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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Der hierin offenbarte Gegenstand bezieht sich auf heißgasbeaufschlagte Komponenten innerhalb der Turbine eines Gasturbinentriebwerks und genauer, aber nicht einschränkend, auf die Innenstruktur und Kühlkonfiguration von unbeweglichen Ummantelungen, die um Turbinenrotorschaufeln ausgebildet ist.
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Gasturbinentriebwerke schließen Verdichter- und Turbinenabschnitte ein, in denen Schaufelkränze in Stufen axial gestapelt sind. Jede Stufe schließt in der Regel einen Kranz von in Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln, die fest montiert sind, und einen Kranz von Laufschaufeln, die sich um eine mittlere Turbinenachse oder -welle drehen ein. Im Betrieb werden im Allgemeinen die Verdichterlaufschaufeln um die Welle gedreht und verdichten zusammen mit den Leitschaufeln einen Luftstrom. Diese Druckluftzufuhr wird dann in einer Brennkammer verwendet, um eine Brennstoffzufuhr zu verbrennen. Der sich ergebende Strom von heiß expandierenden Verbrennungsgasen, der oft als Arbeitsfluid bezeichnet wird, wird dann durch den Turbinenabschnitt des Triebwerks expandiert. Innerhalb der Turbine wird das Arbeitsfluid durch die Leitschaufeln auf die Laufschaufeln umgelenkt, um eine Drehung zu bewirken. Unbewegliche Ummantelungen können um die Rotorschaufeln herum konstruiert sein, um eine Grenze des Heißgaspfads zu definieren. Die Rotorschaufeln sind mit einer Zentralwelle derart verbunden, dass die Rotation der Rotorschaufeln die Welle dreht und auf diese Weise die Energie des Kraftstoffs in die mechanische Energie der rotierenden Welle umgewandelt wird, die beispielsweise dazu verwendet werden kann, die Rotorschaufeln des Verdichters zu drehen, um die für die Verbrennung benötigte Druckluftzufuhr zu erzeugen, sowie die Spulen eines Generators zu drehen, um elektrische Energie zu erzeugen. Im Betrieb werden viele der Komponenten innerhalb des Heißgaspfades aufgrund der hohen Temperaturen, der Arbeitsfluidgeschwindigkeit und der Motordrehzahl durch extreme mechanische und thermische Belastungen stark beansprucht.
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Viele industrielle Anwendungen, wie etwa jene mit Energieerzeugung und in der Luftfahrt, bauen noch immer stark auf Gasturbinentriebwerke, und aus diesem Grund ist die Entwicklung von effizienteren Triebwerken fortlaufend. Selbst zunehmende Fortschritte in der Maschinenleistung, -effizienz oder -kostengünstigkeit sind in den um diese Technologie herum entwickelten Wettbewerbsmärkten sinnvoll. Während mehrere Strategien zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Gasturbinen bekannt sind - zum Beispiel die Vergrößerung des Triebwerks, der Zündtemperaturen oder Drehzahlen -, belastet jede zusätzlich im Allgemeinen heißgasbeaufschlagte Komponenten, die bereits hoch beansprucht werden. Dementsprechend bleibt ein Bedarf für verbesserte Vorrichtungen, Verfahren und/oder Systeme, die in der Lage sind, diesen betrieblichen Anspruch zu verringern oder alternativ die Beständigkeit der Komponenten zu verbessern, um diesem besser standzuhalten.
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Zum Beispiel beanspruchen extreme Temperaturen des Heißgaspfads unbewegliche Ummantelungen, die um Reihen von Rotorschaufeln herum gebildet sind, was eine Degradation der Komponente und eine Verkürzung von deren Nutzungsdauer verursacht. Es werden neue Ummantelungskonzepte benötigt, welche die Kühlmitteleffizienz optimieren, während sie auch kostengünstig in der Konstruktion, dauerhaft, und flexibel in der Anwendung sind. Insbesondere stellen Ummantelungskühlstrategien und interne Konfigurationen, welche Kühlmittelwirksamkeit, strukturelle Robustheit, Teilelebensdauer und Motorwirkungsgrad maximieren, wertvolle Technologie dar.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine heißbeaufschlagte Komponente zur Verwendung in einer Turbine eines Gasturbinentriebwerks. Die heißgasbeaufschlagte Komponente kann Folgendes einschließen: eine Zielaußenfläche; eine gegenüberliegende Außenfläche, die der Zielaußenfläche entlang der heißgasbeaufschlagten Komponente gegenüberliegt; Oberflächenöffnungen, die durch die gegenüberliegende Außenfläche gebildet sind; einen Zielinnenbereich, der angrenzend an die Zielaußenfläche durch einen vorbestimmten Abstand definiert ist, der senkrecht zu der Zielaußenfläche angenommen wird; und eine Kühlkonfiguration, die einen zweiten Kanaltyp einschließt. Der zweite Kanaltyp kann Folgendes einschließen: einen nicht durchgehenden Strömungskanal, der sich in Längsrichtung zwischen einem an einem ersten Ende angeordneten toten Ende und einem an einem zweiten Ende angeordneten toten Ende erstreckt; seitliche Öffnungen, die in Längsrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des zweiten Kanaltyps beabstandet sind, wobei die seitlichen Öffnungen des zweiten Kanaltyps mit jeweiligen der Oberflächenöffnungen verbunden sind; und einen Pfad, der durch den Zielinnenbereich definiert ist, der zwischen Tälern und Spitzen variabel ist, die in Längsrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des zweiten Kanaltyps beabstandet sind, wobei sich der zweite Kanaltyp näher an der Zielaußenfläche bei den Täler befindet als die Spitzen.
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Die vorliegende Anmeldung beschreibt ferner eine Turbine eines Gasturbinentriebwerks mit einem inneren Ummantelungssegment, das Folgendes einschließt: eine Zielaußenfläche; einen Zielinnenbereich, der angrenzend an die Zielaußenfläche definiert ist; und eine Kühlkonfiguration, die eine Kanalpaarung einschließt, bei der ein erster Kanaltyp mit einem zweiten Kanaltyp gepaart ist. Der erste Kanaltyp kann einschließen: einen durchgehenden Strömungskanal, der sich in Längsrichtung zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt; einen Zielabschnitt, der sich durch den Zielinnenbereich erstreckt und darin angeordnet ist (wobei sich der Zielabschnitt des ersten Kanaltyps in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt); und seitliche Öffnungen, die in Längsrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Zielabschnitts beabstandet sind. Der erste Kanaltyp kann einen Pfad innerhalb des Zielinnenbereichs definieren, der von der Zielaußenfläche um einen Abstand versetzt ist, der größer als ein vorbestimmter Mindestversatz ist. Der zweite Kanaltyp kann Folgendes einschließen: einen nicht durchgehenden Strömungskanal, der sich in Längsrichtung zwischen einem an einem ersten Ende angeordneten toten Ende und einem an einem zweiten Ende angeordneten toten Ende erstreckt; und seitliche Öffnungen, die in Längsrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des zweiten Kanaltyps beabstandet sind. Die seitlichen Öffnungen des zweiten Kanaltyps können mit jeweiligen der seitlichen Öffnungen des ersten Kanaltyps verbunden sein. Der zweite Kanaltyp kann einen Pfad innerhalb des Zielinnenbereichs definieren, der zwischen Tälern und Spitzen variabel ist, die in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des zweiten Kanaltyps beabstandet sind. Der zweite Kanaltyp kann sich bei den Tälern näher an der Zielaußenfläche befinden als an den Spitzen. Bei jedem der Täler kann sich der zweite Kanaltyp in einem Abstand von der Zielaußenfläche befinden, der kleiner als der vorbestimmte Mindestversatz ist.
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Figurenliste
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Diese und andere Merkmale dieser Offenbarung werden durch sorgfältiges Studium der folgenden detaillierteren Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden und geschätzt, für die gilt:
- 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks, in dem Ummantelungen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können;
- 2 ist eine Seitenansicht eines Heißgaspfads mit einer Rotorschaufel und einer unbeweglichen Ummantelung;
- 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines vereinfachten inneren Ummantelungssegments zum Beschreiben von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines vereinfachten inneren Ummantelungssegments, das eine Kühlkonfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließt,
- 5 ist eine Draufsicht auf das Ummantelungssegment von 4;
- 6 ist eine verbesserte Querschnittsansicht eines inneren Ummantelungssegments, das eine Kühlkonfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
- 7 ist die Querschnittsansicht des inneren Ummantelungssegments von 6, die eine Kühlkonfiguration der vorliegenden Erfindung während eines beispielhaften Betriebszustands veranschaulicht;
- 8 ist eine perspektivische Querschnittsansicht mit transparenten Elementen eines inneren Ummantelungssegments, das eine alternative Kühlkonfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließt;
- 9 ist eine erweiterte Ansicht der Kühlkonfiguration von 8;
- 10 ist eine Querschnittsansicht eines inneren Ummantelungssegments, das eine Kühlkonfiguration gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist;
- 11 ist die Querschnittsansicht des inneren Ummantelungssegments von 10, die eine Kühlkonfiguration der vorliegenden Erfindung während eines beispielhaften Betriebszustands veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Kühlen von Komponenten einer Turbine, insbesondere eines inneren Ummantelungssegments, die entlang eines Heißgaspfads angeordnet sind. Wie ersichtlich, schließt das innere Ummantelungssegment der vorliegenden Erfindung eine Kühlkonfiguration ein, in der bestimmte Kanäle im Inneren des inneren Ummantelungssegments ausgebildet sind.
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Wie hierin verwendet, sind „stromabwärts“ und „stromaufwärts“ Begriffe, die eine Strömungsrichtung eines Fluids durch einen Kanal oder Durchgang angeben. Somit nimmt zum Beispiel der Begriff „stromabwärts“ auf die Strömung des Arbeitsfluids durch die Turbine auf eine Richtung Bezug, die im Allgemeinen der Richtung der Strömung entspricht, und der Begriff „stromaufwärts“ nimmt im Allgemeinen auf die Richtung Bezug, die der Strömungsrichtung entgegengesetzt ist. Der Begriff „radial“ nimmt auf eine Bewegung oder Position senkrecht zu einer Achse oder Mittellinie Bezug. Er kann hilfreich sein, Teile zu beschreiben, die sich in Bezug auf eine Achse in unterschiedlichen radialen Positionen befinden. Wenn eine erste Komponente näher an der Achse liegt als eine zweite Komponente, kann in diesem Fall hierin festgestellt werden, dass die erste Komponente sich „radial einwärts“ oder „nach innen“ zu der zweiten Komponente befindet. Wenn sich andererseits die erste Komponente weiter von der Achse entfernt als die zweite Komponente befindet, kann hier angegeben werden, dass die erste Komponente „radial außen“ oder „außen“ zur zweiten Komponente liegt. Der Begriff „axial“ bezieht sich auf eine Bewegung oder Position parallel zu einer Achse. Der Begriff „in Umfangsrichtung“ schließlich bezieht sich auf eine Bewegung oder Position rund um eine Achse.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist 1 ein Blockdiagramm eines Gasturbinensystems oder -triebwerks (oder „Gasturbine“) 10. Wie nachstehend ausführlich beschrieben, kann Gasturbine 10 Ummantelungssegmente mit Kühlkanälen verwenden, die Spannungsmodi in derartigen heißgasbeaufschlagten Komponenten reduzieren und die Effizienz des Triebwerks verbessern. Gasturbine 10 kann flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verwenden, wie etwa Erdgas und/oder ein wasserstoffreiches Synthesegas. Wie dargestellt, saugen Brennstoffdüsen 12 eine Brennstoffzufuhr 14 an, mischen den Brennstoff mit einem Oxidationsmittel, wie etwa Luft, Sauerstoff, sauerstoffangereicherter Luft, sauerstoffreduzierter Luft oder einer beliebigen Kombination davon. Nach dem Mischen von Brennstoff und Luft verteilen die Brennstoffdüsen 12 das Brennstoff-Luft-Gemisch in einem für optimale Verbrennung, Emissionen, Brennstoffverbrauch und Leistungsabgabe geeigneten Verhältnis in eine Brennkammer 16.
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Gasturbine 10 kann eine oder mehrere Brennstoffdüsen 12 einschließen, die sich innerhalb einer oder mehrerer Brennkammern 16 befinden. Das Brennstoff-Luft-Gemisch verbrennt in einer Kammer innerhalb der Brennkammer 16, wodurch heiße, unter Druck stehende Abgase erzeugt werden. Brennkammer 16 leitet die Abgase (z.B. heißes Druckgas) durch ein Übergangsstück in abwechselnde Reihen unbeweglicher Statorschaufeln und rotierender Rotorschaufeln, was eine Rotation eines Turbinenabschnitts oder einer Turbine 18 innerhalb eines Turbinengehäuses bewirkt. Die Abgase expandieren durch die Turbine 18 und strömen zu einem Abgasauslass 20. Wenn die Abgase durch Turbine 18 strömen, zwingen die Gase die Rotorschaufeln, eine Welle 22 zu drehen. Welle 22 kann Turbine 18 funktionsfähig mit einem Verdichter 24 verbinden. Es versteht sich, dass Welle 22 eine Mittelachse von Gasturbine 10, z.B. Turbine 18 und Verdichter 24, definiert. Relativ zur Mittelachse ist eine Achsrichtung 30 definiert, die eine Bewegung entlang der Mittelachse darstellt, ist eine Radialrichtung 31 definiert, die eine Bewegung zur Mittelachse hin oder von ihr weg darstellt, und ist eine Umfangsrichtung 32 definiert, die eine Bewegung um die Mittelachse darstellt.
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Verdichter 24 schließt auch Schaufeln ein, die mit der Welle 22 verbunden sind. Wenn sich Welle 22 dreht, drehen sich auch die Schaufeln innerhalb des Verdichters 24, wodurch Luft von einem Lufteinlass 26 durch den Verdichter 24 und in die Brennstoffdüsen 12 und/oder die Brennkammer 16 verdichtet wird. Ein Teil der Druckluft (z.B. abgegebene Luft) vom Verdichter 24 kann zur Turbine 18 oder ihren Komponenten umgeleitet werden, ohne durch Brennkammer 16 zu gelangen. Die abgegebene Luft kann als Kühlmittel zum Kühlen von Turbinenkomponenten, wie etwa Ummantelungen und Düsen am Stator, zusammen mit Rotorschaufel, Scheiben und Abstandshaltern am Rotor verwendet werden. Welle 22 kann auch mit einer Last 28 verbunden sein, die ein Fahrzeug oder eine unbewegliche Last sein kann, wie etwa ein Propeller an einem Flugzeug oder ein elektrischer Generator in einem Kraftwerk.
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Turbine 18 kann ein oder mehrere Ummantelungssegmente (z.B. inneren Ummantelungssegmente) mit einer internen Kühlkonfiguration (oder „Kühlkonfiguration“) einschließen, die Kühlkanäle zum Steuern der Temperatur während des Betriebs einschließt. Wie ersichtlich, kann die Kühlkonfiguration der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, um innere Ummantelungssegmente effizient zu kühlen, während gleichzeitig die Ummantelung vor bestimmten Arten von Degradation geschützt wird, indem Abschnitte der Kühlversorgung zu Bereichen umgeleitet werden, in denen diese Degradation beginnt. Auf diese Weise kann die Kühlkonfiguration der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, um Notfallmodi in heißgasbeaufschlagten Komponenten, wie etwa inneren Ummantelungssegmenten, zu reduzieren und dadurch die Lebensdauer der Komponenten zu verlängern, indem die Geschwindigkeit, mit der die Degradation fortschreitet, verhindert oder verlangsamt wird.
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2 zeigt einen beispielhaften Axialschnitt eines Heißgaspfads 38, wie er in Turbine 18 einer Gasturbine eingeschlossen sein kann. Wie gezeigt, kann Heißgaspfad 38 mehrere heißgasbeaufschlagte Komponenten einschließen, einschließlich einer Rotorschaufel 33 und eines unbeweglichen Ummantelungssegments 34. Rotorschaufel 33 kann Teil einer Reihe von Rotorschaufeln sein, die in serieller Strömungsbeziehung axial hinter oder stromabwärts einer Reihe von stationären Turbinenstatorschaufeln (nicht gezeigt) angeordnet sein können. Ummantelungssegment 34 kann in Umfangsrichtung und radial auswärts (oder „nach außen“) von Rotorschaufel 33 angeordnet sein. Wie veranschaulicht, kann Ummantelungssegment 34 ein inneres Ummantelungssegment 35 einschließen, das sich radial einwärts (oder „nach innen“) eines äußeren Ummantelungssegments 36 befindet. Ein Hohlraum 37 kann zwischen den inneren und äußeren Ummantelungssegmenten 35, 36 ausgebildet sein. In der Regel wird Kühlluft dem Hohlraum 37 durch einen oder mehrere Kühlmittelzufuhrkanäle 39 bereitgestellt, die durch das äußere Ummantelungssegment 36 gebildet sind. Wie ersichtlich, kann diese Kühlluft dann in Kühlkanäle oder -durchlässe geleitet werden, die durch das Innere des inneren Ummantelungssegments 35 gebildet sind.
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Es versteht sich, dass jedes Ummantelungssegment 34 ein oder mehrere innere und äußere Ummantelungssegmente 35, 36 einschließen kann. Mehrere Ummantelungssegmente 34 können in Umfangsrichtung gestapelt sein, um einen Ummantelungsring zu bilden, der gerade außerhalb der Reihe von Rotorschaufeln angeordnet ist, wobei jedes der Ummantelungssegmente 34 ein oder mehrere innere Ummantelungssegmente 35 aufweist, die mit einem oder mehreren äußeren Ummantelungssegmenten 36 gekoppelt sind. Innerhalb dieser Anordnung können die inneren Ummantelungssegmente 35 in Umfangsrichtung gestapelt sein, so dass sie zusammen die Reihe von Rotorschaufeln 33 umgeben, wobei ein schmaler radialer Spalt dazwischen gebildet ist. Angesichts dieser Anordnung können das innere Ummantelungssegment 35 und das äußere Ummantelungssegment 36 eine bogenförmige Form und/oder bogenförmige Oberflächen aufweisen.
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In Bezug auf allgemeine Konfiguration und Ausrichtung innerhalb von Turbine 18 kann das innere Ummantelungssegment 35 so beschrieben werden, dass es eine stromaufwärtige oder Vorderkante 44 aufweist, die einer stromabwärtigen oder Hinterkante 46 gegenüberliegt. Das innere Ummantelungssegment 35 kann ferner eine erste Umfangskante 48 einschließen, die einer zweiten Umfangskante 50 gegenüberliegt, wobei sich sowohl die erste als auch die zweite Umfangskante 48, 50 zwischen der Vorderkante 44 und der Hinterkante 46 erstrecken. Das innere Ummantelungssegment 35 ist auch zwischen einem Paar gegenüberliegender seitlicher Seiten oder Flächen 52, 54 definiert, die sich zwischen den Vorder- und Hinterkanten 44, 46 und ersten und zweiten Umfangskanten 48, 50 erstrecken. Wie hierin verwendet, schließen die gegenüberliegende Seitenflächen 52, 54 des inneren Ummantelungssegments 35 eine Außenfläche 52 und eine Innenfläche 54 ein. Es versteht sich, dass die Außenfläche 52 auf das äußere Ummantelungssegment 36 und/oder den Hohlraum 37 gerichtet ist, der zwischen dem inneren Ummantelungssegment 35 und dem äußeren Ummantelungssegment 36 ausgebildet sein kann, während die Innenfläche 54 auf den Heißgaspfad 38 gerichtet ist und dadurch eine äußere radiale Grenze davon definiert. Die Innenfläche 54 kann im Wesentlichen eben sein, mit Ausnahme einer sanften allmählichen Krümmung entlang der Umfangsrichtung 32, d.h. zwischen der ersten und zweiten Umfangskante 48, 50.
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So positioniert, wie es um die Zentralachse von Turbine 18 ist, kann das innere Ummantelungssegment 35 relativ zu Axial-, Radial- und Umfangsrichtung 30, 31, 32 beschrieben werden. Somit sind gegenüberliegende Vorder- und Hinterkanten 44, 46 in Axialrichtung 30 versetzt. Wie hierin verwendet, ist der Abstand dieses Versatzes in Axialrichtung 30 als die Breite des inneren Ummantelungssegments 35 definiert. Zusätzlich sind die gegenüberliegenden ersten und zweiten Umfangskanten 48, 50 des inneren Ummantelungssegments 35 in der Umfangsrichtung 32 versetzt. Wie hierin verwendet, ist der Abstand dieses Versatzes in der Umfangsrichtung 32 als die Länge des inneren Ummantelungssegments 35 definiert. Schließlich sind die gegenüberliegenden Außen- und Innenflächen 52, 54 des inneren Ummantelungssegments 35 in Radialrichtung 31 versetzt. Wie hierin verwendet, ist der Abstand dieses Versatzes in Radialrichtung 31 als die Höhe des inneren Ummantelungssegments 35 definiert.
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Wie auch in 2 gezeigt, kann das innere Ummantelungssegment 35 eine Kühlkonfiguration einschließen, in der die Kühlkanäle 59 ein Kühlmittel aufnehmen und durch sein Inneres leiten. Diese Kühlkanäle 59 können in verschiedene Richtungen ausgerichtet und innerhalb und durch verschiedene Bereiche des inneren Ummantelungssegments 35 angeordnet sein, um die Kühlanforderungen der Komponente zu erfüllen. So können sich zum Beispiel diese Kühlkanäle 59 axial, in Umfangsrichtung und/oder radial entlang der Breite, Länge und/oder Höhe des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken. Wie ebenfalls gezeigt, können sich die Kühlkanäle 59 in Längsrichtung zwischen einem Einlass 62 und einem Auslass 63 erstrecken. Es versteht sich, dass der Einlass 62 den Kühlkanal 59 mit einer Kühlmittelzufuhr verbinden kann, wie etwa der Zufuhr innerhalb des Hohlraums 37, während der Auslass 63 positioniert ist, um verbrauchtes Kühlmittel aus einer Außenfläche des inneren Ummantelungssegments 35 zu emittieren, wie etwa den Außen- und Innenflächen 52, 54, Umfangskanten 48, 50, Vorderkante 44 oder, wie dargestellt, Hinterkante 46.
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Mit Bezug auf die 3 bis 7 werden beispielhafte Kühlkonfigurationen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf eine beispielhafte heißgasbeaufschlagte Komponente, d.h. das innere Ummantelungssegment 35, beschrieben. Wie ersichtlich, schließt die vorliegende Offenbarung speziell konfigurierte Kühlkanäle zum Aufnehmen und Leiten eines Kühlmittels durch das Innere dieser heißgasbeaufschlagten Komponenten zur Leistungsverbesserung ein.
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Zum Zwecke der Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird es zunächst hilfreich sein, bestimmte Oberflächen und Bereiche der heißgasbeaufschlagten Komponente für eine spätere Bezugnahme zu definieren. Unter spezifischer Bezugnahme auf 3 wird eine seitliche Querschnittsansicht eines vereinfachten inneren Ummantelungssegments 35 dargestellt und zu diesem Zweck verwendet. Es versteht sich jedoch, dass diese Definitionen allgemein auf andere heißgasbeaufschlagte Komponenten angewendet werden können und nicht auf die beispielhaften inneren Ummantelungssegmente 35 beschränkt sind. Somit wird, wie hierin verwendet, die heißgasbeaufschlagte Komponente so beschrieben, dass sie eine Zielaußenfläche 71 und einen Zielinnenbereich 72 aufweist, die, wie ersichtlich, einen Oberflächenbereich bzw. einen Innenbereich darstellen, die über die vorliegenden Kühlkonfigurationen zum Kühlen bestimmt sind. Zum Beispiel ist im Fall des inneren Ummantelungssegments 35 die Zielaußenfläche 71 eine Außenfläche, die hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt ist, wie etwa Innenfläche 54, die zum Heißgaspfad 38 ausgerichtet ist. Eine gegenüberliegende Außenfläche liegt der Zielaußenfläche 71 entlang der heißgasbeaufschlagten Komponente gegenüber. Im Falle des inneren Ummantelungssegments 35 ist die gegenüberliegende Außenfläche die Außenfläche 52, die in Richtung des äußeren Ummantelungssegments 36 und des Hohlraums 37 ausgerichtet ist. Zielinnenbereich 72 ist der Innenbereich des inneren Ummantelungssegments 35, der angrenzend an die Zielaußenfläche 71 liegt. Zum Beispiel kann, wie innerhalb der gestrichelten Linie 73 abgegrenzt, Zielinnenbereich 72 ein Innenbereich sein, der innerhalb eines vorbestimmten Abstands 74 der Zielaußenfläche 71 definiert ist, wobei der vorbestimmte Abstand 74 senkrecht zur Zielaußenfläche 71 angenommen wird. Wie weiter unten erörtert wird, zeigt 3 auch eine Art Kühlkanal, einen ersten Kanaltyp 60, der Kühlung an Zielinnenbereich 72 bereitstellt. Wie ersichtlich, ist der erste Kanaltyp 60 ein Kühlkanal, der einen Pfad einschließt, der sich durch Zielinnenbereich 72 erstreckt. Wie hierin bereitgestellt, ist der Pfad, den der erste Kanaltyp 60 durch den Zielinnenbereich 72 definiert, einer, der mindestens einen Mindestabstand von der Zielaußenfläche 71 beibehält, was hierin als „vorbestimmter Mindestversatz 76“ bezeichnet wird.
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Unter spezifischer Bezugnahme nun auf die 4 und 5 wird eine beispielhafte Innenkühlkonfiguration der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, die ein Paar betriebsfähig verbundener Kühlkanäle einschließt, die hierin zusammen als „Kanalpaarung 66“ bezeichnet werden. Wie ersichtlich, ist die Kanalpaarung 66 hierin so definiert, dass sie zwei Arten von Kühlkanälen einschließt: einen ersten Typ, der gerade oben in Bezug auf 3 als „erster Kanaltyp 60“ eingeführt wurde; und einen zweiten Typ, der hierin als „zweiter Kanaltyp 61“ bezeichnet wird.
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Wie hierin verwendet, ist der erste Kanaltyp 60 als ein durchgehender Strömungskanal definiert, da sich, wie angegeben, dieser Kanaltyp in Längsrichtung zwischen einem Einlass 62 und einem Auslass 63 erstreckt. Der erste Kanaltyp 60 schließt mindestens einen Abschnitt ein, der sich durch den Zielinnenbereich 72 erstreckt und darin angeordnet ist, der hierin als „Zielabschnitt 82“ bezeichnet wird. Wie angegeben, erstreckt sich Zielabschnitt 82 in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende 83 und einem zweiten Ende 84, die zwischen Positionen definiert sind, an denen der erste Kanaltyp 60 in den Zielinnenbereich 72 eintritt bzw. diesen verlässt. Wie deutlicher in 5 gezeigt, schließt der erste Kanaltyp 60 ferner seitliche Öffnungen 85 ein, die in Längsrichtung auf dem Zielabschnitt 82 beabstandet sind, d.h. zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 83, 84 des Zielabschnitts 82. Wie erwähnt, definiert Zielabschnitt 82 des ersten Kanaltyps 60 einen Pfad innerhalb des Zielinnenbereichs 72, der mindestens einen Abstand, hierin als ein vorbestimmter Mindestversatz 76 bezeichnet, von der Zielaußenfläche 71 beibehält. Gemäß bestimmten Ausführungsformen erstreckt sich Zielabschnitt 82 entlang eines Pfads, der etwa parallel zur Zielaußenfläche 71 ist. Das heißt, der Zielabschnitt 82 des ersten Kanaltyps 60 kann sich in einem beabstandeten Verhältnis zur Zielaußenfläche 71 erstrecken, wobei der Abstand, den der Zielabschnitt 82 von der Zielaußenfläche 71 beibehält, gleich oder größer als der vorbestimmte Mindestversatz 76 ist.
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Der zweite Kanaltyp 61, wie hierin verwendet, ist als ein nicht durchgehender Strömungskanal definiert, da er sich, wie gezeigt, in Längsrichtung zwischen einem an einem ersten Ende 93 angeordneten toten Ende und einem an einem zweiten Ende 94 angeordneten toten Ende erstreckt. Im Unterschied zu dem ersten Kanaltyp 60 umfasst der zweite Kanaltyp 61 Abschnitte entlang seiner Länge, an denen er sich näher an der Zielaußenfläche 71 erstreckt als der vorbestimmte Mindestversatz 76. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen definiert der zweite Kanaltyp 61 einen Pfad innerhalb des Zielinnenbereichs 72, der variabel ist oder sich zwischen sogenannten „Tälern 95“ und „Spitzen 96“ windet, die entlang der Länge des zweiten Kanaltyps 61, d.h. zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 93, 94, beabstandet sein können. Wie veranschaulicht, zieht sich in den Tälern 95 der zweite Kanaltyp 61 näher an die Zielaußenfläche 71 heran, so dass er sich in einem Abstand von der Zielaußenfläche 71 befindet, der kleiner als ein vorbestimmter Mindestversatz 76 ist. Bei Spitzen 96 befindet sich der zweite Kanaltyp 61 in einem Abstand von der Zielaußenfläche, der größer ist als bei den Tälern 95. Gemäß bestimmten Ausführungsformen befindet sich bei den Spitzen 96 der zweite Kanaltyp 61 in einem Abstand von der Zielaußenfläche 71, der größer ist als ein vorbestimmter Mindestversatz 76.
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Der genaue Pfad des zweiten Kanaltyps 61 kann variieren. Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist der zweite Kanaltyp 61 einen gewundenen Pfad auf, der sanft zwischen sich abwechselnden Tälern 95 und Spitzen 96 übergeht oder gekrümmt ist. Zum Beispiel ist gemäß bestimmten Ausführungsformen der Pfad des zweiten Kanaltyps 61 wie eine Sinuswelle geformt. In derartigen Fällen versteht es sich, dass jedes der Täler 95 einen Tiefpunkt auf der Sinuswelle darstellt, während jede der Spitzen 96 einen Hochpunkt auf der Sinuswelle darstellt.
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Der zweite Kanaltyp 61 kann seitliche Öffnungen 97 einschließen, die in Längsrichtung zwischen dem ersten Ende 93 und dem zweiten Ende 94 beabstandet sind. Wie ersichtlich, können die seitlichen Öffnungen 97 des zweiten Kanaltyps 61 mit den jeweiligen der seitlichen Öffnungen 85 des ersten Kanaltyps 60 verbunden sein. Ferner sind gemäß beispielhaften Ausführungsformen die seitlichen Öffnungen 97 des zweiten Kanaltyps 61 an Spitzen 96 des zweiten Kanaltyps 61 positioniert. Es können Querkanäle 99 bereitgestellt sein, die sich zwischen den seitlichen Öffnungen 85 des ersten Kanaltyps 60 erstrecken und diese mit den jeweiligen der seitlichen Öffnungen 97 des zweiten Kanaltyps 61 verbinden. Jeder der Querkanäle 99 kann etwa senkrecht zu den Längsachsen des ersten und zweiten Kanaltyps 60, 61 ausgerichtet sein. Wie hierin verwendet, ist die Längsachse des zweiten Kanaltyps 61 eine Achse, die in dem durch den zweiten Kanaltyp 61 definierten gewundenen Pfad zentriert ist.
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Tote Enden an den Enden 93, 94 stellen Längsendpunkte des zweiten Kanaltyps 61 dar. Jedes der unteren Enden des zweiten Kanaltyps 61 kann durch festes, undurchlässiges Material oder eine feste, undurchlässige Struktur definiert sein, die verhindert, dass gasförmiges Kühlmittel aus dem zweiten Kanaltyp 61 entweicht. Allgemeiner gesagt umschließt, mit Ausnahme der seitlichen Öffnungen 97 des zweiten Kanaltyps 61, die eine Fluidverbindung mit dem ersten Kanaltyp 60 ermöglichen, die feste undurchlässige Struktur des inneren Ummantelungssegments 35 den zweiten Kanaltyp 61 vollständig, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Kanaltyp 61 und beliebigen anderen Innenkanälen, die innerhalb des inneren Ummantelungssegments 35 definiert sind, oder einem beliebigen Bereich außerhalb des inneren Ummantelungssegments 35 verhindert wird. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist der zweite Kanaltyp 61 schmäler als der erste Kanaltyp 60. Zum Beispiel kann die Strömungsquerschnittsfläche durch den zweiten Kanaltyp 61 weniger als 60 % der Strömungsquerschnittsfläche durch den ersten Kanaltyp 60 betragen.
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Wie erwähnt, kann der erste Kanaltyp 60 ein durchgehender Strömungskanal sein, der sich in Längsrichtung zwischen einem Einlass und einem Auslass erstreckt, zum Beispiel Einlass 62 und Auslass 63. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist Einlass 62 des ersten Kanaltyps 60 an einer Außenfläche des inneren Ummantelungssegments 35 zur Aufnahme eines Kühlmittelvorrats ausgebildet. Auslass 63 des ersten Kanaltyps 60 kann auf einer Außenfläche des inneren Ummantelungssegments 35 ausgebildet sein, um das Kühlmittel zu emittieren, sobald es durch den ersten Kanaltyp 60 geströmt ist. Somit kann sich, wie veranschaulicht, der Pfad, der durch den ersten Kanaltyp 60 definiert ist, über den Abschnitt hinaus erstrecken, der innerhalb des Zielinnenbereichs 72 enthalten ist (d. h. Zielabschnitt 82). Gemäß beispielhaften Ausführungsformen erstreckt sich der erste Kanaltyp 60 in Längsrichtung zwischen nicht überlappenden und sequenziellen Abschnitten, die einen stromaufwärtigen Abschnitt 101, den Zielabschnitt 82, und einen stromabwärtigen Abschnitt 102 einschließen. Wie in 4 veranschaulicht, erstreckt sich der stromaufwärtige Abschnitt 101 des ersten Kanaltyps 60 zwischen Einlass 62 und Zielabschnitt 82, während sich der stromabwärtige Abschnitt 102 des ersten Kanaltyps 60 zwischen Zielabschnitt 82 und Auslass 63 erstreckt. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist die Außenfläche, auf welcher der Einlass 62 des ersten Kanaltyps 60 angeordnet ist, eine Oberfläche, die innerhalb des Hohlraums 37 definiert ist. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann die Außenfläche, auf welcher der Auslass 63 des ersten Kanaltyps 60 angeordnet ist, eine erste und eine zweite Umfangskante 48, 50 sein.
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Somit schließen gemäß beispielhaften Ausführungsformen Kühlkonfigurationen der vorliegenden Offenbarung eine Kanalpaarung 66 ein, in welcher der erste Kanaltyp 60 betriebsfähig mit dem zweiten Kanaltyp 61 gepaart ist, wobei beide zumindest einen Abschnitt oder Bereich einschließen, der durch den Zielinnenbereich 72 einer heißgasbeaufschlagten Komponente definiert und darin angeordnet ist. Wie veranschaulicht, können der erste Kanaltyp 60 und der zweite Kanaltyp 61 der Kanalpaarung 66 eine Seite-an-Seite-Anordnung aufweisen, d.h. die Paarung erstreckt sich in Längsrichtung entlang Achsen, die im Wesentlichen parallel zueinander sind. Der erste Kanaltyp 60 und der zweite Kanaltyp 61 der Kanalpaarung 66 können so ausgerichtet sein, dass sie sich in Umfangsrichtung oder, anders ausgedrückt, entlang der Länge des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken. In derartigen Fällen können sich der erste Kanaltyp 60 und der zweite Kanaltyp 61 jeweils entlang eines Großteils der Länge des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken, wie etwa über mindestens 50 % entlang der Länge des inneren Ummantelungssegments 35. Gemäß bestimmten Ausführungsformen können sich der erste Kanaltyp 60 und der zweite Kanaltyp 61 jeweils über mindestens 75 % entlang der Länge des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken. Gemäß anderen Ausführungsformen kann sich die Kanalpaarung 66 etwa in der axialen Richtung oder, anders ausgedrückt, entlang der Breite des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken. In derartigen Fällen können sich der erste Kanaltyp 60 und der zweite Kanaltyp 61 jeweils entlang eines Großteils der Breite des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken, wie etwa über mindestens 50 % oder 75 % entlang der Breite des inneren Ummantelungssegments 35.
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Es versteht sich, dass, obwohl die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die Beschreibung der Eigenschaften einer einzelnen der Kanalpaarungen 66 gerichtet ist, Kühlkonfigurationen der vorliegenden Offenbarung in der Regel eine Vielzahl dieser Kanalpaarungen 66 einschließen können, wie in 5 gezeigt. Zum Beispiel können Kühlkonfigurationen der vorliegenden Erfindung mehrere Kanalpaarungen 66, wie etwa 5, 10 oder 20 oder mehr, einschließen, von denen jede einen ersten Kanaltyp 60 aufweist, der betriebsfähig mit dem zweiten Kanaltyp 61 gepaart ist. Andere Konfigurationen mit mehr oder weniger Kanalpaarungen 66 sind ebenfalls möglich. Wie in 5 gezeigt, können, obwohl auch andere Konfigurationen möglich sind, die mehreren Kanalpaarungen 66 in einer parallelen Konfiguration angeordnet sein.
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6 ist eine verbesserte Querschnittsseitenansicht, die eine beispielhafte Kanalpaarung 66 in einer heißgasbeaufschlagten Komponente 110 gemäß einem Anfangszustand zeigt, während 7 dieselbe Ansicht während eines beispielhaften Betriebszustands bereitstellt. Wie in 6 gezeigt, beendet die feste undurchlässige Struktur der heißgasbeaufschlagten Komponente 110 im Ausgangszustand den zweiten Kanaltyp 61 an den toten Enden und umschließt ansonsten den zweiten Kanaltyp 61 (mit Ausnahme der Verbindungen, die mit dem ersten Kanaltyp 60 über seitliche Öffnungen 97 hergestellt werden). Der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kanaltyp 61 ist somit, wie im Ausgangszustand beabsichtigt, in der Regel begrenzt.
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Wie in 7 gezeigt, wird an irgendeinem Punkt aufgrund der auftretenden Degradation der heißgasbeaufschlagten Komponente 110 ein Abschnitt 121 der heißgasbeaufschlagten Komponente 110 entfernt, der den zweiten Kanaltyp 61 freilegt oder öffnet. Zum Beispiel kann in Bezug auf das innere Ummantelungssegment 35 eine derartige Degradation durch Oxidation oder Reibung verursacht werden, das bei Rotorschaufel auftritt. Es versteht sich, dass diese Öffnung einen Teil des Kühlmittels, das durch den ersten Kanaltyp 60 strömt, zu dem degradierten Bereich umleitet. Die Strömungsquerschnittsfläche des zweiten Kanaltyps 61 kann kleiner sein als die des ersten Kanaltyps 60, so dass die umgeleitete Strömung dosiert oder begrenzt wird, was dazu führt, dass auch innerhalb des ersten Kanaltyps 60 eine Kühlmittelströmung aufrechterhalten wird. Das umgeleitete Kühlmittel schützt den degradierten Bereich durch Senken der Temperaturen und verhindert dadurch eine weitere Degradation oder verlangsamt mindestens die Geschwindigkeit, mit der diese weitere Degradation fortschreitet. Die gekrümmte oder gewundene Form des zweiten Kanaltyps 61 stellt auch eine verbesserte konvektive Kühlung der Bereiche bereit, die an den degradierten Bereich angrenzen, wenn der Kühlmittelstrom durch den zweiten Kanaltyp 61 aufgrund der durch Degradation verursachten Öffnung zunimmt. Ferner wird, wenn die durch die Degradation verursachte Öffnung größer wird, mehr Kühlmittel zu dem betroffenen Bereich abgeleitet, um den Schutz zu verbessern. Auf diese Weise wird ein passives Präventionssystem geschaffen, das Kühlmittel effizient nutzt, indem es auf diejenigen Bereiche innerhalb der heißgasbeaufschlagten Komponente abzielt, die den größten Bedarf aufweisen.
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Unter spezifischer Bezugnahme nun auf die 8 bis 11 wird eine alternative Innenkühlkonfiguration der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Der Einfachheit halber werden beim Beschreiben dieser Konfiguration Komponenten und Elemente, die denen entsprechen, die bereits in vorstehenden Figuren identifiziert wurden, mit ähnlichen Bezugszeichen identifiziert, aber nur so weit erörtert, wie zum Verständnis der vorliegenden Ausführungsformen erforderlich. Es versteht sich, dass, sofern nicht anders angegeben, diese entsprechenden Komponenten und Elemente jede der vorstehend in Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen Variationen und Eigenschaften einschließen können.
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Die alternativen Kühlkonfigurationen der 8 bis 11 können erste und zweite Kanaltypen 60, 61 einschließen, diese Kanäle sind jedoch nicht direkt verbunden, wie oben in Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben. Stattdessen schließt der zweite Kanaltyp 61 seitliche Öffnungen 97 ein, die in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 93, 94 beabstandet sind, die mit den Oberflächenöffnungen 125 verbunden sind. Das heißt, die seitlichen Öffnungen 97 des zweiten Kanaltyps 61 sind nicht mit dem ersten Kanaltyp 60 verbunden, sondern sind über Querkanäle 99 mit entsprechenden Öffnungen verbunden, die durch eine Außenfläche des inneren Ummantelungssegments 35 gebildet sind, also die Oberflächenöffnungen 125. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen können die Oberflächenöffnungen 125 auf der Oberfläche der Komponente ausgebildet sein, die der Zielaußenfläche 71 gegenüberliegt. Somit können für das innere Ummantelungssegment 35 die Oberflächenöffnungen 125 an der Außenfläche 52 ausgebildet sein. Die Oberflächenöffnungen 125 können sich auf der Außenfläche 52 befinden, die jeweils mit dem Hohlraum 37 verbunden sind. Auf diese Weise können sich die Oberflächenöffnungen 125 im Wesentlichen auf derselben Druckstufe wie die des Hohlraums 37 befinden. An einem Punkt kann sich dies, wie in 11 gezeigt, aufgrund einer Öffnung durch die Innenfläche 54 ändern, die durch zunehmende Degradationsstufen verursacht wird. Bis dies der Fall ist, kann der Durchfluss durch den zweiten Kanaltyp 61 vernachlässigbar sein.
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Die Kühlkonfigurationen der 8 bis 11 können einen oder mehrere Kanäle des zweiten Kanaltyps 61 einschließen. Wie in den 8 und 9 gezeigt, können diese Kühlkonfigurationen einen oder mehrere Kanäle des ersten Kanaltyps 60 einschließen, oder, wie in den 10 und 11 gezeigt, können beispielhafte Ausführungsformen nur Kanäle des zweiten Kanaltyps 61 einschließen. Wie angegeben, kann sich der zweite Kanaltyp 61 zwischen der Außenfläche 52 und der Innenfläche 54 des inneren Ummantelungssegments 35 erstrecken, wobei die Innenfläche 54 die Zielaußenfläche 71 darstellt. Auf die vorstehend beschriebene Weise kann der zweite Kanaltyp 61 abwechselnde Abschnitte entlang seiner Länge einschließen, an denen er sich näher an die Zielaußenfläche 71 erstreckt und sich dann weiter von ihr wegzieht. Insbesondere kann der zweite Kanaltyp 61 einen gewundenen Pfad definieren, der Täler 95 und Spitzen 96 einschließt, wobei sich in Tälern 95 der zweite Kanaltyp 61 näher an der Zielaußenfläche 71 befindet, während sich an Spitzen 96 der zweite Kanaltyp 61 weiter von der Zielaußenfläche 71 entfernt befindet.
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Im Betrieb, wie in 11 gezeigt, kann eine auftretende Degradation des inneren Ummantelungssegments 35 einen Abschnitt 121 von der Innenfläche 54 entfernen, der den zweiten Kanaltyp 61 freilegt oder öffnet. Eine derartige Degradation kann durch Oxidation oder Reibung, die bei Rotorschaufel auftritt, verursacht werden. Es versteht sich, dass die Druckdifferenz zwischen Hohlraum 37 und der Öffnung Kühlmittel aus Hohlraum 37 hin zu dem degradierten Bereich drängt. Das Kühlmittel schützt dann den degradierten Bereich durch Senken der Temperaturen und verhindert dadurch eine weitere Degradation oder verlangsamt mindestens die Geschwindigkeit, mit der diese weitere Degradation fortschreitet. Auf diese Weise wird ein passives Präventionssystem geschaffen, das Kühlmittel effizient nutzt, indem es auf diejenigen Bereiche innerhalb der heißgasbeaufschlagten Komponente abzielt, die den größten Bedarf aufweisen.
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Es hat sich herausgestellt, dass die Kühlkonfigurationen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich jeder der Konfigurationen der 4 bis 11, heißgasbeaufschlagte Komponenten wie etwa unbewegliche Ummantelungen kühlen, indem weniger Kühlmittel als in herkömmlichen Kühlkonfigurationen verwendet wird, was zu reduzierten Kosten im Zusammenhang mit Kühlung und größerem Motorwirkungsgrad führt, während gleichzeitig eine Degradation verhindert oder verlangsamt wird, die andernfalls zu teuren Ausfällen oder Reparaturkosten führen könnte. Es versteht sich, dass die Kühlkonfigurationen der vorliegenden Offenbarung in einer heißgasbeaufschlagten Komponente, wie etwa einem inneren Ummantelungssegment, über jede herkömmliche Fertigungstechnik, einschließlich Funkenerodieren, Bohren, Gießen, additiver Fertigung, einer Kombination davon oder jeder anderen Technik, gebildet werden können.
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Wie ein Durchschnittsfachmann erkennen wird, können die vielen verschiedenen Merkmale und Konfigurationen, die oben in Bezug auf die verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurden, ferner selektiv angewendet werden, um die anderen möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Aus Gründen der Kürze und unter Berücksichtigung der Fähigkeiten eines Durchschnittsfachmanns wird jede der möglichen Iterationen nicht im Detail beschrieben oder erörtert, obwohl alle Kombinationen und möglichen Ausführungsformen, die von den folgenden mehreren Ansprüchen umfasst werden oder sich anderweitig ergeben, Teil der sofortigen Anmeldung zu sein beabsichtigt sind. Darüber hinaus werden die Fachleute aus der obigen Beschreibung mehrerer beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen wahrnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachgebiets sollen ebenfalls durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt sein. Ferner sollte es offensichtlich sein, dass das Vorhergehende nur die beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betrifft und dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Anmeldung abzuweichen, wie sie durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
