涡轮转子翼型件和用于减少叶片内的腔中的压力损失的相应方法技术

技术编号:24421213 阅读:78 留言:0更新日期:2020-06-06 14:11
一种用于涡轮发动机的叶片翼型件(10),该叶片翼型件(10)包括具有前缘回路(22)和后缘回路(24)的内部多通蛇形流动冷却回路(40)。该前缘回路(22)中的腔的入口(54)具有变窄的腔宽度(48),该腔宽度(48)进一步在下游扩展到与前缘回路(22)的其余部分的腔宽度(48)相似的一致的腔宽度(48)。

Turbine rotor airfoil and the corresponding method to reduce the pressure loss in the cavity in the blade

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮转子翼型件和用于减少叶片内的腔中的压力损失的相应方法
本专利技术涉及用于燃气涡轮机的涡轮叶片,并且更具体而言,涉及一种不对称形状的涡轮叶片内部末梢转弯。
技术介绍
在工业燃气涡轮发动机中,产生热压缩气体。燃烧系统从压缩机接收空气,并且通过混合在燃料中并燃烧混合物将其提升到高能级,其后燃烧器的产物膨胀通过涡轮。热气流通过涡轮并膨胀以产生机械功,该机械功用于驱动发电机来发电。所述涡轮通常包括多级定子轮叶和转子叶片,以将来自该热气流的能量转换成驱动发动机的转子轴的机械能。涡轮入口温度受涡轮部件的材料属性和冷却能力限制。这对于第一级的涡轮叶片和轮叶尤其重要,因为这些翼型件暴露于系统中最热的气流。由于涡轮叶片暴露于从燃烧系统内的燃烧器排出的热气流,因此使用冷却方法来获得涡轮叶片的有用的设计生命周期。叶片冷却通过如下方式来实现,即:从压缩机抽取一部分较冷的压缩空气,并将其引导至涡轮部段,从而绕过燃烧器。在引入到涡轮部段中之后,该冷却空气流过形成在叶片的翼型部分中的通路或通道。燃气涡轮机正在变得更大、更高效且更坚固。正在生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种涡轮转子翼型件(10),包括:/n通过压力侧(14)和吸力侧(16)联接的前缘(18)和后缘(20)、末梢端(32)和径向相对的根端(34),其中,所述末梢端(32)指定径向向外的位置,并且所述根端(34)指定径向向内的位置;以及/n具有径向冷却剂腔(44、46)的至少两个多通蛇形流动冷却回路(40),所述冷却回路(40)形成在所述翼型件(10)内,以为所述翼型件(10)提供冷却,所述冷却回路(40)包括:/n前缘回路(22),其包括前向腔(44),所述前向腔(44)包括至少位于所述翼型件(10)内的第一前向腔(44a)和沿弦轴线从所述第一前向腔(44a)向前的第二前向腔(44b),...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170824 US 62/5497161.一种涡轮转子翼型件(10),包括:
通过压力侧(14)和吸力侧(16)联接的前缘(18)和后缘(20)、末梢端(32)和径向相对的根端(34),其中,所述末梢端(32)指定径向向外的位置,并且所述根端(34)指定径向向内的位置;以及
具有径向冷却剂腔(44、46)的至少两个多通蛇形流动冷却回路(40),所述冷却回路(40)形成在所述翼型件(10)内,以为所述翼型件(10)提供冷却,所述冷却回路(40)包括:
前缘回路(22),其包括前向腔(44),所述前向腔(44)包括至少位于所述翼型件(10)内的第一前向腔(44a)和沿弦轴线从所述第一前向腔(44a)向前的第二前向腔(44b),其中,所述前缘回路(22)以所述翼型件(10)的所述末梢端(32)和所述根端(34)处的至少两个基本上180度的转弯向前流动,从而提供至少倒数第二个前向腔(44c)和最后的前向腔(44d),其中,所述最后的前向腔(44d)沿所述翼型件(10)的所述前缘(18)定位;以及
后缘回路(24),其包括后向腔(46),所述后向腔(46)包括至少位于所述第一前向腔(44a)后方的第一后向腔(46a),其中,所述后缘回路(24)以所述翼型件(10)的所述末梢端(32)和所述根端(34)处的至少两个基本上180度的转弯向后流动,从而提供至少倒数第二个后向腔(46d)和最后的后向腔(46e),其中,所述最后的后向腔(46e)沿所述翼型件(10)的所述后缘(20)定位;
其中,从第一径向冷却剂腔(44、46)的出口(56)进入到第二径向冷却剂腔(44、46)的入口(54)的所述180度的转弯从一致的腔宽度(48)变窄,并且随后,在下游扩展回到所述一致的腔宽度(48),
其中,所述第一径向冷却剂腔(44、46)和所述第二径向冷却剂腔(44、46)之间的空间的直径(50)在所述第二径向冷却剂腔(44、46)的所述入口(54)处扩展,并且随后,减小到在所述第一径向冷却剂腔(44、46)和所述第二径向冷却剂腔(44、46)的路径的其余部分的所述第一径向冷却剂腔(44、46)和所述第二径向冷却剂腔(44、46)之间保持的空间的一致的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李經邦H霍洛曼S克斯特JY乌姆萧行健
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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