用于燃气涡轮发动机的构件制造技术

用于燃气涡轮发动机的构件(100)包括第一表面(102)和第二表面(104)的。构件(100)另外包括一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在第一和第二表面(104)之间。热空隙(110)延伸在第一端(112)和第二端(114)之间。热空隙(110)的第二端(114)为在构件(100)中嵌在第一和第二表面(104)之间的终端。

Member for a gas turbine engine

A component (100) for a gas turbine engine includes a first surface (102) and a second surface (104). The member (100) additionally comprises a layer or multilayer ceramic matrix composite material extending between the first and second surfaces (104). The thermal gap (110) extends between the first end (112) and the second end (114). The second end (114) of the heat gap (110) is a terminal inserted between the first and second surfaces (104) in the component (100).

【技术实现步骤摘要】
用于燃气涡轮发动机的构件
本主题大体涉及用于燃气涡轮发动机的构件，其由CMC材料形成。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体包括处于串行流关系的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气进入压缩机区段的入口，在这里，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过限定在涡轮区段内的热气路径且然后从涡轮区段通过排气区段排出。大体可期望提到燃烧区段和涡轮区段中的温度，以提供燃气涡轮发动机的更高效运行。但是，对于例如在燃烧区段和涡轮区段内的某些构件可能难以经受住这种升高的温度。因此，陶瓷基质复合物(“CMC”)材料对于用于燃气涡轮发动机中是特别吸引人的，因为这种构件大体更好地能够经受住广受欢迎的更高运行温度。CMC材料典型地包括陶瓷纤维加强材料，其嵌在陶瓷基质材料中。但是，由CMC材料形成的构件可具有降低的经受住局部应力(包括，例如，局部热应力)的能力，并且还可具有降低的导热率。因此，管理CMC构件的温度可为重要的，以便确保其保持低于可用寿命和功能的温度阈值。从而，由能够更好地管理这种构件的热属性的CMC材料形成的构件将是有用的。更具体地，在构件中具有允许管理局部热梯度的一个或多个属性的CMC材料形成的构件将是特别有用的。
技术实现思路
在以下描述中部分地阐述本专利技术的各方面和优点，或者根据该描述，本专利技术的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本专利技术来学习本专利技术的各方面和优点。在本公开的一个示例性实施例中，提供一种用于燃气涡轮发动机的构件。构件限定第一表面和第二表面。构件包括一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在第一和第二表面之间。构件另外限定热空隙，其延伸在第一端和第二端之间，热空隙的第二端为在构件中嵌在第一表面和第二表面之间的终端。在本公开的另一个示例性实施例中，提供一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段、定位压缩机区段下游的燃烧区段和定位燃烧区段下游的涡轮区段。燃气涡轮发动机还包括限定第一表面和第二表面的构件。构件包括一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在第一和第二表面之间。构件另外限定热空隙，其延伸在第一端和第二端之间，热空隙的第二端为在构件中嵌在第一表面和第二表面之间的终端。技术方案1.一种用于燃气涡轮发动机的构件，其限定第一表面和第二表面，所述构件包括：一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在所述第一和第二表面之间，其中所述构件限定热空隙，其延伸在第一端和第二端之间，所述热空隙的第二端为在所述构件中嵌在所述第一表面和所述第二表面之间的终端。技术方案2.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述热空隙的第一端在所述构件的第一表面上限定开口。技术方案3.根据技术方案2所述的构件，其特征在于，所述第一表面或所述第二表面中的至少一个为热气表面。技术方案4.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述热空隙限定小于大约1:4的宽长比。技术方案5.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述热空隙限定宽度和长度，并且其中所述热空隙的宽度沿着所述热空隙的整个长度基本一致。技术方案6.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，进一步包括：短效材料，其至少部分地定位在所述热空隙内。技术方案7.根据技术方案6所述的构件，其特征在于，所述短效材料包括耐火材料。技术方案8.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述热空隙延伸通过所述一层或多层陶瓷基质复合物材料中的至少一个。技术方案9.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，进一步包括：一层或多层接口材料，其定位在相邻层陶瓷基质复合物材料之间，其中所述热空隙延伸通过所述一层或多层接口材料中的至少一个。技术方案10.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述构件为下者中的至少一个：护罩、燃烧衬套、偏转器、涡轮中心框架、压缩机转子叶片、压缩机定子导叶、涡轮转子叶片或涡轮定子导叶。技术方案11.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述热空隙的第一端为在所述构件中嵌在所述第一表面和所述第二表面之间的终端。技术方案12.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述构件限定局部区域，其中所述构件在所述局部区域内限定一个或多个热空隙，并且其中所述热空隙使通过所述构件的局部区域的热通量至少减少到大约1/1.2。技术方案13.根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述构件限定局部区域，其中所述构件在所述局部区域内限定一个或多个热空隙，并且其中所述热空隙使通过所述构件的局部区域的热通量至少减少到大约1/1.5。技术方案14.一种燃气涡轮发动机，包括：压缩机区段；燃烧区段，其定位所述压缩机区段下游；涡轮区段，其定位所述燃烧区段下游；和构件，其限定第一表面和第二表面，所述构件包括一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在所述第一和第二表面之间，所述构件限定热空隙，其延伸在第一端和第二端之间，所述热空隙的第二端为在所述构件中嵌在所述第一表面和所述第二表面之间的终端。技术方案15.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述热空隙的第一端在所述构件的第一表面或所述构件的第二表面上限定开口。技术方案16.根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一表面或所述第二表面中的至少一个为热气表面。技术方案17.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述热空隙限定小于大约1:4的宽长比。技术方案18.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括短效材料，其至少部分地定位在所述热空隙内。技术方案19.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括一层或多层接口材料，其定位在相邻层陶瓷基质复合物材料之间，其中所述热空隙延伸通过所述一层或多层接口材料中的至少一个。技术方案20.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段包括多个压缩机转子叶片和多个压缩机定子导叶，其中所述涡轮区段包括多个涡轮转子叶片和多个涡轮定子导叶，并且其中所述构件为下者中的至少一个：所述多个压缩机转子叶片、压缩机定子导叶、涡轮转子叶片或涡轮定子导叶。参照以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在本说明书中且构成说明书的一部分，附图示出本专利技术的实施例，并且和描述共同用来说明本专利技术的原理。附图说明针对本领域普通技术人员，在说明书中阐述本专利技术的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：图1为根据本公开的一个实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2为根据本公开的示例性实施例的构件的侧视横截面图。图3为根据本公开的另一个示例性实施例的构件的侧视横截面图。图4为根据本公开的又一个示例性实施例的构件的侧视横截面图。图5为根据本公开的再一个示例性实施例的构件的侧视横截面图。图6为根据本公开的示例性实施例的构件的第一表面的俯视图。图7为图6的示例性构件的侧视横截面图。图8为根据本公开的另一个示例性实施例的构件的侧视横截面图。图9为根据本公开的再一个示例性实施例的构件的侧视横截面图。部件列表10涡轮风扇射流发动机12纵向或轴向中心线14风扇区段16核心涡轮发动机18外壳20入口22低压压缩机24高压压缩机26燃烧区段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机的构件(100)，其限定第一表面(102)和第二表面(104)，所述构件(100)包括：一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在所述第一和第二表面(102，104)之间，其中所述构件(100)限定热空隙(110)，其延伸在第一端(112)和第二端(114)之间，所述热空隙(110)的第二端(114)为在所述构件(100)中嵌在所述第一表面(102)和所述第二表面(104)之间的终端。

【技术特征摘要】
2015.10.29 US 14/9262941.一种用于燃气涡轮发动机的构件(100)，其限定第一表面(102)和第二表面(104)，所述构件(100)包括：一层或多层陶瓷基质复合物材料，其延伸在所述第一和第二表面(102，104)之间，其中所述构件(100)限定热空隙(110)，其延伸在第一端(112)和第二端(114)之间，所述热空隙(110)的第二端(114)为在所述构件(100)中嵌在所述第一表面(102)和所述第二表面(104)之间的终端。2.根据权利要求1所述的构件(100)，其特征在于，所述热空隙(110)的第一端(112)在所述构件(100)的第一表面(102)上限定开口。3.根据权利要求2所述的构件(100)，其特征在于，所述第一表面(102)或所述第二表面(104)中的至少一个为热气表面。4.根据权利要求1所述的构件(100)，其特征在于，所述热空隙(110)限定小于大约1:4的宽长比。5.根据权利要求1所述的构件(100)，其特征在于，所述热空隙(110)限定宽度和长度，并且其中所述热空隙(110)的宽度沿着所述热空隙(110)的整个长度基本一致。6.根据权利要求1所述的构件(100)，其特征在于，进一步包括：短效材料，其至少部分地定位在所述热空隙(...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS班克，KD加利尔，DA弗雷，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US