CN111406147A - 内部冷却型涡轮机械部件 - Google Patents

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Abstract

一种内部冷却型涡轮机械部件，包括：主体(200)、基座排组(240)和导流件(260)，该主体(200)包括第一端壁(210)、与第一端壁(210)间隔开的第二端壁(212)、和在第一端壁(210)与第二端壁(212)之间延伸的侧壁(220)，使得第一端壁(210)、第二端壁(212)和侧壁(220)限定在流体入口(202)与流体出口(204)之间延伸的冷却通路(230)；该基座排组(240)包括在第一端壁(210)与第二端壁(212)之间跨越冷却通路(230)的多个基座(241)，其中基座排组(240)与侧壁(220)间隔开，以在基座排组(240)和侧壁(220)之间限定流动通道(250)；该导流件(260)用于将冷却流引导远离流动通道(250)，该导流件(260)从流动通道(250)延伸到基座排组(240)中。

Description

内部冷却型涡轮机械部件
技术领域
本公开涉及一种内部冷却型涡轮机械部件。
特别地，本公开涉及一种可以被设置作为翼型部件的涡轮机械部件。
背景技术
燃气涡轮总体上包括数行固定静叶以及转子，该固定静叶被固定到燃气涡轮的罩壳；该转子具有被固定到转子轴的若干行旋转的转子动叶。热的和加压的工作流体流经各行静叶和动叶，因此将动量赋予转子动叶，但也将大量的热传递给静叶，特别是将大量的热传递给动叶。
内部冷却型涡轮机械部件(诸如，静叶或动叶)可以包括延伸穿过部件的冷却通路。为了改善通过冷却通路向冷却流的热传递，已知在冷却通路中设置基座(pedestal)的排组(bank)。基座排组包括以规则的布置分布在冷却通路中的单独基座，因为在特定位置中不存在基座产生了空隙，该空隙允许冷却流一起绕开某些基座或基座排组。因此，空隙的存在可能导致冷却的整体降低，并且可能导致温度梯度的增加。在基座排组与界定冷却通路的侧壁之间的区域中，这种空隙可能是特别令人关注的。
常规地，通过提供半基座来部分地克服该问题，该半基座(即大体上半圆柱形的基座)被形成在侧壁上，以延伸到冷却通路中。半基座类似于基座，并且因此减小了侧壁与基座排组之间的空隙尺寸。因此，冷却流通过基座排组被更均匀地分布。然而，由于例如形成部件的特定合金的局限性而可能导致结构缺陷，因此并非总是能够形成半基座。可以期望避免对半基座的需求，尤其是在铸造部件的情况下，这是因为这将简化陶瓷芯并改善铸件出品率。但是，省去半基座不利地影响了冷却流。
因此，非常期望具有改善的冷却通路布置的内部冷却型涡轮机械部件。
发明内容
根据本公开，提供了如所附权利要求中阐述的设备。本发明的其他特征将自从属权利要求以及后面的描述而变得清楚。
因此，提供了一种内部冷却型涡轮机械部件，该内部冷却型涡轮机械部件包括主体(200)、基座排组(240)和导流件(260)，该主体包括第一端壁(210)、与第一端壁(210)间隔开的第二端壁(212)、以及在第一端壁(210)与第二端壁(212)之间延伸的侧壁(220)，使得第一端壁(210)、第二端壁(212)和侧壁(220)限定在流体入口(202)与流体出口(204)之间延伸的冷却通路(230)；该基座排组包括在第一端壁(210)与第二端壁(212)之间跨越冷却通路(230)的多个基座(241)，其中基座排组(240)与侧壁(220)间隔开，以在基座排组(240)与侧壁(220)之间限定流动通道(250)；该导流件(260)用于将冷却流引导远离流动通道(250)，该导流件(260)从流动通道(250)延伸到基座排组(240)中。导流件(260)具有前缘(270)、后缘(272)和中心线(274)，中心线(274)与前缘(270)和后缘(272)两者相交，中心线(274)在与前缘(270)相交处的切线(276)与侧壁(220)和/或流动方向(F1、F2)所成的角度θ在0°至45°的范围内。
导流件(260)可以在与后缘(272)相交处具有中心线(274)的第二切线(278)，该第二切线与侧壁(220)和/或流动方向(F1、F2)所成的角度φ在20°至45°的范围内。
角度φ可以大于或等于角度θ。
导流件260被配置为在冷却通路230内对冷却流重定向，并且因此将外围流F1从流动通道250吸取到基座排组240中。因此，通过减少绕开基座排组240的冷却流的量并减小围绕流动通道250的高温梯度，导流件260改善冷却。
基座排组(240)可以包括：基座的第一行(242)以及基座的第二行(244)，该第一行与侧壁(220)邻近并与侧壁间隔开；该第二行(244)与第一行(242)间隔开，第一行(242)被定位成与侧壁(220)邻近，并且其中导流件(260)从第一行(242)延伸到第二行(244)。
基座排组(240)可以包括基座(241)的第一列(246)和基座的第二列(248)，每个列(246、248)的基座(241)总体上对准，并且第一列(246)位于第二列(248)的上游，并且其中导流件(260)从第一列(246)延伸到第二列(248)。
导流件(260)可以包括头部分(263)、尾部分(264)以及在头部分(263)与尾部分(264)之间延伸的长形的中间部分(265)，并且其中中间部分(265)被配置为限定面向基座排组(240)的内侧(266)和面向侧壁(220)的外侧(267)。
长形的中间部分(265)可以沿流动方向(F1、F2、F3)延伸第一距离并且垂直于流动方向(F1、F2、F3)延伸第二距离，其中第一距离等于或大于第二距离。
内侧(266)的第一区段(268)可以是凹形的。
内侧(266)的第二区段(269)可以是凸形的，该第二区段(269)被设置成相比于头部分区段(263)更靠近尾部分(264)。
头部分(263)可以被设置为导流件(260)的圆形端，并且尾部分(264)被设置为导流件(260)的尖端，尾部分(264)位于头部分(263)的下游。
导流件(260)可以在第一端壁(210)与第二端壁(212)之间一直延伸跨过冷却通路(230)。
导流件(260)可以与侧壁(220)间隔开。
侧壁(220)可以是基本上平面的。
涡轮机械部件可以包括多个导流件(260)。
多个导流件(260)被布置为导流件(260)的第一行(261)和导流件(260)的第二行(262)。
被布置为导流件的第一行和/或导流件的第二行的多个导流件可以沿平行于侧壁的方向和/或沿流动方向对准。
导流件(260)的第一行(261)可以在该行中的相邻基座之间具有第一间距，导流件的第二行(262)可以在该行中的相邻基座之间具有第二间距，其中第一间距基本上等于第二间距，并且导流件(260)的第一行(ref)相对于导流件(260)的第二行(262)偏移第一间距的大约一半。
根据另一个示例，提供了一种用于铸造如上文所描述的涡轮机械部件的陶瓷芯。
附图说明
现将参考附图来描述本公开的示例，在附图中：
图1是涡轮机械的示例的示意性表示；
图2示出了图1中所示的涡轮机械的涡轮机的区段的放大区域；
图3是示例性涡轮机械部件的主体的示意性透视图；
图4是由主体形成的冷却通路的平面图；
图5是不同的主体的冷却通路的平面图；
图6是另一个主体的冷却通路的平面图；以及
图7是冷却通路的另外的示例的平面图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于涡轮机械(诸如，燃气涡轮)中的部件，例如定子静叶或转子动叶。
通过上下文的方式，图1和图2示出了已知的布置，可以将本公开的特征应用于这些已知的布置。
图1以剖视图示出了燃气涡轮发动机60的示例，该示例图示了定子静叶、转子动叶及定子静叶、转子动叶运行所处的环境的性质。燃气涡轮发动机60以流动串联的方式包括入口62、压气机区段64、燃烧区段66和涡轮区段68，这些区段总体上以流动串联的方式并且总体上沿纵向轴线或旋转轴线70的方向布置。燃气涡轮发动机60还包括轴72，该轴可以绕旋转轴线70旋转，并且纵向地延伸穿过燃气涡轮发动机60。旋转轴线70通常是关联的燃气涡轮发动机的旋转轴线。因此，对“轴向”、“径向”和“周向”方向的任何引用均是相对于旋转轴线70而言的。
轴72将涡轮区段68以驱动方式连接到压气机区段64。
在燃气涡轮发动机60的运行中，通过空气入口62吸入的空气74被压气机区段64压缩，并被递送到燃烧区段或燃烧器区段66。燃烧器区段66包括燃烧器增压室76、由双壁罐80限定的一个或多个燃烧室78、以及被固定到每个燃烧室78的至少一个燃烧器82。燃烧室78和燃烧器82位于燃烧器增压室76内部。穿过压气机区段64的压缩空气进入扩散器84，并且从扩散器84排放到燃烧器增压室76中，空气的一部分从该燃烧器增压室进入燃烧器82，并与气态或液态燃料混合。然后，空气/燃料混合物被燃烧，并且燃烧气体86或来自燃烧的工作气体经由过渡管道88被引导到涡轮区段68。
涡轮区段68可以包括附接到轴72的若干个动叶承载盘90或涡轮叶轮。在所示的示例中，涡轮区段68包括两个盘90，每个盘承载涡轮组件12的环形阵列，每个涡轮组件包括被实施为涡轮动叶100(示于图2中)的翼型14。涡轮叶栅92被安置在涡轮动叶100之间。每个涡轮叶栅92承载涡轮组件12的环形阵列，每个涡轮组件包括呈导向静叶(即，定子静叶96，示于图2中)形式的翼型14，这些导向静叶被固定到燃气涡轮发动机60的定子94。
图2示出了定子静叶96和转子动叶100的放大视图。箭头“A”指示燃烧气体86流过翼型96、100的方向。箭头“B”示出了被设置用于密封的空气流动路线。箭头“C”指示通过流入口202经由定子静叶96中的冷却通路230到达流出口204的冷却空气流动路径。冷却流通路101可以设置在转子盘90中，这些冷却流通路径向向外延伸以对转子动叶100中的空气流通路103进行馈送。空气流通路103对通向冷却通路230的流入口202进行馈送，该冷却通路在流出口204处排气，该流出口(在所示的示例中)在动叶的尖端中。
图2中还示出了隔热罩140，该隔热罩限定涡轮流动路径“A”的一部分。隔热罩还可以设置有流入口202、冷却通路230和流出口204以促进冷却。
来自燃烧室78的燃烧气体86进入涡轮区段68，并驱动涡轮动叶100，该涡轮动叶继而使轴72旋转以驱动压气机。导向静叶96用于优化燃烧气体或工作气体86到涡轮动叶上的角度。
图3示出了内部冷却型涡轮机械部件的透视图，该内部冷却型涡轮机械部件诸如为如图2中所示的转子动叶100、定子静叶96和/或隔热罩140。
转子动叶100、定子静叶96和/或隔热罩140(即“部件”)的示例中的每一个示例包括主体200，该主体具有流体入口202和流体出口204。术语“流体入口”和“流体出口”可以被理解为意指单个入口和/或单个出口或者多个入口和/或多个出口，例如被布置为形成单个入口/出口的多个孔口。
主体200包括第一端壁210和第二端壁212。第一端壁210和第二端壁212沿着由图3中的箭头“D”指示的第一方向来限定主体200的相对端。因此，在该示例中，转子动叶100或定子静叶96、第一端壁210和第二端壁212可以是限定翼型的吸力侧和压力侧的壁。在隔热罩140的示例中，如图2中所示，第一端壁210和第二端壁212可以限定隔热罩140的径向内表面和径向外表面。
主体200包括第一侧壁220和第二侧壁222。侧壁220、222形成在主体200的任一侧处，并且因此沿着如由图3中的箭头“E”指示的第二方向来限定主体200的相对侧，该第二方向垂直于第一方向“D”。因此，在该示例中，转子动叶100或定子静叶96、第一侧壁220和第二侧壁222可以限定前缘或后缘，或者(取决于所期望的流动方向)限定尖端或平台，或者形成静叶96或动叶100的内部结构的另一个部分。在隔热罩140的示例中，第一侧壁220和第二侧壁222可以限定隔热罩140的周向间隔开的边缘壁。
通过示例的方式，为了便于参考，第一侧壁220的细节将被称为“侧壁220”。该描述同样适用于第二侧壁222。
根据本示例，侧壁220总体上是平面的。也就是说，侧壁220可以整体而言相对于其他壁成角度，或者相对于其他壁成角度倾斜，或相对于其他壁成角度弯曲，但是除了下文所描述的突起或凹部之外，不存在从侧壁220延伸的突起或延伸到侧壁220中的凹部。
多个壁210、212、220、222被配置为限定延伸穿过主体200的内部冷却通路(或“室”)230。冷却通路230在流体入口202与流体出口204之间延伸。冷却通路230的高度沿着第一方向“D”进行限定，而冷却通路230的宽度沿着第二方向“E”进行限定。冷却通路230的长度沿着由图3中的箭头“F”指示的方向进行限定，该方向垂直于第一方向“D”和第二方向“E”两者。
在使用中，热量从主体200传递到合适的冷却介质。冷却介质可以包括空气。冷却流总体上遵循流动方向“F”(或“第三方向”)(该流动方向垂直于第一方向“D”和第二方向“E”)通过流体入口202进入冷却通路230，穿过冷却通路230，并最终通过流体出口204离开。该流动方向由箭头“F1”、“F2”、“F3”指示。
基座排组240被设置在冷却通路230中，以优化主体200与冷却流之间的热传递。基座排组240被配置为引入蜿蜒的流动路径并增加可以用于热交换的表面积。
图4示出了主体200的局部剖开的透视图。基座排组240包括多个单独的间隔开的基座241。在本示例中，基座241按行和列布置，如图5中所图示的，基座241包括第一行242、第二行244、第一列246和第二列248。每个行和列的基座241总体上按顺序设置或对准。每个行和每个列限定大约相同的角度，根据本示例，该角度为大约90°(度角)。
第一行242在侧壁220旁边(或“沿着”侧壁220)延伸，并且与侧壁220间隔开并紧邻侧壁220。也就是说，在多个行中，第一行242最靠近侧壁220。根据本示例，第一行242总体上平行于侧壁220延伸。第二行244紧邻第一行242并且最靠近第一行242，并且在第一行242旁边且视情况而定平行于第一行242延伸。第一列246和第二列248以类似的方式布置。因此，每个基座241是一个行和一个列的一部分。
基座排组240在第一端壁210与第二端壁212之间跨越冷却通路230。即，基座排组240的每个基座241沿第一方向“D”延伸，每个基座241从第一端壁210一直延伸到第二端壁212。换句话说，基座241的高度对应于冷却通路230的高度。因此，通过迫使冲击在基座排组240上的冷却流围绕单独基座241，来形成蜿蜒的流动路径。
在侧壁220与基座241的第一行242(该第一行与侧壁220邻近)之间，形成流动通道250(或“空隙”)。空隙250由不存在可能使流动中断的特征(例如，侧壁220旁边的基座241和/或形成在侧壁220上的半基座)来限定。
流动通道250被限定在侧壁220与基座排组240之间。根据本示例，基座排组240包括列246、248，这些列相对于彼此偏移基座间距的一半，且因此流动通道250具有最大宽度Wmax和最小宽度Wmin。最大宽度Wmax可以等于基座排组240的列246、248的邻近基座241之间的间距，且最小宽度Wmin可以是列246、248的邻近基座241之间的间距的约一半。
因此，冷却流的一部分(该部分大体上遵循箭头F1沿着流动通道250穿过冷却通路230)没有遇到基座241。因此，这部分冷却流穿过冷却通路230而不受基座241的阻碍，而遵循箭头F2的冷却流冲击在基座排组240上。因此，由于冲击而形成了局部高压力区域，而在本公开的特征不存在的情况下，由于不受阻碍地流动通过流动通道250而形成了局部低压力区域。
导流件260位于冷却通路230中。导流件260被配置为在冷却通路260内对冷却流F1、F2重定向，并且特别地，导流件260被配置为将来自流动通道250的冷却流引导到基座排组240中。如图3中所示，基座排组240的基座241位于导流件260的上游和/或下游。在一些示例中，导流件260位于处在导流件260的上游和下游两处的基座241之间。
导流件260从第一端壁210到第二端壁212跨越冷却通路230，即，从第一端壁210一直延伸到第二端壁212。换句话说，导流件260具有冷却通路230的高度。
导流件260从流动通道250延伸到基座排组240中。因此，导流件260是长形的。根据本示例，导流件260与侧壁220间隔开，而没有设置在流动通道250中。取而代之的是，导流件260从流动通道250附近延伸，并延伸到基座排组240中。
根据本示例，多个导流件260被设置在冷却通路230中。另一个导流件260被设置在导流件260的下游，其中两个导流件通过基座241而分离。多个导流件260沿着基座排组240的外围顺序地布置，以限定导流件260的第一行261。根据下文所讨论的不同示例，还设置了导流件260的第二行262。
导流件260的头部分(或“第一端”)263被定位成比导流件260的尾部分(或“第二端”)264更靠近侧壁220。换句话说，导流件260延伸到基座排组240中并且远离侧壁220。
根据本示例，导流件260和基座排组240与侧壁220具有大约相同的间隔。也就是说，基座的第一行242和导流件260的头部分263与侧壁220间隔开大约相同的距离。因此，导流件260的头部分263位于基座排组240的外围处，而尾部分264位于基座排组240内。
导流件260的中间部分265在头部分263与尾部分264之间延伸。根据本示例，中间部分265总体上是长形的。长形的中间部分265沿第三方向“F”延伸第一距离，并且沿第二方向“E”延伸第二距离，该第二距离对应于冷却通路230的宽度。也就是说，中间部分265的第一距离是沿着冷却通路230，而中间部分265的第二距离是跨过冷却通路230。根据本示例，第一距离和第二距离基本上相等。根据其他示例，第一距离大于第二距离。
导流件260具有一段长度，使得导流件260跨越基座241的多个行242、244和基座241的多个列246、248。例如，导流件260可以跨越至少两个行242、244和两个列246、248。根据本示例，导流件260从基座241的第一行242延伸到基座241的第二行244，并且从基座241的第一列246延伸到基座241的第二列248。
例如，如图3至图5中所示，导流件260可以跨越两个行242、244和/或两个列246、248。
备选地，如图6中所示，导流件260的跨度可以略大于两个行242、244和/或两个列246、248。
在另外的示例中，如图7中所示，导流件260可以跨越多于两个行242、244和/或两个列246、248。
根据本示例，导流件260从基座241的第一行242延伸到基座241的第二行244，并且从基座241的第一列246延伸到基座241的第二列248。
中间部分265限定导流件260的内侧266和导流件260的外侧267。内侧266总体上面向基座排组240，而外侧267总体上面向侧壁220。换句话说，侧壁220被定位成朝向导流件260的一侧，即朝向外侧267，而基座排组240被定位成朝向导流件260的另一侧，即朝向内侧266。根据本示例，中间部分265总体上是笔直的，使得内侧266和外侧267是基本上笔直的。
根据上文所描述的示例，头部分263位于基座排组240的外围处，并且尾部分264位于基座排组240中。根据其他示例，头部分263可以位于流动通道250中，和/或尾部分264可以位于基台排组264的外围处。
根据图5的示例，提供了另一行导流件260，以进一步优化冷却通路230。
也就是说，多个导流件260被布置成导流件260的第一行和导流件270的第二行。术语“行”被理解为与基座排组240的行有关，因为导流件的第一行邻近且最靠近侧壁220。导流件的第二行与导流件的第一行邻近。根据本示例，第一行的导流件260和第二行的导流件270以间隔布置的方式设置。也就是说，沿流动方向的流首先遇到多行导流件中的一行的构件，并且随后遇到另一行导流件的构件。
根据图6，导流件260的形状适于进一步优化冷却通路230。根据该示例，内侧265包括第一区段268和第二区段269。第一区段268是凹形的。第二区段269是凸形的，并且设置成比第一部分268更靠近尾部分263。因此，入射在导流件260上的冷却流首先遵循凹形的第一区段268，然后遵循凸形的第二区段269，以用于优化冷却流。相反，图6示出了外侧266具有凸形的第一区段和凹形的第二区段。
根据图6，导流件260的形状是进一步适配的，因为头部分263限定了圆形端，而尾部分264限定了尖端。尖端是导流件260的比圆形端更窄的部分。圆形端设置在上游并被配置为划分入射的冷却流，而尖端设置在下游并被配置为重新结合冷却流。
在运行/使用中，冷却流F1、F2、F3通过流体入口202进入冷却通路230，穿过冷却通路230，并通过流体出口204离开冷却通路230。当穿过冷却通路230时，冷却流分成穿过基座排组240的中心流F2和穿过流动通道250的外围流F1。
导流件260被配置为将冷却流重定向到基座排组240中。中心流F2的一部分入射在导流件260上，且因此从导流件260的头部分263朝向尾部分264重定向。这在头部分263处产生了较低压力区域。该较低压力区域将来自流动通道250的外围流F1朝向基座排组240吸取。也就是说，即使在导流件260不位于流动通道250中或在侧壁220处或者延伸到流动通道250中或延伸到侧壁220的情况下，导流件260仍然用于将来自流动通道250的外围流F1重定向到基座排组240中。因此，导流件260将冷却流从侧壁220吸取走，并从流动通道250中吸取出来。
换句话说，导流件260将沿着流动通道250通过的一些流(但不是全部的流)引导到基座排组240。
总体上参考图5、图6和图7，可以相对于侧壁220和/或流动方向F1、F2来进一步限定导流件260。导流件260具有前缘270、后缘272和中心线274，该中心线也可以称为弧线。中心线274是穿过导流件260的几何中心的线。中心线274在相应的相交点处与前缘270和后缘272两者相交。中心线274在与前缘270相交处的切线276限定了与侧壁220所成的角度θ。宽泛地说，对于本文中示出和描述的所有实施例，角度θ在0°至45°的范围内。中心线274在与后缘272相交处的第二切线278限定了与侧壁220所成的角度φ，该角度在20°至45°范围内。在每个示例中，角度φ大于或等于角度θ。
在图5中，导流件260是笔直的，使得角度φ等于角度θ，或者换句话说，切线276和278彼此平行且重合。在该示例中，中心线274的角度θ在20°至45°的范围内。在图6和图7中，导流件260在图中所示的平面中是弓形的。在此，角度θ是在0°至30°的范围内，并且与侧壁220所成的角度φ在20°至45°的范围内。进一步地，导流件260可以包括相对于彼此成角度的两个或更多个笔直的部分，并且有效地类似于图6和图7的弯曲的导流件。在此，导流件260具有至少一个“急转弯(dog-leg)”，并且具有初始角度θ(冷却流首先以该初始角度冲击导流件260)以及与侧壁220所成的最终角度φ(冷却流以该最终角度离开导流件260)。
导流件260的取向以及引用的角度θ和角度φ使得冷却流F1、F2的一部分从冷却通路230被引导到基座排组240中。因此，通过减少绕开基座排组240的冷却流的量并减小围绕流动通道250的高温梯度，导流件260改善了冷却。
在图4至图7中，多个导流件260被布置为导流件260的第一行261，并且第一行261沿总体上平行于侧壁220的方向和/或沿流动方向F1、F2对准。第一行261中的每个顺序导流件260与侧壁220的距离大约相同。优选地，第一行261中的每个顺序导流件260沿第一行的方向间隔开至少一个基座241，不过在其他实施例中，间隔开2个或3个基座241。在一些情况下，在该行导流件261中的每个导流件260之间可能不存在基座241。此外，在该行导流件261中，顺序导流件260可以通过不同数目的基座而不规则地间隔开，或者在导流件260之间没有基座。
在图5中，导流件260的第二行262可以以与导流件261的第一行类似的方式配置，不过如上文所描述的，导流件(260)的第一行(261)相对于导流件(260)的第二行(262)偏移。
根据一些示例，使用陶瓷芯通过铸造工艺来制造主体200。在部件被提供为翼型并且主体200对应于转子动叶或定子静叶的情况下，通过铸造进行的制造可以是特别常见的。
陶瓷芯的强度是决定成功铸件出品率的因素，并且因此直接关系到制造过程的时间和成本效率。方便地，用于铸造主体200的陶瓷芯具有被配置用于形成主体200的侧壁220的平面侧。特别地，与原本将需要沟槽或凹口以形成半基座相比，这无需沟槽或凹口沿着平面侧壁的完整高度延伸。因此，用于铸造主体200的陶瓷芯可以具有改善的强度以及比在形成半基座时原本需要的形状较不复杂的形状。
陶瓷芯包括被配置为形成导流件260的空腔。对应于导流件260的空腔以与对应于基座排组240的单独基座的空腔类似的方式而形成，但是如上文所概述，对应于导流件260的空腔和对应于基座排组240的单独基座的空腔在形状和尺寸上不同，以便将导流件260配置用于将冷却流引导穿过冷却通路230。
附加地，芯可以限定圆角半径，以用于形成导流件260的连接的邻近表面和端壁，邻近的表面从该端壁延伸。
导流件260被配置为在冷却通路230内对冷却流重定向。即使没有物理地位于流动通道250中，导流件260也用于从流动通道250吸取外围流F1，以减少绕开基座排组240的冷却流的量。因此，通过基座排组240实现了改善的冷却，并且避免了在流动通道250的区域中的高温梯度。
由于不需要在流动通道250中形成导流件260，因此可以在结构上加强用于铸造的陶瓷芯，并且因此改善铸件出品率。
读者的注意力涉及所有文件和文档，这些文件和文档与本申请有关的本说明书同时提交或者在与本申请有关的本说明书之前提交，并且与本说明书一起接受公众审查，并且所有此类文件和文档的内容均以引用的方式并入本文。
在本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的所有特征、和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤均可以以任何组合进行组合，除非其中此类特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的。
除非另有明确陈述，否则本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的每个特征，均可以由达到相同、等同或类似目的的备选特征代替。因此，除非另有明确陈述，否则所公开的每个特征仅是等同或类似特征的通用系列的一个示例。
本发明不限于前述(多个)实施例的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的特征中的任何一个新颖特征或者任何新颖组合，或者扩展至如此公开的任何方法或者过程中的任何一个新颖步骤或者任何新颖的步骤组合。

Claims (17)

1.一种内部冷却型涡轮机械部件，包括：
一个主体(200)，包括：
一个第一端壁(210)，
与所述第一端壁(210)间隔开的一个第二端壁(212)，以及
在所述第一端壁(210)与所述第二端壁(212)之间延伸的一个侧壁(220)，
使得所述第一端壁(210)、所述第二端壁(212)和所述侧壁(220)限定
在一个流体入口(202)与一个流体出口(204)之间延伸的一条冷却通路(230)，
一个基座排组(240)，包括在所述第一端壁(210)与所述第二端壁(212)之间跨越所述冷却通路(230)的多个基座(241)，
其中所述基座排组(240)与所述侧壁(220)间隔开，以在所述基座排组(240)与所述侧壁(220)之间限定一条流动通道(250)；以及
用于将冷却流引导远离所述流动通道(250)的一个导流件(260)，所述导流件(260)从所述流动通道(250)延伸到所述基座排组(240)中，
其中所述导流件(260)具有一个前缘(270)、一个后缘(272)和一条中心线(274)，所述中心线(274)与所述前缘(270)和所述后缘(272)两者相交，所述中心线(274)在与所述前缘(270)相交处的一条切线(276)与所述侧壁(220)和/或流动方向(F1、F2)所成的一个角度θ在0°至45°的范围内。
2.根据权利要求1所述的涡轮机械部件，其中所述中心线(274)在与所述后缘(272)相交处的一条第二切线(278)与所述侧壁(220)和/或流动方向(F1、F2)所成的一个角度φ在20°至45°的范围内。
3.根据权利要求1所述的涡轮机械部件，其中所述角度φ大于或等于角度θ。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮机械部件，其中所述基座排组(240)包括：在所述侧壁(220)旁边延伸的多个基座(241)的第一行(242)以及在所述第一行(242)旁边延伸的多个基座(241)的第二行(244)，所述第一行(242)与所述侧壁(220)邻近并与所述侧壁(220)间隔开，所述第二行与所述第一行(242)间隔开，所述第一行(242)被定位成与所述侧壁(220)邻近，并且
其中所述导流件(260)从所述第一行(242)延伸到所述第二行(244)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮机械部件，其中所述基座排组(240)包括多个基座(241)的第一列(246)和多个基座的第二列(248)，每个列(246、248)中的所述多个基座(241)总体上对准，并且所述第一列(246)位于所述第二列(248)的上游，并且
其中所述导流件(260)从所述第一列(246)延伸到所述第二列(248)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机械部件，其中所述导流件(260)包括一个头部分(263)、一个尾部分(264)以及在所述头部分(263)与所述尾部分(264)之间延伸的一个长形的中间部分(265)，并且
其中所述中间部分(265)被配置为限定面向所述基座排组(240)的一个内侧(266)和面向所述侧壁(220)的一个外侧(267)。
7.根据权利要求6所述的涡轮机械部件，其中所述长形的中间部分(265)沿所述流动方向(F1、F2、F3)延伸一段第一距离并且垂直于所述流动方向(F1、F2、F3)延伸一段第二距离，
其中所述第一距离等于或大于所述第二距离。
8.根据权利要求6或7所述的涡轮机械部件，其中所述内侧(266)的一个第一区段(268)是凹形的。
9.根据权利要求8所述的涡轮机械部件，其中所述内侧(266)的一个第二区段(269)是凸形的，所述第二区段(269)被设置成相比于所述头部分区段(263)更靠近所述尾部分(264)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的涡轮机械部件，其中所述头部分(263)被设置为所述导流件(260)的一个圆形端，并且所述尾部分(264)被设置为所述导流件(260)的一个尖端，所述尾部分(264)位于所述头部分(263)的下游。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机械部件，其中所述导流件(260)在所述第一端壁(210)与所述第二端壁(212)之间一直延伸跨过所述冷却通路(230)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机械部件，其中所述导流件(260)与所述侧壁(220)间隔开。
13.根据权利要求12所述的涡轮机械部件，其中所述侧壁(220)基本上是平面的。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机械部件，包括多个导流件(260)。
15.根据权利要求14所述的涡轮机械部件，其中所述多个导流件(260)被布置为多个导流件(260)的第一行(261)和优选地多个导流件(260)的第二行(262)。
16.根据权利要求15所述的涡轮机械部件，其中被布置为多个导流件(260)的所述第一行(261)和/或多个导流件(260)的所述第二行(262)的所述多个导流件(260)沿平行于所述侧壁(220)的方向和/或沿所述流动方向(F1、F2)对准。
17.根据权利要求15至16中的任一项所述的涡轮机械部件，其中多个导流件(260)的第一行(261)在所述行中的相邻基座之间具有一段第一间距，多个导流件的第二行(262)在所述行中的相邻基座之间具有一段第二间距，其中所述第一间距基本上等于所述第二间距，并且多个导流件(260)的所述第一行(261)相对于多个导流件(260)的所述第二行(262)偏移所述第一间距的大约一半。
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