用于具有冷却孔的涡轮发动机的部件.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CN110735664A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201910649616.4(22)申请日2019.07.18(30)优先权数据16/039,6462018.07.19US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人大卫·艾伦·弗雷科克·D·盖利尔(74)专利代理机构上海华诚知识产权代理有限公司31300代理人肖华(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图8页(54)发明名称用于具有冷却孔的涡轮发动机的部件(57)摘要一种涉及用于涡轮发动机的翼型件的装置和方法，涡轮发动机具有外壁，外壁界定内部并且限定压力侧和吸入侧，压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向并且在根部和尖端之间延伸以限定跨度方向。翼型件包括第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道在内部中在跨度方向上延伸，第二冷却通道限定冲击表面并且位于第一冷却通道附近，内部壁将第一冷却通道与第二冷却通道分离，并且至少一个冷却孔穿过内部壁。CN110735664ACN110735664A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮发动机的翼型件，其特征在于，所述翼型件包含：外壁，所述外壁界定内部并且限定压力侧和吸入侧，所述压力侧和所述吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向并且在根部和尖端之间延伸以限定跨度方向；第一冷却通道，所述第一冷却通道在所述内部中在所述跨度方向上延伸并且限定拐角；第二冷却通道，所述第二冷却通道限定冲击表面并且位于所述第一冷却通道附近；内部壁，所述内部壁将所述第一冷却通道与所述第二冷却通道分离；以及至少一个冷却孔，所述至少一个冷却孔穿过所述内部壁并且具有在所述拐角处的入口、在所述第二冷却通道处的出口，以及在所述入口和所述出口之间延伸的连接通道，其中所述连接通道具有至少通过在第一方向上延伸的第一部分以及在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的第二部分限定的弯曲部。2.如权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述连接通道进一步包含限制部，使得在所述限制部处的横截面区域小于所述限制部上游的横截面区域。3.如权利要求2所述的翼型件，其特征在于，其中，所述限制部在所述出口处。4.如权利要求3所述的翼型件，其特征在于，其中，所述限制部通过具有在所述出口处形成的锥形部分的所述连接通道限定。5.如权利要求3所述的翼型件，其特征在于，其中，所述限制部通过具有在所述出口处形成的钝部分的所述连接通道限定。6.如权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述第一部分在不是所述冲击表面的法向的方向上延伸。7.如权利要求1至6中任一项所述的翼型件，其特征在于，其中，所述第二方向实质上垂直于所述冲击表面。8.如权利要求1至6中任一项所述的翼型件，其特征在于，其中，所述连接通道限定半径。9.如权利要求1至6中任一项所述的翼型件，其特征在于，其中，所述第二冷却通道邻近所述外壁。10.如权利要求9所述的翼型件，其特征在于，其中，所述出口与所述外壁相对地开口到所述第二冷却通道中。2CN110735664A说明书1/9页用于具有冷却孔的涡轮发动机的部件[0001]相关申请的交叉引用[0002]该申请要求于2018年7月19日提交的美国专利申请No.16/039,646的优先权和权益，其整体并入文中。技术领域[0003]本公开涉及发动机部件中的冷却孔，并且更特别地涉及沿着部件的前缘的冷却孔。背景技术[0004]涡轮发动机，并且更特别地燃气或燃烧涡轮发动机，是旋转发动机，其将能量从经过发动机的燃烧气体流中提取到多个旋转涡轮叶片上。[0005]发动机效率随着燃烧气体的温度而增加。然而，燃烧气体沿着它们的流动路径加热各种部件，这反过来需要冷却它们以实现长的发动机寿命。通常，通过来自压缩机的引气来冷却热气路径部件。这种冷却处理减少发动机效率，因为引出的空气不被使用在燃烧过程中。[0006]涡轮发动机冷却技术是成熟的，并且应用到各种热气路径部件中的冷却回路和特征的各种方面。例如，燃烧器包括径向外衬套和内衬套，其在操作期间需要冷却。涡轮喷嘴包括支撑在外带和内带之间的中空轮叶，其也需要冷却。涡轮转子叶片是中空的并且通常在其中包括冷却回路，其中通过涡轮护罩围绕叶片，涡轮护罩也需要冷却。热燃烧气体通过排出口排出，排出口也可以是有衬套的，并且被适当地冷却。[0007]在所有的这些示范性涡轮发动机部件中，高强度的超合金金属的薄金属壁典型地被用于增强耐久性，同时最小化对其冷却的需要。各种冷却回路和特征是对发动机中其对应环境中的这些单独部件而定制的。[0008]现代的涡轮叶片大体包括用于通过叶片输送冷却空气以冷却叶片的不同部分的一个以上内部冷却回路，并且可以包括用于冷却叶片