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(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CN107084050A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710076426.9(22)申请日2017.02.13(30)优先权数据15/0435112016.02.13US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人R.S.班克J.C.贝利(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人吴俊谭祐祥(51)Int.Cl.F02C7/14(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称用于燃气涡轮发动机的部件冷却(57)摘要本发明公开了用于发动机部件的设备和方法,该发动机部件具有邻近热燃烧气体流的热表面和邻近冷却流体流的冷却表面,该设备和方法能够包括至少一个凹痕,以用于增强沿冷却表面的冷却。该凹痕的形状能够具有头部和尾部,其中头部布置于尾部上游,以提供沿该发动机部件减少的灰尘积聚。CN107084050ACN107084050A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮发动机的部件,所述涡轮发动机产生热燃烧气体流并且提供限定了冷却流体流路径的冷却流体流,所述部件包括:壁,所述壁将热燃烧气体流与冷却流体流分开并且具有伴随热燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷却表面;和至少一个凹痕,所述至少一个凹痕设置于所述冷却表面中并且具有头部和尾部,其中所述头部具有较大深度并且相对于冷却流体流的流动方向布置于所述尾部的上游。2.根据权利要求1所述的部件,其特征在于,所述至少一个凹痕包括多个凹痕。3.根据权利要求2所述的部件,其特征在于,所述多个凹痕相对于冷却流体流路径交错设置。4.根据权利要求1所述的部件,其特征在于,所述凹痕关于沿流动方向延伸的腔主体轴线对称。5.根据权利要求4所述的部件,其特征在于,所述凹痕具有垂直于所述腔主体轴线限定的宽度。6.根据权利要求5所述的部件,其特征在于,所述头部还包括沿流动方向的头部长度,并且宽度和头部长度的比大于1:1。7.根据权利要求5所述的部件,其特征在于,所述尾部还包括沿流动方向的尾部长度,并且宽度和尾部长度的比大于1:2。8.根据权利要求1所述的部件,其特征在于,所述头部包括沿流动方向的头部长度且所述尾部包括沿流动方向的尾部长度,并且头部长度和尾部长度的比为1:3。9.根据权利要求1所述的部件,其特征在于,所述头部包括弧形轮廓,并且所述尾部具有线性轮廓。10.根据权利要求1所述的部件,其特征在于,所述至少一个凹痕具有泪滴形状。2CN107084050A说明书1/6页用于燃气涡轮发动机的部件冷却背景技术[0001]涡轮发动机,并且具体地燃气涡轮发动机或燃烧涡轮发动机是从燃烧气体流提取能量的旋转发动机,燃烧气体流通过发动机中的一系列包括旋转轮叶对和固定叶片对的压缩机级、通过燃烧器、随后到达多个涡轮轮叶上。[0002]用于飞行器的燃气涡轮发动机被设计成在高温下操作,以使发动机效率最大化,因此可能需要对某些发动机部件(例如高压涡轮和低压涡轮)进行冷却。典型地,通过将较冷的空气从高压压缩机和/或低压压缩机输送到需要冷却的发动机部件来实现冷却。高压涡轮中的温度为大约1000℃到2000℃,来自压缩机的冷却空气为大约500℃到700℃。尽管压缩机空气处于高温,但是其相比涡轮空气较冷,并且能够用于冷却涡轮。[0003]位于邻近冷却流的表面上的凹面、凹痕、或凹入部已被用作热冷却特征。当冷却流通过其中或其上时,凹面倾向于产生不稳定或漩涡气流,从而导致沿发动机部件的灰尘积聚减少。发明内容[0004]在一个方面中,本发明的实施例涉及一种用于涡轮发动机的部件,该部件产生热燃烧气体流并且提供冷却流。该部件包括壁,该壁将热燃烧气体流与冷却流体流分开,并且具有伴随热燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷却表面。该部件还包括至少一个凹痕,该至少一个凹痕设置于冷却表面中并且具有头部和尾部,其中头部相对于冷却流体流的流动方向布置于尾部的上游。在一个实施例中,宽度和头部长度的比为2:1。在另一实施例中,宽度和尾部长度的比为2:3。[0005]在一个其他实施例中,所述头部包括弧形轮廓,并且所述尾部具有非线性轮廓。非线性尾部轮廓相对于冷却流体流成凸形。[0006]在另一个方面中,本发明的实施例涉及一种用于燃气涡轮发动机的部件,该部件具有壁和至少一个凹痕,该壁将热燃烧气体流与冷却流体流分开,该至少一个凹痕设置于面向冷却流体流的壁中并且具有头部和尾部,其中头部相对于冷却流体流的方向布置于尾部的上游。[0007]其中所述凹痕具有泪滴形状。[0008]其中所述头部包括弧形轮廓,并且所述尾部具有线性轮廓。[0009]其中沿冷却流体流方向,所述头部包括头部长度并且所述尾部包括尾部长度,并且头部长度和尾部长度的比为至少1:3