在冷壁上具有湍流特征的涡轮翼型件制造技术

一种涡轮翼型件(10)，包括定位在内部腔(40)中的流动阻挡体(26)。在流动阻挡体(26)与翼型件压力侧壁(16)之间限定有第一近壁冷却通道(72)。在流动阻挡体(26)与翼型件吸力侧壁(18)之间限定有第二近壁冷却通道(74)。在流动阻挡体(26)与将翼型件压力侧壁(16)和吸力侧壁(18)连接的分隔壁(24)之间限定有连接通道(76)。连接通道(76)沿着径向范围连接至第一近壁冷却通道(72)和第二近壁冷却通道(74)。湍流特征(90、90a‑90b)定位在连接通道(76)中且形成在流动阻挡体(26)上和/或在分隔壁(24)上。湍流特征(90、90a‑90b)有效地产生通过第一近壁冷却通道(72)和第二近壁冷却通道(74)的与连接通道(76)相比的更高的冷却剂流量。

Turbine airfoil with turbulent characteristics on cold wall

A turbine airfoil (10) includes a flow blocker (26) positioned in an internal cavity (40). A first near wall cooling passage (72) is defined between the flow barrier (26) and the pressure side wall (16) of the airfoil. A second near wall cooling passage (74) is defined between the flow blocker (26) and the suction side wall (18) of the airfoil. A connecting passage (76) is defined between the flow barrier (26) and the partition (24) connecting the pressure side wall (16) and the suction side wall (18) of the airfoil. The connecting passage (76) is connected along the radial range to the first near wall cooling passage (72) and the second near wall cooling passage (74). Turbulence characteristics (90, 90a 90b) are positioned in the connecting channel (76) and formed on the flow barrier (26) and/or on the partition (24). Turbulence characteristics (90, 90a 90b) effectively generate higher coolant flow through the first near wall cooling channel (72) and the second near wall cooling channel (74) than the connecting channel (76).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在冷壁上具有湍流特征的涡轮翼型件
本专利技术总体上涉及涡轮翼型件，并且更具体地涉及具有内部冷却通道的涡轮翼型件，所述内部冷却通道用于引导冷却剂通过翼型件。
技术介绍
在涡轮机比如燃气涡轮发动机中，空气在压缩机部分中被加压并且然后在燃烧室部分中与燃料混合并燃烧以产生热燃烧气体。热燃烧气体在发动机的涡轮部分内膨胀，在涡轮部分中，能量被提取以为压缩机部分提供动力并且产生有用功，比如使发电机转动以发电。热燃烧气体行进通过涡轮部分内的一系列涡轮级。涡轮级可以包括一排固定翼型件以及后面跟着的一排旋转翼型件，固定翼型件即为静叶片，旋转翼型件即为动叶片，其中，动叶片从热燃烧气体中提取能量以用于提供输出动力。由于翼型件、即静叶片和动叶片直接地暴露于热燃烧气体，因此翼型件、即静叶片和动叶片通常设置有内部冷却通道，所述内部冷却通道引导冷却流体比如压缩机引气通过翼型件。一种类型的涡轮翼型件包括径向延伸的外壁，该外壁由相对的压力侧壁和吸力侧壁组成，压力侧壁和吸力侧壁从翼型件的前缘延伸至后缘。冷却通道在翼型件内在压力侧壁与吸力侧壁之间延伸，并且冷却通道引导冷却流体沿交替的径向方向通过翼型件。冷却通道从压力侧壁和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮翼型件(10)，包括：外壁(14)，所述外壁(14)界定翼型件内部(11)，所述外壁(14)在沿着涡轮发动机的径向方向(R)的翼展方向上延伸并且由压力侧壁(16)和吸力侧壁(18)形成，所述压力侧壁(16)和所述吸力侧壁(18)在前缘(20)处以及在后缘(22)处连接，至少一个分隔壁(24)，所述分隔壁(24)定位在所述翼型件内部(11)中，所述分隔壁(24)沿着径向范围将所述压力侧壁(16)和所述吸力侧壁(18)连接以在所述翼型件内部(11)中限定多个径向腔(40)，长形的流动阻挡体(26)，所述流动阻挡体(26)定位在所述多个径向腔(40)中的至少一个径向腔中以占据所述至少一个...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡轮翼型件(10)，包括：外壁(14)，所述外壁(14)界定翼型件内部(11)，所述外壁(14)在沿着涡轮发动机的径向方向(R)的翼展方向上延伸并且由压力侧壁(16)和吸力侧壁(18)形成，所述压力侧壁(16)和所述吸力侧壁(18)在前缘(20)处以及在后缘(22)处连接，至少一个分隔壁(24)，所述分隔壁(24)定位在所述翼型件内部(11)中，所述分隔壁(24)沿着径向范围将所述压力侧壁(16)和所述吸力侧壁(18)连接以在所述翼型件内部(11)中限定多个径向腔(40)，长形的流动阻挡体(26)，所述流动阻挡体(26)定位在所述多个径向腔(40)中的至少一个径向腔中以占据所述至少一个径向腔中的非活动体积，所述流动阻挡体(26)沿所述径向方向(R)延伸并且与所述压力侧壁(16)、所述吸力侧壁(18)以及所述分隔壁(24)间隔开，由此，在所述流动阻挡体(26)与所述压力侧壁(16)之间限定有第一近壁冷却通道(72)，在所述流动阻挡体(26)与所述吸力侧壁(18)之间限定有第二近壁冷却通道(74)，并且在所述流动阻挡体(26)与所述分隔壁(24)之间限定有连接通道(76)，所述连接通道(76)沿着径向范围连接至所述第一近壁冷却通道(72)和所述第二近壁冷却通道(74)以限定径向冷却剂流的流动横截面，以及湍流特征(90、90a-90b)，所述湍流特征(90、90a-90b)定位在所述连接通道(76)中并且形成在所述流动阻挡体(26)上和/或形成在所述分隔壁(24)上，所述湍流特征(90、90a-90b)使得产生通过所述第一近壁冷却通道(72)和所述第二近壁冷却通道(74)的与所述连接通道(76)相比的更高的冷却剂流量。2.根据权利要求1所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述连接通道(76)被分别限定在所述分隔壁(24)的第一壁面(S1)与所述流动阻挡体(26)的第二壁面(S2)之间，所述第一壁面(S1)与所述第二壁面(S2)相对，其中，所述湍流特征(90、90a-90b)包括形成在所述第一壁面(S1)和/或所述第二壁面(S2)上的多个湍流肋(90、90a-90b)。3.根据权利要求2所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述多个湍流肋(90、90a-90b)以沿着所述第一壁面(S1)和/或所述第二壁面(S2)的径向范围延伸的阵列的方式布置。4.根据权利要求3所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述多个湍流肋(90、90a-90b)包括沿着所述第一壁面(S1)的径向范围布置的第一阵列的湍流肋(90a)以及沿着所述第二壁面(S2)的径向范围布置的第二阵列的湍流肋(90b)。5.根据权利要求4所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述第一壁面(S1)上的所述湍流肋(90a)相对于所述第二壁面(S2)上的所述湍流肋(90b)沿径向方向交错。6.根据权利要求5所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述第一壁面(S1)上的所述湍流肋(90a)和所述第二壁面(S2)上的所述湍流肋(90b)沿着所述连接通道(76)的在所述第一壁面(S1)与所述第二壁面(S2)之间的宽度(W)部分地重叠。7.根据权利要求1所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述湍流特征(90、90a-90b)构造成局部地增大所述连接通道(76)的摩擦系数。8.根据权利要求7所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述湍流特征(90、90a-90b)横向于穿过所述连接通道(76)的冷却剂(K)的流动方向定向。9.根据权利要求1所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述湍流特征(90、90a-90b)构造成使所述连接通道(76)中的冷却剂流朝向所述第一近壁冷却通道(72)和所述第二近壁冷却通道(74)偏转。10.根据权利要求9所述的涡轮翼型件(10)，其中，所述湍流特征(90、90a-9...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬·H·马尔什，保罗·A·桑德斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE