用于涡轮翼型件的冷却组件以及涡轮组件的对应翼型件制造技术

一种组件包括设置在涡轮组件的翼型件(100)内部的冷却室(102)。冷却室(102)构造成在翼型件(100)的内部引导冷却空气。该组件包括设置在翼型件(100)内部且与冷却室(102)流体联接的冲击孔(104)。冲击孔(104)构造成将冷却空气中的至少一些引导到冷却室(102)外。该组件还包括与翼型件(100)联接的双冲击槽帽组件(106)。双冲击槽帽组件(106)在冲击孔(104)上形成盖，且构造成沿着翼型件(100)的一个或多个外表面(114，116)引导穿过冲击孔(104)离开翼型件(100)中的冷却室(102)的冷却空气。

Cooling components for turbine airfoils and corresponding airfoils for turbine components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮翼型件的冷却组件以及涡轮组件的对应翼型件相关申请的交叉引用此申请要求享有于2016年11月17日提交的编号为15/354,072的美国专利申请的优先权。本申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
本文中描述的主题涉及用于诸如涡轮翼型件的设备的冷却组件。
技术介绍
当发动机运转时，涡轮翼型件的前缘区域经受最高的头部负载中的一些。为保护翼型件免受损坏，可将冷却空气引导于翼型件中和/或引导到翼型件上。由冲击射流和膜冷却空气的组合提供的冷却可防止对翼型件的热损坏。然而，关于冷却已知翼型件组件的一个问题是需要过量的冷却剂来充分冷却涡轮翼型件的前缘。另外，由于翼型件的前缘的几何约束，存在用于冷却翼型件的前缘以及自前缘的下游的有限策略。
技术实现思路
在一个实施例中，组件包括设置在涡轮组件的翼型件内部的冷却室。冷却室构造成在翼型件的内部引导冷却空气。该组件包括设置在翼型件内部且与冷却室流体联接的冲击孔。冲击孔构造成将冷却空气中的至少一些引导到冷却室外。该组件还包括与翼型件联接的双冲击槽帽组件。双冲击槽帽组件在冲击孔上形成盖，且构造成沿着翼型件的一个或多个外表面引导穿过冲击孔离开翼型件中的冷却室的冷却空气。在一个实施例中，涡轮组件的翼型件包括设置在翼型件内部的冷却室。冷却室构造成在翼型件内部引导冷却空气。翼型件包括设置在翼型件内部且与冷却室流体联接的一个或多个冲击孔。冲击孔构造成将冷却空气中的至少一些引导到冷却室外。双冲击槽帽组件与翼型件联接。双冲击槽帽组件在冲击孔上形成盖，且构造成沿着翼型件的一个或多个外表面引导穿过冲击孔离开翼型件中的冷却室的冷却空气。翼型件还包括一个或多个支承件，其设置在翼型件的内部且与双冲击槽帽组件联接，其中支承件构造成引导离开翼型件内部的冷却室的冷却空气围绕支承件。附图说明参照附图，通过阅读非限制性实施例的以下描述，本专利技术主题将更好理解，其中在下面：图1示出了根据一个实施例的翼型件的透视图；图2示出了根据一个实施例的翼型件的截面图；图3示出了根据一个实施例的翼型件的前缘的截面图；图4示出了根据一个实施例的翼型件的前视图；图5示出了根据一个实施例的图4的翼型件的截面前视图；图6示出了根据一个实施例的翼型件的截面前视图；图7示出了根据一个实施例的翼型件的侧视图；图8示出了根据一个实施例的图7的翼型件的截面前视图；图9示出了根据一个实施例的翼型件的侧视图；图10示出了根据一个实施例的图9的翼型件的截面前视图；图11示出了根据一个实施例的翼型件的侧视图；图12示出了根据一个实施例的图11的翼型件的截面前视图；图13示出了根据一个实施例的翼型件的侧视图；图14示出了根据一个实施例的图13的翼型件的截面前视图；以及图15示出了根据一个实施例的用于冷却翼型件的方法的流程图。具体实施方式本文中描述的专利技术主题的一个或多个实施例涉及将冷却空气提供到涡轮组件的翼型件的表面上和周围的系统和方法。系统和方法将设置在翼型件内部的一个或多个冷却室与冲击孔流体联接，该冲击孔将冷却空气引导到冷却室外。双冲击槽帽组件通过一个或多个支承件与翼型件联接，且在冲击孔上形成盖。槽帽组件与翼型件由相反的槽分开，相反的槽在沿着翼型件的前缘或停滞区域延伸的方向上伸长。引导冷却空气穿过冲击孔到冷却室外，且引导冷却空气穿过槽到翼型件外(沿着翼型件的一个或多个外表面)。支承件引导离开翼型件内部的冷却室的冷却空气围绕支承件。本文中描述的主题的一个技术效果是利用支承件管理冷却空气朝向翼型件的一个或多个外表面的期望量、动量和方向。本文中描述的主题的一个技术效果是改进在涡轮组件运转时吸入翼型件中的热气体的减少。例如，当热气体主流流动不稳定(例如，湍流)时，当涡轮负载改变时，当涡轮组件经受热气体主流流动的短暂(passing)尾流时等等，本文中描述的系统和方法可改进吸入翼型件中的热气的减少。图1示出了根据一个实施例的翼型件100的透视图。翼型件100可为在涡轮组件(未示出)中使用的涡轮叶片、静止的导叶等等。翼型件100具有压力侧114以及压力侧114相反的吸入侧116。压力侧114和吸入侧116通过前缘112以及前缘112相反的后缘120互连。压力侧114在形状方面大体上是凹的，且吸入侧116在前缘112与后缘120之间在形状方面大体上是凸的。例如，大体上凹的压力侧114和大体上凸的吸入侧116提供空气动力学表面，压缩的工作流体在该空气动力学表面上流过涡轮组件。翼型件100在前缘112与后缘120之间延伸轴向长度126。后缘120沿着轴向长度126相对于前缘112设置在涡轮组件的轴附近。翼型件100在第一端134与第二端136之间延伸径向长度124。例如，轴向长度126大体上垂直于径向长度124。停滞区域130大体上与沿着翼型件的径向长度124的轴线平行。可选地，停滞区域130可与沿着径向长度124的轴线不平行。例如，停滞区域130可与沿着扭曲翼型件的径向长度的轴线不平行。定位在压力侧114与吸入侧116之间前缘112处的停滞区域130是静压最大的区域，其在翼型件100的压力侧114与吸入侧116之间划分(divide)流体流。例如，通过涡轮组件传递的热压缩空气在停滞区域处划分以在沿着轴向长度126的方向上流经压力侧114和吸入侧116。在一个或多个实施例中，停滞区域130可基本上均匀地划分热压缩空气以流经压力侧114和吸入侧116。另外或备选地，可或可不使热压缩空气基本上均匀地划分以流经压力侧114和吸入侧116。例如，流经压力侧114的热压缩空气的量可小于、基本上等于或大于流经吸入侧116的热压缩空气的量。另外或备选地，可或可不使热压缩空气基本上均匀地划分以在翼型件100的第一端134与第二端136之间流经压力侧114和吸入侧116。例如，在第一端134附近的停滞区域130的位置处，流经压力侧114的热压缩空气的量可大于沿着径向长度124在翼型件100的第二端136附近的停滞区域130的位置处流经压力侧114的热压缩空气的量。另外或备选地，沿着径向长度124在第一端134与第二端136之间流经压力侧114和吸入侧116的热压缩空气的量可基本上相同或可变化。翼型件100具有内部冷却室102。冷却室102设置在翼型件100的内部内。例如，在压力侧114与吸入侧116之间，冷却室102全部包含在翼型件100内。在示出的实施例中，冷却室102在形状方面大体上为圆形。可选地，冷却室102可为任何备选的形状和/或尺寸。冷却室102构造成在翼型件100的内部引导冷却空气，以便在涡轮组件运转时冷却翼型件100。可选地，当涡轮组件运转时，冷却室102可引导任何形式的冷却剂。冷却室102与冲击孔104流体联接。冲击孔104设置在翼型件100内部的前缘112与冷却室102之间。例如，冲击孔104定位成比冷却室102更接近于前缘112且在后缘120远侧。前缘112位于停滞区域130之下的部分暴露于通过涡轮组件传递的热压缩气体的最高温度。冲击孔104将冷却空气中的一些在朝向前缘112的方向上引导到冷却室102外。例如，引导冷却空气通过翼型件100，以便冷却翼型件100的前缘112。另外或备选地，当涡轮组件运转时，将冷却空气从冷却室102引导穿过冲击孔104，以便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组件，其包括：设置在涡轮组件的翼型件内部的冷却室，所述冷却室构造成在所述翼型件内部引导冷却空气；设置在所述翼型件内部且与所述冷却室流体联接的冲击孔，所述冲击孔构造成将所述冷却空气中的至少一些引导到所述冷却室外；以及与所述翼型件联接的双冲击槽帽组件，所述双冲击槽帽组件在所述冲击孔上形成盖，所述双冲击槽帽组件构造成沿着所述翼型件的一个或多个外表面引导穿过所述冲击孔离开所述翼型件中的冷却室的所述冷却空气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.17 US 15/3540721.一种组件，其包括：设置在涡轮组件的翼型件内部的冷却室，所述冷却室构造成在所述翼型件内部引导冷却空气；设置在所述翼型件内部且与所述冷却室流体联接的冲击孔，所述冲击孔构造成将所述冷却空气中的至少一些引导到所述冷却室外；以及与所述翼型件联接的双冲击槽帽组件，所述双冲击槽帽组件在所述冲击孔上形成盖，所述双冲击槽帽组件构造成沿着所述翼型件的一个或多个外表面引导穿过所述冲击孔离开所述翼型件中的冷却室的所述冷却空气。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括一个或多个支承件，其设置在所述翼型件内部且与所述双冲击槽帽组件联接，其中所述支承件构造成引导离开所述翼型件内部的冷却室的所述冷却空气围绕所述支承件。3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述双冲击槽帽组件与所述翼型件由所述一个或多个支承件联接。4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述一个或多个支承件构造成远离所述双冲击槽帽组件的内表面延伸一定距离。5.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述一个或多个支承件构造成沿着所述翼型件的不同外表面引导穿过所述冲击孔离开所述冷却室的所述冷却空气中的至少一些。6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述双冲击槽帽组件沿着所述翼型件的前缘伸长。7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述双冲击槽帽组件与所述翼型件由相反的槽分开，所述相反的槽在沿着所述翼型件的停滞区域或所述翼型件的前缘中的一个或多个延伸的方向上伸长。8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，将所述双冲击槽帽组件与所述翼型件分开的所述相反的槽中的每一个沿着所述翼型件的不同外表面引导穿过所述冲击孔离开所述冷却室的所述冷却空气中的至少一些。9.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述组件还包括一个或多个支承件，其中所述一个或多个支承件构造成与所述相反的槽的一个或多个第一表面或者所述双冲击槽帽组件的内表面中的一个或多个可操作地联接。10.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述双冲击槽帽组件与所述翼型件由第一槽和相反的第二槽分开，其中所述第一槽在所述翼型件的停滞区域的第一侧上伸长，且所述第二槽在所述停滞区域的相反的第二侧上伸长。11.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述双冲击槽帽组件与所述翼型件间隔开，以形成一个或多个相反的槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：TE戴森，L奥苏斯基，N拉泰，G莱德斯马，D格特辛格，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US