CN106930836B - 空气动力型主体和用于冷却设置在热流体流动中的主体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气动力型主体和用于冷却设置在热流体流动中的主体的方法。所述主体沿中弧线从前缘延伸至后缘。主体包括设置在主体内侧的至少一个冷却剂供给室，其中，冷却剂供给室由主体壁界定，其中主体壁从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧并且在前缘上延伸，从而提供前缘壁部分。壁进一步包括面向冷却剂供给室的内表面和外表面。至少一个第一前缘冷却管道从内表面延伸至外表面且通过入口开口与冷却剂供给室流体连通并且通过排出开口到外表面上打开。入口开口设置在中弧线的第一侧，排出开口设置在中弧线的第二侧，并且前缘冷却管道设置在壁内侧且在壁内侧从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧，并由此在前缘区域中与中弧线相交。

Description

空气动力型主体和用于冷却设置在热流体流动中的主体的 方法

技术领域

本公开涉及用在热流体流中的空气动力型主体，所述主体沿中弧线从前缘延伸至后缘，所述主体包括设置在所述主体内侧的至少一个冷却剂供给室，其中，所述冷却剂供给室由主体壁界定，其中，所述主体壁从所述中弧线的第一侧延伸至所述中弧线（的第二侧并且在所述前缘上延伸，从而提供前缘壁部分，所述壁进一步包括面向所述冷却剂供给室的内表面及外表面，其中，至少一个第一前缘冷却管道从所述内表面延伸至所述外表面并且通过入口开口与所述冷却剂供给室流体连通，并且通过排出开口到所述外表面上打开。本公开进一步涉及用于冷却设置在热流体流动中的主体的方法。

背景技术

现有技术中已知的是在燃气涡轮发动机的热气流动中设置燃料喷射器。如例如在EP 718 470中所描述的，这样的喷射器通常可用在，而不限于，具有所谓的连续燃烧的燃气涡轮发动机的二次燃烧器阶段。在这种类型的燃气涡轮机中，空气从压缩机供给至燃烧室，在燃烧室处，空气与燃料混合，燃料在压缩空气中燃烧，部分地膨胀，并且进一步，燃料被喷射到来自前述涡轮机的部分膨胀的仍富氧的废气中。在这样的燃气涡轮机中，并且尤其是在随后的燃烧器中，进入燃烧器的氧化剂（即，部分膨胀的废气）具有超过燃料自燃温度的温度。也就是说，燃料将在某一点燃延迟时间之后，自发点燃。因此，至关重要的是在燃料点燃之前，在有限的时间范围内获得完全且均匀的燃料/氧化剂混合物。因此，需要将燃料喷射器装置直接放置在超过燃料的自燃温度的热流体流动中，并且因此暴露于极端温度。例如US 2012/0272659公开了一种具有大体翼型状形状的燃料喷射器装置，其中翼型后缘具有横穿流动方向的波浪形形状，其中，波浪形空气动力学横截面在流向方向上从大体翼型形状主体的前缘发展到后缘。空气动力型燃料喷射器装置的其他示例性例子已经从US2012/0324863和US 2012/0297777中变得已知。

空气动力型主体的其他例子可以是运行叶片或静止轮叶翼型。通常，这样的主体沿中弧线从前缘延伸至后缘，且沿从前缘至后缘的它们的流向方向包括某一翼型厚度和弯度。通常，所述主体以适于主体周围的流动的特定方式成形，并且本领域技术人员将容易理解前缘和后缘的位置。例如，主体可以在前缘处呈现某一半径，同时后缘可设有显著更小的半径或者甚至实际上是尖锐边缘。又例如，至少对于亚音速应用，最大翼型厚度通常定位成更接近前缘而不是后缘。在该方面，本领域技术人员将总是很容易识别这样的空气动力型主体的预期主流动方向。

如果它们预期用在涡轮发动机热工作流体流动中，则对于这样的装置来说有效冷却是关键需求。虽然例如冲击冷却已经证明是用于前缘冷却的适当冷却方法，但是其涉及显著高的冷却剂压降，并且因此需要在对应的高压下提供冷却剂的供给。在频繁应用的冷却方法中，冷却剂被排出到主体周围的工作流体流动中，并且因此需要在考虑到排出位置处的工作流体的压力加上所述压降的压力下提供冷却剂。

发明内容

本公开的目的是提供一种用在热流体流动中的空气动力型主体。在一方面，所公开的主体预期、适于、构造且设置成用在涡轮发动机的，且尤其是燃气涡轮发动机的，热流体流动路径中。在本公开的一方面，空气动力型主体应当被公开以便为主体提供充分的冷却。在更具体的方面，应当为前缘提供充分冷却。在又更具体的方面，冷却应当被设置成以便与低的冷却剂压降有关，特别是在与冲击冷却相比时。在另一方面，应尽可能均匀地提供冷却，特别是在前缘处，且特别是沿着主体的跨度范围。如将理解的，主体的跨度范围是沿其主体的由中弧线和翼型厚度限定的横截面交错的范围。将理解，跨度范围在一方面可以是直的，但在其他方面可以是弯的、有角度的或其他形状的。将理解，交错的横截面可以是相同的或从一个横截面到相邻的横截面有最大的差异。主体可以是翼型形状的，在这种情况下，前缘和后缘呈现大致线的形状。在其他方面，主体可以是例如水滴型或锥形的，在这种情况下，前缘和/或后缘变成圆整的或尖的末端。在本公开的具体方面，主体是燃料喷射器装置。在本公开的进一步更具体的方面，主体是用在燃气涡轮发动机的连续燃烧室（即，在至少一个在先燃烧室和膨胀涡轮机的下游）中的燃料喷射器装置。

在进一步的方面，将提供一种用于冷却设置在热流体流动中的主体的方法。

这通过在如下空气动力型主体的实施方案中提出的主题，以及进一步在方法实施方案中提出的主题实现。

本公开的主题的进一步效果和优点，无论是否明确提及，均将根据以下提供的公开内容变得明显。

因此，公开的是一种用在热流体流动中的空气动力型主体，主体在其横截面方面中沿中弧线从前缘延伸至后缘。主体包括设置在主体内侧且尤其邻近前缘的至少一个冷却剂供给室。冷却剂供给室由主体壁朝向主体的外部界定，其中，主体壁从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧并且在前缘上延伸，从而提供前缘壁部分。壁进一步包括面向冷却剂供给室的内表面，以及外表面。至少一个第一前缘冷却管道从内表面延伸到外表面，并且通过入口开口与冷却剂供给室流体连通，且通过排出开口到外表面上打开。入口开口设置在中弧线的第一侧，排出开口设置在中弧线的第二侧，并且冷却管道设置在壁内侧，并且在壁内侧从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧，并由此在壁的前缘区域中与中弧线相交。在具体实施例中，至少一个第一前缘冷却管道设置在主体的横截面方面中，借此所述横截面方面尤其至少基本上垂直于跨度范围截取。进一步，在具体实施例中，至少一个第一前缘冷却通道通常遵循主体的前缘轮廓，并且更具体地主体的外轮廓，其从中弧线的第一侧至中弧线的第二侧且在前缘上延伸。

至少一个冷却通道可以设置在主体的紧密遵循主体的外轮廓的壁中。所述类型的冷却通道在本领域中经常被称为近壁冷却通道。通过引导冷却剂通过所述近壁冷却通道来冷却主体经常被称为近壁冷却。

因此，一种冷却设置在热流体流动中的主体的方法包括通过至少一个第一前缘冷却管道引导冷却剂流动从冷却剂供给室流到主体的外表面，从入口开口流到排出开口。更一般地说，公开了一种用于冷却设置在热流体流动中的主体的方法，主体沿中弧线从前缘延伸至后缘，主体壁设置成从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧，并且在前缘上延伸，并且由此提供主体的前缘壁部分。壁包括暴露于热流体流动的外表面。所述方法包括提供至少一个第一前缘冷却剂流动并且引导该第一前缘冷却剂流动通过壁，其中，该第一前缘冷却剂流动在壁内侧从中弧线的第一侧被引导至中弧线的第二侧，并由此穿过主体的前缘壁部分并且在前缘区域中与中弧线相交。

在提供根据本公开的前缘冷却管道时并且在引导冷却剂通过所述冷却通道时导致优异的前缘冷却，同时最小化冷却剂消耗。与此相对，例如，前缘的薄膜冷却，在单个冷却通道中提供的单个冷却剂流动为在主体的横截面方面中的主体的整个前缘区域提供冷却。在这个程度上，前缘冷却管道可以从入口开口延伸至排出开口，跨过至少90度且在更具体的实施例中至少是120度、至少140度、或者至少160度的角度。因此，前缘冷却剂流动沿延伸跨过至少所述角度的弯曲流动路径被引导。此外，在冷却剂从前缘下游被排出时，排出位置处的压力低于前缘处或接近前缘处的滞留点压力。因此，冷却剂供给压力要求与其中冷却剂在前缘处或接近前缘处排出的冷却剂技术（正如例如利用前缘的薄膜冷却的情况一样）相比更低。因此可以增强涡轮发动机的效能。

在本方法的更具体的方面，第一前缘冷却剂流动从设置在主体内侧的冷却剂供给室被提供给第一前缘冷却管道，通过其第一前缘冷却剂流动在壁内被引导，并且第一前缘冷却剂流动在中弧线的第一侧被提供给第一前缘冷却管道，并且第一前缘冷却剂流动在壁的外表面上且在中弧线的第二侧被排出。前缘冷却剂流动从冷却剂供给室提供。

在本文中公开的主题的另外的方面中，第二前缘冷却管道设置成通过在壁的内表面中的入口开口与冷却剂供给室流体连通且通过排出开口到外表面上打开，其中，入口开口设置在中弧线的第二侧，排出开口设置在中弧线的第一侧，并且第二前缘冷却管道设置在壁内侧并且在壁内侧从中弧线的第二侧延伸至中弧线的第一侧，并且由此在前缘区域中与中弧线相交。此外，在具体实施例中，至少一个第二前缘冷却管道通常遵循主体的前缘轮廓，并且更具体地主体的从中弧线的第一侧跨越到中弧线的第二侧且跨越前缘的外轮廓。

第二前缘冷却管道可以设置成相对于第一前缘冷却管道沿着主体的前缘范围，和/或相应地跨度范围偏置。在这方面应理解，主体的前缘范围遵循主体的跨度范围，并且可以被理解为连接所有横截面翼型的所有前缘点（即，上游点，在该处，中弧线在每个横截面中穿过主体的外轮廓）的线。

根据某些方面，方法可以包括提供至少一个第二前缘冷却剂流动，及引导第二前缘冷却剂流动通过壁从中弧线的第二侧到中弧线的第一侧，并且由此穿过主体的前缘壁部分且在前缘区域中与中弧线相交。尤其，第二前缘冷却剂流动可以至少基本上以与第一前缘冷却剂流动成逆流关系被提供。在具体方面中，第二前缘冷却剂流动可在第二前缘冷却管道中提供，第二冷却管道从第一前缘冷却管道沿前缘的范围，或相应地跨度范围偏置。在这方面，第二前缘冷却剂流动可以进入壁，或在更具体的实施例中在中弧线的第二侧进入至少一个第二前缘冷却管道，并且在中弧线的第一侧，在主体或相应地壁的外表面上排出。

与第一前缘冷却管道一样，第二前缘冷却管道可以从入口开口延伸至排出开口，跨过至少90度且在更具体的实施例中至少120度、至少140度、或至少160度的角度。因此，第二前缘冷却剂流动（与第一前缘冷却剂流动一样）沿跨过至少所述角度延伸的弯曲流动路径被引导。

在主体的其他例子中，大量第一和第二前缘冷却管道沿主体的跨度范围或相应地沿前缘范围交替地布置。

同样地，根据本公开的方法可以包括：在关于彼此沿前缘的范围偏置的相应前缘冷却管道中提供大量第一和第二前缘冷却剂流动，并且其中尤其，第一和第二前缘冷却剂流动沿前缘的范围或相应地沿主体的跨度范围交替地设置。

应理解，设置第二前缘冷却管道和第二前缘冷却剂流动增强了前缘冷却的效力和均匀度。在第一前缘冷却剂流动从中弧线的第一侧至中弧线的第二侧流过第一前缘冷却管道时，其从前缘壁部分带走热，并因此变热。因此，在中弧线的第二侧的壁的前缘部分通过第一前缘冷却剂流动获得不那么强烈的冷却。然而，由于相同的原因，从中弧线的第二侧至中弧线的第一侧流过第二前缘冷却管道的第二前缘冷却剂流动，相比在中弧线的第一侧的壁的前缘部分，为在中弧线的第二侧的壁的前缘部分提供更强烈的冷却。在沿主体的跨度设置第一和第二前缘冷却管道的交替布置并且因此交替地提供第一和第二前缘冷却剂流动时，这些效果得到平衡，因此为在中弧线的两侧的前缘壁部分提供总体均匀的冷却。应理解，在这个程度上，两个相邻的前缘壁部分之间的距离必须不太大。例如，第一前缘冷却管道和相邻的第二前缘冷却管道之间的材料强度是沿主体的跨度方向测量的冷却管道的尺寸的十倍或更少，且特别是五倍或更少，且更特别地三倍或更少。又例如，第一前缘冷却管道和相邻的第二前缘冷却管道之间的材料强度小于前缘壁厚的两倍，并且特别是不超过前缘壁厚。

第一和第二前缘冷却管道的交替布置并且因此交替提供第一和第二前缘冷却流动（其中，第二前缘冷却剂流动以与第一前缘冷却剂流动成逆流关系被提供）为主体的前缘壁部分提供了均匀冷却。如上所述，相邻的第一和第二前缘冷却管道之间的壁厚可选为不超出某些限制，以便提供均匀冷却并且避免在前缘壁部分中出现热点。

前缘壁部分的内表面（其尤其界定在主体上游侧的冷却剂供给室）沿空气动力学主体的跨度范围可以是波浪形的。凸起的位置对应于前缘冷却管道的位置。凸起为冷却管道的横截面提供充足的空间，同时主体的前缘壁厚可以另外通常被最小化。此外应注意，如果主体通过增材制造过程（additive manufacturing process）或分层增材制造过程（诸如例如，选择性激光熔化或选择性电子束熔化或任何其他3-D打印方法）来制造，那么制造时间和成本与将要被制造的主体的体积强烈相关。在设置波浪形内表面时，最小化待制造的体积，同时为冷却管道提供充足的空间。

将理解，如本文中所描述的主体的壁包括设置在中弧线的第一侧的第一侧壁部分和在中弧线的第二侧的第二侧壁部分。每个所述侧壁部分均显示外表面，该外表面构成主体的外表面一部分并且从前缘壁部分延伸至后缘。侧壁冷却管道可以设置在第一和第二侧壁部分中的至少一个中，所述冷却管道通过设置在壁的内表面中的入口开口与冷却剂供给室流体连通并且延伸至设置在主体的外表面上的排出开口，排出开口定位成比入口开口更靠近后缘。在具体实施例中，排出开口至少位于主体的后缘区域中，并且更具体地可以位于后缘处。进一步，侧壁冷却管道可以尤其包括在侧壁部分内侧的部分，其至少基本上遵循主体的外轮廓，并且进一步尤其沿着主流动方向。应理解，主流动方向是从前缘延伸至后缘的流动方向，遵循主体的外轮廓，并且因此由空气动力学主体的形状清楚地限定。

在该程度上，如本文中所描述的方法可以在例子中包括在中弧线的第一侧设置主体的第一侧壁部分，并且在中弧线的第二侧设置主体的第二侧壁部分，每个侧壁部分均具有外表面，其构成主体的外表面一部分且从前缘壁部分延伸至后缘。至少一个侧壁冷却剂流动在主体的所述第一和第二侧壁部分中的至少一个内提供。侧壁冷却剂流动在侧壁部分内侧沿主体的下游方向被引导。所述侧壁冷却剂流动可以在侧壁冷却管道中提供。侧壁冷却剂流动通过在壁的内表面中的入口开口提供并且在壁的外表面上排出，其中，排出位置被设置成比入口位置更靠近后缘。侧壁冷却剂流动可以至少基本上在主体的后缘区域中排出并且尤其至少基本上在后缘处排出。在更具体的例子中，侧壁冷却剂流动可以在侧壁内侧沿至少基本上遵循主体的外轮廓的流动路径被引导。因此，可以为在前缘冷却管道排出开口的位置下游的主体的侧壁提供冷却。

大量侧壁冷却管道和相应侧壁冷却剂流动可以设置在中弧线的第一和/或第二侧的侧壁部分中。设置在每一个第一和第二侧壁部分中的冷却管道的数量可以相同或者可以不同，取决于侧壁部分的热负荷。同样地，设置在中弧线的第一和第二侧中的每一侧的侧壁冷却剂流动的数量可以相同或者可以不同，取决于侧壁部分的热负荷。

在又另一方面，主体包括第一大量前缘冷却管道和第二大量侧壁冷却管道，其中，第一大量前缘冷却管道数量多于设置在第一和第二侧壁部分中的任一者内的第二大量侧壁冷却管道。换句话说，前缘冷却管道的总数量（即，第一前缘冷却管道的数量加上第二前缘冷却管道的数量的总和）大于设置在第一和第二侧壁部分中的任一者中的侧壁冷却管道的数量。然而，在某些实施例中，设置在两个侧壁部分中的侧壁冷却管道的总数量（即，设置在第一侧壁部分中的侧壁冷却管道的数量加上设置在第二侧壁部分中的侧壁冷却管道的数量的总和）可至少基本上等于前缘冷却管道的总数量（即，第一前缘冷却管道的数量加上第二前缘冷却管道的数量的总和）。然而，这不是强制特征。又换言之，主体的壁的前缘部分相比侧壁部分可以更密集地布置冷却管道。继而，前缘区域（在与侧壁区域相比时，例如由于前缘处存在的滞留点效应，前缘区域暴露于更高的温度且同时与围绕主体流动的流体之间存在潜在更高的热传递系数）设置有相对更大数量的冷却管道，并因此实现了主体的壁的前缘部分的更强烈的冷却。

然而，应当注意，可在本公开的范围内构想实施例，其中，前缘冷却管道的总数量等于或低于设置在任何侧壁部分中的侧壁冷却管道的数量。

同样地，在另一方面，并且为了实现所述效果，在本文件中阐述的方法包括提供第一大量前缘冷却剂流动，在侧壁结构内提供第二大量侧壁冷却剂流动，该侧壁结构设置在中弧线的第一和第二侧中的至少一侧，其中，第一大量前缘冷却剂流动数量多于在侧壁部分中的任一者内提供的第二大量侧壁冷却剂流动。换句话说，前缘冷却剂流动的总数量（即，第一前缘冷却剂流动的数量加上第二前缘冷却剂流动的数量的总和）大于在第一和第二侧壁部分中的任一者中提供的侧壁冷却剂流动的数量。

然而，在某些实施例中，在两个侧壁部分中提供的侧壁冷却剂流动的总数量（即，在第一侧壁部分中提供的侧壁冷却剂流动的数量加上在第二侧壁部分中提供的侧壁冷却剂流动的数量的总和）可以至少基本上等于前缘冷却剂流动的总数量（即，第一前缘冷却剂流动的数量加上第二前缘冷却剂流动的数量的总和）。然而，这不是强制特征。又换言之，主体的壁的前缘部分相比侧壁部分中的任一者可以更密集地布置冷却剂流动，因此导致前缘部分相对更高的热负荷。

然而，应当注意，可在本公开的范围内构想实施例，其中，前缘冷却剂流动的总数量等于或低于在任何侧壁部分中提供的侧壁冷却剂流动的数量。

应当注意，侧壁冷却管道与前缘冷却管道在某些例子中流体地连接到同一冷却剂供给室，并且侧壁冷却剂流动与前缘冷却剂流动在所述例子中由同一冷却剂供给室提供。因此，仅需要为前缘冷却和侧壁冷却提供一个冷却剂供给室。

侧壁冷却管道的入口开口可以设置在一位置处，该位置（当在主体的主流动方向上考虑其位置时）是在与侧壁冷却管道设置在中弧线的同一侧的前缘冷却管道的排出开口的位置的上游或与其一致中的一者。所述主流动方向应被理解为从前缘至后缘定向并且遵循主体的外翼型轮廓。将理解，借助于该实施例，主体的从前缘至后缘的整个范围可以显示壁中的冷却管道，因此为主体提供优异的冷却，而同时考虑到管道在壁内侧的空间需求，或相应地空间限制。

在主体的其他实施例中，冷却剂供给室可以在下游侧由内壁（在壁的内表面之间延伸且横穿中弧线）界定。如之前所提及的下游涉及围绕主体流动的流体从前缘至后缘的流动方向。

如最初提及的，主体可以是燃料喷射器装置。因此可以在主体内侧设置至少一个燃料供给室，并且至少一个燃料排出管道可以设置在主体内侧并且与燃料供给室流体连通。燃料排出管道包括燃料排出喷嘴。燃料排出喷嘴通向主体的外部，使得燃料可以被喷射到其中设置有空气动力学主体的流体流动中。尤其，至少一个燃料排出喷嘴设置在主体的后缘处，以便位于设置在主体下游的涡流区中，并且为其主体可被特别地设计。由于所述涡流，实现了燃料和围绕主体流动的流体的彻底且强烈的混合。如最初进一步提及的，所述流体可以是来自上游燃烧阶段的部分膨胀的、仍富氧的废气。进一步，尤其，所有燃料排出喷嘴可以布置在后缘处或至少在主体的后缘区域中。在进一步更具体的例子中，可以设置至少两个不同的燃料供给室，每一个均流体地连接到特定燃料排出喷嘴和/或特定组燃料排出喷嘴。因此，燃料喷射器装置可以适用于选择性地或共同地排出两种或多种类型的燃料，和/或在主体的不同位置处和/或在主体的后缘处选择性地排出一种类型的燃料。一个燃料供给室可以设置成包围另一个燃料供给室。液体燃料（例如燃油）室和气体燃料室可以被设置，并且可以选择性地充满相应的燃料。可以设置用于不同类型的燃料气体的气体燃料室。因此，燃料供给室可以流体地连接到呈现不同几何形状且因此不同排出性质（例如，取决于燃料的类型和/或预期燃料压力和温度）的燃料排出喷嘴。连接到不同特定位置处的燃料排出喷嘴，从而呈现与外部流动的流体不同的混合性质的燃料室可被设置并且可被设置成选择性地被供给燃料。可在本公开的框架内构想燃料供给室的其他实施例和组合。然而这不是本文中阐述的主体的主要焦点。对于本领域技术人员来说容易显而易见的是，在主体内侧设置哪个燃料供给室以完成特定需求。

进一步，保护流体室可设置在主体内侧并且可尤其由侧壁部分的内表面界定，至少一个燃料供给室设置在保护流体室内侧并且由燃料供给室壁包围。尤其，在该具体实施例中，至少一个保护流体排出管道设置成与保护流体供给室流体连通并且环绕燃料排出管道。尤其，保护流体排出喷嘴可以设置成通过保护流体排出管道与保护流体供给室流体连通并且环绕燃料排出喷嘴。保护流体例如可以是从装配有燃料喷射器装置的燃气涡轮发动机的压缩机阶段排放的压缩空气。在其他例子中，其可以例如是蒸汽或任何其他的压缩介质。将容易理解，需要在允许其在相应位置处且以预定速度和/或质量流动通过保护流体排出喷嘴排出的压力下提供保护流体。保护流体可以用于例如使排出燃料与热废气流动隔开，并因此防止燃料过早地自燃，例如在其与氧化剂完全混合之前和/或在燃料喷射器装置或相应地主体下游的预定燃烧位置上游。在这方面可以参考例如EP 718 470，或涉及在燃气涡轮发动机中连续燃烧的观点的相应其他文件。

然而，在其他实施例中，保护流体可以与冷却剂从同一供给室提供。应理解，在这些实施例中，没有设置专用的冷却剂和保护流体供给室，而是共同的室用作组合的冷却剂和保护流体供给室，并且可被命名为任一者。应理解，在该实施例中，不必然设置内壁以界定在主体的下游侧的室。

在某些实施例中，燃料供给室和至少一个保护流体供给室可以一个嵌套在另一个内侧，其中，在某些例子中，保护流体供给室可以是最外面的一个，同时液体燃料或引燃气体供给室可以是最里面的一个。

此外，冷却剂供给室可以在空气动力学主体的上游端处设置在主体内侧，并且由前缘壁部分界定，同时燃料供给室和/或保护空气室可以设置在主体内侧且在冷却剂供给室下游，其中，上游和下游再次涉及从前缘至后缘的方向。

后缘可沿主体的跨度范围设置成波浪形，其中，尤其前缘沿主体的跨度范围设置成非波浪形。例如在US 2012/0297787（该文件的全部内容或至少其相应内容通过引用被包含在本文中）中公开了这如何用于支持在后缘处或至少在主体的后缘区域中排出的燃料与围绕主体提供的流动的混合。例如，第一燃料排出喷嘴可以至少基本上设置在波浪形后缘的拐点处，同时第二燃料排出喷嘴可以设置且分布在所述拐点之间。更具体地，第一燃料排出喷嘴可以设置成与在主体内侧设置的第一燃料供给室流体连通，并且第二燃料排出喷嘴可以设置成与在主体内侧设置的至少一个第二燃料供给室流体连通。第一喷嘴可以例如被构造且适于排出液体燃料，或引燃气体流动，同时第二燃料排出喷嘴可以被构造且适于提供预混合的燃料气体流动。可能的情况是，第一燃料排出喷嘴设置成比第二燃料排出喷嘴具有更大的横截面排出面积。因此，由于燃料排出喷嘴的位置和/或几何形状，所以通过第二燃料排出喷嘴排出的燃料相比通过第一燃料排出喷嘴排出的燃料可以更快和/或更彻底地与围绕主体的流动混合。

将理解，主体可以呈现相当复杂的几何形状，具有许多底切和内腔，尤其是在被提供为具有多个流体供给室并且在某些实施例中具有嵌套在彼此内的室的燃料喷射器装置时。因此可以证明制造主体并且尤其是燃料喷射器装置是昂贵的。同样，可以证明通过铸造以所需精度制造复杂的内部结构是费劲的任务。因此，如本文中所描述的主体可通过增材制造过程制造，尤其是通过被称为3D打印或快速成型的过程制造，且更具体地通过选择性激光熔化和选择性电子束熔化中的一者制造。这种增材方法包括逐层沉积金属粉末并且选择性地使金属粉末进行固化过程，因此逐层形成固体主体。例如，该过程可以包括选择性地熔化及再固化金属粉末的层，因此在金属粉末已经熔化且再固化的位置处形成固体主体。

在其他方面，空气动力型主体呈现一定表面粗糙度的内表面（其界定冷却管道）。在该程度上，冷却管道中的至少一个并且尤其是所述冷却管道中的每一个设置有内表面粗糙度，其例如可以在3 µm≤R_a≤50 µm的范围内。如对本领域技术人员变得显而易见的，这种表面粗糙度增强了在冷却管道周围的主体的材料和在冷却管道内侧的冷却剂流动之间的热传递。应注意，这种表面粗糙度可以作为应用如上提及的增材制造过程的固有结果被提供。还应注意，表面粗糙度可以具有不同的值并且可以在通过增材制造过程制造的主体中有目的地制造。

进一步，公开了一种燃气涡轮发动机，其包括至少一个如上文所描述的主体。在更具体的实施例中，燃气涡轮发动机可以包括作为燃料喷射器装置的所提及和提供的类型的空气动力学主体。所述燃料喷射器装置，且尤其是大量所述燃料喷射器装置可以设置在燃气涡轮发动机的热气路径中，在第一燃烧器和第一涡轮机下游，以便用作燃料喷射器，用于燃气涡轮发动机的连续燃烧，如例如在EP 718 470中所公开的。在其他例子中，设有根据本公开的冷却布置的燃料喷射器装置可以设置在催化燃烧器阶段的下游。在其他例子中，旋转叶片和/或静止轮叶的翼型可以设置为根据本公开的空气动力型主体。所述主体，无论是燃料喷射器、翼型或其他，可以根据如上所述的冷却方法冷却。

应当理解，以上公开的特征和实施例可以彼此组合。将进一步理解，在本公开及所要求保护的主题的范围内，可构想其他实施例，这些对于本领域技术人员是显而易见的。

附图说明

现在将借助于在附图中示出的选择的示例性实施例更详细地解释本公开的主题。附图示出

图1 作为根据本公开的教导的空气动力型主体的示例性实施例的燃料喷射器装置的平面图；

图2 沿图1中的线A-A截取的图1的实施例的横截面视图；

图3 沿图1中的线B-B截取的图1的实施例的横截面视图；

图4 沿主体的中弧线或相应地弯曲表面截取的示例性示出的实施例的横截面的一部分。

应理解，附图是高度示意性的，并且为了便于理解和描述，可能已经省略了对于指示目的不需要的细节。还应理解，附图仅仅示出选择的说明性实施例，并且未示出的实施例仍可以很好地在本文公开和/或要求保护的主题的范围内。

具体实施方式

图1描绘了设置为空气动力型主体的燃料喷射器装置1的平面图。该类型的燃料喷射器装置大体上从US 2012/0297787中已知。燃料排出喷嘴的布置和燃料喷射器装置的内部结构的细节在欧洲申请号EP 15161686和欧洲申请号EP 15161690中更详细地描述。通过引用，所引用的美国文件和所引用的欧洲专利申请的全部内容被包含在本文中，或者至少其相关公开被包含在本文中。燃料喷射器装置1包括前缘11和后缘12。此外，燃料喷射器装置的跨度范围由2处的箭头指示。主体所预期的流体流动的主流动方向在3处指示。前缘11一直沿着跨度范围延伸。后缘12沿跨度范围以波浪形方式延伸，如根据现有技术已知的。在该方面，波浪形意味着，如容易理解的，后缘的范围交替地在表面的不同侧上延伸，所述表面由空气动力型主体的跨度范围2及主流动方向3扩展。然而，应当注意，不要求跨度范围由直线表征，而是也可以是弓形的，并且例如可以假定为椭圆形或部分椭圆形、卵形或部分卵形、圆形或部分圆形、抛物线形、双曲线形等形状，并且可以至少基本上垂直于主流动方向3延伸。燃料排出喷嘴62（仅其部分由附图标记指示）布置在波浪形后缘的拐点处。燃料排出喷嘴62设置用于排出液体燃料。燃料排出喷嘴72（仅其部分由附图标记指示）布置在波浪形后缘的拐点之间。燃料排出喷嘴72设置用于排出气体燃料。没有附图标记的保护空气排出端口环绕燃料排出喷嘴布置。此外，后缘冷却剂排出开口42（仅其部分由附图标记指示）布置在后缘12处，或相应地在后缘的区域中。进一步，冷却剂排出开口22（仅其部分由附图标记指示）布置在燃料喷射器装置的外表面上。现在参考图2和图3。图2示出沿线A-A截取的燃料喷射器装置的横截面方面。图3示出沿线B-B截取的燃料喷射器装置的横截面方面。

参考图2，燃料喷射器装置从前缘11以空气动力学翼型在中弧线100两侧延伸。在燃料喷射器装置1的主体内，设置有冷却剂供给室101、保护空气室102、液体燃料室60和气体燃料室70。冷却剂供给室101由主体的前缘壁部分及进一步在下游侧通过内壁103界定，其中，下游与围绕燃料喷射器装置从前缘至后缘的主流动方向有关。所述内壁在燃料喷射器装置1的外壁的内表面之间延伸。主体的侧壁可被理解为下述壁，其在中弧线的两侧形成燃料喷射器装置的外表面并且从燃料喷射器装置的外壁结构的前缘部分朝向后缘延伸。保护空气室102被包围在所述侧壁和内壁103之间。气体燃料室70设置在保护空气室102内并且由通过支柱104悬置的室壁结构包围，支柱104继而连接至内壁103。注意，可构想其中设置组合的冷却剂和保护流体供给室的实施例。内壁103在该实施例中可被省略。进一步，在气体燃料室70内，设置液体燃料室60。液体燃料室60的界定壁通过延伸通过燃料气体室70的支柱105悬置。注意，保护空气室102、气体燃料室70、和液体燃料室60至少基本上通过燃料喷射器装置沿着跨度方向延伸。大量支柱104和105沿装置的跨度范围交错排列，用于支撑燃料室的壳。液体燃料室60通过燃料排出管道61与燃料排出喷嘴62流体连通。虽然在本描述中不可见，但是应理解气体燃料室70与图1中示出的燃料排出喷嘴72流体连通。进一步将理解，保护空气室102与环绕液体燃料排出喷嘴62和气体燃料排出喷嘴72设置的保护流体排出端口流体连通。为了描绘清晰，并且由于附图的比例，省略了保护流体排出布置的详细轮廓，并且另外其对于在本文件中提供的教导具有较小意义。然而，本领域技术人员将容易理解保护流体管道在示出的这类燃料喷射器装置中的布置。主体的前缘壁部分在前缘11上从中弧线100的第一侧延伸至中弧线100的第二侧。前缘壁部分包括在上游侧界定冷却剂供给室101的内表面及外表面。在示出的横截面方面中，前缘冷却管道20设置在前缘壁部分中。前缘冷却管道20从前缘壁部分的内表面延伸至前缘壁部分的外表面。前缘冷却管道20的入口开口21设置在前缘壁部分的内表面中并且在中弧线的第一侧。前缘冷却管道20的排出开口设置在前缘壁部分的外表面上并且在中弧线的第二侧。前缘冷却管道20在前缘壁部分内侧从中弧线的第一侧延伸至中弧线的第二侧，并且由此在前缘区域中与中弧线相交。前缘冷却管道20在横截面方面中紧密遵循前缘壁部分的轮廓，并且因此提供本领域中被称为近壁冷却管道的构造。尤其，前缘冷却管道20被设置成平行于前缘壁部分的暴露于热流体的外表面。冷却剂入口流动201通过入口开口21被提供至前缘冷却管道20，被引导通过前缘冷却管道20，穿过主体的前缘壁部分，在前缘区域中与中弧线100相交，并且在中弧线的第二侧且在主体1的外表面上被排出为前缘冷却剂排出流动202。在因此提供的前缘冷却剂流动流过前缘冷却管道20时，其从壁的前缘部分带走热，并且因此在描绘的横截面方面中冷却壁的前缘部分。

将容易理解，当前缘冷却剂流动从中弧线的第一侧至中弧线的第二侧流过前缘冷却管道20时，冷却剂流动的温度升高。因此，由流过前缘冷却管道20的前缘冷却剂流动提供的冷却效力从中弧线的第一侧至中弧线的第二侧降低。

因此，在主体的另外的横截面方面中，提供了如图3中描绘的前缘冷却剂布置。在图3的横截面方面中的中弧线200不同于图2中示出的横截面方面的中弧线100。将理解，中弧线可从一个横截面方面到另一个横截面方面不同，例如在示出的示例性实施例中，由于后缘的波浪轮廓而不同。可以说，主体1或相应地燃料喷射器装置的所有横截面的所有中弧线沿主体的跨度范围交错，因此共同形成弯曲表面。因此，如果在该文件中参照中弧线的第一侧和中弧线的第二侧，那么这被认为等同于弯曲表面的第一侧和弯曲表面的第二侧。再次，可见冷却剂供给室101、保护流体室102、液体燃料室60、和气体燃料室70，其沿跨度方向全部延伸穿过燃料喷射器装置1。然而，液体燃料排出管道61未在如图2中的情况那样的截面视图中示出，而是在视图中在液体燃料排出管道61的外壁上示出。在该横截面方面中，第二前缘冷却管道30设置在燃料喷射器装置的外壁的前缘部分。第二前缘冷却管道30设置成通过设置在中弧线200的第二侧的入口开口31与冷却剂供给室101流体连通，并且设置有冷却剂排出开口32，其在燃料喷射器装置的外表面上且布置在中弧线200的第一侧。第二前缘冷却管道30在前缘壁部分内侧在入口开口31和排出开口32之间从中弧线200的第二侧延伸到中弧线200的第一侧。如将容易理解的，第二前缘冷却管道30紧密遵循前缘壁部分的轮廓，并且尤其至少基本平行于前缘壁部分的外表面，从而为在图3中示出的横截面方面中的前缘壁部分提供近壁冷却布置。第二前缘冷却剂入口流动301通过入口开口31进入第二前缘冷却管道30并且在主体的壁的外表面上在排出开口32处排出。因此，第二前缘冷却剂流动基本上以与图2中示出的通过前缘冷却管道20的前缘冷却剂流动成逆流关系被提供。当第二前缘冷却剂流动从中弧线200的第二侧到中弧线200的第一侧流过第二前缘冷却管道30时，其从前缘壁部分带走热，并且第二前缘冷却剂流动的温度从中弧线200的第二侧到中弧线200的第一侧升高。因此，通过第二前缘冷却剂流动提供的冷却在中弧线200的第一侧上的效率低于在中弧线200的第二侧上的效率。如果现在如图2中示出的前缘冷却管道20（从相应中弧线的第一侧上的入口开口延伸至相应中弧线的第二侧上的排出开口）和第二前缘冷却管道30（从相应中弧线的第二侧上的入口开口延伸至相应中弧线的第一侧上的排出开口）沿着主体的跨度范围彼此偏置布置，那么由通过所述指名的冷却管道中的第一管道的冷却剂流动提供的冷却在中弧线的第二侧上的效率低于在中弧线的第一侧上的效率，同时由通过所述指名的冷却管道中的第二管道的冷却剂流动提供的冷却在中弧线的第一侧上的效率低于在中弧线的第二侧上的效率。如果指名的两个前缘冷却管道被布置成充分接近彼此，并且进一步考虑到主体的壁材料的热导率，冷却效力的差异在很大程度上均衡。因此，在沿前缘的跨度范围提供具有设置在中弧线的第一侧的入口开口和设置在中弧线的第二侧的排出开口的第一前缘冷却管道和具有设置在中弧线的第二侧的入口开口和设置在中弧线的第一侧的排出开口的第二前缘冷却管道的交替布置时导致壁的前缘部分的整体均匀冷却。

进一步，在图3的横截面方面中，设置侧壁冷却管道40和50。侧壁冷却管道40设置在中弧线的第二侧的侧壁部分中，同时侧壁冷却管道50设置在中弧线的第一侧的侧壁部分中。应当注意的是，设置在中弧线或相应地弯曲表面的第一和第二侧的侧壁部分中的侧壁冷却管道不必然如在所描绘的示例性实施例中的情况那样设置在共同的横截面平面中。侧壁冷却管道也不必然如在所描绘的示例性实施例中的情况那样与前缘冷却管道设置在共同的横截面平面中。然而，为了便于描绘，已经通过示例的方式选择了实施例，其中，在中弧线的不同侧的两个侧壁冷却管道与前缘冷却管道设置在共同的横截面方面中。然而，通常，需要强调的是，侧壁冷却管道无需与前缘冷却管道设置在共同的横截面平面中，而是更普遍地可以沿主体的跨度范围从前缘冷却管道偏置。同样，不需要将设置在中弧线或相应地弯曲表面的第一侧中的侧壁冷却管道与设置在中弧线或相应地弯曲表面的第二侧的侧壁冷却管道布置在相同的横截面中。因此，应当很好地理解，在该方面的所示实施例是非常具体的实施例，其被选择仅仅是为了能够在一个图中描绘前缘冷却管道和侧壁冷却管道。

侧壁冷却管道40在中弧线200的第二侧被设置在燃料喷射器装置的侧壁部分中。侧壁冷却管道40通过入口开口41与冷却剂供给室101流体连通，并且进一步在侧壁冷却剂排出开口42处通向燃料喷射器装置1的外部。侧壁冷却剂排出开口42至少基本上设置在后缘处或在主体的后缘部分中。侧壁冷却剂入口流动401通过入口开口41从冷却剂供给室101进入侧壁冷却管道40，流过侧壁冷却管道40，并且作为侧壁冷却剂排出流动402在燃料喷射器装置1的后缘处排出。侧壁冷却管道40在侧壁部分内侧遵循燃料喷射器装置1的外表面的大致轮廓，并且尤其布置成平行于侧壁的外表面。因此，再次通过侧壁冷却管道40提供近壁冷却布置。流过侧壁冷却管道40的冷却剂从壁带走热并且因此冷却壁。侧壁冷却管道50在中弧线200第一侧设置在燃料喷射器装置1的侧壁部分中且通过入口开口51与冷却剂供给室101流体连通，并且延伸通过侧壁至排出开口52，其布置在后缘区域中，或至少基本上在后缘处。侧壁冷却剂入口流动501在入口开口51处进入侧壁冷却管道50并且作为侧壁冷却剂排出流动502在后缘的区域中或至少基本上在后缘处被排出。如看到的，侧壁冷却管道50的入口开口51布置成与第二前缘冷却管道30的排出开口32至少基本上在相同的位置处（沿围绕燃料喷射器装置1的流动从前缘到后缘的主流动方向来看），或者甚至在主流动方向上在其上游。侧壁冷却管道50的入口部分在主流动方向上与第二前缘冷却管道30的出口部分叠置。如结合图2变得明显的，侧壁冷却管道40的入口开口41布置成在主流动方向上与前缘冷却管道的排出开口22至少基本上在相同的位置处，或者甚至在主流动方向上在其上游。因此，当沿跨度方向来看时，侧壁冷却管道40的入口区域与前缘冷却管道20的出口区域叠置。

总而言之，如在图2的横截面方面中描绘的冷却布置在中弧线的第一侧提供比在中弧线的第二侧更有效的前缘冷却。如在图3的横截面方面中描绘的冷却布置在中弧线的第二侧提供比在中弧线的第一侧更有效的前缘冷却。在沿空气动力型主体的跨度范围交替地提供如图2和图3中所示的前缘冷却布置时，提供前缘的有效且在很大程度上均匀的冷却，假定交替布置的前缘冷却构造彼此充分靠近地设置。例如，在两个邻近的前缘冷却管道之间设置的材料厚度不大于冷却管道横截面尺寸的五倍，尤其是不大于其三倍。如何优化两个邻近前缘冷却管道之间的距离在本领域技术人员的知识范围内，例如，取决于主体材料的热导率以及外部热负荷。进一步，在沿燃料喷射器装置的跨度范围交错地布置大量侧壁冷却管道，使得在任一侧壁部分中的两个邻近侧壁冷却管道定位成彼此充分靠近时，提供有效的侧壁冷却。如何优化两个邻近侧壁冷却管道之间的距离在本领域技术人员的知识范围内，例如，取决于主体材料的热导率以及外部热负荷。应注意，通常相比每个侧壁中的侧壁冷却管道，设置更多的前缘冷却管道，举个具体例子，前缘冷却管道是每个侧壁中的侧壁冷却管道的两倍。这考虑到壁的前缘部分的较高的热负荷，这例如是由于滞留点效应以及在与侧壁相比时在前缘处更薄的边界层。

如上所述，将前缘冷却管道和侧壁冷却管道设置在一个且同一横截面方面中不是强制的或固定的要求。还应注意，冷却管道不必设置在主体的一个横截面平面中，而是也可以倾斜地设置。

图4示出上述具体示例性实施例的截面视图的一部分，其中，该横截面沿中弧线或弯曲表面取得。设置在中弧线的第一侧的侧壁冷却管道的一排入口开口51设置在主体的壁的内表面中。进一步，设置第一前缘冷却管道20的一排入口开口21。第一前缘冷却管道20和第二前缘冷却管道30交替地设置在壁的前缘部分中。每个第一前缘冷却管道入口21均与第一前缘冷却管道20设置在共同的横截面中。界定冷却剂供给室101的主体的壁的内表面可以设置成波浪形的，使得相比在前缘冷却管道之间，整体壁厚在前缘冷却管道处更大。也就是说，主体的壁的内表面在其前缘区域中在前缘冷却管道的位置处呈现凸起，或者在另一方面，在相邻的前缘冷却管道之间呈现凹陷或凹部。因此，可最小化壁的材料厚度，同时为前缘冷却管道提供了充足的空间。尤其如果主体通过增材制造过程（尤其是可称之为3-D打印或快速成型的过程）制造，例如通过选择性激光熔化过程或选择性电子束熔化过程制造，那么这可能具有成本效益。

如将理解的，该示例性实施例的复杂几何形状可能难以通过去毛刺过程或甚至铸造过程制造。因此，示例性示出的燃料喷射器装置尤其可以通过如上述反复提及的增材制造过程来制造。这种制造过程固有的表面粗糙度可用于促进壁和通过设置在壁内侧的冷却管道的冷却剂流动之间的热传递。

虽然已通过示例性实施例解释了本发明的主题，但应理解这绝不以任何方式意欲限制所要求保护的发明的范围。将理解的是权利要求书覆盖了未在本文明确示出或公开的实施例，且偏离在实施本公开的教导的示例性模式中所公开的那些实施例的实施例将仍然被权利要求书覆盖。

附图标记列表：

1 主体、空气动力型主体、燃料喷射器装置

2 主体的跨度范围

3 主流动方向、下游方向

11 前缘

12 后缘

20 前缘冷却管道、第一前缘冷却管道

21 前缘冷却管道的入口开口

22 前缘冷却管道的排出开口

30 前缘冷却管道、第二前缘冷却管道

31 前缘冷却管道的入口开口

32 前缘冷却管道的排出开口

40 侧壁冷却管道

41 侧壁冷却管道的入口开口

42 侧壁冷却管道的排出开口

50 侧壁冷却管道

51 侧壁冷却管道的入口开口

52 侧壁冷却管道的排出开口

60 燃料供给室、液体燃料供给室

61 燃料排出管道、液体燃料排出管道

62 燃料排出端口、液体燃料排出喷嘴

70 燃料供给室、气体燃料供给室

72 燃料排出端口、气体燃料排出端口

100 中弧线

101 冷却剂供给室

102 保护流体供给室

103 内壁

104 支柱

105 支柱

200 中弧线

201 冷却剂供给流动、前缘冷却剂供给流动

202 冷却剂排出流动、前缘冷却剂排出流动

301 冷却剂供给流动、前缘冷却剂供给流动

302 冷却剂排出流动、前缘冷却剂排出流动

401 冷却剂供给流动、侧壁冷却剂供给流动

402 冷却剂排出流动、侧壁冷却剂排出流动

501 冷却剂供给流动、侧壁冷却剂供给流动

502 冷却剂排出流动、侧壁冷却剂排出流动

Claims (18)

1.一种用在热流体流中的空气动力型主体（1），所述主体（1）沿中弧线（100、200）从前缘（11）延伸至后缘（12），所述主体包括设置在所述主体内侧的至少一个冷却剂供给室（101），其中，所述冷却剂供给室由主体壁界定，其中，所述主体壁从所述中弧线（100、200）的第一侧延伸至所述中弧线（100、200）的第二侧并且在所述前缘（11）上延伸，从而提供前缘壁部分，所述前缘壁部分包括面向所述冷却剂供给室（101）的内表面及外表面，其中，至少一个第一前缘冷却管道（20）从所述内表面延伸至所述外表面并且通过第一入口开口（21）与所述冷却剂供给室（101）流体连通，并且通过第一排出开口（22）到所述外表面上打开，其特征在于，

所述第一入口开口（21）设置在所述中弧线（100、200）的第一侧，所述第一排出开口（22）设置在所述中弧线（100、200）的第二侧，并且所述第一前缘冷却管道（20）设置在所述前缘壁部分内侧并且在所述前缘壁部分内侧从所述中弧线（100、200）的所述第一侧延伸到所述中弧线（100、200）的所述第二侧，并由此在前缘（11）区域中与所述中弧线（100、200）相交，且

其中，所述前缘壁部分的内表面沿所述主体（1）的跨度范围（2）是波浪形的，其中，凸起的位置对应于第一前缘冷却管道（20）的位置。

2.根据权利要求1所述的主体（1），其特征在于，第二前缘冷却管道（30）被设置成通过在所述前缘壁部分的所述内表面中的第二入口开口（31）与所述冷却剂供给室（101）流体连通并且通过第二排出开口（32）到所述外表面上打开，其中，所述第二入口开口（31）设置在所述中弧线（100、200）的所述第二侧，所述第二排出开口（32）设置在所述中弧线（100、200）的所述第一侧，并且所述第二前缘冷却管道（30）设置在所述前缘壁部分内侧并且在所述前缘壁部分内侧从所述中弧线（100、200）的所述第二侧延伸至所述中弧线（100、200）的所述第一侧，并由此在前缘（11）区域中与所述中弧线（100、200）相交。

3.根据两个前述权利要求中的任一项所述的主体（1），其特征在于，大量第一前缘冷却管道（20）和第二前缘冷却管道（30）沿所述主体的跨度范围（2）交替地布置。

4.根据权利要求1或2所述的主体（1），其特征在于，所述主体壁包括设置在所述中弧线（100、200）的所述第一侧的第一侧壁部分、设置在所述中弧线（100、200）的所述第二侧的第二侧壁部分，每个侧壁部分均具有外表面，所述外表面构成所述主体（1）的外表面的一部分并且从所述前缘壁部分延伸至所述后缘（12），侧壁冷却管道（40、50）设置在所述第一和第二侧壁部分中的至少一个中，所述侧壁冷却管道（40、50）通过设置在所述前缘壁部分的内表面中的第三入口开口（41、51）与所述冷却剂供给室（101）流体连通并且延伸至设置在所述主体的外表面上的第三排出开口（42、52），所述第三排出开口（42、52）相比所述第三入口开口（41、51）定位成更靠近所述后缘（12）。

5.根据权利要求4所述的主体（1），其特征在于，所述侧壁冷却管道（40、50）包括在所述侧壁部分内侧的至少基本上遵循所述主体（1）的外轮廓的部分。

6.根据权利要求4所述的主体（1），其特征在于，包括第一大量前缘冷却管道和第二大量侧壁冷却管道，其中，所述第一大量前缘冷却管道数量多于设置在所述第一和第二侧壁部分中的任一个内的所述第二大量侧壁冷却管道。

7.根据权利要求1或2所述的主体（1），其特征在于，所述后缘（12）沿所述主体的所述跨度范围（2）被设置成波浪形的。

8.根据权利要求7所述的主体（1），其特征在于，所述前缘（11）沿所述主体的所述跨度范围（2）被设置成非波浪形的。

9.根据权利要求4所述的主体（1），其特征在于，所述第一前缘冷却管道和第二前缘冷却管道以及侧壁冷却管道中的至少一个设置有在3 µm≤R_a≤50 µm范围内的内表面粗糙度。

10.根据权利要求9所述的主体（1），其特征在于，所述第一前缘冷却管道和第二前缘冷却管道以及侧壁冷却管道中的各个设置有在3 µm≤R_a≤50 µm范围内的内表面粗糙度。

11.根据权利要求1或2所述的主体（1），其特征在于，其通过增材制造过程制造。

12.根据权利要求1或2所述的主体（1），其特征在于，其通过选择性激光熔化和选择性电子束熔化中的一者制造。

13.一种燃气涡轮发动机，其包括如前述权利要求中的任一项所述的至少一个主体（1）。

14.一种用于冷却设置在热流体流中的主体（1）的方法，所述主体沿中弧线（100、200）从前缘（11）延伸至后缘（12），主体壁设置成从所述中弧线（100、200）的第一侧延伸至所述中弧线（100、200）的第二侧并且延伸穿过所述中弧线（100、200）且提供所述主体的前缘壁部分，所述前缘壁部分包括暴露于所述热流体流的外表面，所述方法包括设置至少一个第一前缘冷却剂流并且引导所述第一前缘冷却剂流通过所述前缘壁部分，

其特征在于，所述第一前缘冷却剂流在所述前缘壁部分内侧从所述中弧线（100、200）的所述第一侧被引导至所述中弧线（100、200）的所述第二侧，通过从所述前缘壁部分的内表面延伸至所述外表面的至少一个第一前缘冷却管道（20），并由此穿过所述主体的所述前缘壁部分并且在前缘（11）区域中与所述中弧线（100、200）相交；且

其中，所述前缘壁部分的内表面沿所述主体（1）的跨度范围（2）是波浪形的，其中，凸起的位置对应于所述至少一个第一前缘冷却管道（20）的位置。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一前缘冷却剂流从设置在所述主体内侧的冷却剂供给室（101）被提供至所述至少一个第一前缘冷却管道（20），所述第一前缘冷却剂流通过所述至少一个第一前缘冷却管道在所述前缘壁部分内被引导，并且所述第一前缘冷却剂流在所述中弧线（100、200）的所述第一侧被提供至所述至少一个第一前缘冷却管道（20），并且所述第一前缘冷却剂流在所述前缘壁部分的所述外表面上且在所述中弧线（100、200）的所述第二侧排出。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，提供至少一个第二前缘冷却剂流并且引导所述第二前缘冷却剂流通过所述前缘壁部分从所述中弧线（100、200）的所述第二侧至所述中弧线（100、200）的所述第一侧，并由此穿过所述主体的所述前缘壁部分并且在前缘（11）区域中与所述中弧线（100、200）相交，使得至少基本上以与所述第一前缘冷却剂流成逆流关系提供所述第二前缘冷却剂流，并且其中，所述第二前缘冷却剂流在第二前缘冷却管道（30）内提供，所述第二前缘冷却管道（30）沿所述主体的跨度范围（2）从所述至少一个第一前缘冷却管道（20）偏置。

17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在所述中弧线（100、200）的所述第一侧提供所述主体的第一侧壁部分，在所述中弧线（100、200）的所述第二侧提供所述主体的第二侧壁部分，每个侧壁部分均具有外表面，所述外表面构成所述主体的外表面的一部分并且从所述前缘（11）壁部分延伸至所述后缘（12），在所述主体的所述第一和第二侧壁部分中的至少一个内提供至少一个侧壁冷却剂流并且在所述侧壁部分内沿所述主体的下游方向（3）引导所述侧壁冷却剂流，其中，所述侧壁冷却剂流通过在所述前缘壁部分的所述内表面中的入口开口（41、51）提供并且在所述前缘壁部分的所述外表面上排出，其中，所述侧壁冷却剂流相比入口位置更靠近所述后缘（12）排出，并且其中，所述侧壁冷却剂流在所述侧壁内侧沿至少基本上遵循所述主体的外轮廓的流动路径被引导。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，

提供第一大量前缘冷却剂流，

在侧壁结构内提供第二大量侧壁冷却剂流，所述侧壁结构设置在所述中弧线（100、200）的所述第一和第二侧中的至少一侧，

其中，所述第一大量前缘冷却剂流数量多于在所述侧壁部分中的任一者内提供的所述第二大量侧壁冷却剂流。

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