BR102016004085A2

BR102016004085A2 - componente de passagem de gás quente para um motor

Info

Publication number: BR102016004085A2
Application number: BR102016004085A
Authority: BR
Inventors: Aaron Ezekiel Smith; Jason Randolph Allen; Robert Charles Ii Groves; Ronald Scott Bunker
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2016-09-20
Also published as: CA2920583A1; JP2016160932A; US10088164B2; CN105927284A; CN105927284B; EP3061915A1; US20160252250A1

Abstract

trata-se de um componente de passagem de gás quente para um motor que pode incluir, em geral, um substrato que se estende entre uma superfície externa e uma superfície interna em frente à superfície externa. a superfície externa pode ser configurada para ser exposta a uma passagem de gás quente do motor. além disso, o substrato pode ser formado por um material compósito não metálico. o componente de passagem de gás quente também pode incluir um revestimento térmico disposto sobre a superfície interna do substrato. o revestimento térmico pode ser aplicado à superfície interna de modo que tenha uma distribuição não uniforme ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna, em que a distribuição não uniforme proporciona alteração em um gradiente térmico experimentado pelo decorrer do componente de passagem de gás quente entre as superfícies externa e interna do substrato.

Description

“COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE PARA UM MOTOR” Campo da Invenção [001] A presente matéria refere-se, em geral, a componentes de motor e, mais particularmente, a revestimentos térmicos internos para componentes baseados em não metálicos de um motor de turbina a gás, como componentes de passagem de gás quente formados por um material compósito de matriz cerâmica (CMC).

Antecedentes da Invenção [002] A fim de aumentar a eficiência e o desempenho de motores de turbina a gás de modo a proporcionar relações de empuxo por peso aumentadas, emissões mais baixas e consumo de combustível específico aperfeiçoado, os motores de turbina são configurados para operar a temperaturas mais altas. Conforme as temperaturas mais altas alcançam e ultrapassam os limites do(s) material(is) que formam os componentes posicionados dentro da passagem de gás quente do motor, particularmente os componentes dentro da(s) seção(ões) de combustor e/ou de turbina do motor, novos materiais precisam ser desenvolvidos.

[003] Conforme as temperaturas de operação de motor aumentaram, novos métodos de resfriamento das ligas de alta temperatura tipicamente usadas para formar componentes de passagem de gás quente foram desenvolvidos. Por exemplo, revestimentos de barreira térmica (TBCs) cerâmicos foram aplicados à superfície externa de componentes de passagem de gás quente para reduzir a taxa de transferência de calor, para proporcionar proteção térmica ao metal subjacente e para permitir que o componente suporte temperaturas mais altas. Além disso, circuitos de resfriamento e/ou furos de resfriamento foram introduzidos para proporcionar resfriamento aperfeiçoado a componentes de passagem de gás quente. Por exemplo, furos de resfriamento de filme são frequentemente proporcionados em palhetas de turbina para realçar as capacidades térmica de tais componentes.

[004] Além disso, materiais compósitos de matriz cerâmica (CMC) também foram desenvolvidos como substitutos para ligas de alta temperatura. Em muitos casos, os materiais CMC proporcionam vantagens tanto em temperatura quanto em densidade em relação a materiais metálicos e, por isso, tornam os materiais opções desejável para fabricar componentes de passagem de gás quente a alta temperatura. Devido a suas capacidades de alta temperatura, os componentes baseados em CMC podem ser frequentemente usados dentro de uma turbina a gás sem a necessidade de suprir um meio de resfriamento dentro de e/ou através dos componentes. Entretanto, conforme as temperaturas de operação de motor de turbina continuam a aumentar, existe uma necessidade de proporcionar resfriamento adicional aos componentes de CMC. Infelizmente, expondo-se a superfície interna de um componente de CMC a um meio de resfriamento (por exemplo, usando-se um modelo de resfriamento convencional), o substrato de CMC subjacente é submetido a um gradiente térmico aumentado entre sua superfície interna e sua superfície externa posicionada em ou adjacente à passagem de gás quente do motor de turbina. Tal gradiente térmico aumentado pode frequentemente resultar em tensões por efeito térmico que excedem as capacidades do material e, por isso, levam a dano de componente indesejável.

[005] Consequentemente, um revestimento térmico interno para um componente baseado em compósito não metálico que permite que o gradiente térmico entre as superfícies interna e externa do componente seja reduzido e/ou adaptado aos requisitos de resfriamento específicos do componente seria bem-vindo na tecnologia.

Descrição Resumida da Invenção [006] Os aspectos e vantagens da invenção serão apresentados parcialmente na descrição a seguir, ou podem ficar óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] Em um aspecto, a presente matéria é direcionada para um componente de passagem de gás quente para um motor. O componente de passagem de gás quente pode incluir, em geral, um substrato que se estende entre uma superfície externa e uma superfície interna em frente à superfície externa. A superfície externa pode ser configurada para ser exposta a uma passagem de gás quente do motor. Além disso, o substrato pode ser formado por um material compósito não metálico. O componente de passagem de gás quente também pode incluir um revestimento térmico disposto sobre a superfície interna do substrato. O revestimento térmico pode ser aplicado à superfície interna de modo que tenha uma distribuição não uniforme ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna, em que a distribuição não uniforme proporciona alteração em um gradiente térmico experimentada pelo decorrer do componente de passagem de gás quente entre as superfícies externa e interna do substrato.

[008] Em outro aspecto, a presente matéria é direcionada para um componente de passagem de gás quente para um motor. O componente de passagem de gás quente pode incluir, em geral, um substrato que se estende entre uma superfície externa e uma superfície interna em frente à superfície externa. A superfície externa pode ser configurada para ser exposta a gases de combustão que fluem dentro de uma passagem de gás quente do motor e a superfície interna pode ser configurada para ser exposta a um meio de resfriamento. Além disso, o substrato pode ser formado por um material compósito não metálico. O componente de passagem de gás quente também pode incluir um revestimento térmico disposto sobre a superfície interna do substrato que é formado por um material que tem uma condutividade térmica mais baixa que o material compósito não metálico. Além disso, o revestimento térmico pode proporcionar uma alteração em um gradiente térmico experimentado pelo decorrer do componente de passagem de gás quente entre as superfícies externa e interna do substrato.

[009] Essas e outras funções, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidas com referência à descrição a seguir e às reivindicações anexas . Os desenhos anexos, que são incorporados ao presente relatório descritivo e constituem parte do mesmo, ilustram realizações da invenção e, junto à descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição das Figuras [010] Uma revelação completa e viabilizadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, direcionada a uma pessoa de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, nas quais: [011] A Figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um motor de turbina a gás que pode ser utilizado dentro de uma aeronave de acordo com aspectos da presente matéria;

[012] A Figura 2 ilustra uma vista em corte transversal longitudinal de uma realização de um combustor adequado para uso dentro do motor de turbina a gás mostrado na Figura 1;

[013] A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de uma configuração de turbina adequada para uso dentro do motor de turbina a gás mostrado na Figura 1;

[014] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um componente de passagem de gás quente dentro do qual o revestimento térmico revelado pode ser aplicado de acordo com aspectos da presente matéria, sendo que ilustra particularmente o componente de passagem de gás quente configurado como uma palheta de turbina;

[015] A Figura 5 ilustra uma vista em corte transversal do componente de passagem de gás quente mostrado na Figura 4 tomada em relação à linha 5-5, sendo que ilustra particularmente um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente;

[016] A Figura 6 ilustra uma vista ampliada da porção do corte transversal mostrado na Figura 5 contida dentro do círculo tracejado, sendo que ilustra particularmente um exemplo de uma distribuição uniforme do revestimento térmico;

[017] A Figura 7 ilustra uma vista em corte transversal de outra realização de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico que define uma espessura variada ao longo da superfície interna;

[018] A Figura 8 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização adicional de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico que define um perfil em corte transversal ondulado ou ondulante com uma espessura continuamente variada ao longo da superfície interna;

[019] A Figura 9A ilustra uma vista superior de ainda outra realização de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico aplicado à superfície interna de acordo com um modelo de colmeia ou de tabuleiro de xadrez;

[020] A Figura 9B ilustra uma vista em corte transversal do componente de turbina a gás mostrado na Figura 9A tomada em relação à linha 9B-9B;

[021] A Figura 10A ilustra uma vista superior de uma realização adicional de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico aplicado à superfície interna de acordo com um modelo de grade;

[022] A Figura 10B ilustra uma vista em corte transversal do componente de turbina a gás mostrado na Figura 10A tomada em relação à linha 10B-10B;

[023] A Figura 11A ilustra uma vista superior de ainda outra realização de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico aplicado à superfície interna de acordo com um modelo de tiras;

[024] A Figura 11B ilustra uma vista em corte transversal do componente de turbina a gás mostrado na Figura 11A tomada em relação à linha 11B-11B;

[025] A Figura 12A ilustra uma vista superior de outra realização de um revestimento térmico aplicado à superfície interna do componente de passagem de gás quente, sendo que ilustra particularmente o revestimento térmico aplicado à superfície interna em um ou mais locais distintos;

[026] A Figura 12B ilustra uma vista em corte transversal do componente de turbina a gás mostrado na Figura 12A tomada em relação à linha 12B-12B;

[027] A Figura 13 ilustra uma vista em corte transversal de outro exemplo de um componente de turbina a gás, sendo que ilustra particularmente um revestimento térmico aplicado dentro de um canal definido pela superfície interna do componente; e [028] A Figura 14 ilustra uma vista em corte transversal de exemplo adicional de um componente de turbina a gás, sendo que ilustra particularmente um revestimento térmico aplicado pelo decorrer de um filtro ou canto definido pela superfície interna do componente.

Descrição Detalhada da Invenção [029] Agora, as referências serão feitas detalhadamente às realizações da invenção da qual um ou mais exemplos são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, não como limitação da invenção. De fato, ficará evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo e do espírito da invenção. Por exemplo, as funções ilustradas ou descritas como parte de uma realização podem ser usadas com outra realização para produzir ainda outra realização. Dessa forma, a presente invenção é destinada a abranger tais modificações e variações, conforme incluídas no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[030] De modo geral, a presente matéria é direcionada para revestimentos térmicos internos para componentes de motor, particularmente componentes de passagem de gás quente formados por um material compósito não metálico (por exemplo, um material compósito de matriz cerâmica (CMC)) que têm uma superfície ao longo da qual um meio de resfriamento, como ar, é direcionado. Nesse sentido, conforme descrito no presente documento, o termo “superfície externa” será usado para se referir à superfície quente de um componente de passagem de gás quente (isto é, a superfície exposta aos gases de combustão) e o termo “superfície interna” será usado para se referir à superfície resfriadora de tal componente de passagem de gás quente (isto é, a superfície oposta à superfície externa que é exposta a um meio de resfriamento). Em várias realizações, um revestimento térmico pode ser aplicado à superfície interna de um componente de passagem de gás quente para permitir que o gradiente térmico entre as superfícies interna e externa seja reduzido e/ou adaptado aos requisitos de resfriamento específicos para o componente, [031] Como será descrito abaixo, o revestimento térmico pode ser formado por um material que tem um baixo coeficiente de condutividade térmica ou um alto coeficiente de condutividade térmica baseado na resistência térmica desejada para o componente associado. De modo similar, dependendo da resistência térmica desejada (particularmente a resistência térmica local desejada), o revestimento térmico pode ser aplicado de modo que proporcione uma distribuição de revestimento uniforme ou não uniforme ao longo da superfície interna. Tais opções para variar a composição e/ou aplicação do revestimento térmico podem permitir, em geral, que o revestimento seja utilizado como meios de regulação do gradiente térmico entre as superfícies interna e externa de um componente de passagem de gás quente e, por isso, de controle da magnitude da tensão por efeito térmico experimentada pelo componente durante operação do motor de turbina a gás.

[032] Deve ser entendido que, de modo geral, a presente matéria será descrita no presente documento com referência a revestimentos térmicos internos para componentes de passagem de gás quente de um motor de turbina a gás. Entretanto, em outras realizações, os revestimentos térmicos revelados podem ser utilizados com componentes de passagem de gás quente de qualquer outro motor adequado, como um motor de locomotiva ou um motor reciprocante.

[033] Agora, em referência aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma vista em corte transversal de uma realização de um motor de turbina a gás 10 que pode ser utilizado em uma aeronave de acordo com aspectos da presente matéria, sendo que o motor 10 que é mostrado tem um eixo geométrico de linha central longitudinal ou axial 12 que se estende pelo decorrer do mesmo para propósitos de referência. De modo geral, o motor 10 pode incluir um motor de turbina a gás de núcleo (indicado, em geral, pelo caractere de referência 14) e uma seção de ventilador 16 posicionada a montante do mesmo. O motor de núcleo 14 pode incluir, em geral, um invólucro externo 18 substancialmente tubular que define uma entrada anular 20. Além disso, o invólucro externo 18 pode adicionalmente envolver e sustentar um compressor intensificador 22 para aumentar a pressão do ar que entra no motor de núcleo 14 a um primeiro nível de pressão. Um compressor de fluxo axial, multiestágio e de alta pressão 24 pode, então, receber o ar pressurizado do compressor intensificador 22 e adicionalmente aumentar a pressão de tal ar. O ar pressurizado que sai do compressor de alta pressão 24 pode, então, fluir para um combustor 26 dentro do qual o combustível é injetado no fluxo de ar pressurizado, sendo que a mistura resultante é queimada dentro do combustor 26. Os produtos de combustão de alta energia são direcionados do combustor 26 ao longo da passagem de gás quente do motor 10 para uma primeira turbina (alta pressão) 28 para acionar o compressor de alta pressão 24 por meio de um primeiro eixo de acionamento (alta pressão) 30 e, então, para uma segunda turbina (baixa pressão) 32 para acionar o compressor intensificador 22 e a seção de ventilador 16 por meio de um segundo eixo de acionamento (baixa pressão) 34 que é, em geral, coaxial com o primeiro eixo de acionamento 30. Após acionar cada uma das turbinas 28 e 32, os produtos de combustão podem ser expelidos do motor de núcleo 14 por meio de um bocal de escape 36 para proporcionar empuxo de jato propulsor.

[034] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 1, a seção de ventilador 16 do motor 10 pode incluir, em geral, um rotor de ventilador de fluxo axial giratório 38 que é configurado para estar circundado por um invólucro de ventilador anular 40. Deve ser entendido pelos indivíduos de habilidade comum na técnica que o invólucro de ventilador 40 pode ser configurado para ser sustentado em relação ao motor de núcleo 14 por uma pluralidade de pás-guia de saída espaçadas circunferencialmente que se estendem de maneira substancialmente radial 42. Como tal, o invólucro de ventilador 40 pode envolver o rotor de ventilador 38 e suas palhetas de rotor de ventilador 44 correspondentes. Além disso, uma seção a jusante 46 do invólucro de ventilador 40 pode se estender sobre uma porção externa do motor de núcleo 14 de modo que defina um conduto de fluxo de ar 48 secundário ou de desvio que proporciona empuxo de jato propulsor adicional.

[035] Durante a operação do motor 10, deve ser entendido que um fluxo de ar inicial (indicado pela seta 50) pode entrar no motor 10 pelo decorrer de uma entrada 52 associada do invólucro de ventilador 40. O fluxo de ar 50, então, atravessa as palhetas de ventilador 44 e se divide em um primeiro fluxo de ar comprimido (indicado pela seta 54) que se move pelo decorrer do conduto 48 e um segundo fluxo de ar comprimido (indicado pela seta 56) que entra no compressor intensificador 22. A pressão do segundo fluxo de ar comprimido 56 é, então, aumentada e entra no compressor de alta pressão 24 (conforme indicado pela seta 58). Após se misturar com o combustível e ser queimado dentro do combustor 26, os produtos de combustão 60 saem do combustor 26 e fluem pelo decorrer da primeira turbina 28. Desde então, os produtos de combustão 60 fluem pelo decorrer da segunda turbina 32 e saem do bocal de escape 36 para proporcionar empuxo para o motor 10.

[036] Agora com referência à figura 2, uma vista em corte transversal longitudinal de uma realização de um combustor 26 adequado para uso no motor de turbina a gás 10 descrito acima é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o combustor 26 pode incluir uma zona de combustão anular 62 definida entre e pelos forros externo e interno 64, 66 radialmente anulares, respectivamente, limitados acima do eixo geométrico longitudinal 12 do motor. De modo geral, os forros externo e interno 64, 66 podem estar localizados radialmente para dentro a partir de um invólucro de combinação anular 68 configurado para se estender circunferencialmente ao redor dos forros externo e interno 64, 66. Além disso, o combustor 26 também pode incluir um domo anular 70 montado a montante da zona de combustão 62 que é configurado para ser acoplado aos forros externo e interno 64, 66. Conforme mostrado na Figura 2, o domo 70 pode definir uma extremidade 72 a montante da zona de combustão 62. Além disso, uma pluralidade de conjuntos de misturador 74 (apenas um dos quais é mostrado) pode ser espaçada circunferencialmente ao redor do domo 70.

[037] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, o combustor 26 pode ser configurado para receber uma corrente anular de ar de descarga de compressor pressurizado 75 a partir de uma saída de descarga 76 do compressor de alta pressão 24. Uma primeira porção do ar de descarga de compressor (indicado pela seta 77) flui para o interior do conjunto de misturador 74, dentro do qual o combustível é injetado e misturado com o ar pressurizado para formar uma mistura ar-combustível que é subsequentemente liberada para a zona de combustão 62 para combustão da mesma. A ignição da mistura combustível-ar (indicada pelas setas 78) pode ser executada por ígnitor(es) 80 adequado(s) (por exemplo, um ou mais ignitores 88 que se estendem pelo decorrer do forro externo 64) e os gases de combustão resultantes (indicados pela seta 89) podem fluir em uma direção axial no sentido de e para o interior da primeira turbina ou de alta pressão 28 (Figura 1). Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, uma segunda porção do ar de descarga de compressor 80 (indicado pela seta 90) pode fluir ao redor do forro externo 64 e uma terceira porção do ar de descarga de compressor 80 (indicada por 91) pode fluir ao redor do forro interno 66.

[038] Além disso, o combustor 26 também pode incluir uma pluralidade de injetores de combustível 92 (um dos quais é mostrado), sendo que cada injetor de combustível 92 é fixado e vedado ao invólucro de combustor 68 por meio de uma montagem ou flange de bocal 93 . Conforme mostrado na Figura 2, o injetor de combustível 92 pode incluir tanto uma haste oca 94 formada integralmente com ou fixada ao flange 93 (como por brasagem ou soldagem) quanto um conjunto de bocal de combustível 95. Em várias realizações, a haste oca 94 pode ser configurada para sustentar tanto o conjunto de bocal de combustível 95 quanto pelo menos uma porção do conjunto de misturador 74.

[039] Agora com referência à figura 3, uma vista em corte transversal parcial da primeira turbina (ou de alta pressão) 28 descrita acima com referência a Figura 1 é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, a primeira turbina 28 pode incluir um bocal de turbina de primeiro estágio 102 e um rotor de turbina de primeiro estágio 104. O bocal 102 pode, em geral, ser definido por um canal de fluxo anular que inclui uma pluralidade de pás de bocal espaçadas de maneira circular que se estendem radialmente 106 (das quais uma é mostrada). As pás 106 podem ser sustentadas entre diversas faixas externas arqueadas 108 e faixas internas arqueadas 110. Tal como é compreendido, em geral, as pás 106, faixas externas 108 e faixas internas 110 podem estar dispostas em uma pluralidade de segmentos de bocal circunferencialmente contíguos 112 para formar um conjunto completo a 360 graus, sendo que as faixas externa e interna 108, 110 de cada segmento de bocal 112, em geral, definem as fronteiras de passagem de fluxo radial externo e interno, respectivamente, para os produtos de combustão que fluem pelo decorrer do bocal 102 ao longo da passagem de gás quente do motor 10.

[040] Adicionalmente, o rotor de turbina de primeiro estágio 104 pode incluir uma pluralidade de palhetas de rotor circunferencialmente espaçadas 114 (apenas uma das quais é mostrada na Figura 3) que se estendem radialmente para fora de um disco de rotor 116 que gira ao redor do eixo geométrico de linha central 12 (Figura 1) do motor 10. Adicionalmente, uma pluralidade de envoltórios arqueados 118 pode estar circunferencialmente disposta em uma disposição anular de modo que circunde de modo rente as palhetas de rotor 114 e, por isso, defina a fronteira de passagem de fluxo radialmente externa para os produtos de combustão que fluem pelo decorrer do rotor de turbina 104 ao longo da passagem de gás quente do motor 10.

[041] Durante operação, gases quentes de combustão (indicados pela seta 89) podem fluir em uma direção axial a partir da zona de combustão 62 do combustor 26 (Figura 2) para o interior do bocal de turbina anular de primeiro estágio 102. As pás de bocal 106 do bocal de turbina de primeiro estágio 102 podem, em geral, ser configuradas para girar ou direcionar os gases quentes de modo que o fluxo colida angularmente sob as palhetas de turbina 114 do rotor de primeiro estágio 104. O fluxo de gases quentes ao redor da disposição anular de palhetas de rotor 114 pode resultar em rotação do rotor de turbina 104 que pode, então, acionar de forma giratória o eixo (por exemplo, o primeiro eixo de acionamento 30 mostrado na Figura 1) ao qual o rotor 104 é acoplado.

[042] Deve ser entendido que, embora apenas o primeiro estágio da turbina de alta pressão 28 tenha sido, de maneira geral, descrito acima, a turbina 28 também pode incluir qualquer número de estágios posteriores, incluindo qualquer número de disposições anulares sequenciais correspondentes de pás de bocal e palhetas de turbina. De modo similar, a turbina de baixa pressão 32 (Figura 1) também pode incluir uma configuração similar, com um ou mais estágios de disposições anulares sequenciais de pás de bocal e palhetas de turbina.

[043] Conforme indicado acima, a presente matéria é, em geral, direcionada a um revestimento térmico interno para um componente de passagem de gás quente de um motor, como um motor de turbina a gás. Para propósitos de descrição do revestimento térmico revelado, a presente matéria será descrita, em geral, com referência a uma palheta de turbina. Entretanto, deve ser entendido que o revestimento térmico pode, em geral, ser aplicado à superfície interna de qualquer componente de gás quente adequado, incluindo palhetas, pás, domos, forros, envoltórios de rotor, faixas de bocal, defletores, blindagens térmicas e/ou diversos outros componentes de turbina que são expostos aos gases quentes de combustão que flui através de um motor de turbina a gás.

[044] Agora, com referência às Figuras 4 e 5, uma realização de um componente de passagem de gás quente 200 adequado dentro do qual um revestimento térmico interno 202 pode ser aplicado é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Especifícamente, a Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva do componente de passagem de gás quente 200 e a Figura 5 ilustra uma vista em corte transversal do componente 200 mostrado na Figura 4 tomada em relação à linha 5-5. Conforme mostrado nas Figuras 4 e 5, o componente de passagem de gás quente 200 é configurado como uma palheta de turbina. Por exemplo, a palheta pode corresponder à palheta de turbina 114 descrita acima com referência à Figura 3 e/ou qualquer outra palheta de turbina adequada de um motor de turbina a gás.

[045] De modo geral, a palheta de turbina 200 pode incluir uma porção de talo 204 e um aerofólio oco ou substancialmente oco 206 que se estende a partir de uma plataforma substancialmente plana 208. A plataforma 208 pode servir, em gerai, como a fronteira radialmente para dentro para os gases quentes de combustão que fluem para além da palheta 200. A porção de talo 204 da palheta 200 pode, em geral, ser configurada para se estender radialmente para dentro a partir da plataforma 206 e pode incluir uma estrutura de raiz 210, como um rabo de andorinha, configurado para prender a palheta em um disco de rotor do motor de turbina 10.

[046] Conforme mostrado na Figura 4, o aerofólio 206 pode, em geral, se estender radialmente para fora da plataforma 208 e pode incluir uma base de aerofólio 212 disposta na plataforma 208 e uma ponta de aerofólio 214 disposta em frente à base de aerofólio 212, Portanto, a ponta de aerofólio 214 pode, em geral, definir a porção radialmente mais externa da palheta 200. O aerofólio 206 também pode incluir um lado de pressão 216 e um lado de sucção 218 que se estende entre um bordo de ataque 220 e um bordo de fuga 222. O lado de pressão 216 pode, em geral, definir uma porção côncava aerodinâmica do aerofólio 206 enquanto o lado de sucção 218 pode, em geral, definir a porção convexa aerodinâmica do aerofólio 206 [047] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 5, a porção oca interior do aerofólio 206 pode ser configurada para definir um circuito de resfriamento de aerofólio 224 para fluir um meio de resfriamento (conforme indicado pelas setas 226) (por exemplo, ar, água, vapor ou qualquer outro fluido adequado), dentro do interior do aerofólio206. Para propósitos ilustrativos, o circuito de resfriamento de aerofólio 224 foi mostrado simplesmente como sendo formado por uma única cavidade interior definida dentro do aerofólio 206. Entretanto, deve ser entendido que, de modo geral, o circuito de resfriamento de aerofólio 224 pode ter qualquer configuração adequada conhecida na técnica. Por exemplo, em várias realizações, o circuito de resfriamento de aerofólio 224 pode incluir uma pluralidade de canais separados que se estendem radialmente dentro do aerofólio 206, como uma pluralidade de canais que forma uma passagem de fluxo semelhante à serpentina ao longo do aerofólio 206.

[048] Além disso, conforme mostrado na Figura 5, o aerofólio 206 pode, em geral, ser formado por um substrato 230 que se estende entre uma superfície interna 232 e uma superfície externa 234 do aerofólio 206. A superfície interna 232 pode, em geral, ser chamada de superfície “resfriadora” devido a sua exposição ao meio de resfriamento 226 proporcionado por meio do circuito de resfriamento de aerofólio 224 enquanto a superfície externa 234 pode, em geral, ser chamada de “quente” superfície devido a sua exposição aos gases de combustão que fluem pelo decorrer da palheta 200 ao longo da passagem de gás quente do motor de turbina a gás 10. Conforme indicado acima, o substrato 230 pode, em geral, experimentar um gradiente térmico muito alto devido às diferenças significativas em temperatura entre as superfícies interna e externa 232, 234. Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, o revestimento térmico revelado 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 do substrato 230 para reduzir ou, de outro modo, regular o gradiente térmico experimentado entre as superfícies interna e externa 232, 234 do substrato 230.

[049] Deve ser entendido que o substrato 230 pode, em geral, ser formado por qualquer material adequado. Entretanto, em várias realizações, o substrato 230 pode ser formado por um material compósito não metálico. Por exemplo, em uma realização particular, o substrato 230 pode ser formado por um material compósito de matriz cerâmica (CMC). Em tal realização, o material CMC usado para formar o substrato 230 pode, em geral, corresponder a qualquer material CMC adequado conhecido na técnica e, portanto, pode incluir, em geral, uma matriz cerâmica que tem um material de reforço adequado incorporado na mesma para realçar as propriedades do material (por exemplo, a resistência do material e/ou as propriedades termofísicas). Em uma realização, o material CMC usado pode ser configurado como um material CMC reforçado por fibra contínua. Por exemplo, materiais CMC reforçado por fibra contínua adequados podem incluir, porém, sem limitação, materiais CMC reforçados com fibras de carbono contínuas, fibras de óxido, fibras de monofilamento de carbeto de silício e outros materiais CMC, incluindo sobreposições de fibra contínua e/ou pré-formas de fibra tecida. Em outras realizações, o material CMC usado pode ser configurado como um material CMC reforçado por descontínuo. Por exemplo, materiais CMC reforçados por descontínuos adequados podem incluir, porém, sem limitação, materiais CMC reforçados por particulados, plaqueta, whisker, fibra descontínua, compósito in situ e nanocompósíto.

[050] Em outras realizações, o substrato 230 pode ser formado por qualquer outro material compósito não metálico adequado. Por exemplo, em uma realização alternativa, o substrato 230 pode ser formado por um material compósito de alta temperatura óxido-óxido.

[051] Deve ser entendido que, embora não seja mostrado no presente documento, um revestimento exterior adequado também pode ser aplicado ao redor do perímetro externo do substrato 230. Por exemplo, como é compreendido, em geral, um revestimento ambiental, como um revestimento de barreira térmica (TBC), pode ser aplicado ao redor do perímetro do substrato 230 para proporcionar proteção térmica realçada para o componente de passagem de gás quente 200. Em tal realização, a superfície externa 234 descrita no presente documento pode, em geral, corresponder à superfície externa do revestimento em oposição à superfície externa do substrato 230.

[052] Adicionalmente, deve ser entendido que o substrato 230 descrito no presente documento pode ter qualquer configuração e/ou construção adequada que permita que o mesmo funcione como o substrato primário para um componente de passagem de gás quente. Por exemplo, embora o substrato 230 seja mostrado em diversas realizações no presente documento como definindo uma espessura constante, o substrato 230 pode ter uma espessura variada entre suas superfícies interna e externa 232, 234.

[053] Conforme particularmente mostrado nas Figuras 5 e 6, em várias realizações, um revestimento térmico 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 do substrato 230. Conforme indicado acima, o revestimento térmico 202 pode, em geral, ser aplicado à superfície interna 232 a fim de reduzir e/ou, de outro modo, controlar a magnitude do gradiente térmico experimentado entre as superfícies interna e externa 232, 234 do substrato 230. Por exemplo, como será descrito abaixo, o revestimento térmico 202 pode, em várias realizações, ser formado por um material que tem um coeficiente de condutividade térmica relativamente baixo. Como tal, aplicando-se o revestimento térmico 202 sobre a superfície interna 232 (por exemplo, de uma maneira uniforme), a eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 suprido dentro do componente de passagem de gás quente 200 pode ser reduzida significativamente e, por isso, resultar em um aumento na temperatura da superfície interna 232 do substrato 230 e, portanto, em uma diminuição correspondente no gradiente térmico no substrato 230.

[054] Além disso, em várias realizações, o revestimento térmico 202 também pode ser aplicado à superfície interna 232 de uma maneira não uniforme para permitir que tanto a eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 suprido dentro do componente de passagem de gás quente 200 quanto o gradiente térmico resultante no substrato 230 sejam especificamente adaptados para preencher os requisitos de resfriamento para o componente 200. Por exemplo, certas áreas dentro de um componente de passagem de gás quente 200 podem ser mais suscetíveis ao dano devido às tensões por efeito térmico associadas a gradientes de temperatura altos no substrato 230. Para tais áreas, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado de uma maneira que reduza significativamente a eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 suprido dentro do componente 200. Entretanto, outras áreas dentro do componente de passagem de gás quente 200 podem ser menos suscetíveis a tensões induzidas termicamente. Nessas áreas, o revestimento térmico 202 pode não ser aplicado de modo algum ou o revestimento 200 pode ser aplicado de uma maneira que tanto minimize a redução na eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 como realmente realça a eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226.

[055] De modo geral, o material usado para formar o revestimento térmico 202 pode depender da aplicação específica e/ou da transferência de calor desejada através do revestimento 202. Entretanto, conforme indicado acima, o revestimento térmico 202 pode, em várias realizações, ser formado por um material que tem um coeficiente de condutividade térmica relativamente baixo de modo que o revestimento 202 possa ser usado para reduzir a eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 suprido dentro do componente de passagem de gás quente 200. Por exemplo, materiais adequados podem incluir, porém, sem limitação, materiais tipicamente utilizados em revestimentos de barreira ambiental (por exemplo, dissilicatos de terra rara e/ou monossilicatos de terra rara) e/ou materiais tipicamente utilizados para revestimentos de barreira térmica (por exemplo, alumina e/ou zircônia parcial ou completamente estabilizada por óxido de ítrio, óxido de magnésio e/ou qualquer outro óxido de metal nobre adequado). Adicionalmente, em uma realização, o(s) material(is) específico(s) usado(s) para formar o revestimento térmico 202 pode(m) ser selecionado(s) de modo que tenha(m) uma condutividade térmica que é menor que a condutividade térmica do substrato associado 230. Por exemplo, quando o substrato 230 compreende um material CMC, o material que forma o revestimento térmico 202 pode ter uma condutividade térmica que é menor que a condutividade térmica do material CMC, como uma condutividade térmica menor que cerca de 12,1 Watt/(m-K) (7 Btu/(h-pé-°F)) ou que cerca de 6,92 Watt/(m-K) (4 Btu/(h-pé-°F)) ou menor que cerca de 1,73 Watt/(m-K) (1 Btu/(h-pé-°F)) ou menor que cerca de 0,86 Watt/(m-K) (0,5 Btu/(h-pé-°F)) e quaisquer outras subfaixas entre as mesmas.

[056] Alternativamente, o revestimento térmico 202 pode ser formado por quaisquer outros materiais adequados, incluindo materiais que têm um coeficiente de condutividade térmica relativamente alto. Por exemplo, conforme indicado acima, pode ser desejável que o revestimento térmico 202 minimize a redução na eficácia de resfriamento do meio de resfriamento 226 suprido dentro do componente de passagem de gás quente 220 ou realmente realce tal eficácia. Em tal caso, o material usado para formar o revestimento térmico 202 pode ser selecionado para proporcionar a transferência de calor desejada do meio de resfriamento 226 para o substrato subjacente 230.

[057] Além disso, conforme particularmente mostrado nas Figuras 5 e 6, em várias realizações, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 do substrato 230 de modo que proporcione uma distribuição uniforme do revestimento 202 pelo decorrer da superfície interna 232. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 6, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 de modo que a espessura 240 do revestimento 202 seja constante ou substancialmente constante por toda ou em uma porção da superfície interna 232. Tal revestimento uniforme pode, por exemplo, permitir que um gradiente de temperatura substancialmente uniforme seja alcançado entre as superfícies interna e externa 232, 234 pelo decorrer da totalidade do substrato 230.

[058] Deve ser entendido que, conforme usado no presente documento, a espessura 240 do revestimento térmico 202 pode ser considerada como sendo “substancialmente constante” quando a variação da espessura 240 pelo decorrer das porções da superfície interna 232 ao longo das quais o revestimento 202 é aplicado é menor que 20%, como uma variação de espessura menor que 10% ou menor que 5%. Essa tolerância pode, em geral, ser selecionada para acomodar leves variações na espessura 240 que ocorrem devido ao processo de aplicação usado para revestir a superfície interna 232 do substrato 230.

[059] Alternativamente, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 do substrato 230 de modo que proporcione uma distribuição não uniforme do revestimento 202 pelo decorrer de toda ou pelo menos uma porção da superfície interna 232. Especifícamente, em várias realizações, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado de modo que defina espessuras locais variadas e/ou modelos particulares que proporcionem uma ampla faixa de eficácia de resfriamento a ser obtida dentro do componente de gás quente 200 e, por isso, permita que o gradiente térmico resultante através do substrato 230 seja adaptado para corresponder aos requisitos de resfriamento locais para o substrato 230. Por exemplo, conforme indicado acima, pode ser desejável que certas áreas ao longo da superfície interna 232 do substrato 230 tenham resistência térmica adicional ao meio de resfriamento 226 e que outras áreas tenham pouca ou nenhuma resistência térmica adicional ao meio de resfriamento 226. Em tal caso, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado ao longo da superfície interna 232 de uma maneira não uniforme para corresponder aos requisitos de resfriamento desejados para o componente de passagem de gás quente 200.

[060] Agora, com referência às Figuras 7 a 13, diversas realizações de aplicações não uniformes do revestimento térmico revelado 202 são ilustradas de acordo com aspectos da presente matéria. Deve ser entendido que as realizações mostradas nas Figuras 7 a 13 são simplesmente proporcionadas como exemplos de maneiras que o revestimento térmico 202 pode ser aplicado ao longo da superfície interna 232 do substrato 230 de um componente de passagem de gás quente 200 para proporcionar uma distribuição não uniforme do revestimento 202 para propósitos de adaptação da eficácia de resfriamento interno do componente 200. Como tal, aqueles de habilidade comum na técnica, mediante o uso da revelação proporcionada no presente documento, deveríam entender que diversas outras aplicações não uniformes também podem ser utilizadas para preencher os requisitos de resfriamento locais específicos para um dado componente de passagem de gás quente.

[061] Conforme mostrado nas Figuras 7 e 8, em uma realização, o revestimento 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 do substrato 230 de modo que tenha uma espessura variada. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 7, o revestimento 202 foi aplicado de modo que definisse uma primeira espessura 240A ao longo de primeiras porções locais 242 da superfície interna 232 e uma segunda espessura reduzida 240B ao longo de uma segunda porção local 244 da superfície interna 232. Em tal caso, a segunda porção local 244 da superfície interna 232 pode, por exemplo, corresponder a uma área do substrato 230 na qual a eficácia de resfriamento interno do componente de passagem de gás quente 200 é desejada para ser maior que a eficácia de resfriamento das primeiras porções locais 232 circundantes. De modo similar, conforme mostrado na Figura 8, o revestimento 202 pode ser aplicado à superfície interna 232 de modo que defina uma espessura continuamente variável 240 ao longo da superfície interna 232. Especificamente, na realização ilustrada, o revestimento térmico 202 define um perfil em corte transversal ondulado ou ondulante de modo que a espessura 240 do revestimento 202 varie continuamente ao longo da superfície interna 232.

[062] Deve ser entendido que, conforme usado no presente documento, o revestimento térmico 202 pode ser configurado para definir uma espessura variada ou variável quando a variação da espessura pelo decorrer das porções da superfície interna 232 ao longo das quais o revestimento 202 é aplicado é maior que 20%, como uma variação de espessura maior que 50% ou maior que 100% ou maior que 200% [063] Adicionalmente, conforme indicado acima, o revestimento 202 também pode ser aplicado sobre a superfície interna 232 de acordo com qualquer modelo adequado de modo que proporcione uma distribuição de revestimento não uniforme. Por exemplo, as Figuras 9A e 9B ilustram uma realização de um modelo adequado que pode ser utilizado quando se aplica o revestimento térmico revelado 202 à superfície interna 232 de um substrato 230. Conforme mostrado, o revestimento térmico 202 foi aplicado à superfície interna 232 em um modelo de tabuleiro de xadrez ou colmeia de modo que o substrato 230 incluísse tanto porções revestidas quanto porções não revestidas 250, 252 ao longo da superfície interna 232. Em tal realização, o modelo pode ser aplicado de modo que as porções revestidas e não revestidas 250, 252 percorram pelo decorrer de ou cubram a mesma ou substancialmente a mesma área ao longo da superfície interna 232. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 9A e 9B, cada porção revestida 250 pode definir uma altura 254 e uma largura 256 que é a mesma ou substancialmente a mesma que uma altura 258 e largura 260 correspondentes definidas por cada porção não revestida 252. Deve ser entendido que as transições entre as porções revestidas e não revestidas 250, 252 ao longo da superfície interna 232 podem ser formadas de modo que sejam abruptas ou súbitas (por exemplo, usando-se métodos de mascaramento) ou podem ser afuniladas para proporcionar transições mais lisas.

[064] Alternativamente, a altura 254 e/ou largura 256 das porções revestidas 250 podem diferir da altura 258 e/ou largura 260 das porções não revestidas 252. Por exemplo, as Figuras 10A e 10B ilustram outra realização de um modelo adequado que pode ser utilizado quando se aplica o revestimento térmico revelado 202 à superfície interna 232 de um substrato 230. Conforme mostrado, em oposição ao modelo de tabuleiro de xadrez ou colmeia descrito acima, o revestimento térmico 202 foi aplicado em um modelo de grade de modo que porções revestidas e não revestidas 250, 252 percorressem pelo decorrer de ou cobrissem áreas variadas ao longo da superfície interna 232. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 10A e 10B, as porções revestidas 250 do substrato 230 definem, cada uma, uma altura 254 e uma largura 256 que é menor que uma altura 258 e largura 260 correspondentes definidas por cada porção não revestida 252. Como tal, as porções não revestidas 252 podem cobrir uma área maior pelo decorrer da superfície interna 232 do substrato 230 que as porções revestidas 250. Entretanto, em realizações alternativas, o revestimento térmico 202 pode ser aplicado de modo que as porções revestidas 250 cubram uma área maior pelo decorrer da superfície interna 232 que as porções não revestidas 252.

[065] Agora, com referência às Figuras 11A e 11B, uma realização adicional de um modelo adequado que pode ser utilizado quando se aplica o revestimento térmico revelado 202 à superfície interna 232 de um substrato 230 é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o revestimento térmico 202 foi aplicado em um modelo de tiras de modo que o substrato 230 incluísse uma pluralidade de porções revestidas separadas que definem linhas ou tiras 260 no sentido do comprimento ao longo da superfície interna 232. Por exemplo, conforme mostrado na realização ilustrada, as porções revestidas definem tiras 260 que correm, em geral, paralelas umas às outras de modo que formem turbuladores separados que se estendem paralelos ao longo da superfície interna 232. Entretanto, em outras realizações, as linhas ou tiras 260 formadas pelo revestimento 202 podem ser orientadas umas em relação às outras a qualquer outro ângulo adequado.

[066] Além disso, como uma alternativa à aplicação do revestimento térmico 202 ao longo da superfície interna 232 de acordo com um modelo, o revestimento 202 pode simplesmente ser aplicado a uma ou mais áreas ou locais distintos sobre a superfície interna 232 de modo que proporcione a distribuição de revestimento não uniforme desejada. Por exemplo, as Figuras 12A e 12B ilustram um exemplo de uma distribuição de revestimento não uniforme na qual o revestimento 202 foi aplicado, conforme desejado, a uma pluralidade de locais distintos ao longo da superfície interna 232. Especificamente, conforme mostrado nas Figuras 12A e 12B, o revestimento 202 foi aplicado ao longo de uma primeira porção 270 da superfície interna 232 de modo que definisse um revestimento geralmente uniforme 272 que tem uma dada espessura 274 e largura 276. De modo similar, o revestimento 202 foi aplicado ao longo de uma segunda porção 278 da superfície interna 232 de modo que definisse tiras de revestimento separadas 280, sendo que cada tira 280 define uma espessura 282 e uma largura 284 que diferem da espessura 274 e largura 276 do revestimento 202 aplicado pelo decorrer da primeira porção 270 da superfície interna 232. Conforme indicado acima, tais aplicações distintas do revestimento térmico 202 podem ser usadas para adaptar especificamente a eficácia de resfriamento local dentro de um componente de passagem de gás quente 200 a fim de preencher requisitos de resfriamento desejados.

[067] Deve ser entendido que o revestimento térmico revelado 202 pode ser configurado para ser aplicado a qualquer superfície interna. Portanto, embora os revestimentos 202 tenham sido, em geral, descritos acima com referência às Figuras 5 a 12B como sendo aplicados a uma superfície interna plana 232 de um componente de passagem de gás quente 200, um indivíduo de habilidade comum na técnica deveria facilmente entender que os revestimentos 202 também podem ser aplicados a superfícies internas não planas, incluindo quaisquer funções de superfície definidas pela superfície interna 232 de um componente de passagem de gás quente 200. Por exemplo, a superfície interna de um dado componente de passagem de gás quente pode definir ressaltos, nervuras, canais, ondas, filetes, cantos e/ou quaisquer outras funções de superfície adequadas. Em tal caso, o revestimento térmico revelado 202 pode ser seletivamente aplicado pelo decorrer de e/ou dentro de tal(is) função(ões) de superfície(s), conforme desejado, para adaptar especificamente a eficácia de resfriamento local dentro do componente de passagem de gás quente 200.

[068] Por exemplo, as Figuras 13 e 14 ilustram exemplos de funções de superfície pelo decorrer de e/ou dentro das quais o revestimento térmico revelado 202 pode ser aplicado. Conforme mostrado na Figura 13, a superfície interna 232 do substrato 230 define uma pluralidade de canais 290. Em tal caso, o revestimento 202 pode, por exemplo, ser aplicado dentro dos canais 290 para dotar o substrato 230 de uma resposta térmica específica ao meio de resfriamento suprido ao longo da superfície interna 232. Por exemplo, devido à espessura total reduzida do substrato 230 nos locais dos canais 290, pode ser desejável preencher os canais 290 com um revestimento de condutividade térmica baixa para proporcionar resistência térmica aumentada dentro dos canais 290. De modo similar, conforme mostrado na Figura 14, o substrato 230 é moldado de modo que filetes 292 sejam definidos ao longo da superfície interna 232 do substrato 230. Em tal realização, o revestimento térmico 202 pode, por exemplo, ser aplicado ao longo dos filetes 292 para proporcionar uma resposta térmica específica ao longo das áreas de canto do substrato 230.

[069] Essa descrição escrita usa exemplos para apresentar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, incluindo produzir e usar quaisquer aparelhos ou sistemas, e a executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram às pessoas versadas na técnica. Tais outros exemplos são destinados a serem abrangidos pelo escopo das reivindicações caso incluam elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações ou caso incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças irrelevantes das linguagens literais das reivindicações.

Reivindicações

Claims

1. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE PARA UM MOTOR, sendo que o componente de passagem de gás quente caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato que se estende entre uma superfície externa e uma superfície interna em frente à superfície externa, sendo que a superfície externa é configurada para ser exposta a uma passagem de gás quente do motor de turbina a gás e o substrato é formado por um material compósito não metálico; um revestimento térmico disposto sobre a superfície interna do substrato, sendo que o revestimento térmico é aplicado à superfície interna de modo que tenha uma distribuição não uniforme ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna, em que a distribuição não uniforme proporciona uma alteração em um gradiente térmico experimentado pelo decorrer do componente de passagem de gás quente entre as superfícies externa e interna do substrato.

2. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico define a espessura variada ao longo da pelo menos uma porção da superfície interna.

3. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico é aplicado de acordo com um modelo ao longo da pelo menos uma porção da superfície interna ou é aplicado em locais distintos ao longo da pelo menos uma porção da superfície interna.

4. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o modelo corresponde a um dentre um modelo de tabuleiro de xadrez, um modelo de grade ou um modelo de tiras.

5. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície interna define uma função de superfície, sendo que o revestimento térmico é aplicado dentro de ou pelo decorrer da função de superfície.

6. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico é formado por um material que tem uma condutividade térmica mais baixa que o material compósito não metálico.

7. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material compósito não metálico corresponde a um material compósito de matriz cerâmica.

8. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de passagem de gás quente corresponde a um dentre uma palheta, uma pá, um forro, um domo, uma faixa de bocal, um envoltório de rotor, um defletor ou uma blindagem térmica de um motor de turbina a gás.

9. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE PARA UM MOTOR, sendo que o componente de passagem de gás quente caracterizado pelo fato de compreende: um substrato que se estende entre uma superfície externa e uma superfície interna em frente à superfície externa, sendo que a superfície externa é configurada para ser exposta a gases de combustão que fluem dentro de uma passagem de gás quente do motor e a superfície interna é configurada para ser exposta a um meio de resfriamento, sendo que o substrato é formado por um material compósito não metálico; um revestimento térmico disposto sobre a superfície interna do substrato, sendo que o revestimento térmico é formado por um material que tem uma condutividade térmica mais baixa que o material compósito não metálico, em que o revestimento térmico proporciona uma alteração em um gradiente térmico experimentado pelo decorrer do componente de passagem de gás quente entre as superfícies externa e interna do substrato.

10. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico é aplicado à superfície interna de modo que tenha uma distribuição uniforme ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna.

11. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico define uma espessura substancialmente constante ao longo da pelo menos uma porção da superfície interna.

12. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o revestimento térmico é aplicado à superfície interna de modo que tenha uma distribuição não uniforme ao longo de pelo menos uma porção da superfície interna.

13. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a superfície interna define uma função de superfície, sendo que o revestimento térmico é aplicado dentro de ou pelo decorrer da função de superfície.

14. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o material compósito não metálico corresponde a um material compósito de matriz cerâmica.

15. COMPONENTE DE PASSAGEM DE GÁS QUENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o componente de passagem de gás quente corresponde a um dentre uma palheta, uma pá, um forro, um domo, uma faixa de bocal, um envoltório de rotor, um defletor ou uma blindagem térmica de um motor de turbina a gás.