[发明专利]用于涡轮构件的弯曲通路

说明书

技术领域

本主题大体涉及涡轮构件，并且更特别地，涉及具有多个弯曲通路以及一个或者多个对应成形出口的涡轮构件，所述弯曲通路用于将介质供应通过构件的翼型，所述出口用于将介质供应到构件的翼型的表面。

背景技术

在燃气涡轮中，热燃烧气体从燃烧器的环形阵列流过过渡件用于沿着环形热气体路径流动。涡轮级通常沿着热气体路径布置使得热燃烧气体从过渡件流过第一级喷嘴和动叶并通过后续涡轮级的喷嘴和动叶。涡轮动叶可固连到包括涡轮转子的多个涡轮叶轮上，其中各涡轮叶轮安装到转子轴上用于随其旋转。

涡轮动叶一般包括从大致平坦的平台径向向外延伸的翼型以及从该平台径向向内延伸的空心柄部。该柄部可包括燕尾件或将动叶固连到涡轮转子的涡轮叶轮上的其它装置。总体而言，在燃气涡轮的操作期间，从燃烧器流出的热燃烧气体一般被引导到涡轮动叶的翼型上并且环绕该翼型。这样，为了保护部件免受高温损害，翼型通常包括翼型冷却回路，其构造为将诸如空气的冷却介质供应通过整个翼型，以便减小在翼型的压力侧与吸力侧之间的温差。另外，翼型可具有冷却结构或配置，其用于将空气供应到翼型的压力侧表面和/或吸力侧表面。

目前，使用一系列限定成通过这种表面的直的薄膜孔来对动叶翼型的表面进行冷却。具体地，所述薄膜孔直地钻制通过(多个)翼型表面并进入翼型冷却回路内以允许流过冷却回路的空气能被供应到翼型表面。但是，已经发现这种冷却配置提供少于翼型的表面的最优薄膜冷却的冷却。特别地，该薄膜孔通常相对较短，并且因此不允许在供应通过薄膜孔的冷却介质与翼型的内壁之间发生大量热传递。另外，由于这些薄膜孔直地钻入翼型，因此冷却介质从这些孔排放的出口角相对较大，这样就对冷却介质对翼型的表面的流动附着产生负面影响。

因此，在本技术中将欢迎提供翼型的内部和/或表面的增强的冷却的涡轮构件的翼型的配置。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地陈述，或者可由说明书中显而易见，或者可通过本发明的实践而学习。

一方面，本主题公开了一种涡轮构件，其包括具有基座和与该基座对立布置的尖端的翼型。该翼型还可包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧表面和吸力侧表面。翼型回路可至少部分地布置在翼型内并且可被构造为供应介质通过翼型。该涡轮构件还可以包括限定于翼型内以致与翼型回路流动连通的弯曲通路。另外，可通过翼型的压力侧表面或吸力侧表面限定出口。该出口可与弯曲通路流动连通并可具有大于弯曲通路的截面面积的截面面积。

另一方面，本主题公开了一种用于在涡轮构件内形成配置的方法，所述涡轮构件具有翼型和翼型回路。该方法可大体包括在翼型内形成弯曲通路使得弯曲通路与翼型回路的一部分相交，并且在翼型的压力侧表面或吸力侧表面中形成出口，该出口具有大于弯曲通路的截面面积的截面面积。

参考以下说明书和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更容易理解。并入说明书中并且构成为该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起，用于解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域技术人员的、包括其最佳模式的本发明的全面且能够实现的公开在说明书中陈述，说明书参考附图，其中：

图1示出了燃气涡轮的一个实施例的示意图；

图2示出了根据本主题的方面的具有多个弯曲通路和成形出口的涡轮动叶的一个实施例的透视图；

图3示出了图2中示出的涡轮动叶沿线3-3截取的截面视图；

图4示出了图2和图3中所示的涡轮动叶沿线4-4截取的局部前视图；

图5示出了根据本主题的方面的具有多个弯曲通路和成形出口的涡轮动叶的另一实施例的局部前视图；

图6示出了根据本主题的方面的具有多个弯曲通路和共用成形出口的涡轮动叶的又一实施例的透视图；

图7示出了图6中所示的涡轮动叶沿线7-7截取的截面视图；

图8示出了根据本主题的方面的具有湍流形成结构的通路的一个实施例的截面视图；

图9示出了根据本主题的方面的涡轮动叶翼型的截面视图，特别地示出了弯曲STEM电极的一个实施例，所述电极可用于同时形成弯曲通路和成形出口；以及

图10示出了根据本主题的方面的涡轮动叶翼型的一个实施例的局部截面视图，所述动叶翼型具有在弯曲通路与成形出口之间限定的直的通路。

附图标记

10  燃气涡轮

12  压缩机部段

14  燃烧器部段

16  涡轮部段

18   轴