用于涡轮喷嘴冷却的系统和方法.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CN107044302A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201710235411.2(22)申请日2017.02.04(30)优先权数据15/0164982016.02.05US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人B·P·莱西D·E·施克S·杜塔(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军傅永霄(51)Int.Cl.F01D9/04(2006.01)F01D9/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图7页(54)发明名称用于涡轮喷嘴冷却的系统和方法(57)摘要本发明涉及用于涡轮喷嘴冷却的系统和方法。具体而言，提供了一种具有构造成接收冷却流(81)的冲击套筒(92)的系统(10)。冲击套筒(92)包括从冲击套筒(92)的外表面(98)延伸的成列端口(100)，其中成列端口(100)中的每个端口构造成朝受热结构(88，108)引导冲击流(81)，且每股冲击流包括冷却流(81)的一部分。此外，一个或多个销(138)相对于冷却流(81)布置在外表面(98)外，其中该一个或多个销(138)中的每个销联接在成列端口(100)的端口对(101)之间。CN107044302ACN107044302A权利要求书1/1页1.一种系统，包括：冲击套筒，其构造成接收冷却流，其中所述冲击套筒包括：成列端口，其从所述冲击套筒的外表面延伸，其中所述成列端口中的每个端口构造成朝受热结构引导冲击流，且每股冲击流包括所述冷却流的一部分；和一个或多个销，其相对于所述冷却流布置在所述外表面外，其中所述一个或多个销中的每个销联接至所述成列端口中的至少一个端口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冲击套筒包括具有建造轴线的增材制造的冲击套筒，其中所述一个或多个销中的每个销沿所述建造轴线的阈值支撑角度内的对应的销轴线对准。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成列端口中的一个或多个端口相对于所述建造轴线以大约90度从所述外表面延伸。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述增材制造的冲击套筒包括激光烧结的金属材料。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个销包括联接在所述成列端口中的端口对之间的销阵列。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，联接在所述成列端口中的对应的端口对之间的销阵列中的销的内层在所述对应的端口对中的端口的直径的大约0.5倍内间隔开，其中销的所述内层相比于所述销阵列中的其它销更接近所述外表面。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成列端口中的第一端口从所述外表面延伸超过所述第一端口的直径。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冲击套筒的外表面包围构造成接收所述冷却流的冷却通道。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括所述受热结构，其中所述受热结构包括燃气涡轮的喷嘴，其中所述冲击套筒布置在所述喷嘴的腔内，且每股冲击流朝所述喷嘴的内表面引导。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每股冲击流以大致垂直的角度朝所述喷嘴的内表面引导。2CN107044302A说明书1/8页用于涡轮喷嘴冷却的系统和方法技术领域[0001]本文公开的主题大体上涉及燃气涡轮，且更具体而言涉及用于冷却涡轮喷嘴的系统和方法。背景技术[0002]燃气涡轮发动机燃烧燃料以产生热燃烧气体，其流过涡轮以驱动负载和/或压缩机。在这种系统中，总体燃气涡轮性能和效率可通过提高内部燃烧温度而提高。受到热气体通路中的高温的构件(例如热气体通路构件)可通过冲击套筒从压缩机或其它位置传送冷却空气而冷却，冲击套筒使冷却空气流冲击在热气体通路构件的内表面上。尽管使用此方法可为热气体通路构件提供冷却，但期望进一步提高冷却效率。发明内容[0003]下面概述与原始请求保护的发明相当的某些实施例。这些实施例不意在限制请求保护的发明的范围，相反，这些实施例仅意在提供本发明的可能形式的简要概述。事实上，本发明可包含与下文阐述的实施例类似或不同的多种形式。[0004]在一个实施例中，一种系统包括构造成接收冷却流的冲击套筒。冲击套筒包括从冲击套筒的外表面延伸的成列端口，其中成列端口中的每个端口构造成朝高温结构引导冲击流，且每股冲击流包括冷却流的一部分。冲击套筒还包括相对于冷却流布置在外表面外的一个或多个销，其中所述一个或多个销中的每个销联接在成列端口中的端口对之间。[0005]在另一个实施例中，一种系统包括构造成接收冷却流的增材制造的冲击套筒。冲击套筒包括与形成增材制造的冲击套筒的多个层大致垂直的建造轴线。冲击套筒还包括从冲击套筒的外表面延伸的多个端口，其中该多个端口包括多个端口列。该多个端口中的每个端口构造