涡轮机轮叶及相应的涡轮机制造技术

本发明专利技术公开一种涡轮机轮叶及相应的涡轮机。根据各种实施例的涡轮机轮叶包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，所述叶片包括：主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘；在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体；以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。

Turbine blade and corresponding turbine

The invention discloses a turbine wheel blade and a corresponding turbine. According to various embodiments of a turbine blade includes a base; leaf blade, the blade is coupled to the base and extends radially outward from the base, the blade includes a main body, the main body has a pressure side; the suction side relative to the pressure side between the front; the pressure side and the suction side; and on the pressure side and the suction side and between the leading edge and the trailing edge in the opposite side; a plurality of radially in the main body of the extension of the cooling channel; and a plurality of radially extending at least one fluid in the cooling channel connecting at least one vent hole, wherein at least one discharge hole at the trailing edges extending through the body; and a radially outer connection in the blade to shield the blade.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所公开的主题涉及涡轮机械。具体地，本专利技术所公开的主题涉及燃气涡轮机轮叶及相应的涡轮机。
技术介绍
燃气涡轮机(gasturbines)包括静叶片组件，其将工作流体(例如，气体)的流动引导到连接到旋转转子的涡轮机轮叶(turbinebuckets)中。这些轮叶设计成耐受涡轮机内的高温、高压环境。一些常规护罩涡轮机轮叶(例如，燃气涡轮机轮叶)具有径向冷却孔，其允许冷却流体(即，来自压缩器级的高压空气流动)的通过以冷却那些轮叶。然而，该冷却流体常规地在径向尖端处(attheradialtip)从轮叶的主体喷射，并且可以结束，且造成在叶片护罩的外侧的该径向空间中的混合损失。
技术实现思路
本公开的各种实施例包括一种涡轮机轮叶，其包括：基部(abase)；叶片(ablade)，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩(ashroud)。所述叶片包括主体(abody)，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘。所述叶片还包括在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔(bleedaperture)，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体。本公开的第一方面包括一种涡轮机轮叶，其具有：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，所述叶片包括：主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘；在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体；以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。在较佳实施例中，所述护罩包括从所述主体延伸到径向外部区域(aradiallyouterregion)的多个出口通道(apluralityofoutletpassageways)。在进一步的较佳实施例中，所述多个出口通道与所述至少一个泄放孔流体地隔离。在进一步的较佳实施例中，其特征在于，所述多个出口通道邻近所述主体的前缘定位。所述的涡轮机轮叶较佳地还包括在所述主体内的增压室(aplenum)，所述增压室与所述多个径向延伸冷却通道和所述至少一个泄放孔流体地连接。在进一步的较佳实施例中，所述增压室将所述多个径向延伸冷却通道与附加的(additional)径向延伸冷却通道流体地隔离。在进一步的较佳实施例中，所述增压室具有在主体内的梯形(trapezoidal)横截面形状。在较佳实施例中，所述护罩被径向地密封到所述主体。在进一步的较佳实施例中，穿过所述多个径向延伸冷却通道的整个冷却流体通过所述至少一个泄放孔离开所述主体。本公开的第二方面包括一种涡轮机轮叶，其包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸。所述叶片包括主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘。所述叶片还包括在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔通过所述主体延伸到所述压力侧或所述吸力侧中的至少一个。所述涡轮机轮叶还包括在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。在较佳实施例中，所述护罩包括从所述主体延伸到径向外部区域的多个出口通道。在进一步的较佳实施例中，所述多个出口通道与所述至少一个泄放孔流体地隔离。在进一步的较佳实施例中，所述多个出口通道邻近所述主体的前缘定位。所述的涡轮机轮叶较佳地还包括在所述主体内的增压室，所述增压室与所述多个径向延伸冷却通道和所述至少一个泄放孔流体地连接，其中所述增压室将所述多个径向延伸冷却通道与附加的径向延伸冷却通道流体地隔离。在较佳实施例中，所述护罩被径向地密封到所述主体。在进一步的较佳实施例中，穿过所述多个径向延伸冷却通道的整个冷却流体通过所述至少一个泄放孔离开所述主体。所述的涡轮机轮叶较佳地还包括与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的附加泄放孔，所述附加泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体。本公开的第三方面包括一种涡轮机，其包括：定子；以及包含在所述定子内的转子。所述转子具有：主轴(aspindle)；以及从所述主轴径向地延伸的多个轮叶，所述多个轮叶中的至少一个包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸。所述叶片包括主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘。所述叶片还包括在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体。所述多个轮叶中的至少一个还包括在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。在较佳实施例中，所述护罩包括从所述主体延伸到径向外部区域的多个出口通道。在较佳实施例中，所述多个出口通道与所述至少一个泄放孔流体地隔离。附图说明从结合附图进行的本专利技术的各方面的以下详细描述将更容易地理解本专利技术的这些和其它特征，附图描绘本公开的各种实施例，其中：图1显示根据各种实施例的涡轮机轮叶的侧视示意图。图2显示根据各种实施例的图1的轮叶的特写(close-up)横截面图。图3显示根据各种实施例的一对轮叶的示意性三维轴向透视图。图4显示图2和3中的轮叶的一部分的端视图。图5显示图2-4的轮叶的部分透明三维透视图，其中护罩被去除。图6显示通过图3中的横截面A1-A1和A4-A4获得的轮叶2的剖视图。图7显示根据各种实施例的轮叶的特写横截面图。图8显示根据各种附加实施例的轮叶的特写横截面图。图9显示根据实施例的轮叶的特写横截面图。图10显示根据附加实施例的轮叶的特写横截面图。图11显示根据各种实施例的轮叶的俯视横截面图。图12显示根据各种附加实施例的轮叶的俯视横截面图。图13显示根据另外的实施例的轮叶的俯视横截面图。图14显示根据实施例的轮叶的特写横截面图。图15显示根据附加实施例的轮叶的特写横截面图。图16显示根据各种实施例的涡轮机的示意性部分横截面图。应当注意本专利技术的图不必按比例绘制。图旨在仅仅描绘本专利技术的典型方面，并且因此不应当被认为限制本专利技术的范围。在图中，相似的附图标记表示图之间的相似元件。具体实施方式如本专利技术中所述，所公开的主题涉及涡轮机。具体地，本专利技术所公开的主题涉及冷却燃气涡轮机中的流体流动。相比于常规方法，本公开的各种实施例包括燃气涡轮机械(或涡轮机)轮叶，其具有邻近径向尖端、在轮叶护罩的径向内侧的压力侧或吸力侧泄放孔中的至少一个。这些泄放孔与径向延伸冷却通道流体地连接，其允许冷却流体通过轮叶从径向内部位置流动到泄放孔的径向外部位置。在各种实施例中，泄放孔替换延伸通过护罩的常规径向冷却孔。也就是说，在各种实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机轮叶，其包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，所述叶片包括：主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间并在与所述前缘相对的一侧上的后缘；在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体；以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。

【技术特征摘要】
2015.10.27 US 14/9236971.一种涡轮机轮叶，其包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，所述叶片包括：主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间并在与所述前缘相对的一侧上的后缘；在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔在所述后缘处延伸通过所述主体；以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。2.一种涡轮机轮叶，其包括：基部；叶片，所述叶片联接到所述基部并且从所述基部径向地向外延伸，所述叶片包括：主体，所述主体具有：压力侧；与所述压力侧相对的吸力侧；在所述压力侧和所述吸力侧之间的前缘；以及在所述压力侧和所述吸力侧之间且在与所述前缘相对的一侧上的后缘；在所述主体内的多个径向延伸冷却通道；以及与所述多个径向延伸冷却通道中的至少一个流体地联接的至少一个泄放孔，所述至少一个泄放孔通过所述主体延伸到所述压力侧或所述吸力侧中的至少一个；以及在所述叶片的径向外侧联接到所述叶片的护罩。3.根据权利要求1或2所述的涡轮机轮叶，其特征在于，所述护罩包括从所述主体延伸到径向外部区域的多个出口通道。4.根据权利要求3所述的涡轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：R舒罕，SS贾伊斯瓦尔，SP瓦辛格，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US