量转换成机械能。沿热气体路径的高温可加热涡轮构件(例如，涡轮护罩)，引起构件的退化。
技术实现思路
在范围上与原来提出的主题相当的某些实施例在下文中概述。这些实施例不旨在限制提出的主题的范围，而是，这些实施例仅旨在提供主题的可能形式的简要概括。实际上，主题可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。按照第一实施例，提供了一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段。护罩节段包括本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且一对相对的侧向侧中的第二侧向侧朝热气体流动路径定向。护罩还包括设置在后缘附近第二侧向侧上本体内的至少一个通道，其中至少一个通道包括：第一部分，其从后缘的上游朝后缘沿从前缘到后缘的第一方向延伸；第二部分，其从后缘到后缘的上游沿从后缘到前缘的第二方向延伸；以及第三部分，其从后缘的上游朝后缘沿第一方向延伸。至少一个通道构造成接收来自腔的冷却流体来冷却后缘。按照第二实施例，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧系统、以及涡轮区段。涡轮区段包括：外壳；联接至外壳的外护罩节段；联接至外护罩节段来形成腔的内护罩节段，腔构造成接收来自压缩机的冷却流体。内护罩节段包括：本体，其具有前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与腔对接，且一对相对的侧向侧中的第二侧向侧朝热气体流动路径定向。内护罩节段包括设置在后缘附近第二侧向侧上本体内的多个通道，其中各个通道布置成蛇形图案。多个通道构造成接收来自腔的冷却流体来冷却后缘。按照第三实施例，提供了一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段。护罩节段包括本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且一对相对的侧向侧中的第二侧向侧朝热气体流动路径定向。护罩节段还包括设置在后缘附近第二侧向侧上本体内的多个通道，其中各个通道布置成蛇形图案，且各个通道包括设置在后缘上游的自由端。护罩节段还包括多个入口通路。多个入口通路中的相应入口通路在后缘的上游联接至多个通道的相应通道的相应自由端，其中相应入口通路从相应自由端延伸至第一侧向侧，且相应入口通路构造成将冷却流体从腔提供至相应通道来冷却后缘。本专利技术的第一技术方案提供了一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段，包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在所述前缘与所述后缘之间且在所述第一侧缘与所述第二侧缘之间的一对相对的侧向侧，其中所述一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且所述一对相对的侧向侧中的第二侧向侧构造成朝热气体流动路径定向；以及设置在所述后缘附近所述第二侧向侧上所述本体内的至少一个通道，其中所述至少一个通道包括：第一部分，其从所述后缘的上游朝所述后缘沿从所述前缘到所述后缘的第一方向延伸；第二部分，其从所述后缘到所述后缘的上游沿从所述后缘到所述前缘的第二方向延伸；以及第三部分，其从所述后缘的上游朝所述后缘沿所述第一方向延伸；以及其中所述至少一个通道构造成接收来自所述腔的所述冷却流体来冷却所述后缘。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，所述第一部分、所述第二部分、以及所述第三部分是线性的。本专利技术的第三技术方案是在第二技术方案中，所述至少一个通道包括在所述后缘附近将所述第一部分联接至所述第二部分的第一弯曲部分。本专利技术的第四技术方案是在第三技术方案中，所述至少一个通道包括在所述后缘的上游将所述第二部分联接至所述第三部分的第二弯曲部分。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中，所述第一部分、所述第二部分、以及所述第三部分是关于彼此平行的。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个通道布置成蛇形图案。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，所述第一部分包括第一自由端，所述护罩节段包括入口通路，其联接至所述第一自由端且沿径向方向从所述第一自由端延伸至所述第一侧向侧，且所述入口通路构造成将所述冷却流体从所述腔提供至所述至少一个通道。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，所述第三部分包括设置在所述后缘处的第二自由端，且所述至少一个通道构造成在所述后缘处经由所述第二自由端将所述冷却流体从所述本体排出。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，所述第一部分相比于所述第二部分和所述第三部分定位更靠近从所述前缘延伸至所述后缘的所述本体的中心轴线。本专利技术的第十技术方案是在第九技术方案中，所述第二部分相比于所述第三部分定位更靠近所述中心轴线。本专利技术的第十一技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个通道被放电加工到所述本体中。本专利技术的第十二技术方案是在第一技术方案中，所述本体具有从所述前缘至所述后缘的一段长度，且至少第一通道全部设置在所述长度的最后四分之一内。本专利技术的第十三技术方案是在第一技术方案中，包括硬钎焊到所述第二侧向侧的预烧结预成形件层，其中所述预烧结预成形件层包括构造成与所述热气体流动路径对接的第一表面和与所述本体一起限定所述至少一个通道的第二表面。本专利技术的第十四技术方案提供了一种燃气涡轮发动机，包括：压缩机；燃烧系统；以及涡轮区段，其包括：外壳；联接至所述外壳的外护罩节段；联接至所述外护罩节段来形成腔的内护罩节段，所述腔构造成接收来自所述压缩机的冷却流体，其中所述内护罩节段包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在所述前缘与所述后缘之间且在所述第一侧缘与所述第二侧缘之间的一对相对的侧向侧，其中所述一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与所述腔对接，且所述一对相对的侧向侧中的第二侧向侧朝热气体流动路径定向；设置在所述后缘附近所述第二侧向侧上所述本体内的多个通道，其中各个通道布置成蛇形图案；以及其中所述多个通道构造成接收来自所述腔的所述冷却流体来冷却所述后缘。本专利技术的第十五技术方案是在第十四技术方案中，所述多个通道中的每个通道包括第一自由端和第二自由端，所述内护罩节段包括联接至所述多个通道的相应通道的相应第一自由端的多个入口通路的相应入口通路，所述多个入口通路从相应第一自由端延伸至所述第一侧向侧，且所述多个入口通路构造成将所述冷却流体从所述腔提供至所述多个通道。本专利技术的第十六技术方案是在第十五技术方案中，所述多个通道的各个第二自由端设置在所述后缘处，且所述多个通道构造成在所述后缘处经由所述第二自由端将所述冷却流体从所述本体排出。本专利技术的第十七技术方案是在第十四技术方案中，所述本体具有从所述前缘至所述后缘的一段长度，且所述多个通道全部设置在所述长度的最后四分之一内。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在燃气涡轮发动机(10)的涡轮区段(18)中使用的护罩节段(40)，包括：本体(42)，其包括前缘(44)、后缘(46)、第一侧缘(48)、第二侧缘(50)，以及在所述前缘(44)与所述后缘(46)之间且在所述第一侧缘(48)与所述第二侧缘(50)之间的一对相对的侧向侧(52,54)，其中所述一对相对的侧向侧(52,54)中的第一侧向侧(52)构造成与具有冷却流体的腔(56)对接，且所述一对相对的侧向侧(52,54)中的第二侧向侧(54)朝热气体流动路径(47)定向；以及设置在所述后缘(46)附近所述第二侧向侧(54)上所述本体(42)内的至少一个通道，其中所述至少一个通道包括：第一部分，其从所述后缘(46)的上游朝所述后缘(46)沿从所述前缘(44)到所述后缘(46)的第一方向延伸；第二部分，其从所述后缘(46)到所述后缘(46)的上游沿从所述后缘(46)到所述前缘(44)的第二方向延伸；以及第三部分，其从所述后缘(46)的上游朝所述后缘(46)沿所述第一方向延伸；以及其中所述至少一个通道构造成接收来自所述腔(56)的所述冷却流体来冷却所述后缘(46)。

【技术特征摘要】
2015.12.16 US 14/9714781.一种用于在燃气涡轮发动机(10)的涡轮区段(18)中使用的护罩节段(40)，包括：本体(42)，其包括前缘(44)、后缘(46)、第一侧缘(48)、第二侧缘(50)，以及在所述前缘(44)与所述后缘(46)之间且在所述第一侧缘(48)与所述第二侧缘(50)之间的一对相对的侧向侧(52,54)，其中所述一对相对的侧向侧(52,54)中的第一侧向侧(52)构造成与具有冷却流体的腔(56)对接，且所述一对相对的侧向侧(52,54)中的第二侧向侧(54)朝热气体流动路径(47)定向；以及设置在所述后缘(46)附近所述第二侧向侧(54)上所述本体(42)内的至少一个通道，其中所述至少一个通道包括：第一部分，其从所述后缘(46)的上游朝所述后缘(46)沿从所述前缘(44)到所述后缘(46)的第一方向延伸；第二部分，其从所述后缘(46)到所述后缘(46)的上游沿从所述后缘(46)到所述前缘(44)的第二方向延伸；以及第三部分，其从所述后缘(46)的上游朝所述后缘(46)沿所述第一方向延伸；以及其中所述至少一个通道构造成接收来自所述腔(56)的所述冷却流体来冷却所述后缘(46)。2.根据权利要求1所述的护罩节段(40)，其特征在于，所述第一部分、所述第二部分、以及所述第三部分是线性的。3.根据权利要求2所述的护罩节段(40)，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：ML本杰明，BP莱西，D帕尔，SJ阮，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US