[发明专利]具有带冷却尖端的部件的涡轮发动机

说明书

一种设备和方法，一种用于涡轮发动机的翼型件，包括外壁，外壁限定由压力侧和吸力侧包围的内部，压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸。翼型件还包括第一冷却回路和第二冷却回路，第一冷却回路具有第一部分和第一尖端部分，第二冷却回路具有第二部分和第二尖端部分。

技术领域

本申请主要涉及涡轮发动机领域，更具体地涉及涡轮发动机的翼型件。

背景技术

涡轮发动机，特别是燃气或燃烧涡轮发动机是旋转发动机，它将能量从通过发动机的燃烧气体流提取到多个旋转涡轮叶片上。

涡轮叶片组件包括涡轮翼型件或叶片，平台和燕尾榫安装部分。涡轮叶片组件包括作为平台和叶片中的蛇形回路的一部分的冷却入口通道，冷却入口通道用于冷却平台和叶片。蛇形回路可延伸到沿着在尖端处包括的叶片的多个表面中的任一个定位的冷却孔。

当流动通过蛇形回路时，蛇形回路的内部和沿着叶片的表面变化的叶片的外部之间的压差可影响沿着这些多个表面的冷却速率和有效性。

发明内容

一方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括：外壁，其限定由压力侧和吸力侧包围的内部，所述压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸；第一冷却回路，其具有沿着前缘延伸的第一部分和沿着尖端延伸的第一尖端部分；第二冷却回路，其具有沿着后缘延伸的第二部分和沿着尖端延伸的第二尖端部分；以及至少一个冷却孔，其设置在尖端处且与第一或第二尖端部分中的至少一个流体连通。

另一方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的发动机部件，所述发动机部件包括：外壁，其限定由压力侧和吸力侧包围的内部，所述压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸；第一冷却回路，其具有沿着前缘延伸的第一部分和沿着尖端延伸的第一尖端部分；第二冷却回路，其具有沿着后缘延伸的第二部分和沿着尖端延伸的第二尖端部分；以及至少一个冷却孔，其设置在尖端处且与第一或第二尖端部分中的至少一个流体连通。

另一方面，本公开涉及一种冷却翼型件的方法，所述翼型件具有外壁，所述外壁限定由压力侧和吸力侧包围的内部，所述压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸，所述方法包括：使第一冷却流体传递通过翼型件内的第一冷却回路并使第一尖端部分沿着尖端延伸；使第二冷却流体传递通过翼型件内的第二冷却回路并使第二尖端部分沿着尖端延伸；以及通过与第一尖端部分流体连通的第一组冷却孔排出第一冷却流体，并通过与第二尖端部分流体连通的第二组冷却孔排出第二冷却流体。

具体地，本申请技术方案1涉及一种用于涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括：外壁，其限定由压力侧和吸力侧包围的内部，所述压力侧和吸力侧在限定弦向方向的前缘和后缘之间轴向延伸，并在限定展向方向的根部和尖端之间径向延伸；第一冷却回路，其具有沿着所述前缘延伸的第一部分和沿着所述尖端延伸的第一尖端部分；第二冷却回路，其具有沿着所述后缘延伸的第二部分和沿着所述尖端延伸的第二尖端部分；以及一组冷却孔，其设置在所述尖端处且与所述第一或第二尖端部分中的至少一个流体连通。

本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的翼型件，其特征在于：还包括尖端通路，所述尖端通路沿着所述尖端从与所述第二冷却回路流体连通的入口延伸到出口，且位于所述第一和第二尖端部分之间的某一位置处。

本申请技术方案3涉及根据技术方案2所述的翼型件，其特征在于：所述一组冷却孔是与所述第一尖端部分、所述第二尖端部分和所述尖端通路中的每一个流体连通的单独一组冷却孔。

本申请技术方案4涉及根据技术方案2所述的翼型件，其特征在于：所述尖端通路沿着基本上径向的方向延伸。

本申请技术方案5涉及根据技术方案2所述的翼型件，其特征在于：所述尖端通路相对于所述径向方向成一角度。