构件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及构件及其制造方法，提供了一种用于燃气涡轮发动机(100)的构件。该构件包括冷却孔口(194,196)和插塞(204)，插塞(204)填充冷却孔口的至少一部分以防止空气流通过冷却孔口。插塞构造成在燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融，以允许空气流通过冷却孔口。

【技术实现步骤摘要】

本公开的领域大体上涉及构件，并且更具体而言，涉及用于燃气涡轮发动机的。
技术介绍
许多已知的燃气涡轮发动机包括燃烧系统，其用于混合燃料与压缩空气并点燃混合物以产生燃烧气体。燃烧气体被导入涡轮系统中以驱动涡轮旋转，由此驱动风扇、压缩机和/或可旋转地联接到涡轮的发电机。在一些燃气涡轮发动机(例如，飞行器上的推进燃气涡轮发动机)中，燃烧气体从涡轮系统排入环境空气中，由此为飞行器提供推力。在一些其它燃气涡轮发动机(例如，联合循环发电厂中的燃气涡轮发动机)中，燃烧气体从涡轮系统被导入热回收蒸汽发生器中以用于产生蒸汽。一些已知的燃烧系统包括多个周向间隔开的燃料喷嘴，其排放燃料以在燃烧过程中使用。因为这些燃料喷嘴可以不同速率排放燃料，所以在燃烧系统下游可存在具有较高燃烧气体温度的周边区域(即，热斑)。这可能对遭遇热斑的那些发动机构件产生显著的温度增加。然而，由于热斑的位置可能难以确定并且可能随发动机不同而变化，因而至少一些已知的发动机具有形成于许多下游发动机构件上的冷却孔口，这些构件不会最终位于热斑内，并且因此不会最终经受需要冷却的温度增加。因此，已经知道不位于热斑中的下游发动机构件被过度冷却至低于期望温度的温度，并且因此已经知道大量的不期望的冷却空气被排入燃烧气体流中，这降低了发动机的整体操作效率。因此，将有用的是具有仅当位于热斑内时排放冷却空气的构件，这将便于保持发动机的使用寿命，同时提高发动机的整体操作效率。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于燃气涡轮发动机的构件。该构件包括冷却孔口和插塞，该插塞填充冷却孔口的至少一部分以防止空气流通过冷却孔口。插塞构造成在燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融，以允许空气流通过冷却孔口。在另一方面，提供了一种制造用于燃气涡轮发动机的构件的方法。该方法包括在构件中形成冷却孔口并用防止空气流通过冷却孔口的插塞填充冷却孔口的至少一部分。插塞构造成在燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融，以允许空气流通过冷却孔口。在另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括燃烧系统和设置在燃烧系统下游的涡轮系统，其中，燃烧系统和涡轮系统中的至少一个包括构件。该构件具有冷却孔口和插塞，该插塞填充冷却孔口的至少一部分以防止空气流通过冷却孔口。插塞构造成在燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融，以允许空气流通过冷却孔口。附图说明图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图；图2是图1所示燃气涡轮发动机的燃烧系统的示意 图3是图1所示燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴的一部分的示意图； 图4是图3所示涡轮喷嘴的区段的透视图；以及 图5是图4所示涡轮喷嘴区段的示意性剖视图。附图标记: 100燃气涡轮发动机 102风扇系统 104压缩机系统 106燃烧系统 108高压涡轮系统 110低压涡轮系统 112第一燃料喷嘴 114第二燃料喷嘴 116第三燃料喷嘴 118第四燃料喷嘴 120第五燃料喷嘴 122第六燃料喷嘴 130涡轮喷嘴 132涡轮喷嘴区段 134内带 136外带 140第一静叶 142第二静叶 144第三静叶 146第四静叶 148第五静叶 150第六静叶 152第七静叶 154第八静叶 156第九静叶 158第十静叶 160第H^一静叶 162第一流动路径 164第二流动路径 166第三流动路径 168第四流动路径 170第五流动路径 172第六流动路径 174第七流动路径 176第八流动路径 178第九流动路径 180第十流动路径 182内带区段 184外带区段 186凹形压力侧 188凸形吸力侧 190前缘 192后缘 194冷却孔口 196第一冷却孔口 198入口 200出口 202内部冷却流动通道 204插塞 206第一热斑区域 208第二热斑区域 210第三热斑区域 212第一较冷区域 214第二较冷区域。具体实施例方式以下详细描述以示例的方式而非以限制的方式阐述了。该描述应明显地使本领域的普通技术人员能够制造和使用该构件，并且该描述阐述了该构件的若干实施例、改型、变型、备选方案和用途，包括目前认为是其最佳模式的方案。该构件在本文中被描述为应用于优选实施例，即燃气涡轮发动机。然而，可以想到，该在广泛的系统和/或各种其它商业、工业和/或消费应用中具有普遍的应用。图1是示例性燃气涡轮发动机100的示意图，其包括风扇系统102、压缩机系统104、燃烧系统106、高压涡轮系统108和低压涡轮系统110。图2是燃烧系统106的示意图。在示例性实施例中，燃烧系统106包括多个间隔开的周向布置的燃料喷嘴以用于在燃烧过程期间排放燃料，即，燃烧系统106包括第一燃料喷嘴112、第二燃料喷嘴114、第三燃料喷嘴116、第四燃料喷嘴118、第五燃料喷嘴120和第六燃料喷嘴122。在其它实施例中，燃气涡轮发动机100可具有以任何合适方式布置的任何合适数量的燃料喷嘴。备选地，燃气涡轮发动机100可包括以任何合适方式构造的任何合适数量的风扇系统、压缩机系统、燃烧系统和/或涡轮系统。图3是高压涡轮系统108的环形涡轮喷嘴130的一部分的示意图。在示例性实施例中，涡轮喷嘴130为高压涡轮系统108的第一级喷嘴。在其它实施例中，涡轮喷嘴130可以在高压涡轮系统108或低压涡轮系统110的任何合适的级中。在示例性实施例中，涡轮喷嘴130具有多个涡轮喷嘴区段132，其周向布置而形成内带134和外带136, —行间隔开的定子静叶从内带134延伸至外带136,即，第一静叶140、第二静叶142、第三静叶144、第四静叶146、第五静叶148、第六静叶150、第七静叶152、第八静叶154、第九静叶156、第十静叶158和第i^一静叶160。这样，第一流动路径162限定在第一静叶140和第二静叶142之间；第二流动路径164限定在第二静叶142和第三静叶144之间；第三流动路径166限定在第三静叶144和第四静叶146之间；第四流动路径168限定在第四静叶146和第五静叶148之间；第五流动路径170限定在第五静叶148和第六静叶150之间；第六流动路径172限定在第六静叶150和第七静叶152之间；第七流动路径174限定在第七静叶152和第八静叶154之间；第八流动路径176限定在第八静叶154和第九静叶156之间；第九流动路径178限定在第九静叶156和第十静叶158之间；并且第十流动路径180限定在第十静叶158和第i^一静叶160之间。在其它实施例中，涡轮喷嘴130可具有限定了任何合适数量的流动路径的任何合适数量的静叶。图4是涡轮喷嘴130的一个涡轮喷嘴区段132的透视图。虽然下文更详细地描述了一个示例性涡轮喷嘴区段132的构型，但可以以相同方式构造涡轮系统108、110的任何合适数量的涡轮喷嘴区段132。在示例性实施例中，涡轮喷嘴区段132包括内带区段182、外带区段184和从内带区段182延伸到外带区段184的一对静叶(例如，第一静叶140和第二静叶142)。在其它实施例中，涡轮喷嘴区段132可具有从内带区段182延伸到外带区段184的任何合适数量的静叶(例如，涡轮喷嘴区段132可具有单个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机(100)的构件，所述构件包括：冷却孔口(194,?196)；以及插塞(204)，其填充所述冷却孔口的至少一部分以防止空气流通过所述冷却孔口，其中，所述插塞构造成在所述燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融以允许空气流通过所述冷却孔口。

【技术特征摘要】
2011.10.31 US 13/285,7471.一种用于燃气涡轮发动机(100)的构件，所述构件包括: 冷却孔口(194，196);以及 插塞(204)，其填充所述冷却孔口的至少一部分以防止空气流通过所述冷却孔口，其中，所述插塞构造成在所述燃气涡轮发动机的操作期间在预定温度下熔融以允许空气流通过所述冷却孔口。2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述构件为涡轮喷嘴构件、涡轮护罩构件和涡轮叶片构件之一。3.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述冷却孔口(194，196)为薄膜冷却孔口、后缘冷却孔口、翼型件顶端冷却孔口和平台边缘冷却孔口之一。4.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述冷却孔口(194，196)包括入口(198)和出口(200)，所述插塞(204)设置在所述出口处。5.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述插塞(204)由硬化金属材料形成。6.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，所述插塞(204)由硬化铜合金材料形成。7.一种燃气涡轮发动机(100)，包括: 燃烧系统(106)...

【专利技术属性】
技术研发人员：VHS科雷亚，RF曼宁，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：