[发明专利]用于流体流发动机的部件和方法有效
申请号: | 201680070454.3 | 申请日: | 2016-12-02 |
公开(公告)号: | CN108291449B | 公开(公告)日: | 2020-08-18 |
发明(设计)人: | 约翰内斯·福尔巴赫;洛维斯·弗利彭;艾克·罗伊特 | 申请(专利权)人: | 西门子股份公司 |
主分类号: | F01D5/18 | 分类号: | F01D5/18;F01D9/00;B22F3/105 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 王艳江;王蓓蓓 |
地址: | 德国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 流体 发动机 部件 方法 | ||
1.一种用于流体流发动机的部件(100),所述部件(100)包括第一侧部(1)和第二侧部(2),所述第一侧部(1)是顶侧部,所述第二侧部(2)是底侧部,其中,所述部件(100)还包括由用于导引流体穿过所述部件(100)的内部第一通道(20)构成的网格(5),其中,在所述第一侧部(1)和所述第二侧部(2)处分别设置有与所述网格(5)的第一通道(20)流体连通的流体入口,并且其中,所述网格(5)还设置并构造成使得自所述第一侧部(1)的所述流体入口(10)的所述第一通道(20)与自所述第二侧部(2)的所述流体入口(10)的所述第一通道(20)相互交错,从而使得进入所述部件(100)的流体在所述网格(5)中至少部分地按相反的方向(FD)导引,其中,所述第一通道(20)在与流体流动方向(FD)对应的方向上渐缩成所述网格(5)的较小的第二通道(21)或通向较小的所述第二通道(21),并且其中,所述网格(5)构造成使得所述第一通道(20)被分支且构造成使得每个第一通道通向多个流体出口(15)。
2.根据权利要求1所述的部件(100),其中,所述流体流发动机是燃气涡轮机。
3.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述顶侧部和所述底侧部相反地设置。
4.根据权利要求1或2所述的部件(100),包括位于所述第一侧部(1)处和所述第二侧部(2)处的多个流体入口(10)。
5.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述网格的所述第一通道(20)从所述流体入口(10)几乎延伸经过所述第一侧部与所述第二侧部之间的整个距离。
6.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述第一通道(20)为冷却通道,并且所述网格(5)在所述第一侧部(1)与所述第二侧部(2)之间均匀地分布。
7.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述第一通道(20)和所述第二通道(21)为冷却通道,并且所述网格(5)在所述第一侧部(1)与所述第二侧部(2)之间不均匀地延伸,其中,所述网格(5)适于单个温度载荷,所述部件(100)被暴露于预期操作中。
8.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,与暴露于较小温度载荷的表面区域相比,所述网格(5)的密度在所述部件(100)的暴露于特别高的温度载荷的表面区域处增大。
9.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述第一通道(20)和所述第二通道(21)为冷却通道,所述冷却通道设置且构造成朝向所述部件(100)的表面(7)是空的以促进表面冷却。
10.根据权利要求1或2所述的部件(100),其中,所述部件(100)为涡轮机(200)的叶片或叶轮,并且其中,所述第一通道(20)和所述第二通道(21)为用于导引冷却流体穿过所述部件(100)的冷却通道。
11.一种涡轮机(200),所述涡轮机(200)包括根据前述权利要求中任一项所述的用于流体流发动机的部件(100)。
12.一种增材制造根据前述权利要求中的任一项所述的用于流体流发动机的部件(100)的方法,其中,使用选择性激光熔融或电子束熔融进行所述增材制造。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,借助于计算机辅助软件针对下述量来优化所述网格(5)的设计:流体温度、流体质量流量、相应部件的材料的热传递、热膨胀、杨氏模量、蠕变耐久性和破裂耐久性。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,借助于仿真装置针对下述量来优化所述网格(5)的设计:流体温度、流体质量流量、相应部件的材料的热传递、热膨胀、杨氏模量、蠕变耐久性和破裂耐久性。
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