涡轮叶片尖端护罩的冷却孔出口.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101929358A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101929358A(43)申请公布日2010.12.29(21)申请号201010220320.X(22)申请日2010.06.24(30)优先权数据12/4904292009.06.24US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人S·N·吉里(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称涡轮叶片尖端护罩的冷却孔出口(57)摘要本发明涉及涡轮叶片尖端护罩的冷却孔出口。提供了一种用于燃气涡轮发动机(10)的涡轮叶片(100)。该涡轮叶片(100)可包括翼型部(110)、定位在翼型部(110)的尖端(130)上的尖端护罩(120)，以及延伸穿过翼型部(110)和尖端护罩(120)的若干冷却孔(140)。冷却孔(140)中的一个或多个可包括尖端护罩(120)附近的直径渐缩的长度(170)，以及尖端护罩(120)的表面(190)附近的直径渐扩的长度(180)。CN1092358ACN101929358A权利要求书1/1页1.一种涡轮叶片(100)，包括：翼型部(110)；定位在所述翼型部(110)的尖端(130)上的尖端护罩(120)；以及延伸穿过所述翼型部(110)和所述尖端护罩(120)的多个冷却孔(140)；所述多个冷却孔(140)中的一个或多个包括所述尖端护罩(120)附近的直径渐缩的长度(170)；并且所述多个冷却孔(140)中的所述一个或多个包括所述尖端护罩(120)的表面(190)附近的直径渐扩的长度(180)。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述多个冷却孔(140)中的所述一个或多个包括所述直径渐缩的长度(170)与所述直径渐扩的长度(180)之间的颈部(200)。3.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐扩的长度(180)包括基本椭圆形的形状(210)。4.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐扩的长度(180)包括基本圆形的形状(230)。5.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐缩的长度(170)包括基本椭圆形的形状(210)。6.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐缩的长度(170)包括基本圆形的形状(230)。7.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐缩的长度(170)包括离所述直径渐扩的长度(180)的偏移位置。8.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述直径渐缩的长度(170)包括第一长度，且所述直径渐扩的长度(180)包括第二长度，并且其中，所述第一长度大于所述第二长度。9.根据权利要求1所述的涡轮叶片(100)，其特征在于，所述涡轮叶片(100)进一步包括第二级叶片。10.一种冷却涡轮叶片(100)的方法，包括：使空气流过延伸穿过所述叶片(140)的多个冷却孔(140)；使所述空气流过所述多个冷却孔(140)中的直径渐缩的长度(170)；以及使所述空气流过所述多个冷却孔(140)的出口(150)附近的直径渐扩的长度(180)。2CN101929358A说明书1/4页涡轮叶片尖端护罩的冷却孔出口技术领域[0001]本申请大体涉及涡轮发动机，且更具体而言涉及用于涡轮叶片的、在尖端护罩附近具有会聚-发散通道以便提供改进的冷却的冷却孔。背景技术[0002]一般来描述，燃气涡轮叶片可具有基本成翼型形状的主体部分。叶片可在内端处连接到根部部分上，且在外端处连接到尖端部分上。叶片还可在尖端部分的附近结合护罩。该护罩可自尖端部分延伸，以便防止或降低经过尖端的热气泄漏。使用护罩还可减小整体叶片振动。[0003]尖端护罩和叶片作为整体可经受由于高温和离心地引起的弯曲应力的组合造成的蠕变损害。作为整体冷却叶片的一种方法是使用延伸穿过其中的若干冷却孔。冷却孔可将冷却空气传送通过叶片，且在叶片和尖端护罩与热气流之间形成热障。[0004]虽然冷却叶片可减小蠕变损害，但是使用空气流来冷却叶片总体上可降低涡轮发动机的效率，因为该冷却空气不会穿过涡轮区段。另外，冷却空气的效果随着该空气从叶片的底部运动到顶部而减弱。这个减弱的效果可由于更少的冷却而朝向尖端护罩附近的叶片的出口导致更高的温度[0005]因此，存在对于这样的叶片冷却系统和方法的期望：该系统和方法提供足够的冷却，以防止蠕变且提高叶片寿命，同时提高总体涡轮性能和效率。发明内容[0006]因此本申请描述了一种用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片。该涡轮叶片可包括翼型部、定位在翼