[发明专利]用于燃气涡轮发动机的护罩

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机的涡轮，所述涡轮包括具有内部护罩区段的固定式护罩环，所述内部护罩区段包括冷却构造，在所述冷却构造中，冷却通道被构造成能够接收冷却剂并引导冷却剂通过所述内部护罩区段的内部，其中所述冷却通道包括横流通道；

其中所述横流通道：

在上游端和下游端之间纵向延伸；

包括位于所述上游端和所述下游端之间的接合点，所述接合点将所述横流通道纵向分成上游部段和下游部段，所述上游部段在所述上游端和所述接合点之间延伸，并且所述下游部段在所述接合点和所述下游端之间延伸；以及

包括纵向变化的横截面流动面积，使得所述上游部段的横截面流动面积在所述上游端和所述接合点之间减小，并且所述下游部段的横截面流动面积在所述接合点和所述下游端之间增大。

2.根据权利要求1所述的涡轮，其中所述固定式护罩环包括周向堆叠的护罩区段，其中外部护罩区段形成在所述内部护罩区段的外侧；

其中所述护罩环围绕一排转子叶片形成；并且

其中所述内部护罩区段的所述冷却构造包括多个所述横流通道。

3.根据权利要求2所述的涡轮，其中：

所述上游部段的所述横截面流动面积的减小包括在所述接合点处的横截面流动面积小于在所述上游端处的横截面流动面积的50％；并且

所述下游部段的所述横截面流动面积的增大包括在所述接合点处的所述横截面流动面积小于在所述下游端处的横截面流动面积的50％。

4.根据权利要求2所述的涡轮，其中：

所述上游部段的所述横截面流动面积的减小包括在所述接合点处的横截面流动面积小于在所述上游端处的横截面流动面积的65％；并且

所述下游部段的所述横截面流动面积的增大包括在所述接合点处的所述横截面流动面积小于在所述下游端处的横截面流动面积的65％。

5.根据权利要求4所述的涡轮，其中所述接合点包括颈部，所述横流通道在所述颈部处具有最小横截面流动面积；

其中：

所述上游部段的所述横截面流动面积的减小包括平滑逐渐减小；并且

所述下游部段的所述横截面流动面积的增大包括平滑逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的涡轮，其中所述内部护罩区段包括：

相对的前缘和后缘；

相对的第一周向边缘和第二周向边缘；以及

相对的内侧面和外侧面，其中所述内侧面朝向通过所述涡轮限定的热气体路径，并且所述外侧面朝向所述外部护罩区段；

其中所述涡轮包括中心轴线，相对于所述中心轴线限定轴向、径向和周向方向，所述内部护罩区段被取向成使得：

所述前缘和所述后缘主要在所述轴向方向上偏置，其中其间的所述偏置限定所述内部护罩区段的宽度；

所述第一周向边缘和所述第二周向边缘主要在所述周向方向上偏置，其中其间的所述偏置限定所述内部护罩区段的长度；并且

所述内侧面和所述外侧面主要在所述径向方向上偏置，其中其间的所述偏置限定所述内部护罩区段的高度。

7.根据权利要求6所述的涡轮，其中，在所述上游端和所述下游端之间，所述横流通道从所述内侧面保持基本上恒定的偏置；

其中，对于所述横流通道中的每个横流通道，所述冷却构造还包括进料通道和出口通道；

其中：

所述进料通道在形成于所述内部护罩区段的外表面上的入口和所述横流通道的所述上游端之间延伸；并且

所述出口通道在所述横流通道的所述下游端和形成于所述内部护罩区段的外表面上的出口之间延伸。

8.根据权利要求6所述的涡轮，其中所述上游部段的所述横截面流动面积的减小包括所述上游部段在所述轴向方向上平滑逐渐变窄，并且其中所述下游部段的所述横截面流动面积的增大包括所述下游部段在所述轴向方向上平滑逐渐变宽；

其中所述横流通道大致在所述周向方向上延伸，使得在所述横流通道与所述周向方向之间形成小于15°的角度；并且

其中所述横流通道延伸跨过所述内部护罩区段的长度的至少60％。