涡轮叶片制造技术

技术编号:15786140 阅读:173 留言:0更新日期:2017-07-09 10:38
一种涡轮叶片。一种翼型件(78)包括一个或更多个内部冷却回路(120,122,124)。冷却回路还可包括近壁冷却筛网(176),其将供应通路(172)流体地联接至筛网气室(182)。筛网气室(182)可设置邻近于翼型件(78)的外表面,其具有在筛网气室(182)和翼型件(78)的外表面之间延伸的多个膜孔(200)。筛网气室(182)还可包括确定大小为有助于膜孔(200)的加工而没有对翼型件(78)的内部(96)的损坏的横截面积。

turbine blade

Turbine blade. An airfoil (78) includes one or more internal cooling loops (120122124). The cooling circuit may also include a near wall cooling screen (176) that fluidly connects the supply path (172) to the screen air chamber (182). The screen air chamber (182) may be provided with an outer surface adjacent to the airfoil (78) having a plurality of film holes (200) extending between the screen air chamber (182) and the outer surface of the airfoil (78). The screen air chamber (182) may also include a cross-sectional area defining a size that is helpful to the machining of the film hole (200) without damage to the internal (96) of the airfoil (78).

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片
技术介绍
涡轮发动机,且特别是燃气或燃烧涡轮发动机,是从经过发动机到多个旋转涡轮叶片上的燃烧气体流提取能量的旋转发动机。燃气涡轮发动机用于陆地和海上移动和发电,但最常用于航空应用,诸如用于飞行器,包括直升机。在飞行器中,燃气涡轮发动机用于飞行器的推进。在陆地应用中,涡轮发动机通常用于发电。用于飞行器的燃气涡轮发动机设计成在高温下操作,以最大化发动机效率,所以某些发动机构件(诸如高压涡轮和低压涡轮)的冷却可能是有益的。通常,冷却通过将较冷的空气从高压和/或低压压缩机导送至需要冷却的发动机构件来实现。高压涡轮中的温度为大约1000℃到2000℃,且来自压缩机的冷却空气为大约500℃到700℃。尽管压缩机空气为高温,但其相对于涡轮空气较冷,且可用于冷却涡轮。当代涡轮叶片大体上包括用于将冷却空气发送穿过叶片来冷却叶片的不同部分的一个或更多个内部冷却回路,且可包括用于冷却叶片的不同部分(诸如叶片的前缘、后缘和末梢)的专用冷却回路。
技术实现思路
一种翼型件,具有:外表面,其限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧。翼型件还包括冷却回路,其位于翼型件内且还包括:径向延伸的供应通路,其流体地联接至冷却空气入口通路;近壁冷却筛网(nearwallcoolingmesh),其位于邻近于外表面的一部分且沿该部分延伸;径向延伸的开口,其将供应通路流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体入口;以及气室,其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口;其中冷却空气从入口到出口流过近壁冷却筛网,且沿流动方向气室的横截面积大于冷却筛网的横截面积。一种用于具有涡轮转子盘的燃气轮机的叶片。叶片包括燕尾部,其具有多个空气入口通路且构造成安装至涡轮转子盘。叶片还包括翼型件,其从燕尾部沿径向延伸且具有外表面,该外表面限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧,其中根部邻近燕尾部。叶片还包括:前缘冷却回路,其位于翼型件内且流体地联接至多个空气入口通路中的对应一个;后缘冷却回路,其位于翼型件内且流体地联接至多个空气入口通路中的对应一个;以及中间冷却回路,其位于翼型件内且在前缘冷却回路和后缘冷却回路之间,中间冷却回路包括:径向延伸的供应通路,其流体地联接至冷却空气入口通路;近壁冷却筛网,其位于邻近于外表面的一部分且沿该部分延伸;径向延伸的开口,其将供应通路流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体入口;以及气室,其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口。冷却空气从入口到出口流过近壁冷却筛网,且沿流动方向气室的横截面积大于近壁冷却筛网的横截面积。一种用于燃气涡轮发动机的翼型件,其具有:周缘壁,其界定内部且限定压力侧和与压力侧相对的吸力侧;近壁冷却筛网,其位于邻近于吸力侧和压力侧中的一个的一部分且沿该部分延伸;以及气室,其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口,其中气室具有在翼弦方向平面比近壁冷却筛网更大的截面大小。本专利技术的第一技术方案提供了一种用于燃气涡轮发动机的翼型件,所述翼型件包括:外表面,其限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧;以及冷却回路,其位于所述翼型件内且包括:径向延伸的供应通路,其流体地联接至冷却空气入口通路,近壁冷却筛网,其位于邻近于所述外表面的一部分且沿该部分延伸,径向延伸的开口,其将所述供应通路流体地联接至所述近壁冷却筛网以限定用于所述近壁冷却筛网的流体入口,以及气室,其流体地联接至所述近壁冷却筛网以限定用于所述近壁冷却筛网的流体出口;其中冷却空气从入口到出口流过所述近壁冷却筛网,且沿空气流方向所述气室的横截面积大于所述近壁冷却筛网的横截面积。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中,还包括位于所述近壁冷却筛网内的销组。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中,用于所述近壁冷却筛网的所述流体入口和流体出口中的一个比用于所述近壁冷却筛网的所述流体入口和流体出口中的另一个定位更靠近所述前缘。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中,所述近壁冷却筛网位于邻近于所述压力侧和吸力侧中的一个。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中,所述气室的最大横截面积大于所述近壁冷却筛网的最大截面大小。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中,还包括延伸穿过所述外表面且到所述气室中的膜孔。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中,还包括径向延伸的分隔壁,其位于所述翼型件的内部内且沿所述外表面延伸以部分地限定所述供应通路和所述近壁冷却筛网。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中,所述分隔壁终止于自由端,其部分地限定用于所述近壁冷却筛网的所述流体入口。本专利技术的第九技术方案是在第八技术方案中,还包括结构肋条,其位于所述内部内且在所述压力侧和所述吸力侧之间延伸,其中所述结构肋条部分地限定所述供应通路且与所述自由端间隔开来结合所述自由端限定所述流体入口。本专利技术的第十技术方案是在第九技术方案中,还包括上游供应通路,其将所述冷却空气入口通路流体地联接至所述供应通路以将所述供应通路流体地联接至所述冷却空气入口通路。本专利技术的第十一技术方案是在第十技术方案中,所述上游供应通路和供应通路布置成使得冷却空气沿根部到末梢的方向流过所述上游供应通路且沿末梢到根部的方向流过所述供应通路。本专利技术的第十二技术方案是在第十一技术方案中,所述近壁冷却筛网布置成使得从所述入口到所述出口流过近壁冷却筛网的所述冷却空气沿从所述前缘朝所述后缘的方向流动。本专利技术的第十三技术方案是在第一技术方案中,所述气室的至少一部分沿所述外表面延伸。本专利技术的第十四技术方案提供了一种用于具有涡轮转子盘的燃气涡轮发动机的叶片,所述叶片包括:燕尾部,其具有多个空气入口通路且构造成安装至所述涡轮转子盘;翼型件,其从所述燕尾部沿径向延伸且具有外表面,所述外表面限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧,其中所述根部邻近所述燕尾部;前缘冷却回路,其位于所述翼型件内且流体地联接至所述多个空气入口通路中的对应一个;后缘冷却回路,其位于所述翼型件内且流体地联接至所述多个空气入口通路中的对应一个;以及中间冷却回路,其位于所述翼型件内且在所述前缘冷却回路和所述后缘冷却回路之间,所述中间冷却回路包括:径向延伸的供应通路,其流体地联接至所述空气入口通路,近壁冷却筛网,其位于邻近于所述外表面的一部分且沿该部分延伸,径向延伸的开口,其将所述供应通路流体地联接至所述近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体入口,以及气室,其流体地联接至所述近壁冷却筛网以限定用于所述近壁冷却筛网的流体出口;其中冷却空气从入口到出口流过所述近壁冷却筛网,且沿流动方向所述气室的横截面积大于所述近壁冷却筛网的横截面积。本专利技术的第十五技术方案是在第十四技术方案中,还包括径向延伸的分隔壁,其位于所述翼型件的内部内且沿所述外表面延伸以部分地限定所述供应通路和所述近壁冷却筛网。本专利技术的第十六技术方案是在第十五技术方案中,所述分隔壁终止于自由端,其部分地限定用于所述近壁冷却筛网的所述流体入口。本专利技术的第十七技术方案是在第十六技术方案中,还包括结构肋条,其位于所述内部内且在所述压本文档来自技高网...
涡轮叶片

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机(10)的翼型件(78),所述翼型件(78)包括:外表面,其限定在前缘(102)与后缘(104)之间沿轴向延伸且在根部(82)与末梢(80)之间沿径向延伸的压力侧(98)和吸力侧(100);以及冷却回路(122),其位于所述翼型件(78)内且包括:径向延伸的供应通路(172),其流体地联接至冷却空气入口通路(90),近壁冷却筛网(176),其位于邻近于所述外表面的一部分且沿该部分延伸,径向延伸的开口,其将所述供应通路(172)流体地联接至所述近壁冷却筛网(176)以限定用于所述近壁冷却筛网(176)的流体入口(184),以及气室(182),其流体地联接至所述近壁冷却筛网(176)以限定用于所述近壁冷却筛网(176)的流体出口;其中冷却空气从入口(184)到出口流过所述近壁冷却筛网(176),且沿空气流方向所述气室(182)的横截面积大于所述近壁冷却筛网(176)的横截面积。

【技术特征摘要】
2015.10.15 US 14/8840751.一种用于燃气涡轮发动机(10)的翼型件(78),所述翼型件(78)包括:外表面,其限定在前缘(102)与后缘(104)之间沿轴向延伸且在根部(82)与末梢(80)之间沿径向延伸的压力侧(98)和吸力侧(100);以及冷却回路(122),其位于所述翼型件(78)内且包括:径向延伸的供应通路(172),其流体地联接至冷却空气入口通路(90),近壁冷却筛网(176),其位于邻近于所述外表面的一部分且沿该部分延伸,径向延伸的开口,其将所述供应通路(172)流体地联接至所述近壁冷却筛网(176)以限定用于所述近壁冷却筛网(176)的流体入口(184),以及气室(182),其流体地联接至所述近壁冷却筛网(176)以限定用于所述近壁冷却筛网(176)的流体出口;其中冷却空气从入口(184)到出口流过所述近壁冷却筛网(176),且沿空气流方向所述气室(182)的横截面积大于所述近壁冷却筛网(176)的横截面积。2.根据权利要求1所述的翼型件(78),其特征在于,还包括位于所述近壁冷却筛网(176)内的销组(180)。3.根据权利要求1所述的翼型件(78),其特征在于,用于所述近壁冷却筛网(176)的所述流体入口(184)和流体出口中的一个比用于所述近壁冷却筛网(176)的所述流体入口(184)和流体出口中的另一个定位更靠近所述前缘(102)。4.根据权利要求1所述的翼型件(78),其特征在于,所述气室(182)的最大横截面积大于所述近壁冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员:ML克鲁马纳克WN杜利SR布拉斯菲尔德
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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