具有自适应冷却通道的涡轮构件.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(10)申请公布号CNCN103711588103711588A(43)申请公布日2014.04.09(21)申请号201310454042.8(22)申请日2013.09.29(30)优先权数据13/6457292012.10.05US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人V.J.摩根S.G.蒲柏J.基特尔森L.M.莱维(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松谭祐祥(51)Int.Cl.F02C7/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图7页附图7页(54)发明名称具有自适应冷却通道的涡轮构件(57)摘要本发明涉及一种具有自适应冷却通道的涡轮构件。本申请提供了一种用于在燃气涡轮的热气体路径中使用的涡轮构件。涡轮构件可包括外表面、内部冷却回路、与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多冷却通道，以及与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多自适应冷却通道。自适应冷却通道可包括其中的高温化合物。CN103711588ACN103758ACN103711588A权利要求书1/1页1.一种用于在燃气涡轮的热气体路径中使用的涡轮构件，其包括：外表面；内部冷却回路；多个冷却通道，其与所述内部冷却回路连通并且延伸穿过所述外表面；以及多个自适应冷却通道，其与所述内部冷却回路连通并且延伸穿过所述外表面。2.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述涡轮构件包括翼型件。3.根据权利要求2所述的涡轮构件，其特征在于，所述翼型件包括叶片或导叶。4.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述多个冷却通道包括多个冷却孔。5.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述多个冷却通道包括多个冷却沟。6.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述多个自适应冷却通道包括其中的高温化合物。7.根据权利要求6所述的涡轮构件，其特征在于，所述高温化合物在预定温度下氧化。8.根据权利要求6所述的涡轮构件，其特征在于，所述高温化合物在预定温度下软化或改变体积。9.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述多个自适应冷却通道包括多个自适应冷却孔。10.根据权利要求1所述的涡轮构件，其特征在于，所述多个自适应冷却通道包括多个自适应冷却沟。2CN103711588A说明书1/6页具有自适应冷却通道的涡轮构件技术领域[0001]本申请和所得的专利大体涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地，涉及具有用于穿过其的补充冷却流的自适应冷却通道(诸如，填充有在预定温度下氧化、软化、改变体积等的化合物的冷却通道)的燃气涡轮构件。背景技术[0002]大体上描述，燃气涡轮包括具有从支承转子盘向外延伸的轮叶的许多级。每个轮叶包括翼型件，热燃烧气体在该翼型件上面流动。翼型件必须冷却以经受由燃烧气体产生的高温。不足的冷却可导致翼型件上的扰乱的应力和氧化，并且可导致疲劳和/或损坏。因此，翼型件为大体中空的，具有通向许多冷却孔等的一个或更多个内部冷却流回路。冷却空气通过冷却孔排出以向翼型件的外表面提供膜冷却。其它热气体路径构件可以以类似方式被冷却。[0003]虽然许多模型和模拟可在给定的构件在现场投入操作之前运行，但是构件或其任何区域可达到的准确温度可由于涡轮的热拉伸和冷拉伸而极大地变化。温度特定性质可被过热不利地影响。因此，许多涡轮构件可过冷以补偿可在构件上发展的局部热点。然而，这种过度的过冷可对总体燃气涡轮发动机输出和效率具有消极影响。[0004]因此，存在对翼型件和其它类型的热气体路径涡轮构件的改进设计的期望。这种改进设计可以以最少量的冷却空气来适应局部热点。这种改进设计还可在不损害总体燃气涡轮效率和输出的情况下促进构件寿命的延长。发明内容[0005]因此，本申请和所得的专利提供了一种用于在燃气涡轮的热气体路径中使用的涡轮构件。涡轮构件可包括外表面、内部冷却回路、与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多冷却通道，以及与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多自适应冷却通道。[0006]本申请和所得的专利还提供了一种冷却在热气体路径中操作的涡轮构件的方法。该方法可包括使冷却剂流过内部冷却回路、使冷却剂流过外表面中的许多冷却通道、一旦达到局部预定温度则氧化一个或更多个自适应冷却通道中的高温化合物，以及使补充体积的空气流过一个或更多个自适应冷却通道。[0007]本申请和进一步所得的专利提供了一种用于在燃气涡轮的热气体路径中使用的翼型件构件。翼型件构件可包括外表面、许多内部冷却回路、与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多冷却通道，以及与内部冷却回路连通并延伸穿过外表面的许多自适应冷却通道。自适应冷却通道可包括其中的高温化合物。[0008]一种用于