本发明专利技术公开了一种设备和方法，一种用于涡轮发动机的翼型，所述翼型包括外壁，外壁限定由压力侧和吸力侧约束的内部，压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸。翼型进一步包括至少一个冷却孔，至少一个冷却孔包括扩散区段且将所述发动机部件的外部以流体方式联接到所述发动机部件的外部。
【技术实现步骤摘要】
具有冷却孔的发动机部件
本专利技术主要涉及涡轮发动机
，特别是涡轮发动机部件的冷却领域。
技术介绍
涡轮发动机，且特别是燃气或燃烧涡轮发动机是旋转发动机，其将能量从通过发动机的燃烧气体流提取到多个旋转涡轮叶片上。涡轮叶片组合件包括涡轮翼型或叶片、平台和燕尾榫安装部分。涡轮叶片组合件包括作为平台和叶片中的蛇形回路的一部分的冷却入口通路，用于冷却平台和叶片。蛇形回路可延伸到沿着在尖端处包括的叶片的多个表面中的任一个定位的冷却孔。具有由静止轮叶和发动机的燃烧器周围的燃烧器衬垫形成的内部带和外部带的喷嘴也可利用冷却孔和/或蛇形回路。
技术实现思路
在一个方面中，本公开涉及一种用于涡轮发动机的部件，其产生热气体流体流且提供冷却流体流，所述部件包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离且具有所述热气体流沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从入口延伸的主干和从主干延伸到所述至少两个出口的分支，其中内部扩散区段在形成于主干中在分支的接合部处，且外部扩散区段限定所述至少两个出口。在另一方面中，本公开涉及一种用于涡轮发动机的翼型，其产生热气体流体流且提供冷却流体流，所述翼型包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离且具有所述热气体沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从入口延伸的主干和从主干延伸到所述至少两个出口的分支，其中内部扩散区段形成于主干中在分支的接合部处，且外部扩散区段限定所述至少两个出口。在又一方面中，本公开涉及一种利用至少一个冷却孔冷却发动机部件的方法，所述冷却孔在沿着朝向冷却流体流的冷却表面的入口和沿着热气体沿其流动的受热表面的至少两个出口之间延伸穿过发动机部件的外壁，所述方法包括：使冷却流体流流动穿过所述至少一个冷却孔的内部扩散区段以形成第一扩散气流；将第一扩散气流分为多个分支；在所述多个分支中的每一个中扩散第一扩散气流以形成第二扩散气流；以及将第二扩散气流发送到受热表面上。具体地，本申请技术方案1涉及一种用于涡轮发动机的部件，其产生热气体流体流，并且提供冷却流体流，所述部件包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离且具有所述热气体沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从所述入口延伸的主干和从所述主干延伸到所述至少两个出口的分支，并且还具有形成于所述主干中在所述分支的接合部处的内部扩散区段以及限定所述至少两个出口的外部扩散区段。本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段限定第一中心线，且所述分支限定另外的中心线。本申请技术方案3涉及根据技术方案2所述的部件，其特征在于：所述至少两个出口相对于所述分支中心线不对称。本申请技术方案4涉及根据技术方案2所述的部件，其特征在于：所述分支中心线中的至少一个是弯曲的。本申请技术方案5涉及根据技术方案2所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段和所述外部扩散区段共享至少一个连续侧壁。本申请技术方案6涉及根据技术方案5所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段包括沿着所述连续侧壁相对于所述第一中心线测量的第一侧角，且所述外部扩散区段包括由侧壁和所述分支中心线之间的角度限定的第二侧角。本申请技术方案7涉及根据技术方案6所述的部件，其特征在于：所述第一侧角大于所述第二侧角。本申请技术方案8涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：所述至少两个出口为三个出口。本申请技术方案9涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：进一步包括所述主干中的并且以流体方式联接到所述内部扩散区段的内部计量区段。本申请技术方案10涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：进一步包括位于所述内部扩散区段和所述外部扩散区段之间的至少一个连接计量区段。本申请技术方案11涉及根据技术方案10所述的部件，其特征在于：所述至少一个连接计量区段限定从所述内部扩散区段延伸到所述外部扩散区段的减小的横截面区域。本申请技术方案12涉及根据技术方案10所述的部件，其特征在于：所述至少一个连接计量区段限定从所述内部扩散区段延伸到所述外部扩散区段的恒定的横截面区域。本申请技术方案13涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：所述外壁包括靠近所述入口以延伸所述内部扩散区段的长度的加厚壁部分。本申请技术方案14涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段和所述外部扩散区段具有在所述冷却流体流方向渐增的横截面区域。本申请技术方案15涉及根据技术方案4所述的部件，其特征在于：所述渐增的横截面区域连续增大。本申请技术方案16涉及根据技术方案1所述的部件，其特征在于：所述外部扩散区段的渐增横截面区域大于所述内部扩散区段相关的横截面区域。本申请技术方案17涉及一种用于涡轮发动机的翼型，其产生热气体流并且提供冷却流体流，所述翼型包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离并且具有所述热气体沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从所述入口延伸的主干和从所述主干延伸到所述至少两个出口的分支，并且还具有形成于所述主干中在所述分支的接合部处的内部扩散区段以及限定所述至少两个出口的外部扩散区段。本申请技术方案18涉及根据技术方案17所述的翼型，其特征在于：所述内部扩散区段限定第一中心线，且所述外部扩散区段限定第二中心线，且所述至少两个出口相对于所述第二中心线不对称。本申请技术方案19涉及根据技术方案18所述的翼型，其特征在于：所述第一或第二中心线中的至少一个是弯曲的。本申请技术方案20涉及根据技术方案17所述的翼型，其特征在于：所述至少两个出口为三个出口。本申请技术方案21涉及根据技术方案17所述的翼型，其特征在于：进一步包括所述主干中的且以流体方式联接到所述内部扩散区段的内部计量区段。本申请技术方案22涉及根据技术方案17所述的翼型，其特征在于：进一步包括位于所述内部扩散区段和所述外部扩散区段之间的至少一个连接计量区段。本申请技术方案23涉及根据技术方案22所述的翼型，其特征在于：所述至少一个连接计量区段限定从所述内部扩散区段延伸到所述外部扩散区段的减小的横截面区域。本申请技术方案24涉及根据技术方案17所述的翼型，其特征在于：所述外壁包括靠近所述入口以延伸所述内部扩散区段的长度的加厚壁部分。本申请技术方案25涉及一种用至少一个冷却孔使发动机部件冷却的方法，所述至少一个冷却孔在沿着朝向冷却流体流的冷却表面的入口和沿着热气体沿其流动的受热表面的至少两个出口之间延伸穿过所述发动机部件的外壁；所述方法包括：使所述冷却流体流流动穿过所述至少一个冷却孔的内部扩散区段以形成第一扩散气流；将所述第一扩散气流分为多个分支；在所述多个分支中的每一个中扩散所述第一扩散气流以形成第二扩散气流；以及将所述第二扩散气流发送到所述受热表面上。本申请技术方案26涉及根据技术方案25所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于涡轮发动机的部件，其产生热气体流体流，并且提供冷却流体流，所述部件包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离且具有所述热气体沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从所述入口延伸的主干和从所述主干延伸到所述至少两个出口的分支，并且还具有形成于所述主干中在所述分支的接合部处的内部扩散区段以及限定所述至少两个出口的外部扩散区段。
【技术特征摘要】
2017.12.18 US 15/844,6841.一种用于涡轮发动机的部件，其产生热气体流体流，并且提供冷却流体流，所述部件包括：外壁，其使所述热气体流与所述冷却流体流分离且具有所述热气体沿其流动的受热表面和朝向所述冷却流体流的冷却表面；以及至少一个冷却孔，其包括所述冷却表面处的入口和所述受热表面处的至少两个出口，叉形冷却通路具有从所述入口延伸的主干和从所述主干延伸到所述至少两个出口的分支，并且还具有形成于所述主干中在所述分支的接合部处的内部扩散区段以及限定所述至少两个出口的外部扩散区段。2.根据权利要求1所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段限定第一中心线，且所述分支限定另外的中心线。3.根据权利要求2所述的部件，其特征在于：所述至少两个出口相对于所述分支中心线不对称。4.根据权利要求2所述的部件，其特征在于：所述分支中心线中的至少一个是弯曲的。5.根据权利要求2所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段和所述外部扩散区段共享至少一个连续侧壁。6.根据权利要求5所述的部件，其特征在于：所述内部扩散区段包括沿着所述连续侧壁相对于所述第一中心线测量的第一侧角，且所述外部扩散区段包括由...
【专利技术属性】
技术研发人员：Z·D·韦伯斯特，A·E·史密斯，S·R·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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