涡轮转子叶片中的内部冷却构造制造技术

本发明专利技术涉及涡轮转子叶片中的内部冷却构造。具体地，一种涡轮转子叶片，包括限定在凹入压力面和侧向相对的凸起吸力面之间的翼型件，以及包括用于接收和引导冷却剂穿过转子叶片内部的冷却通道的冷却构造。冷却通道可包括流体地连接的部段，在其中：供给部段径向地延伸穿过翼型件；出口部段相对于工作流体穿过涡轮的流动方向以浅角度从转子叶片排出冷却剂；以及肘管部段将供给部段连接至出口部段并且定位在翼型件的外侧末端附近。肘管部段可构造成用于适应在供给部段和出口部段之间的方向变化。

【技术实现步骤摘要】
涡轮转子叶片中的内部冷却构造
本申请涉及燃气涡轮发动机中叶片的内部冷却通道和构造。更具体地而非作为限制，本申请涉及形成在涡轮转子叶片的外部径向末端(tip)附近的内部冷却通道和结构构造。
技术介绍
将应理解，燃烧或燃气涡轮发动机（“燃气涡轮”）包括在其中成列的叶片轴向地叠置成级的压缩机和涡轮区段。每个级均包括固定的一列环向隔开的定子叶片，以及围绕中心涡轮轴线或轴旋转的一列转子叶片。在操作中，一般而言，压缩机转子叶片围绕轴旋转，并且与定子叶片一致地作用来压缩空气流。供给的压缩空气然后在燃烧器中用来燃烧供给的燃料。由燃烧产生的热膨胀气体（也即，工作流体）流经由发动机的涡轮区段膨胀。穿过涡轮的工作流体流通过定子叶片再次引导到转子叶片上由此引起旋转。转子叶片连接至中心轴，使得转子叶片的旋转致使轴旋转。这样，包含在燃料中的能量转换成旋转轴的机械能，该机械能例如可用来旋转压缩机的转子叶片以致于产生燃烧所需的压缩空气的供给，以及用来旋转发电机的线圈以致于生成电力。在操作期间，由于热气体路径的极端温度、工作流体的速度以及发动机的旋转速度，涡轮内的叶片在极端的机械和热负载下变得经受高度应力。设计高效且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在燃气涡轮的涡轮中使用的转子叶片，所述转子叶片包括：限定在凹入压力面和侧向相对的凸起吸力面之间的翼型件，其中，所述压力面和所述吸力面轴向地在相对的前缘和后缘之间以及径向地在外侧末端和内侧端部之间延伸，所述内侧端部附接至构造成将所述转子叶片联接至转子盘的根部；冷却构造，所述冷却构造包括用于接收和引导冷却剂穿过所述转子叶片的内部的多个冷却通道，所述冷却通道均包括流体地连接的相继的部段，其中：供给部段径向地延伸穿过所述翼型件；出口部段相对于穿过所述涡轮的工作流体的流动方向以浅角度从所述转子叶片排出所述冷却剂；以及肘管部段将所述供给部段连接至所述出口部段并且定位在所述翼型件的外侧末端附近，所述...

【技术特征摘要】
2015.12.18 US 14/9741931.一种用于在燃气涡轮的涡轮中使用的转子叶片，所述转子叶片包括：限定在凹入压力面和侧向相对的凸起吸力面之间的翼型件，其中，所述压力面和所述吸力面轴向地在相对的前缘和后缘之间以及径向地在外侧末端和内侧端部之间延伸，所述内侧端部附接至构造成将所述转子叶片联接至转子盘的根部；冷却构造，所述冷却构造包括用于接收和引导冷却剂穿过所述转子叶片的内部的多个冷却通道，所述冷却通道均包括流体地连接的相继的部段，其中：供给部段径向地延伸穿过所述翼型件；出口部段相对于穿过所述涡轮的工作流体的流动方向以浅角度从所述转子叶片排出所述冷却剂；以及肘管部段将所述供给部段连接至所述出口部段并且定位在所述翼型件的外侧末端附近，所述肘管部段构造成适应在所述供给部段和所述出口部段之间的方向变化。2.根据权利要求1所述的转子叶片，其特征在于，末端护罩连接至所述翼型件的外侧末端，所述末端护罩包括由所述翼型件的外侧末端支承的轴向和环向延伸的大致平面构件；其中，所述出口部段在连接至所述肘管部段的上游端和在其处出口端口形成在所述转子叶片的出口表面上的下游端之间延伸；其中，每个所述冷却通道的出口端口均包括在所述末端护罩附近和内侧的位置；以及其中，所述翼型件的后半部限定为所述翼型件的轴向中间之后的翼型部分。3.根据权利要求2所述的转子叶片，其特征在于：每个所述冷却通道的出口端口均形成为穿过所述转子叶片的目标表面区域；以及每个所述冷却通道的肘管部段均定位成以便通过所述转子叶片的目标内部区域；所述转子叶片还包括构造成在所述翼型件的表面和所述末端护罩的内侧表面之间平滑地过渡的内侧圆角区域，所述内侧圆角区域包括分别对应于所述翼型件的压力面和吸力面的压力面内侧圆角区域和吸力面内侧圆角区域。4.根据权利要求3所述的转子叶片...

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