[发明专利]具有非约束性流动转向引导结构的涡轮叶片

权利要求书

1.一种涡轮叶片，包括：

翼型，所述翼型包括在叶片平台与叶片梢部之间沿展向延伸的外壁，所述外壁包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在所述翼型的弦向间隔开的前缘和后缘处接合在一起；

至少一个分隔肋，所述至少一个分隔肋在所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间延伸以限定曲折的冷却路径，所述冷却路径具有在所述叶片平台与所述叶片梢部之间在展向方向上延伸的相邻的冷却通道；

流动转向引导结构，所述流动转向引导结构在相邻的冷却通道中的各个冷却通道之间围绕所述至少一个分隔肋的端部延伸，所述流动转向引导结构包括：

第一元件，所述第一元件从所述压力侧壁延伸至所述冷却路径中的所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的侧向位置；

第二元件，所述第二元件从所述吸力侧壁延伸至所述冷却路径中的所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的所述侧向位置；

其中，所述第一元件和所述第二元件包括在所述侧向位置处彼此侧向交叠的相应的远端边缘。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其中，所述流动转向引导结构包括与所述至少一个分隔肋径向对准的中央部段，并且在所述中央部段处、在所述第一元件与所述第二元件之间限定径向间隙。

3.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其中，侧向交叠量与所述第一元件和所述第二元件之间的所述径向间隙的比率在25％至100％的范围内。

4.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其中，所述中央部段包括弓形形状。

5.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其中，所述流动转向引导结构包括位于所述中央部段的相反两端处的端部部段，其中，所述端部部段与相邻通道中的相应的通道对准。

6.根据权利要求4所述的涡轮叶片，其中，所述第一元件和所述第二元件弦向地彼此间隔开以沿着所述端部部段中的各个端部部段的展向部段限定弦向间隙。

7.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其中，所述冷却路径中的所述第一元件和所述第二元件侧向地交叠的位置是所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的中间位置。

8.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其中，所述至少一个分隔肋是将与所述前缘相邻的第一冷却通道与所述第一冷却通道下游的第二冷却通道分开的第一分隔肋，并且所述流动转向引导结构位于所述第一分隔肋的径向外端部与所述叶片梢部之间。

9.根据权利要求8所述的涡轮叶片，包括将所述第二冷却通道与所述第二冷却通道下游的第三冷却通道分开的第二分隔肋，并且包括围绕所述第二分隔肋的径向内端部延伸的另一流动转向引导结构，其中，所述第二流动转向引导结构包括：

第三元件，所述第三元件从所述压力侧壁延伸至所述冷却路径中的所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的第二侧向位置；

第四元件，所述第四元件从所述吸力侧壁延伸至所述冷却路径中的所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的所述第二侧向位置；

其中，所述第三元件和所述第四元件包括在所述第二侧向位置处彼此侧向交叠的相应的远端边缘。

10.根据权利要求9所述的涡轮叶片，其中，所述第二流动转向引导结构包括弓形的中央部段，所述弓形的中央部段具有与所述第二冷却通道和所述第三冷却通道中相应的冷却通道对准的端部部段，并且其中，与所述第三冷却通道对准的端部部段穿过所述第三冷却通道延伸所述翼型的展向高度的至少约30％。

11.一种涡轮叶片，包括：

翼型，所述翼型包括在叶片平台与叶片梢部之间沿展向延伸的外壁，所述外壁包括压力侧壁和吸力侧壁，所述压力侧壁和所述吸力侧壁在所述翼型的弦向间隔开的前缘和后缘处接合在一起；

至少一个分隔肋，所述至少一个分隔肋在所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间延伸以限定曲折的冷却路径，所述冷却路径具有在所述叶片平台与所述叶片梢部之间在展向方向上延伸的相邻的冷却通道；

流动转向引导结构，所述流动转向引导结构围绕所述至少一个分隔肋的端部延伸以将冷却流体流从一个冷却通道引导至另一冷却通道，所述流动转向引导结构包括：

第一元件和第二元件，所述第一元件和所述第二元件分别从所述压力侧壁和所述吸力侧壁朝向彼此延伸；

其中，所述第一元件和所述第二元件的总侧向高度比在所述元件的对应位置处所述压力侧壁与所述吸力侧壁之间的流动路径的宽度大。