具有与冲击平台冷却相集成的翼型部冷却的涡轮机转子叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110494628A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201880023103.6(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2018.03.20司72001代理人曹凌王丽辉(30)优先权数据62/4782962017.03.29US(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.09.29(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0232212018.03.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/208370EN2018.11.15(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人李经邦A.魏武德S.克斯特权利要求书3页说明书5页附图5页(54)发明名称具有与冲击平台冷却相集成的翼型部冷却的涡轮机转子叶片(57)摘要本发明涉及用于涡轮机转子叶片（10）的集成式翼型部和平台冷却系统（30），其包括多个蜿蜒的冷却支腿（32a、32c、42a、42c），冷却支腿（32a、32c、42a、42c）流体连接到入口（38、48）并且被构造成用于沿径向方向引导冷却剂（K）。冷却支腿（32a、32c、42a、42c）由叶片翼型部（12）内的展向地延伸的内腔（26）至少部分地限定。冷却支腿（32a、32c、42a、42c）的进入部包括向径向外侧延伸并侧向地延伸到叶片平台（50）中的流动通路（92、102），以便在将向径向外侧流动的冷却剂（K）引入冷却支腿（32a、32c、42a、42c）中之前导引冷却剂（K）冲击到叶片平台（50）的径向外表面（52）的内侧（60）上。冲击区域（60）可包括湍流器（70）以便增强热传递。CN110494628ACN110494628A权利要求书1/3页1.一种涡轮机转子叶片（10），包括：平台（50），翼型部（12），其从所述平台（50）展向地径向向外延伸，根部（24），其从所述平台（50）径向向内延伸以用于将所述涡轮机转子叶片（10）安装到盘，以及集成式翼型部和平台冷却系统（30），包括：入口（38、48），其位于所述根部（24）处以用于接收冷却剂（K）的供应，至少一个冷却支腿（32a、32c、42a、42c），其流体地连接到所述入口（38、48）并且被构造成用于沿径向外侧方向引导所述冷却剂（K），所述冷却支腿（32a、32c、42a、42c）由所述翼型部（12）内的展向地延伸的内腔（26）至少部分地限定，其中，所述冷却支腿（32a、32c、42a、42c）的进入部包括向径向外侧延伸并侧向地延伸到所述平台（50）中的流动通路（92、102），以便在将向径向外侧流动的冷却剂（K）引入所述冷却支腿（32a、32c、42a、42c）中之前导引所述冷却剂（K）冲击到所述平台（50）的径向外表面（52）的内侧（60）上。2.根据权利要求1所述的涡轮机转子叶片（10），其中，所述平台（50）的径向外表面（52）的内侧（60）在冲击区域中包括湍流器（70），所述冲击区域被限定在所述流动通路（92、102）的进入所述平台（50）中的侧向延伸部内。3.一种涡轮机转子叶片（10），包括：平台（50），翼型部（12），其从所述平台（50）展向地径向向外延伸，并且包括压力侧（14）和吸力侧（16），所述压力侧和吸力侧在前缘（18）处和在后缘（20）处联结，所述翼型部（12）是大致中空的，包括位于其内的多个内腔（26），根部（24），其从所述平台（50）径向向内延伸以用于将所述涡轮机转子叶片（10）安装到盘，以及集成式翼型部和平台冷却系统（30），包括：至少一个蛇形通道（32、42），其包括至少第一支腿（32b、42b）和第二支腿（32c、42c），所述第一支腿和第二支腿由流转向部（36、46）而流体地连接，其中，所述第一支腿（32b、42b）和所述第二支腿（32c、42c）分别沿大致径向内侧方向和径向外侧方向引导冷却剂（K），所述第一支腿（32b、42b）和所述第二支腿（32c、42c）分别由所述多个内腔（26）中的第一者和第二者至少部分地限定在所述翼型部（12）内，其中，所述流转向部（36、46）位于所述平台（50）的径向内侧处，并且其中，在所述流转向部（36、46）的下游，所述蛇形通道（32、42）包括向径向外侧延伸并侧向地延伸到所述平台（50）中的流动通路（92、102），以便导引向径向外侧流动的冷却剂（K）冲击到所述平台（50）的径向外表面（52）的内侧（60）上。4.根据权利要求3所述的涡轮机转子叶片（10），其中，所述平台（50）的径向外表面（52）的内侧（60）在冲击区域中包括湍流器（70），所述冲击区域被限定在所述流动通路（92、