具有逐渐缩减的腔穴的用于翼型件的冷却通道.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CN107614834A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201580074656.0G.富格尔E.J.卡维基(22)申请日2015.11.25(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(30)优先权数据司7200162/0848102014.11.26US代理人万欣张昱14/9511632015.11.24US(51)Int.Cl.(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D5/18(2006.01)2017.07.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2015/0626522015.11.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/086121EN2016.06.02(71)申请人安萨尔多能源英国知识产权有限公司地址英国伦敦(72)发明人E.P.皮扎诺J.梅特尼奇权利要求书2页说明书10页附图19页(54)发明名称具有逐渐缩减的腔穴的用于翼型件的冷却通道(57)摘要本发明包括用于提供位于涡轮翼型件的壁内的冷却通道的系统和方法。这些冷却通道包括沿翼型件的长度和宽度在各个方向上逐渐缩减的微回路。此外，这些冷却通道具有多种形状和区域以促进在周围空气和翼型件之间的对流热传递。CN107614834ACN107614834A权利要求书1/2页1.一种具有前缘和后缘的用于燃气涡轮的翼型件，所述翼型件包含：翼型件壁，其具有内表面和外表面，所述翼型件壁形成至少部分地由所述翼型件壁围住的翼型件腔；和在所述翼型件壁内的多个腔穴，所述多个腔穴中的每个包括：内腔穴壁和外腔穴壁；至少一个第一开口，其以远离所述前缘的第一距离定位在所述内表面中，所述第一开口提供在所述翼型件腔和所述腔穴之间的流体连通；和至少一个第二开口，其以远离所述前缘的第二距离定位在所述外表面中，所述第二开口提供在所述翼型件的外侧和所述腔穴之间的流体连通，其中在所述内腔穴壁和所述外腔穴壁之间的距离在所述前缘附近较大且在所述后缘附近较小。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个还包括多个基座，其中所述多个基座在所述多个腔穴中的各个相应腔穴的内腔穴壁和外腔穴壁之间延伸。3.根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个的所述多个基座中的各个基座具有圆形的、三角形的、正方形的、卵形的或矩形的横截面。4.根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个中的所述多个基座中的每个之间的距离在所述前缘附近较大且在所述后缘附近较小。5.根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴以线性或非线性图案在所述翼型件壁内排列。6.根据权利要求2所述的翼型件，其特征在于，所述翼型件壁内的所述多个腔穴和所述多个基座使用增材制造形成。7.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个的内腔穴壁和外腔穴壁之间的横截面区域的比率在1.1:1和10:1之间。8.根据权利要求7所述的翼型件，其特征在于，对于所述多个腔穴中的每个，所述内腔穴壁和所述外腔穴壁大致平行于所述翼型件壁的内表面。9.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，对于所述多个腔穴中的每个，所述第二开口定位在所述翼型件的压力侧壁和吸力侧壁上。10.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，在所述多个腔穴中的每个中，腔穴轴向长度相对翼型件壁宽度的比率是至少3:1。11.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述多个腔穴以径向方向在所述翼型件壁内排列，且其中，在所述多个腔穴中的每个中，腔穴径向高度相对翼型件壁宽度的比率是至少3:1。12.一种燃气涡轮组件，所述组件包含：具有前缘和后缘的翼型件，所述翼型件包含：翼型件壁，其具有内表面和外表面，所述翼型件壁形成至少部分地由所述翼型件壁围住的翼型件腔；和在所述翼型件壁内的多个腔穴，所述多个腔穴中的每个包括：内腔穴壁和外腔穴壁；至少一个第一开口，其以远离所述前缘的第一距离定位在所述内表面中，所述第一开口提供在所述翼型件腔和所述腔穴之间的流体连通；和至少一个第二开口，其以远离所述前缘的第二距离定位在所述外表面中，所述第二开口提供在所述翼型件的外侧和相应的腔穴之间的流体连通，其中在所述内腔穴壁和所述外腔穴壁之间的距离在所述前缘附近较大且在所述后缘附近较小，且其中所述内腔穴壁的横截面区域相对所述外腔穴壁的比率在1.1:1和10:1之间。2CN107614834A权利要求书2/2页13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个还包括在所述内腔穴壁和所述外腔穴壁之间延伸的多个基座。14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述多个腔穴中的每个的所述多个基座中的各个基座具有圆形的、三角形的、正方形的、卵形的或矩形的横截面。15.