CN107035418B - 用于多壁叶片的冷却回路 - Google Patents

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Abstract

根据实施例的一种冷却系统包括：包括压力侧(8)蛇线回路和吸入侧(10)蛇线回路的前缘冷却回路(30)；包括吸入侧(10)蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧(8)蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘(16)冷却回路；以及用于将冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘(16)冷却回路的至少一个空气供给部。

Description

用于多壁叶片的冷却回路
相关申请的交叉引用
本申请涉及共同未决的美国申请号：14/9770788, 14/977102, 14/977124, 14/977152, 14/977175, 14/977200, 14/977228和14/977247，GE卷号282168-1, 282169-1,282171-1, 282174-1, 283464-1, 283467-1, 283463-1和283462-1，所有都于2015年12月21日提交。
技术领域
本公开大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于多壁叶片的冷却回路。
背景技术
燃气涡轮系统为在如发电的领域中广泛利用的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段以及涡轮区段。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种构件(如涡轮叶片)经受可引起构件故障的高温流。由于较高温度流大体上导致燃气涡轮系统的提高的性能、效率以及功率输出，故有利的是冷却经受高温流的构件，以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。
涡轮叶片典型地包含内部冷却通道的错综迷宫。由例如燃气涡轮系统的压缩机提供的冷却空气可穿过内部冷却通道以冷却涡轮叶片。
多壁涡轮叶片冷却系统可包括内部近壁冷却回路。此类近壁冷却回路可包括例如邻近多壁叶片的外壁的近壁冷却通道。近壁冷却通道典型地为小的，需要较少的冷却流，同时仍保持足够速度用于有效冷却发生。多壁叶片的其它的典型地较大的低冷却效力中心通道可用作冷却空气源，并且可在一个或更多个再使用回路中使用以收集和重新发送“用过的”冷却流，用于对多壁叶片的较低热负载区域重新分配。
发明内容
本公开的第一方面提供了一种冷却系统，其包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。
本公开的第二方面提供了一种多壁涡轮叶片，其包括：设置在多壁涡轮叶片内的冷却系统，冷却系统包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。
本公开的第三方面提供了一种涡轮机，其包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件和涡轮构件，涡轮构件包括多个涡轮机叶片，并且其中涡轮机叶片中的至少一个包括多壁叶片；以及设置在多壁叶片内的冷却系统，冷却系统包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；包括蛇线回路的后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。
技术方案1. 一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：
包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；
包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；
包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；
后缘冷却回路；以及
至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘冷却回路。
技术方案2. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括双程蛇线回路。
技术方案3. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：
用于收集以下的中心腔：
离开所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；以及
离开所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气；
至少一个末端膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的第一部分从所述多壁叶片的末端排出作为末端冷却膜；
至少一个通道，其用于将所述收集的冷却空气的第二部分从所述中心腔引导至所述多壁叶片的前缘腔；以及
至少一个前缘膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的所述第二部分从所述前缘腔排出至所述多壁叶片的前缘以提供所述前缘的膜冷却。
技术方案4. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线包括四程蛇线回路。
技术方案5. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通道，用于将离开所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气引导至所述多壁叶片的吸入侧平台。
技术方案6. 根据技术方案5所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括所述多壁叶片的所述吸入侧平台的表面中的至少一个膜孔口，用于将所述冷却空气从所述多壁叶片的所述吸入侧平台排出作为冷却膜。
技术方案7. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括三程蛇线回路。
技术方案8. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：
中心腔，其用于接收离开所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；
至少一个通道，其用于将所述接收的冷却空气从所述中心腔引导到所述多壁叶片的平台芯部中；以及
至少一个膜孔口，其用于将冷却空气从所述平台芯部排出至所述多壁叶片的压力侧平台作为冷却膜。
技术方案9. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述后缘冷却回路包括蛇线回路。
技术方案10. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通路，用于将来自所述后缘冷却回路的所述蛇线回路的冷却空气从所述多壁叶片的后缘排出。
技术方案11. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于：
所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路和所述吸入侧蛇线回路包括向后流动的双程蛇线回路；
所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括向后流动的四程蛇线回路；
所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括向前流动的三程蛇线回路；并且
所述后缘冷却回路的所述蛇线回路包括向后流动的三程蛇线回路。
技术方案12. 一种多壁涡轮叶片，其包括：
设置在所述多壁涡轮叶片内的冷却系统，所述冷却系统包括：
包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；
包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；
包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；
后缘冷却回路；以及
至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘冷却回路。
技术方案13. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括双程蛇线回路。
技术方案14. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述多壁涡轮叶片还包括：
用于收集以下的中心腔：
离开所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；以及
离开所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气；
至少一个末端膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的第一部分从所述多壁叶片的末端排出作为末端冷却膜；
至少一个通道，其用于将所述收集的冷却空气的第二部分从所述中心腔引导至所述多壁叶片的前缘腔；以及
至少一个前缘膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的所述第二部分从所述前缘腔排出至所述多壁叶片的前缘以提供所述前缘的膜冷却。
技术方案15. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括四程蛇线回路。
技术方案16. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括三程蛇线回路。
技术方案17. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述多壁涡轮叶片还包括：
中心腔，其用于接收离开所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；
至少一个通道，其用于将所述接收的冷却空气从所述中心腔引导到所述多壁叶片的平台芯部中；以及
至少一个膜孔口，其用于将冷却空气从所述平台芯部排出至所述多壁叶片的压力侧平台作为冷却膜。
技术方案18. 根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述后缘冷却回路包括蛇线回路。
技术方案19. 根据技术方案1所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述多壁涡轮叶片还包括至少一个通路，用于将来自所述后缘冷却回路的所述蛇线回路的冷却空气从所述多壁叶片的后缘排出。
技术方案20. 一种涡轮机，其包括：
燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件和涡轮构件，所述涡轮构件包括多个涡轮机叶片，并且其中所述涡轮机叶片中的至少一个包括多壁叶片；以及
设置在所述多壁叶片内的冷却系统，所述冷却系统包括：
包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；
包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；
包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；
包括蛇线回路的后缘冷却回路；以及
至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘冷却回路。
本公开的说明性方面解决本文中描述的问题和/或未论述的其它问题。
附图说明
本公开的这些及其它的特征将从连同附图进行的本公开的各种方面的以下详细描述更容易理解，该附图绘出了本公开的各种实施例。
图1示出了根据实施例的多壁叶片的透视图。
图2为沿图1中的线X-X截取的根据各种实施例的图1的多壁叶片的截面视图。
图3绘出了示出根据各种实施例的前缘冷却回路的图2的截面视图的一部分。
图4为根据各种实施例的前缘冷却回路的透视图。
图5绘出了示出根据各种实施例的中间叶片吸入侧冷却回路的图2的截面视图的一部分。
图6为根据各种实施例的中间叶片吸入侧冷却回路的透视图。
图7绘出了示出根据各种实施例的中间叶片压力侧冷却回路的图2的截面视图的一部分。
图8为根据各种实施例的中间叶片压力侧冷却回路的透视图。
图9绘出了示出根据各种实施例的后缘冷却回路的图2的截面视图的一部分。
图10为根据各种实施例的后缘冷却回路的透视图。
图11为根据各种实施例的燃气涡轮系统的示意图。
注意的是，本公开的附图不按比例。附图旨在仅绘出本公开的典型方面，并且因此不应当认作是限制本公开的范围。在附图中，相似的标记在附图之间表示相似的元件。
部件列表
2 涡轮机叶片
4 柄
5 压力侧平台
6 多壁叶片
7 吸入侧平台
8 压力侧
10 吸入侧
14 前缘
16 后缘
18 前缘腔
20A-20E 压力侧(近壁)腔
22A-22F 吸入侧(近壁)腔
24A-24C 后缘腔
26A,26B 中心腔
30 边缘冷却回路
32 冷却空气
34 第一部分
36 第二部分
38 末端区域
40 转向部
42 基部
44 通路
46 转向部
47 基部
48 通路
50 冷却空气
52 第一部分
54 末端膜通道
56 末端
58 末端膜
60 第二部分
62 冲击孔
64 膜孔
102 燃气涡轮系统
102 燃气涡轮机
104 压缩机
106 空气流
108 压缩空气
110 燃烧器
112 燃料
114 燃烧气体
116 涡轮
118 轴
120 外部负载
130 吸入侧冷却回路
132 冷却空气
134 基部
136 转向部
138 基部
140 转向部
142 基部
144 转向部
146 基部
148 通道
150 冷却膜
152 膜孔口
230 压力侧冷却回路
232 冷却空气
234 基部
236 转向部
238 基部
240 转向部
242 基部
244 转向部
246 基部
248 通路
250 压力侧平台芯部
252 冷却膜
254 膜孔口
330 边缘冷却回路
332 冷却空气
334 基部
336 转向部
338 基部
340 转向部
342 基部
334 后缘通路。
具体实施方式
如以上指示的，本公开大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于冷却多壁叶片的冷却回路。
根据实施例，多个冷却回路提供用于冷却燃气涡轮发动机的多壁叶片。多个冷却回路使用比传统冷却方法更少的总量的冷却空气。这提高燃气涡轮发动机的输出和效率。
在附图(见例如图11)中，“A”轴线表示轴向定向。如本文中使用的，用语“轴向”和/或“轴向地”是指沿着轴线A的物体的相对位置/方向，该轴线A与涡轮机(具体而言，转子区段)的旋转轴线大致平行。如本文中进一步使用的，用语“径向”和/或“径向地”是指沿着轴线“r”(见例如图1)的物体的相对位置/方向，该轴线“r”与轴线A大致垂直并且仅在一个地点处与轴线A相交。此外，用语"周向"和/或"周向地"是指沿着圆周(c)的物体的相对位置/方向，该圆周(c)包绕轴线A，但在任何位置处都不与轴线A相交。
转向图1，示出涡轮机叶片2的透视图。涡轮机叶片2包括柄4和多壁叶片6，多壁叶片6联接于柄4并且从柄4沿径向向外延伸。多壁叶片6包括压力侧8、相对的吸入侧10，以及末端区域38。多壁叶片6还包括压力侧8与吸入侧10之间的前缘14，以及在压力侧8与吸入侧10之间的、在与前缘14相对的一侧上的后缘16。多壁叶片6远离压力侧平台5和吸入侧平台7沿径向延伸。
柄4和多壁叶片6可均由一种或更多种金属(例如，镍、镍合金等)形成，并且可根据常规途径形成(例如，铸造、锻造或以其它方式机加工)。柄4和多壁叶片6可集成地形成(例如，铸造、锻造、三维印刷等)，或者可形成为单独构件，其随后连结(例如，经由焊接、硬钎焊、粘结或其它联接机构)。
图2描绘沿着图1的线X-X截取的多壁叶片6的截面图。如所示，多壁叶片6可包括多个内部腔。在实施例中，多壁叶片6包括前缘腔18、多个压力侧(近壁)腔20A-20E、多个吸入侧(近壁)腔22A-22F、多个后缘腔24A-24C，以及多个中心腔26A,26B。当然，多壁叶片6内的腔18,20,22,24,26的数量可取决于例如多壁叶片6的特定构造、大小、预期用途等而变化。在该程度上，本文中公开的实施例中示出的腔18,20,22,24,26的数量不意味着为限制性的。根据实施例，各种冷却回路可使用腔18,20,22,24,26的不同组合来提供。
包括前缘冷却回路30的实施例在图3和4中描绘。如名称指示的，前缘冷却回路30在多壁叶片6的压力侧8与吸入侧10之间定位成邻近多壁叶片6的前缘14。
同时参照图3和4，例如由燃气涡轮系统102的压缩机104(图11)生成的冷却空气32供应供给穿过柄4(图1)至前缘冷却回路30(例如，经由至少一个冷却空气供给部)。冷却空气32的第一部分34供给至压力侧腔20A的基部38，压力侧腔20A形成邻近多壁叶片6的压力侧8的向后流动的双程蛇线回路的第一腿部。冷却空气32的第二部分36供给至吸入侧腔22A的基部(未示出)，吸入侧腔22A形成邻近多壁叶片6的吸入侧10的向后流动的双程蛇线回路的第一腿部。
如图3和4连同图1所绘，冷却空气34朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过压力侧腔20A。转向部40将冷却空气34从压力侧腔20A再引导到压力侧腔20B中，压力侧腔20B形成邻近多壁叶片6的压力侧8的双程蛇线回路的第二腿部。冷却空气34朝压力侧腔20B的基部42沿径向向内流动穿过压力侧腔20B，并且接着流动穿过通路44到中心腔26A中。以对应方式，冷却空气36朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过吸入侧腔22A。转向部46将冷却空气36从吸入侧腔22A再引导到吸入侧腔22B中，吸入侧腔22B形成邻近多壁叶片6的吸入侧10的双程蛇线回路的第二腿部。冷却空气36朝吸入侧腔22B的基部47沿径向向内流动穿过吸入侧腔22B，并且接着流动穿过通路48到中心腔26A中。
在进入中心腔26A之后，冷却空气34,36组合成单个冷却空气流50，其朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过中心腔26A。冷却空气50的第一部分52由至少一个末端膜通道54从中心腔26A引导至多壁叶片6的末端56。冷却空气52从多壁叶片6的末端56排出作为末端膜58以提供末端膜冷却。
冷却空气50的第二部分60由至少一个冲击孔62从中心腔26A引导至前缘腔18。冷却空气60经由至少一个膜孔64从前缘腔18流出至多壁叶片6的前缘14，以提供前缘14的膜冷却。
前缘冷却回路30描述为包括两个向后流动的双程蛇线回路。然而，也可使用两个向前流动的双程蛇线回路，或向后流动的双程蛇线回路和向前流动的双程蛇线回路的组合。例如，此类回路可通过适当地调整穿过各种压力侧腔和吸入侧腔20A, 20B, 22A和22B的冷却空气的流动方向来提供。
图5和6中绘出了包括中间叶片吸入侧冷却回路130的实施例。吸入侧冷却回路130定位成邻近多壁叶片6的吸入侧10，在前缘14与后缘16之间。吸入侧冷却回路130为由吸入侧腔22C, 22D, 22E和22F形成的向后流动的四程蛇线回路。
参照图5和6连同图1，例如由燃气涡轮系统102的压缩机104(图11)生成的冷却空气132的供应供给(例如，经由至少一个冷却空气供给部)穿过柄4至吸入侧腔22C的基部134。冷却空气132朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过吸入侧腔22C。转向部136将冷却空气132从吸入侧腔22C再引导到吸入侧腔22D中。冷却空气132朝吸入侧腔22D的基部138沿径向向内流动穿过吸入侧腔22D。转向部140将冷却空气132从吸入侧腔22D的基部138再引导到吸入侧腔22E的基部142中。冷却空气132朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过吸入侧腔22E。转向部144将冷却空气132从吸入侧腔22E再引导到吸入侧腔22F中。冷却空气132朝吸入侧腔22F的基部146沿径向向内流动穿过吸入侧腔22F。
在从吸入侧腔22F的基部146流出之后，冷却空气132由至少一个通道148引导至吸入侧平台7。在吸入侧平台7处，冷却空气经由至少一个膜孔口152排放作为冷却膜150，以提供吸入侧平台7的膜冷却。
中间叶片吸入侧冷却回路130描述为包括向后流动的四程蛇线回路。然而，还可使用例如通过使穿过吸入侧腔22C-22F的冷却空气的流动方向反向来提供的向前流动的四程蛇线冷却回路。
图7和8中绘出了包括中间叶片压力侧冷却回路230的实施例。压力侧冷却回路230定位成邻近多壁叶片6的压力侧8，在前缘14与后缘16之间。压力侧冷却回路230为由压力侧腔20C,20D和22E形成的向前流动的三程蛇线回路。
参照图7和8连同图1，例如由燃气涡轮系统102的压缩机104(图11)生成的冷却空气232的供应供给(例如，经由至少一个冷却空气供给部)穿过柄4至压力侧腔20E的基部234。冷却空气232朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过压力侧腔20E。转向部236将冷却空气232从压力侧腔20E再引导到压力侧腔20D中。冷却空气232朝压力侧腔20D的基部238沿径向向内流动穿过压力侧腔20D。转向部240将冷却空气232从压力侧腔20D的基部238再引导到压力侧腔20E的基部242中。冷却空气232朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过压力侧腔20C。转向部244将冷却空气232从压力侧腔20C再引导到中心腔26B中。冷却空气232朝中心腔26B的基部246沿径向向内流动穿过中心腔26B。
至少一个通路248将中心腔26B的基部246流体地联接于压力侧平台5的芯部250。冷却空气232流动穿过通路248到压力侧平台芯部250中，冷却压力侧平台5。冷却空气232接着作为冷却膜252从压力侧平台5经由至少一个膜孔口254(图1)离开，以提供压力侧平台5的膜冷却。
中间叶片压力侧冷却回路230描述为包括向前流动的三程蛇线回路。然而，还可使用例如通过使穿过压力侧腔20C-20E的冷却空气的流动方向反向而提供的向后流动的三程蛇线冷却回路。
图9和10中绘出了包括后缘冷却回路330的实施例。后缘冷却回路330定位成邻近多壁叶片6的后缘16。后缘冷却回路330为由后缘腔24A,24B和24C形成的向后流动的三程蛇线回路。
参照图9和10连同图1，例如由燃气涡轮系统102的压缩机104(图11)生成的冷却空气332的供应供给(例如，经由至少一个冷却空气供给部)穿过柄4(图1)至后缘腔24A的基部334。冷却空气332朝多壁叶片6的末端区域38沿径向向外流动穿过后缘腔24A。转向部336将冷却空气332从后缘腔24A再引导到后缘腔24B中。冷却空气332朝后缘腔24B的基部338沿径向向内流动穿过后缘腔24B。转向部340将冷却空气332从后缘腔24B的基部338再引导到后缘腔24C的基部342中。冷却空气332沿径向向外流动穿过后缘腔24C。冷却空气332通过至少一个后缘通路344从后缘腔24C排出至多壁叶片的后缘16。
图11示出了如可在本文中使用的燃气涡轮机102的示意图。燃气涡轮机102可包括压缩机104。压缩机104压缩进入空气流106。压缩机104将压缩空气流108输送至燃烧器110。燃烧器110使压缩空气流108与加压燃料流112混合，并且点燃混合物以产生燃烧气流114。尽管仅示出了单个燃烧器110，但燃气涡轮系统102可包括任何数量的燃烧器110。燃烧气流114继而输送至涡轮116，其典型地包括多个涡轮机叶片2(图1)。燃烧气流114驱动涡轮116来产生机械功。涡轮116中产生的机械功经由轴118驱动压缩机104，并且可用于驱动外部负载120，如发电机和/或类似物。
在各种实施例中，描述为“联接”于彼此的构件可沿着一个或更多个界面连结。在一些实施例中，这些界面可包括不同构件之间的接合部，并且在其它情况中，这些界面可包括坚固地和/或集成地形成的互连。即，在一些情况中，“联接”于彼此的构件可同时形成，以限定单个连续部件。然而，在其它实施例中，这些联接的构件可形成为单独部件，并且随后通过已知过程(例如，紧固、超声波焊接、粘结)连结。
当元件或层被称为在另一元件“上”、“接合于”、“连接于”或“联接于”另一元件时，其可直接地在另一元件上、接合、连接或联接于另一元件，或者可存在插置元件。相反，当元件被称为“直接地在另一元件上”、“直接地接合于”、“直接地连接于”或“直接地联接于”另一元件时，可不存在插置元件或层。用于描述元件之间的关系的其它词应当以类似的方式(例如，“在…之间”对“直接地在…之间”，“邻近”对“直接地邻近”等)解释。如本文中使用的，用语“和/或”包括相关联的列举物件中的一个或更多个的任何和所有组合。
本文中使用的用语出于仅描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将理解的是，用语"包括(comprises)"和/或"包含(comprising)"在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：
包括压力侧(8)蛇线回路和吸入侧(10)蛇线回路的前缘(14)冷却回路；
包括吸入侧(10)蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；
包括压力侧(8)蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；
后缘(16)冷却回路；
至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘(14)冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘(16)冷却回路；
中心腔(26A,26B)，其用于收集离开所述吸入侧(10)蛇线回路的冷却空气和离开所述压力侧(8)蛇线回路的冷却空气；以及
至少一个通道(148)，其用于将收集的冷却空气的第一部分(36,60)从所述中心腔(26A,26B)引导至所述多壁叶片的前缘(14)腔。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述前缘(14)冷却回路的所述压力侧(8)蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘(14)冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路包括双程蛇线回路。
3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：
至少一个末端(56)膜通道(54)，其用于将收集的冷却空气的第二部分(34,52)从所述多壁叶片的末端(56)排出作为末端(56)冷却膜(150,252)；以及
至少一个前缘(14)膜通道，其用于将收集的冷却空气的所述第一部分(36,60)从所述前缘(14)腔排出至所述多壁叶片的前缘(14)以提供所述前缘(14)的膜冷却。
4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通道(148)，用于将离开所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路的冷却空气引导至所述多壁叶片的吸入侧(10)平台。
5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括所述多壁叶片的所述吸入侧(10)平台的表面中的至少一个膜孔口(152,254)，用于将所述冷却空气从所述多壁叶片的所述吸入侧(10)平台排出作为冷却膜(150,252)。
6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：
至少一个通道(148)，其用于将接收的冷却空气从所述中心腔(26A,26B)引导到所述多壁叶片的平台芯部(250)中；以及
至少一个膜孔口(152,254)，其用于将冷却空气从所述平台芯部(250)排出至所述多壁叶片的压力侧(8)平台作为冷却膜(150,252)。
7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述后缘(16)冷却回路包括蛇线回路。
8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通路(44, 48, 248)，用于将来自所述后缘(16)冷却回路的所述蛇线回路的冷却空气从所述多壁叶片的后缘(16)排出。
9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于：
所述前缘(14)冷却回路的所述压力侧(8)蛇线回路和所述吸入侧(10)蛇线回路包括向后流动的双程蛇线回路；
所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路包括向后流动的四程蛇线回路；
所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧(8)蛇线回路包括向前流动的三程蛇线回路；并且
所述后缘(16)冷却回路的所述蛇线回路包括向后流动的三程蛇线回路。
10.一种多壁涡轮(116)叶片，其包括：
设置在所述多壁涡轮(116)叶片内的冷却系统，所述冷却系统是根据权利要求1至8中的任一项所述的冷却系统。
11.一种涡轮机，其包括：
燃气涡轮系统(102)，其包括压缩机(104)构件、燃烧器(110)构件和涡轮(116)构件，所述涡轮(116)构件包括多个涡轮机叶片(2)，并且其中所述涡轮机叶片(2)中的至少一个包括多壁叶片；以及
设置在所述多壁叶片内的冷却系统，所述冷却系统是根据权利要求1至8中的任一项所述的冷却系统。
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