CN204532441U - 用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴和燃气涡轮发动机 - Google Patents

用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴和燃气涡轮发动机 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴和燃气涡轮发动机。本申请和所得的专利提供了一种用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴。涡轮喷嘴可包括第一喷嘴导叶、第二喷嘴导叶和连接第一喷嘴导叶和第二喷嘴导叶的平台。平台可包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路。第一冷却通路可构造成沿第一方向引导第一冷却流体流，且第二冷却通路可构造成沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流。本申请和所得的专利还提供了一种用于冷却燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴的方法。

Description

用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴和燃气涡轮发动机
技术领域
本申请和所得的专利大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及涡轮喷嘴和用于冷却高操作温度下的燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴的方法。
背景技术
在燃气涡轮发动机中，热燃烧气体大体上从一个或更多个燃烧器穿过过渡件且沿热气体路径流动。多个涡轮级通常可沿热气体路径串联地设置，以便燃烧气体流过第一级喷嘴和动叶，且随后流过涡轮的后续级的喷嘴和动叶。以此方式，喷嘴可朝相应的动叶引导燃烧气体，从而导致动叶旋转且驱动负载(如发电机等)。燃烧气体可由包绕动叶的周向围带容纳，其还可有助于沿热气体路径引导燃烧气体。以此方式，涡轮喷嘴、动叶和围带可经历由沿热气体路径流动的燃烧气体引起的高温，这可导致在这些构件中形成热点和高热应力。由于燃气涡轮发动机的效率取决于其操作温度，故始终需要定位在热气体路径内和沿热气体路径定位的构件诸如涡轮喷嘴、动叶和围带能够在没有退化、故障或使用寿命缩短的情况下耐受越来越高的温度。
某些涡轮喷嘴(具体是中间和后续的涡轮级中的那些)可包括限定在喷嘴内以用于冷却目的的一个或更多个通路或腔。例如，冷却通路可取决于喷嘴的特定冷却需求而限定在内平台、外平台和/或涡轮喷嘴的导叶内，这可从涡轮的级到级而不同。根据某些构造，冷却通路可限定在涡轮喷嘴的热气体路径表面附近。以此方式，冷却通路可穿过涡轮喷嘴输送冷却流体(诸如，压缩机放出空气)来用于换热，以便将热气体路径表面附近区域的温度保持在可接受范围内。基于使冷却覆盖区域最大化的期望，冷却通路可较长且可具有复杂形状，诸如卷绕或曲折形状，包括多个圈或弯曲。然而，具有复杂形状的长冷却通路制造起来可能是复杂且昂贵的，且还可导致沿冷却通路的非期望的压力降。此外，此类冷却通路的热传递性能可显著不同，且因此优化适用的涡轮级的冷却通路可能是特别复杂的。
因此，期望改善的涡轮喷嘴，其包括用于冷却高操作温度下涡轮喷嘴的冷却通路构造。具体而言，此种冷却通路构造应使冷却覆盖区域最大化，同时使冷却通路的长度和复杂度最小化。以此方式，此种冷却通路构造应当使制造涡轮喷嘴的成本和复杂度最小化，且还应当使沿冷却通路的压力降最小化。此外，此种冷却通路构造应当使冷却通路的热传递性能的变化最小化，且因此应当使用于适用的涡轮级的冷却通路的优化容易。
实用新型内容
本申请和所得的专利因此提供了一种用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴。涡轮喷嘴可包括第一喷嘴导叶、第二喷嘴导叶和连接第一喷嘴导叶和第二喷嘴导叶的平台。平台可包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路。第一冷却通路可构造成沿第一方向引导第一冷却流体流，且第二冷却通路可构造成沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流。
本申请和所得的专利还提供了一种用于冷却燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴的方法。该方法包括以下步骤：提供涡轮喷嘴，其包括第一喷嘴导叶、第二喷嘴导叶和连接第一喷嘴导叶和第二喷嘴导叶的平台，平台包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路。该方法还包括使第一冷却流体流沿第一方向穿过第一冷却通路的步骤。该方法还可包括使第二冷却流体流沿与第一方向大致相反的第二方向穿过第二冷却通路的步骤。
本申请和所得的专利还提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机可包括压缩机、与压缩机连通的燃烧器，以及与燃烧器连通的涡轮。涡轮可包括以周向阵列布置的多个涡轮喷嘴。涡轮喷嘴中的各个可包括第一喷嘴导叶、第二喷嘴导叶，以及连接第一喷嘴导叶和第二喷嘴导叶的平台。平台可包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路。第一冷却通路可构造成沿第一方向引导第一冷却流体流，且第二冷却通路可构造成沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流。
在连同若干附图和所附权利要求时阅读以下详细描述之后，本申请和所得的专利的这些和其他特征和改善对于本领域技术人员而言将变得清楚。
附图说明
图1为包括压缩机、燃烧器和涡轮的燃气涡轮发动机的示意图。
图2为如可用于图1中的燃气涡轮发动机中的涡轮的一部分的示意图，示出了多个涡轮级。
图3为如可用于图2的涡轮中的涡轮喷嘴的示意图。
图4为如本文所述且如可用于图2的涡轮中的涡轮喷嘴的实施例的示意图，示出了由阴影线示出的冷却通路。
图5为如本文所述且如可用于图2的涡轮中的涡轮喷嘴的另一个实施例的示意图，示出了由阴影线示出的冷却通路。
图6为如本文所述且如可用于图2的涡轮中的涡轮喷嘴的另一个实施例的示意图，示出了由阴影线示出的冷却通路。
图7为如本文所述且如可用于图2的涡轮中的涡轮喷嘴的另一个实施例的示意图，示出了由阴影线示出的冷却通路。
部件列表
10 燃气涡轮发动机
15 压缩机
20 空气流
25 燃烧器
30 燃料流
35 燃烧气流
40 涡轮
45 轴
50 外部负载
52 涡轮级
54 热气体路径
56 第一级
58 第一级喷嘴
60 第一级动叶
62 第一级围带
64 第二级
66 第二级喷嘴
68 第二级动叶
70 第二级围带
72 第三级
74 第三级喷嘴
76 第三级动叶
78 第三级围带
80 涡轮喷嘴
82 喷嘴导叶
84 内平台
86 外平台
88 冷却腔
92 冷却仓室
100 涡轮喷嘴
102 第一喷嘴导叶
104 第二喷嘴导叶
106 内平台
108 前缘
110 后缘
111 侧缘
112 第一冷却通路
114 第二冷却通路
122 第一冷却腔
124 第二冷却腔
132 第一冷却流体流
134 第二冷却流体流
140 径向外表面
142 排气孔口
144 排气孔口
200 涡轮喷嘴
202 第一喷嘴导叶
204 第二喷嘴导叶
206 内平台
208 前缘
210 后缘
211 侧缘
212 第一冷却通路
214 第二冷却通路
222 第一冷却腔
224 第二冷却腔
232 第一冷却流体流
234 第二冷却流体流
240 径向外表面
242 排气孔口
244 排气孔口
300 涡轮喷嘴
302 第一喷嘴导叶
304 第二喷嘴导叶
306 内平台
308 前缘
310 后缘
311 侧缘
312 第一冷却通路
314 第二冷却通路
322 第一冷却腔
324 第二冷却腔
332 第一冷却流体流
334 第二冷却流体流
340 径向外表面
342 排气孔口
344 排气孔口
400 涡轮喷嘴
402 第一喷嘴导叶
404 第二喷嘴导叶
406 内平台
408 前缘
410 后缘
411 侧缘
412 第一冷却通路
414 第二冷却通路
422 第一冷却腔
424 第二冷却腔
432 第一冷却流体流
434 第二冷却流体流
440 径向外表面
442 排气孔口
444 排气孔口。
具体实施方式
现在参看附图，其中相似的标号遍及若干视图表示的相似元件，图1示出了如可在本文中使用的燃气涡轮发动机10的简图。燃气涡轮发动机10可包括压缩机15。压缩机15压缩进入空气流20。压缩机15将压缩机的空气流20输送至燃烧器25。燃烧器25使压缩的空气流20与加压的燃料流30混合，且点燃混合物来产生燃烧气流35。尽管仅示出了单个燃烧器25，但燃气涡轮发动机10可包括任何数目的燃烧器25。燃烧气流35又输送至涡轮40。燃烧气流35驱动涡轮40以便产生机械功。在涡轮40中产生的机械功通过轴45来驱动压缩机15，且驱动外部负载50，如发电机等。本文中可使用其他构造和其他构件。
燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种类型的合成气和/或其他类型的燃料。燃气涡轮发动机10可为由Schenectady, NewYork的General Electric Company提供的多个不同燃气涡轮发动机中的任一者，包括但不限于如7或9系列的重载燃气涡轮发动机等的那些。燃气涡轮发动机10可具有不同构造，且可使用其他类型的构件。本文中还可使用其他类型的燃气涡轮发动机。多个燃气涡轮发动机、其他类型的涡轮，和其他类型的发电设备也可一起用在本文中。尽管本文中示出了燃气涡轮发动机10，但本申请可适用于任何类型的涡轮机。
图2示出了涡轮40的一部分的示意图，其包括定位在燃气涡轮发动机10的热气体路径54中的多个级52。第一级56可包括多个沿周向间隔开的第一级喷嘴58和多个沿周向间隔开的第一级动叶60。第一级56还可包括沿周向延伸且围绕第一级动叶60的第一级围带62。第一级围带62可包括以环形布置定位在彼此附近的多个围带节段。以类似方式，第二级64可包括多个第二级喷嘴66、多个第二级动叶68，和包绕第二级动叶68的第二级围带70。此外，第三级72可包括多个第三级喷嘴74、多个第三级动叶76，和包绕第三级动叶76的第三级围带78。尽管涡轮40的一部分示为包括三个级52，但涡轮40可包括任何数目的级52。
图3示出了如可用于涡轮40的一个级52中的涡轮喷嘴80的示意图。大体上描述了喷嘴80可包括在内平台84与外平台86之间延伸的喷嘴导叶82。在一些实施例中，喷嘴80可包括在内平台84与外平台86之间延伸的两个或更多个喷嘴导叶82。如上所述，多个喷嘴80可以以周向阵列布置在涡轮40的级52内。以此方式，喷嘴导叶82可相对于涡轮40的中心轴线沿径向延伸，同时内平台84和外平台86相对于涡轮40的中心轴线沿周向延伸。相邻喷嘴80的内平台84可抵接彼此，且可形成热气体路径54的径向内边界。类似地，相邻喷嘴80的外平台86可抵接彼此，且可形成热气体路径54的径向外边界。
如图所示，涡轮喷嘴80可包括限定在喷嘴导叶82内且与冷却源连通的至少一个冷却腔88。涡轮喷嘴80还可包括限定在内平台84内且与冷却腔88连通的冷却仓室92。在涡轮40的操作期间，冷却流体流(如来自压缩机15的排出或抽出空气流)可进入冷却腔88中，且然后进入冷却仓室92中，以便冷却涡轮喷嘴80的期望部分。本文中可使用其他构件和其他构造。
图4示出了如可在本文中描述的涡轮喷嘴100的实施例的示意图。涡轮喷嘴100可用于涡轮40的一个级52中，且大体上可以与上文所述的涡轮喷嘴80类似的方式构造和布置，但这里在下文中描述了结构和功能方面的某些差异。涡轮喷嘴100可包括各自在内平台106与外平台(未示出)之间延伸的第一喷嘴导叶102和第二喷嘴导叶104。以此方式，内平台106可连接第一喷嘴导叶102和第二喷嘴导叶104，且外平台也可连接第一喷嘴导叶102和第二喷嘴导叶104。如图所示，内平台106可包括前缘108、后缘110和侧缘111。外平台可以以类似方式构造。
涡轮喷嘴100可包括限定在内平台106内的第一冷却通路112和分开的第二冷却通路114。以此方式，第一冷却通路112和第二冷却通路114可独立于彼此，使得第一冷却通路112不与第二冷却通路114流体连通。如图所示，第一冷却通路112可与限定在第一喷嘴导叶102内的第一冷却腔122流体连通，且第二冷却通路114可与限定在第二喷嘴导叶104内的第二冷却腔124流体连通。以此方式，第一冷却通路112可构造成从第一冷却腔122接收冷却流体，且第二冷却通路114类似地可构造成从第二冷却腔124接收冷却流体。在一些实施例中，多个第一冷却腔122可限定在第一喷嘴导叶102内，且多个第二冷却腔124可限定在第二喷嘴导叶104内。尽管第一冷却通路112和第二冷却通路114在本文中可描述为限定在内平台106内，但冷却通路112,114备选地可以以类似方式限定在涡轮喷嘴100的外平台内。
在涡轮40的操作期间，冷却流体(如来自压缩机15的排出或抽出空气)可被引导至涡轮喷嘴100的第一冷却腔122和第二冷却腔124中的各个中。引导到第一冷却腔122中的冷却流体的至少一部分可进入第一冷却通路112中且穿过第一冷却通路112，从而形成第一冷却流体流132。引导到第二冷却腔124中的冷却流体的至少一部分类似地可进入第二冷却通路114且穿过第二冷却通路114，从而形成第二冷却流体流134。以此方式，第一冷却流体流132和第二冷却流体流134可与内平台106的包绕第一冷却通路112和第二冷却通路114的区域换热，以便将该区域的温度保持在可接受范围内。
如图4中所示，第一冷却通路112可构造成在第一冷却通路112的至少一部分中沿第一方向引导第一冷却流体流132。例如，第一冷却通路112可构造成在第一冷却通路112的至少一部分中朝第二喷嘴导叶104沿第一方向引导第一冷却流体流132。第二冷却通路114可构造成在第二冷却通路114的至少一部分中沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流134。例如，第二冷却通路114可构造成在第二冷却通路114的至少一部分中朝第一喷嘴导叶102沿第二方向引导第二冷却流体流134。
在一些实施例中，第一冷却通路112和第二冷却通路114可定位在内平台106的热气体路径表面附近。例如，第一冷却通路112和第二冷却通路114可定位在内平台106的径向外表面140附近。此外，在一些实施例中，如图所示，第一冷却通路112和第二冷却通路114可定位在内平台106的前缘108附近。根据图4的实施例，第一冷却通路112可在第二冷却通路114上游延伸，但该构造在其他实施例中可相反。在一些实施例中，第一冷却通路112和第二冷却通路114可相对于涡轮40的中心轴线以径向方式至少部分地彼此重叠。
第一冷却通路112和第二冷却通路114可构造成分别经由一个或更多个排气孔口142,144排出第一冷却流体流132和第二冷却流体流134。如图所示，排气孔口142,144可限定在内平台106的径向外表面140中，使得冷却流体流132,134可用于膜冷却径向外表面140。在一些实施例中，排气孔口142,144可沿内平台106的前缘108、后缘110或侧缘111限定，使得可围绕其吹扫冷却流体流132,134。
图5示出了如可在本文中描述的涡轮喷嘴200的另一个实施例的示意图。涡轮喷嘴200包括与上文参照涡轮喷嘴100所述的那些对应的各种特征，这些特征在图5中以对应的数字标出，且以下在本文中不会进一步详细描述。涡轮喷嘴200可用于涡轮40的一个级52中，且可包括第一喷嘴导叶202、第二喷嘴导叶204和内平台206，内平台206包括前缘208、后缘210和侧缘211。内平台206可包括与第一冷却腔222流体连通的第一冷却通路212，以及与第二冷却腔224流体连通的分开的第二冷却通路214。在一些实施例中，多个第一冷却腔222可限定在第一喷嘴导叶202内，且多个第二冷却腔224可限定在第二喷嘴导叶204内。
如图5中所示，第一冷却通路212可构造成在第一冷却通路212的至少一部分中沿第一方向引导第一冷却流体流232。例如，第一冷却通路212可构造成在第一冷却通路212的至少一部分中朝第二喷嘴导叶204沿第一方向引导第一冷却流体流232。此外，第一冷却通路212可构造成在第一冷却通路212的至少一部分中朝内平台206的前缘208沿第一方向引导第一冷却流体流232。第二冷却通路214可构造成在第二冷却通路214的至少一部分中沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流234。例如，第二冷却通路214可构造成在第二冷却通路214的至少一部分中朝第一喷嘴导叶202沿第二方向引导第二冷却流体流234。此外，第二冷却通路214可构造成在第二冷却通路214的至少一部分中朝内平台206的后缘210沿第二方向引导第二冷却流体流234。
在一些实施例中，冷却通路212,214可定位在内平台206的热气体路径表面(诸如内平台206的径向外表面240)附近。此外，在一些实施例中，冷却通路212,214的至少一部分可定位在内平台206的前缘208附近。在一些实施例中，第二冷却通路214可在第一冷却通路212上游延伸，但该构造在其他实施例中可相反。根据图5的实施例，第一冷却通路212和第二冷却通路214可与彼此至少部分地啮合。例如，如图所示，第一冷却通路212的部分可与第二冷却通路214的对应部分交错。
第一冷却通路212和第二冷却通路214可构造成分别经由一个或更多个排气孔口242,244排出第一冷却流体流232和第二冷却流体流234。如图所示，排气孔口242,244可限定在内平台206的径向外表面240中，使得冷却流体流232,234可用于膜冷却径向外表面240。在一些实施例中，排气孔口242,244可沿内平台206的前缘208、后缘210或侧缘211限定，使得可围绕其吹扫冷却流体流232,234。
图6示出了如可在本文中描述的涡轮喷嘴300的另一个实施例的示意图。涡轮喷嘴300包括与上文参照涡轮喷嘴100所述的那些对应的各种特征，这些特征在图6中以对应的数字标出，且以下在本文中不会进一步详细描述。涡轮喷嘴300可用于涡轮40的一个级52中，且可包括第一喷嘴导叶302、第二喷嘴导叶304和内平台306，内平台306包括前缘308、后缘310和侧缘311。内平台306可包括与第一冷却腔322流体连通的第一冷却通路312，以及与第二冷却腔324流体连通的分开的第二冷却通路314。在一些实施例中，多个第一冷却腔322可限定在第一喷嘴导叶302内，且多个第二冷却腔324可限定在第二喷嘴导叶304内。
如图6中所示，第一冷却通路312可构造成在第一冷却通路312的至少一部分中沿第一方向引导第一冷却流体流332。例如，第一冷却通路312可构造成在第一冷却通路312的至少一部分中朝第二喷嘴导叶304沿第一方向引导第一冷却流体流332。此外，第一冷却通路312可构造成在第一冷却通路312的至少一部分中朝内平台306的前缘308沿第一方向引导第一冷却流体流332。第二冷却通路314可构造成在第二冷却通路314的至少一部分中沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流334。例如，第二冷却通路314可构造成在第二冷却通路314的至少一部分中朝第一喷嘴导叶302沿第二方向引导第二冷却流体流334。此外，第二冷却通路314可构造成在第二冷却通路314的至少一部分中朝内平台306的后缘310沿第二方向引导第二冷却流体流334。
在一些实施例中，冷却通路312,314可定位在内平台306的热气体路径表面(诸如内平台306的径向外表面340)附近。此外，在一些实施例中，冷却通路312,314的至少一部分可定位在内平台306的前缘308附近。在一些实施例中，第一冷却通路312可在第二冷却通路314上游延伸，但该构造在其他实施例中可相反。根据图6的实施例，第一冷却通路312和第二冷却通路314可相对于涡轮40的中心轴线以径向方式至少部分地彼此重叠。例如，如图所示，第一冷却通路312的至少一部分可相对于第二冷却通路314的部分定位在径向外侧。
第一冷却通路312和第二冷却通路314可构造成分别经由一个或更多个排气孔口342,344排出第一冷却流体流332和第二冷却流体流334。如图所示，排气孔口342可限定在内平台306的径向外表面340中，使得第一冷却流体流332可用于膜冷却径向外表面340。在一些实施例中，排气孔口342可定位在内平台306的前缘308附近。在一些实施例中，排气孔口344可沿内平台306的前缘308、后缘310或侧缘311限定，使得可围绕其吹扫第二冷却流体流344。
图7示出了如可在本文中描述的涡轮喷嘴400的另一个实施例的示意图。涡轮喷嘴400包括与上文参照涡轮喷嘴100所述的那些对应的各种特征，这些特征在图7中以对应的数字标出，且以下在本文中不会进一步详细描述。涡轮喷嘴400可用于涡轮40的一个级52中，且可包括第一喷嘴导叶402、第二喷嘴导叶404和内平台406，内平台406包括前缘408、后缘410和侧缘411。内平台406可包括与第一冷却腔422流体连通的第一冷却通路412，以及与第二冷却腔424流体连通的分开的第二冷却通路414。在一些实施例中，多个第一冷却腔422可限定在第一喷嘴导叶402内，且多个第二冷却腔424可限定在第二喷嘴导叶404内。
如图7中所示，第一冷却通路412可构造成在第一冷却通路412的至少一部分中沿第一方向引导第一冷却流体流432。例如，第一冷却通路412可构造成在第一冷却通路412的至少一部分中朝第二喷嘴导叶404沿第一方向引导第一冷却流体流432。此外，第一冷却通路412可构造成在第一冷却通路412的至少一部分中朝第一喷嘴导叶402沿第一方向引导第一冷却流体流432。第二冷却通路414可构造成在第二冷却通路414的至少一部分中沿与第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流434。例如，第二冷却通路414可构造成在第二冷却通路414的至少一部分中朝第一喷嘴导叶402沿第二方向引导第二冷却流体流434。此外，第二冷却通路414可构造成在第二冷却通路414的至少一部分中朝第二喷嘴导叶404沿第二方向引导第二冷却流体流434。
在一些实施例中，冷却通路412,414可定位在内平台406的热气体路径表面(诸如内平台406的径向外表面440)附近。此外，在一些实施例中，冷却通路412,414的至少一部分可定位在内平台406的前缘408附近。在一些实施例中，第一冷却通路412可在第二冷却通路414上游延伸，但该构造在其他实施例中可相反。根据图7的实施例，第一冷却通路412和第二冷却通路414可以相对于涡轮40的中心轴线以径向方式至少部分地彼此重叠。例如，如图所示，第二冷却通路414的至少一部分可相对于第二冷却通路414的部分定位在径向外侧。此外，根据图7的实施例，第一冷却通路412和第二冷却通路414可至少部分地与彼此缠绕。例如，第一冷却通路412和第二冷却通路414各自可具有曲折形状，且冷却通路412,414的正弦曲线曲率可偏移，使得如图所示，第一冷却通路412的部分可定位在第二冷却通路414的对应部分之间。
第一冷却通路412和第二冷却通路414可构造成分别经由一个或更多个排气孔口442,444排出第一冷却流体流432和第二冷却流体流434。在一些实施例中，排气孔口442,444可沿内平台406的前缘408、后缘410或侧缘411限定，使得可围绕其吹扫冷却流体流432,434。在其他实施例中，排气孔口442,444可限定在内平台406的径向外表面440中，使得冷却流体流432,434可用于膜冷却径向外表面440。
因此，本文所述的实施例提供了一种改善的涡轮喷嘴，其包括用于冷却高操作温度下的涡轮喷嘴的冷却通路构造。如上文所述，涡轮喷嘴可包括限定在连接第一喷嘴导叶和第二喷嘴导叶的平台内的第一冷却通路和第二冷却通路。第一冷却通路可构造成沿第一方向引导第一冷却流体流，且第二冷却通路可构造成沿与第一方向相反的第二方向引导第二冷却流体流。因此，冷却通路可提供冷却流体流的逆流构造，这可使冷却覆盖的区域最大化，同时使冷却通路中的各个的长度和复杂度最小化。以此方式，冷却通路构造可使制造涡轮喷嘴的成本和复杂度最小化，且还可使沿冷却通路的压力降最小化。此外，冷却通路构造可使冷却通路的热传递性能的变化最小化，且因此应当使用于适用的涡轮级的冷却通路的优化容易。最终，冷却通路构造可允许涡轮喷嘴耐受高操作温度而没有退化、故障或使用寿命的缩短，且可增强涡轮和整个燃气涡轮发动机的效率。
应当清楚的是，前述内容仅涉及本申请和所得的专利的某些实施例。在不脱离由以下权利要求及其等同物限定的本实用新型的总体精神和范围的情况下，本领域技术人员可在本文中作出许多变化和改型。

Claims (19)

1. 一种用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴，所述涡轮喷嘴包括：
第一喷嘴导叶；
第二喷嘴导叶；和
平台，其连接所述第一喷嘴导叶和所述第二喷嘴导叶，所述平台包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路；
其中，所述第一冷却通路构造成沿第一方向引导第一冷却流体流；并且
其中，所述第二冷却通路构造成沿与所述第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流。
2. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路与限定在所述第一喷嘴导叶内的第一冷却腔连通，并且其中，所述第二冷却通路与限定在所述第二喷嘴导叶内的第二冷却腔连通。
3. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地与彼此啮合。
4. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地彼此重叠。
5. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地与彼此缠绕。
6. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路定位在所述平台的热气体路径表面附近。
7. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路定位在所述平台的前缘附近。
8. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路定位在所述第一喷嘴导叶的吸力侧和所述第二喷嘴导叶的压力侧上或所述第一喷嘴导叶与所述第二喷嘴导叶之间。
9. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路构造成朝所述第二喷嘴导叶沿所述第一方向引导所述第一冷却流体流，并且其中，所述第二冷却通路构造成朝所述第一喷嘴导叶沿所述第二方向引导所述第二冷却流体流。
10. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路构造成朝所述平台的前缘沿所述第一方向引导所述第一冷却流体流，并且其中，所述第二冷却通路构造成朝所述平台的后缘沿所述第二方向引导所述第二冷却流体流。
11. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路构造成沿所述平台的热气体路径表面排出所述第一冷却流体流，并且其中，所述第二冷却通路构造成沿所述平台的热气体路径表面排出所述第二冷却流体流。
12. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述第一冷却通路构造成沿所述平台的边缘排出所述第一冷却流体流，并且其中，所述第二冷却通路构造成沿所述平台的热气体路径表面排出所述第二冷却流体流。
13. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述平台为内平台，并且其中，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路定位在所述内平台的径向外表面附近。
14. 根据权利要求1所述的涡轮喷嘴，其特征在于，所述平台为外平台，并且其中，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路定位在所述外平台的径向内表面附近。
15. 一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机；
燃烧器，其与所述压缩机连通；和
涡轮，其与所述燃烧器连通，所述涡轮包括以周向阵列布置的多个涡轮喷嘴，所述涡轮喷嘴中的各个包括：
第一喷嘴导叶；
第二喷嘴导叶；和
平台，其连接所述第一喷嘴导叶和所述第二喷嘴导叶，所述平台包括限定在其中的第一冷却通路和分开的第二冷却通路；
其中，所述第一冷却通路构造成沿第一方向引导第一冷却流体流；并且
其中，所述第二冷却通路构造成沿与所述第一方向大致相反的第二方向引导第二冷却流体流。
16. 根据权利要求15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一冷却通路与限定在所述第一喷嘴导叶内的第一冷却腔连通，并且其中，所述第二冷却通路与限定在所述第二喷嘴导叶内的第二冷却腔连通。
17. 根据权利要求15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地与彼此啮合。
18. 根据权利要求15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地彼此重叠。
19. 根据权利要求15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一冷却通路和所述第二冷却通路至少部分地与彼此缠绕。
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