CN113074024B - 冷却空气回路中带导流板的发动机部件 - Google Patents
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Abstract
涡轮发动机的翼型件组件,其包括平台、燕尾榫、翼型件。翼型件组件还进一步可包括冷却空气回路,该冷却空气回路流动地连接至平台冷却通道。冷却空气回路和平台冷却通道可被至少部分地由平台、燕尾榫或翼型件包含或容纳。冷却空气回路可以包括导流板。
Description
技术领域
本公开一般涉及发动机部件中的冷却空气回路,更具体地涉及流动地连接到平台冷却通道的冷却空气回路。
背景技术
涡轮发动机,尤其是燃气或燃气涡轮发动机,是从穿过发动机的燃烧气体流中提取能量到多个旋转涡轮叶片上的旋转发动机,旋转涡轮叶片可以布置在多个涡轮叶片组件中。
在一种构造中,涡轮叶片组件包括涡轮机翼型件(例如固定轮叶或旋转叶片),其中叶片具有平台和燕尾榫安装部分。涡轮叶片组件包括至少一个冷却入口通道,该冷却入口通道可将冷却空气提供给平台或翼型件。
冷却空气中夹带的灰尘和颗粒会积聚在平台中。随着时间的推移,积聚的灰尘和颗粒会减少平台周围区域的热传递,从而导致缩短叶片的寿命周期的热点。
发明内容
在一个方面,本公开涉及一种用于涡轮发动机的翼型件组件,该翼型件组件包括平台,该平台具有相对的上表面和下表面,从下表面下垂的燕尾榫,翼型件,该翼型件从上表面延伸并且具有外壁,外壁限制内部并且限定压力侧和吸入侧,压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,根部与平台相邻;冷却空气回路,该冷却空气回路穿过燕尾榫并延伸到翼型件的内部;平台冷却通道,该平台冷却通道延伸到平台,并且具有与冷却空气回路流体联接的平台入口;和导流板,该导流板设置在平台入口上游的冷却空气回路中。
在另一方面,本公开涉及一种用于涡轮发动机的翼型件组件,该翼型件组件包括:平台,该平台具有相对的第一表面和第二表面;翼型件,该翼型件从第一表面和第二表面之一延伸,并具有外壁,该外壁限制内部,并限定压力侧和吸入侧,压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,根部与第一表面和第二表面之一相邻;冷却空气回路,该冷却空气回路延伸到翼型件的内部;平台冷却通道,该平台冷却通道延伸到平台中,并具有流体联接到是是是冷却空气回路的平台入口;导流板,该导流板设置在平台入口上游的冷却空气回路中。
附图说明
在附图中:
图1是用于飞行器的涡轮发动机的示意性截面图。
图2是图1的涡轮发动机的翼型组件的立体图。
图3是沿线III-III截取的图2的翼型组件的示意性截面图。
图4是图3的一部分翼型组件的放大示意性横截面。
图5是沿V-V线截取的图5的翼型组件的冷却空气回路的截面图。
图6是图3的放大示意性截面图的变形。
图7是图6的放大的示意性截面图的另一变形。
具体实施方式
本文描述的本公开的方面涉及一种翼型件组件,其包括或容纳流体地联接至平台冷却通道的冷却空气回路。位于平台冷却通道上游的冷却空气回路中的导流板可减轻颗粒在平台中的积聚。为了说明,本公开将描述关于用于飞行器燃气涡轮发动机的涡轮内的涡轮叶片。然而,应当知晓,本文所描述的本发明的各方面不受此限制,并且可在包括压缩机的发动机内以及在非飞行器应用(例如其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用)中具有普遍适用性。
如本文所用,术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向,术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“在前”或“向前”是指在某物前面,而“在后”或“向后”是在某物后面。例如,就流体流动而言,前/向前可表示上游,后/向后可表示下游。
另外,如本文所使用的,术语“径向”或“径向地”是指远离共同中心的方向。例如,在涡轮发动机的整体环境中,径向是指沿发动机的中心纵轴线与发动机的外部圆周之间延伸的射线的方向。此外,如本文所使用的,术语“一组”或元素的“一组”可以是任何数量的元素,包括仅一个。
所有方向参考(例如,径向、轴向、近端、远侧、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上面、下面、垂直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的,以帮助读者理解本公开,并且不产生限制,特别是对本文所述公开的方面的位置,方向或用途的限制。除非另有说明,否则连接参考(例如,附接,联接,连接和结合)将被广义地解释,并且可包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对运动。这样,连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此成固定关系。示例性附图仅用于说明的目的,并且在附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对尺寸可以变化。
图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意性截面图。发动机10具有大体上纵向延伸的轴线或前端14延伸至后端16的发动机中心线12。发动机10在下游串流关系中包括包含风扇20的风扇部分18,包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26的压缩机部分22,包含燃烧室30的燃烧区域28,包含高压涡轮34和低压涡轮36的涡轮部分32,以及排气部分38。
风扇部分18包括围绕风扇20的风扇壳体40。风扇20包括围绕发动机中心线12径向布置的多个风扇叶片42。高压压缩机26,燃烧器30和高压涡轮34形成发动机10的芯44,其产生燃烧气体。芯44被芯壳体46围绕,该芯壳体可以与风扇壳体40联接。
同轴地围绕发动机10的发动机中心线12布置的高压轴或线轴48将高压涡轮34与高压压缩机26驱动连接。在较大直径的环形高压线轴48内围绕发动机10的发动机中心线12同轴布置的低压轴或线轴50将低压涡轮36驱动地连接到低压压缩机24和风扇20。线轴48、50可绕发动机中心线12旋转并连接到多个可旋转元件,这些元件可共同限定转子。
低压压缩机24和高压压缩机26分别包括多个压缩机级52、54,其中一组压缩机叶片56、58相对于对应的一组静态压缩机轮叶60、62(也称为喷嘴)旋转,以压缩或加压通过级的流体流。在单个压缩机级52、54中,可以将多个压缩机叶片56、58设置成环,并且可以相对于发动机中心线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端,而相应的静态压缩机轮叶60、62位于旋转叶片56、58的上游并与其相邻。需要注意的是,图1中所示的叶片、轮叶和压缩机级的数量只是为了说明目的而选择的,且其他数量也是可以的。
用于压缩机级的叶片56、58可以安装在盘61上,该盘61安装在高压和低压线轴48、50中的相应一个上,其中每个级具有其自己的盘61。用于压缩机级的轮叶60、62能够以周向布置安装到芯壳体46。
高压涡轮34和低压涡轮36分别包括多个涡轮级64、66,其中一组涡轮叶片68、70相对于对应的一组静态涡轮叶72、74(也称为喷嘴)旋转,以从流过该级的流体流中提取能量。在单个涡轮级64、66中,多个涡轮叶片68、70可以设置在环中,并且可以相对于发动机中心线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端,同时相应的静态涡轮叶片72、74定位在旋转叶片68、70的上游并且邻近旋转叶片68、70。需要注意的是,图1中所示的叶片、轮叶和涡轮级的数量只是为了说明目的而选择的,且其他数目是可以的。
用于涡轮的级的叶片68、70可被安装到盘71,该盘71被安装到相应的高压线轴48和低压线轴50其中一个,每个级具有专用的盘71。用于压缩机级的轮叶72、74可以以周向布置方式安装到芯壳体46。
作为转子部分的补充,发动机10的静止部分,例如压缩机和涡轮部分22、32中的静态轮叶60、62、72、74,也被单独或共同称为定子63。这样,定子63可指代整个发动机10中的非旋转元件的组合。
在操作中,从风扇部分18排出的气流被分割,从而一部分气流被导入低压压缩机24,然后低压压缩机24向高压压缩机26供应加压空气76,高压压缩机26进一步加压空气。来自高压压缩机26的加压空气76与燃烧器30中的燃料混合并点燃,从而产生燃烧气体。由高压涡轮34从这些气体中提取一些功,驱动高压压缩机26。燃烧气体被排入低压涡轮36,低压涡轮36提取出额外的功来驱动低压压缩机24,废气最终通过排气部分38从发动机10排出。低压涡轮机36的驱动驱动了低压线轴50,以使风扇20和低压压缩机24旋转。
一部分压缩气流76可以作为引气77从压缩机部分22抽出。引气77可以从加压气流76中抽出,并提供给需要冷却的发动机部件。进入燃烧器30的加压气流76的温度显着升高。这样,由例如引气77提供的冷却对于在升高的温度环境中操作这种发动机部件是必要的。
气流78的其余部分绕过低压压缩机24和发动机芯44,并通过固定轮叶排,更具体地说是通过风扇排气侧84处的出口导向轮叶组件80离开发动机10,该出口导向叶片组件80包括多个翼型导向轮叶82。更具体地说,在风扇部分18附近利用一排周向的沿径向延伸的翼型件导向轮叶82,以对气流78进行一些方向控制。
风扇20供应的一些空气可以绕过发动机芯44,并用于冷却发动机10的部分,尤其是热部分,和/或用于冷却飞行器的其他方面或为飞行器的其他方面提供动力。在涡轮发动机的情况下,发动机的热部分通常在燃烧器30的下游,特别是涡轮部分32,其中,高压涡轮34是最热的部分,因为它直接在燃烧区域28的下游。冷却流体的其他来源可以是,但不限于,从低压压缩机24或高压压缩机26排出的流体。
图2是用于图1的发动机10的翼型件组件86的立体图。机翼件组件86包括具有上表面102和下表面104的平台100,燕尾榫106和翼型件108。平台100的上表面102和下表面104可以是相对的表面。
作为非限制性示例,翼型件108被示为图1中的发动机10的可旋转涡轮叶片70。翼型件108在尖端110和根部112之间径向延伸,以限定翼展方向。翼型件108的根部112安装到平台100的上表面102。当多个翼型件以并排关系周向布置时,平台100有助于径向地容纳涡轮发动机主流空气流。可选地,翼型件组件86或翼型件108可以是或包括可旋转叶片68,不可旋转轮叶60、62、72、74、82,支柱,服务管,护罩,燃烧室30或燃烧室30的部件、或可能需要或利用冷却通道的任何其他发动机部件。
外壁118结合翼型件108的内部120。外壁118可以限定凹形压力侧122和凸形吸力侧124,它们结合在一起以限定翼型件108的翼型件横截面形状,翼型件108在前缘126和后缘128之间延伸以限定弦向方向。
燕尾榫106安装到平台100的下表面104。也就是说,燕尾榫106在相对于翼型件108相反的径向上从下表面104下垂。燕尾榫106可以构造成将平台100或翼型件108安装到发动机10上的涡轮转子盘71。
如图3所示,翼型件组件86还包括冷却空气回路130,至少一个平台冷却通道132和至少一个导流板134。应当知晓,翼型件组件86以横截面示出,使得冷却空气回路130、平台冷却通道132和导流板134容纳在燕尾榫106的主体、平台100或翼型件108内。
冷却空气回路130穿过燕尾榫106的至少一部分并且延伸到翼型件108的内部120中。至少一个入口通道136和至少一个翼型件冷却通道138可以限定冷却空气回路130。入口通道136的回路入口140可以从翼型件组件86外部的源接收冷却气流C。冷却气流C用箭头表示,表示流体流动方向。
入口通道136可将回路入口140流体连接到至少一个翼型件冷却通道138。也就是说,冷却空气回路130为冷却气流C提供内部流体连通,以延伸穿过燕尾榫106和平台100进入翼型件108。
当示出为具有两个翼型件冷却通道138,可以预期的是冷却空气回路130或翼型件组件86可以包括任何数量的翼型件冷却通道138。可选地,至少一个冷却孔或冷却出口142可以将至少一个翼型件冷却通道138流体地连接到翼型件组件86的外部144。
冷却出口142可以穿过基板,以示例的方式示出该基板是外壁118。但是,应当知晓,该基板可以是发动机10内的任何壁,包括但不限于内壁,尖端壁或燃烧衬里壁。
除了向翼型件冷却通道138提供冷却气流C之外,冷却空气回路130的入口通道136还可以提供与平台冷却通道132的内部流体连通。
平台入口150可被流体地连接到冷却空气回路130的入口通道136到平台冷却通道132。平台冷却通道132将至少一部分冷却气流C从冷却空气回路130提供给至少一部分平台100。平台冷却通道132可容纳在燕尾榫106的主体,平台100或其组合内。平台冷却通道132可容纳在至少一部分的平台100中。
作为非限制性示例,容纳在平台100内的腔152可以流体地连接至平台冷却通道132。可以想到的是,腔152联接到至少一个平台出口158,其中至少一个平台出口158可以是任何已知的冷却孔或出口。进一步预期的是,腔152可联接到至少一个导管以引导冷却空气流通过平台100。另外,或者,平台冷却通道132可流动地连接翼型件组件86的任何部分,导管或出口。虽然以单个平台冷却通道132来示例,当时任何数量的平台冷却通道都被考虑在内。
可选择地,冷却空气回路130或平台冷却通道132可包括至少一个尽头腔154。作为非限制性示例,至少一个尽头腔154可以是球焊腔。
导流板134设置在用于平台冷却通道132的平台入口150的上游的冷却空气回路130中。导流板134可伸入冷却空气回路130中。导流板134可与燕尾榫106或平台100形成一体的。另外地或可替代地,导流板134可以在平台入口150上游的任何位置处形成、固定或以其他方式附接到冷却空气回路130的壁156。
冷却气流C离开冷却空气回路130并进入平台入口150的转弯160,可以部分地由导流板134形成。作为非限制性示例的方式,导流板134可以至少部分限定一部分平台入口150。
可选择地,至少一个孔162可以位于冷却空气回路130,入口通道136,尽头腔154,平台冷却通道132或导流板134中。至少一个孔162可以促使冷却气流C中的颗粒在至少一个孔162处离开冷却空气回路130,入口通道136,尽头腔154,平台冷却通道132或导流板134。
图4是翼型件组件86的一部分的放大图,进一步示出了导流板134突出伸入到入口通道136中。第一直径166可以在燕尾榫106或平台100内并且在导流板134的上游截取。第二直径168可以在导流板134处截取。第一直径166大于第二直径168,其中第二直径168可以在至少一个维度上限定减小的横截面积。即,导流板134至少局部减小了在导流板134处的冷却空气回路130的横截面面积。具体地,导流板134可以是凸出式导流板,其中,唯一的变化是在横截面的单个维度,但是在第二或正交维度中可能会发生相应的尺寸变化,从而产生恒定的横截面面积,甚至增大的横截面面积。
第一中心线170贯穿入口通道136并经过平台入口150,表明冷却空气回路130的中心。第二中心线172贯穿平台冷却通道132和平台入口150。转弯160可以被测量为第一个中心线170和第二个中心线172之间的角度174。转弯160可以有介于5到150度之间并包括5度和150的角度。
如图所示,作为非限制性示例,导流板134可以具有大致弯曲的形状,该大致弯曲的形状具有曲率半径178。然而,可以认为任何形状的导流板134都突出或穿透到冷却空气回路130或入口中136。
如图5更详细地示出了导流板134至少局部地减小了冷却空气回路130的横截面积。虽然被示出为圆形,但是入口通道136可以是椭圆形或其他形状。导流板134的轮廓表面180可以是弯曲的,线性的或包括两个特征。可选择地,轮廓表面180可以包括至少一个拐点182,即,轮廓表面的曲率的符号可以改变。图5还进一步示出了由于导流板134而导致的横截面面积的减小,因为第一直径166大于第二直径16。
在操作中,如先前在图3-5中所示,冷却气流C在燕尾榫106中的回路入口140处进入冷却空气回路130。然后,冷却气流C穿过冷却空气回路130的入口通道136。冷却气流C由导流板134引导。在导流板134的下游,冷却气流C分裂或转向,使得冷却气流C的第一部分穿过平台冷却通道132进入平台100的一部分。冷却气流C的第二部分可以进入翼型件冷却通道138。
冷却气流C的第一部分穿过转弯160并经由平台入口150进入平台冷却通道132。冷却气流C的第一部分可以经由腔152或平台出口158离开平台100。
冷却气流C的第二部分可经由翼型冷却通道138进入翼型件108。冷却空气C的第二部分可通过冷却出口142离开翼型件108。
可选择地,冷却气流C的第一部分或第二部分的一部分或冷却气流C的第三部分可以被引导到尽头腔154。
冷却气流C中的颗粒可以通过至少一个孔162离开翼型件组件86。至少一个孔162可以被特定地放置,使得冷却气流C中的颗粒的动量促使颗粒在至少一个孔162处离开翼型件组件86。
图6是翼型件组件186的示意性横截面的另一示例。翼型件组件186与翼型件组件86相似,因此,相似零件将以相似数字增加100来识别,应当知晓,除非另有说明,否则翼型件组件86的类似零件适用于翼型件组件186。
翼型件组件186可以包括冷却空气回路230,平台冷却通道232和导流板234。导流板234可以延伸到冷却空气回路230的入口通道236中。非限制性示例,导流板234可以形成斜坡237。
峰239可以位于斜坡237的顶点。虽然以圆形或弯曲示出,但是可以想到峰239可以是尖的或尖头的。可以穿过峰239画出一条轴线241。
斜坡237的第一侧面243从峰239向上游延伸到入口通道236的壁256。斜坡237的第二侧面245可以从峰239向下游延伸到壁256。第二侧面245是面向下游的斜面。斜面或第二侧面245可以沿着流过冷却空气回路130的冷却气流C的流线。
第一坡度角247可以被定义为轴线241和斜坡237的第一侧面243之间的角度的测量。可以从轴线241至斜坡237的第二侧面245来测量第二坡度角249。通过举例说明,第二坡度角49可以大于第一坡度角247。但是,可以设想,第二坡度角249可以等于或小于第一坡度角247。
预期第一侧面243或第二侧面245的至少一部分可以是线性的。第一侧面243或第二侧面245的线性部分可以被限定为第一侧面243或第二侧面245的连续部分,其中第一坡度角247或第二坡度角249保持恒定的大小或值。进一步预期,第一侧面243或第二侧面245的至少一部分可以是非线性的,其中第一坡度角247或第二坡度角249在入口通道236上变化。
可以跨过平台入口250测量第三直径255。第三直径255可以大于在峰239处跨过入口通道236测量的第二直径268。即,在平台冷却通道232的平台入口250处的冷却空气回路230的局部横截面面积可以大于在导流板234处的减小的横截面面积。但是,可以设想,第三直径255可以小于或等于第二直径268。
如图所示,作为非限制性示例,导流板234可与平台入口250间隔一上游距离251。上游距离251可从相交处253至平台入口250测量,其中相交处253被定义为壁256和导流板234的第二侧面245会聚的点。可以设想,上游距离251可以是第二直径268的测量值的六倍或小于平台冷却通道232的上游。
图7是翼型件组件286的示意性横截面的另一个示例。翼型件组件286与翼型件组件86相似,因此,相似的部件将用相似的数字标识增加200,应当知晓,除非另有说明,否则翼型件组件86的类似部件均适用于翼型件组件286。
翼型件组件286可包括冷却空气回路330,平台冷却通道332和导流板334。导流板334可从壁356突出或联接至壁356,从而导流板334延伸进入冷却空气回路330的入口通道336。作为非限制性示例,导流板334可与平台入口350间隔开一上游距离351。
可选择地,导流板334可以包括径向拐点357。虽然在下游斜面或第二侧面345上示出,但是可以预期,径向拐点357可以在导流板34的上游斜面或第一侧面343上。
转弯360可以测量为第一中心线370和第二中心线372之间的角度374。转弯360的角度可以介于5到180度之间并包括5度和180度。
用于形成外壁118或基板的材料包括但不限于钢,难熔金属(例如钛)或基于镍,钴或铁的超级合金,以及陶瓷基复合材料。超级合金可以包括等轴晶,定向凝固和晶体结构的那些。基底可以通过多种方法成形,在非限制性示例中,包括增材制造,铸造,电铸或直接金属激光熔化。翼型件108可以是增材制造的部件。如本文所用,“增材制造”的部件将指通过增材制造(AM)工艺形成的部件,其中该部件通过连续沉积材料逐层构建。AM是一个恰当的名称,用来描述通过添加逐层添加的材料(无论材料是塑料,陶瓷还是金属)来构建3D对象的技术。AM技术可以利用计算机,3D建模软件(计算机辅助设计或CAD),机器设备和分层材料。生成CAD草图后,增材制造设备可以从CAD文件中读取数据,并铺设或添加连续的液体,粉末,片材或其他材料,以逐层的方式制造3D物体。应当理解,术语“增材制造”涵盖许多技术,包括诸如3D打印,快速原型(RP),直接数字制造(DDM),分层制造和增材制造之类的子集。可用于形成增材制造部件的增材制造的非限制性示例包括粉末床熔合,光固化,粘合剂喷射,材料挤出,定向能量沉积,材料喷射或片状层压。还可以预期,所采用的方法可以包括通过难熔金属,陶瓷或印刷塑料来印刷零件的底片,然后使用该底片来铸造部件。以逐层的方式制造3D对象。应当理解,术语“增材制造”涵盖许多技术,包括诸如3D打印,快速原型(RP),直接数字制造(DDM),分层制造和增材制造之类的子集合。可用于形成增材制造部件的增材制造的非限制性示例包括粉末床熔合,光固化,粘合剂喷射,材料挤压,定向能量沉积,材料喷射或片状层压。还可以预期,所采用的方法可以包括通过难熔金属,陶瓷或印刷塑料来印刷零件的底片,然后使用该底片来铸造部件。以逐层的方式制造3D对象。应当理解,术语“增材制造”涵盖许多技术,包括诸如3D打印,快速原型(RP),直接数字制造(DDM),分层制造和增材制造之类的子集。可用于形成增材制造部件的增材制造的非限制性示例包括粉末床熔合,桶光聚合,粘合剂喷射,材料挤出,定向能量沉积,材料喷射或片状层压。还设想采用的方法可以包括通过难熔金属,陶瓷或打印塑料来打印零件的底片,然后使用该底片来铸造部件。
本公开的益处包括通过将流动偏向另一气流从而使一股气流与颗粒分离。
导流板或冷却空气回路几何形状的另一个好处是空气动力学的好处,从而使冷却空气回路可以在较高的压力下供给。
另一个益处包括冷却空气回路中的导流板,该导流板可以引导冷却空气流从而使冷却空气流中少量颗粒到达平台。
该书面描述使用示例来描述本文所描述的本公开的各个方面,包括最佳模式,并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的各方面,包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。冷却空气回路的任何部分可包括横截面形状,该横截面形状包括但不限于圆形,椭圆形,圆角矩形,基本上正方形,泪珠状,三角形或其中的组合以形成不规则形状。本公开的各方面的可专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例的结构要素与权利要求的字面意义相同,则它们应包含在权利要求的范围内。
本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供:
1.一种用于涡轮发动机的翼型件组件,其中包括:平台,该翼型件组件包括平台,该平台具有相对的上表面和下表面,从下表面下垂的燕尾榫,翼型件,该翼型件从上表面延伸并且具有外壁,外壁限制内部并且限定压力侧和吸入侧,压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,根部与平台相邻;冷却空气回路,该冷却空气回路穿过燕尾榫并延伸到翼型件的内部;平台冷却通道,该平台冷却通道延伸到平台,并且具有与冷却空气回路流体联接的平台入口;和导流板,该导流板设置在平台入口上游的冷却空气回路中。
2.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板伸入冷却空气回路中。
3.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板减小冷却空气回路在导流板处的横截面面积的至少一个维度。
4.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,冷却空气回路在平台入口处的局部横截面小于减小的横截面面积。
5.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,冷却空气回路在平台入口处的局部横截面大于减小的横截面面积。
6.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板形成冷却气流离开冷却空气回路并进入平台冷却通道的平台入口的转弯。
7.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,转弯至少为5度。
8.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板是斜坡。
9.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,斜坡具有面向下游的倾斜表面。
10.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,倾斜表面遵循流过冷却空气回路的冷却气流的流线。
11.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,倾斜表面是线性的。
12.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,倾斜表面是非线性的。
13.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,翼型件是可旋转叶片。
14.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,翼型件是不可旋转的轮叶。
15.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,冷却空气回路,平台冷却通道或导流板包括至少一个孔,冷却气流中的颗粒能够通过至少一个孔离开翼型件组件。
16.一种用于涡轮发动机的翼型件组件,其中,包括:平台,该平台具有相对的第一表面和第二表面;翼型件,该翼型件从第一表面和第二表面之一延伸,并具有外壁,该外壁限制内部,并限定压力侧和吸入侧,压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,根部与第一表面和第二表面之一相邻;冷却空气回路,该冷却空气回路延伸到翼型件的内部;平台冷却通道,该平台冷却通道延伸到平台中,并具有流体联接到是是是冷却空气回路的平台入口;导流板,该导流板设置在平台入口上游的冷却空气回路中。
17.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板伸入冷却空气回路中。
18.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板至少局部减小冷却空气回路在导流板处的横截面面积,以限定减小的横截面面积。
19.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,冷却空气回路,平台冷却通道或导流板包括至少一个孔,冷却气流中的颗粒能够通过至少一个孔离开翼型件组件。
20.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板形成空气离开冷却空气回路并进入平台入口的转弯。
21.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,转弯为至少5度。
22.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板包括轮廓表面。
23.根据任何在前条项的翼型件组件,其中,导流板的轮廓表面包括拐点。
Claims (20)
1.一种用于涡轮发动机的翼型件组件,其特征在于,包括:
平台,所述平台具有相对的上表面和下表面;
燕尾榫,所述燕尾榫从所述下表面下垂;
翼型件,所述翼型件从所述上表面延伸并且具有外壁,所述外壁界定内部并且限定压力侧和吸入侧,所述压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,其中所述根部与所述平台相邻;
冷却空气回路,所述冷却空气回路穿过所述燕尾榫并延伸到所述翼型件的所述内部;
平台冷却通道,所述平台冷却通道延伸到所述平台,并且具有与所述冷却空气回路流体联接的平台入口;和
导流板,所述导流板设置在所述平台入口上游的所述冷却空气回路中。
2.根据权利要求1所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板伸入所述冷却空气回路中。
3.根据权利要求1所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板减小所述冷却空气回路在所述导流板处的横截面面积的至少一个维度。
4.根据权利要求3所述的翼型件组件,其特征在于,所述冷却空气回路在所述平台入口处的局部横截面小于减小的所述横截面面积。
5.根据权利要求3所述的翼型件组件,其特征在于,所述冷却空气回路在所述平台入口处的局部横截面大于减小的所述横截面面积。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板形成冷却气流离开所述冷却空气回路并进入所述平台冷却通道的所述平台入口的转弯。
7.根据权利要求6所述的翼型件组件,其特征在于,所述转弯至少为5度。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板是斜坡。
9.根据权利要求8所述的翼型件组件,其特征在于,所述斜坡具有面向下游的倾斜表面。
10.根据权利要求9所述的翼型件组件,其特征在于,所述倾斜表面遵循流过所述冷却空气回路的冷却气流的流线。
11.根据权利要求9所述的翼型件组件,其特征在于,所述倾斜表面是线性的。
12.根据权利要求9所述的翼型件组件,其特征在于,所述倾斜表面是非线性的。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述翼型件是可旋转叶片。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述翼型件是不可旋转的轮叶。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述冷却空气回路,所述平台冷却通道或所述导流板包括至少一个孔,冷却气流中的颗粒能够通过所述至少一个孔离开所述翼型件组件。
16.一种用于涡轮发动机的翼型件组件,其特征在于,包括:
平台,所述平台具有相对的第一表面和第二表面;
翼型件,所述翼型件从所述第一表面和所述第二表面之一延伸,并具有外壁,所述外壁界定内部,并限定压力侧和吸入侧,所述压力侧和吸入侧在前缘和后缘之间延伸以限定弦向方向,并在根部和尖端之间径向延伸以限定翼展方向,其中所述根部与所述第一表面和所述第二表面之一相邻;
冷却空气回路,所述冷却空气回路延伸到所述翼型件的所述内部;
平台冷却通道,所述平台冷却通道延伸到所述平台中,并具有流体联接到所述冷却空气回路的平台入口;和
导流板,所述导流板设置在所述平台入口上游的所述冷却空气回路中。
17.根据权利要求16所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板伸入所述冷却空气回路中。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板至少局部减小所述冷却空气回路在所述导流板处的横截面面积,以限定减小的横截面面积。
19.根据权利要求16至17中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述冷却空气回路,所述平台冷却通道或所述导流板包括至少一个孔,冷却气流中的颗粒能够通过所述至少一个孔离开所述翼型件组件。
20.根据权利要求16至17中任一项所述的翼型件组件,其特征在于,所述导流板形成空气离开所述冷却空气回路并进入所述平台入口的转弯。
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