护罩悬挂器组件冷却制造技术

提供了用于冷却燃气涡轮发动机护罩的护罩组件和方法。例如，护罩组件包括具有热侧和冷侧部分的护罩段。热侧部分面向气体流动路径，冷侧部分面向冷却流体流动路径。护罩组件还包括护罩悬挂器，用于将护罩段安装在燃气涡轮发动机中。护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的导管，该导管限定出口，该出口构造成使冷却流体流与护罩段的冷侧部分基本上相切地离开导管。护罩和护罩悬挂器一起限定了形成冷却流体流动路径的环形腔，并且流体与护罩冷侧基本上相切地离开限定在护罩悬挂器中的多个导管，进入腔中，以冷却护罩冷侧。

Shield hanger assembly cooling

【技术实现步骤摘要】
护罩悬挂器组件冷却联邦政府资助的研究本专利技术是在美国国防部的合同号FA826-16-C-2138的政府支持下完成的。政府可拥有本专利技术的某些权利。
本主题大体涉及燃气涡轮发动机。更具体地，本主题涉及用于涡轮护罩和护罩悬挂器的冷却构造。
技术介绍
通常，燃气涡轮发动机核心以串行流动顺序包括压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，从风扇向压缩机区段的入口提供空气，在压缩机区段中，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。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，以提供燃烧气体，使燃烧区段内的部件暴露于相对高的温度。燃烧气体从燃烧区段导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后通过排气区段，例如通向大气。更具体地，燃气涡轮发动机限定用于导向燃烧气体通过发动机的流动路径。流动路径部分地由从涡轮转子叶片级径向向外定位的多个护罩限定。因为护罩沿着燃烧气体流动路径，所以护罩经历相对高的燃烧气体温度。因此，非传统的高温复合材料，例如陶瓷基质复合(CMC)材料，可用于形成护罩。与典型的部件(例如，金属部件)相比，由CMC材料制造的部件具有更高的温度能力，这可以允许改进的部件性能和/或增加的发动机温度。然而，即使在使用高温材料时，也可以通过冷却护罩和安装护罩的护罩悬挂器来实现额外的益处。因此，需要改进的涡轮护罩和/或护罩悬挂器。特别地，其中具有多个冷却孔的涡轮护罩悬挂器将是有用的，该多个冷却孔将空气切向地供给到由护罩悬挂器和涡轮护罩形成的腔中。此外，引起围绕由护罩和悬挂器组件形成的环状物的冷却流体的旋流的护罩悬挂器冷却孔构造将是有益的。此外，其中护罩由复合材料(例如CMC材料)形成的这种护罩和悬挂器组件将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本专利技术来学习。在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件。护罩组件包括护罩段，护罩段具有热侧部分和冷侧部分。热侧部分面向燃气涡轮发动机的气体流动路径，并且冷侧部分面向冷却流体流动路径。护罩组件还包括护罩悬挂器，用于将护罩段安装在燃气涡轮发动机中。护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的导管。导管限定出口，并且出口构造成使冷却流体的流动与护罩段的冷侧部分基本上相切地离开导管。在本主题的另一示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件。护罩组件包括多个护罩段。每个护罩段具有热侧部分和冷侧部分。热侧部分面向燃气涡轮发动机的气体流动路径。护罩组件还包括护罩悬挂器，用于将护罩段安装在燃气涡轮发动机中。护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的多个导管，并且每个导管限定出口。护罩段和护罩悬挂器一起限定环形腔。每个护罩段的冷侧部分面向腔。此外，多个出口中的每个出口构造成使冷却流体的流动与邻近出口的护罩段的冷侧基本上相切地离开每个导管而进入腔。在本主题的另一示例性实施例中，提供了一种冷却燃气涡轮发动机的护罩的方法。该方法包括提供多个护罩段并提供护罩悬挂器，用于将护罩段安装在燃气涡轮发动机中。每个护罩段具有热侧部分和冷侧部分，并且热侧部分面向燃气涡轮发动机的气体流动路径。护罩段和护罩悬挂器一起限定环形腔，并且护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的多个导管。该方法还包括将冷却流体流引导到腔中，使得冷却流体围绕腔周向流动，以冷却多个护罩段中的每个护罩段的冷侧部分。参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：图1提供了根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。图2提供了根据本主题的示例性实施例的护罩组件的一段的前视或前向后看的视图。图3提供了沿图2的线3-3截取的护罩组件段的剖视图。图4提供了具有示例性护罩组件的燃气涡轮发动机的涡轮区段的一部分的横截面视图。图5提供了示例性护罩组件的示意性剖视图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相同或类似的标记已用于指代本专利技术的相同或相似的部分。如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前指的是更靠近发动机入口的位置，而后指的是更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。术语“联接”，“固定”，“附接到”等指的是直接联接，固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接，固定或附接，除非本文另有规定。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”，“一种”和“该”包括复数指代。本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可允许变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(例如“约”，“大约”和“基本”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可能指的是在10％的范围内。这里和整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。现在参考附图，其中相同的附图标记在所有附图中表示相同的元件，图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。更具体地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，在此称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示，涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于为参考提供的纵向中心线12延伸)和径向方向R。通常，涡轮风扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。所示的示例性核心涡轮发动机16通常包括基本上管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18以串行流动关系包围：压缩机区段，其包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30；喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或线轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或线轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。对于所描绘的实施例，风扇区段14包括风扇38，风扇38具有以间隔开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件，其特征在于，包括：/n护罩段,所述护罩段具有热侧部分和冷侧部分，所述热侧部分面向所述燃气涡轮发动机的气体流动路径，所述冷侧部分面向冷却流体流动路径；和/n护罩悬挂器，所述护罩悬挂器用于将所述护罩段安装在所述燃气涡轮发动机中，所述护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的导管，所述导管限定出口，/n其中，所述出口构造成使所述冷却流体流与所述护罩段的所述冷侧部分基本上相切地离开所述导管。/n

【技术特征摘要】
20180821 US 16/106,6411.一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件，其特征在于，包括：
护罩段,所述护罩段具有热侧部分和冷侧部分，所述热侧部分面向所述燃气涡轮发动机的气体流动路径，所述冷侧部分面向冷却流体流动路径；和
护罩悬挂器，所述护罩悬挂器用于将所述护罩段安装在所述燃气涡轮发动机中，所述护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的导管，所述导管限定出口，
其中，所述出口构造成使所述冷却流体流与所述护罩段的所述冷侧部分基本上相切地离开所述导管。


2.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中所述导管包括：
第一臂，所述第一臂限定用于接收所述冷却流体流的第一通道；和
第二臂，所述第二臂从所述第一臂延伸，所述第二臂限定用于接收来自所述第一通道的所述冷却流体流的第二通道。


3.根据权利要求2所述的护罩组件，其特征在于，其中所述第二臂限定所述出口。


4.根据权利要求2所述的护罩组件，其特征在于，其中所述第一臂沿着由所述燃气涡轮发动机限定的轴向方向延伸，并且其中所述第二臂沿着由所述燃气涡轮发动机限定的周向方向延伸。


5.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中所述导管是第一导管，并且所述出口是第一出口，并且其中所述护罩悬挂器包括用于接收冷却流体流的第二导管，所述第二导管限定第二出口，所述第二出口使所述冷却流体流与所述护罩段的所述冷侧部分基本上相切地离开所述第二导管。

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔吉奥·菲利皮，瑞安·尼古拉斯·波特，克雷格·阿伦·戈恩尤，斯科特·阿伦·舒密尔斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US