JP2019521271A - Heat transfer device, turbomachine casing, and associated storage medium - Google Patents

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Abstract

種々の実施形態は、熱伝達装置、ターボ機械ケーシング、および関連の記憶媒体を含む。いくつかの場合において、装置は、外面および前記外面の内側の内側キャビティを有する本体と、前記本体を貫いて延びており、前記内側キャビティから前記本体を通って前記外面へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口と、前記内側キャビティを通る流体の流れの方向に対して前記外面から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体の第1の端部の近傍の第1のリップおよび前記本体の第2の端部の近傍の第2のリップと、前記本体に結合し、前記内側キャビティの端部を塞ぎ、流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグとを含む。【選択図】図1Various embodiments include a heat transfer device, a turbomachine casing, and an associated storage medium. In some cases, the device extends through and through the body having an outer surface and an inner cavity inside the outer surface and directs fluid from the inner cavity through the body to the outer surface. At least one aperture disposed and a first lip proximate to the first end of the body extending radially outward from the outer surface with respect to the direction of fluid flow through the inner cavity; and A second lip proximate to the second end of the body and coupled to the body, plugging the end of the inner cavity and directing fluid flow from a first direction to a second other direction; And plugs arranged to be repaired. [Selection] Figure 1

Description

本主題は、ターボ機械に関する。より詳細には、本主題は、ターボ機械における熱伝達に関する。   The subject matter relates to turbomachinery. More particularly, the subject matter relates to heat transfer in turbomachines.

ターボ機械システムは、効率を高め、コストを下げるために、継続的に改良されている。ターボ機械システムの効率を高めるための1つの方法として、ターボ機械システムの動作温度を高くすることが挙げられる。温度を高くするために、ターボ機械システムは、使用時にそのような温度に耐えることができる材料で作られる。   Turbomachinery systems are continually being improved to increase efficiency and lower costs. One way to increase the efficiency of a turbomachine system is to increase the operating temperature of the turbomachine system. To increase the temperature, turbomachinery systems are made of materials that can withstand such temperatures when in use.

ターボ機械システムにおいては、ケーシング構成要素(ケーシング)が、通常は、ノズル/ベーン構成要素(ノズル部分)を収容する。作動流体が、ターボ機械システムを通り、ノズル部分を介して、例えば発電機などの1つ以上の出力を駆動すべく回転する1組のバケット/ブレードへと導かれる。作動流体がノズル部分に直接接触するため、この作動流体からの熱が、多くの場合に、ノズル部分の構成要素の温度を上昇させ、それらを膨張させる。ケーシングとノズル部分とが互いに充分に離れていない場合、加熱に起因するノズル部分の膨張によって、ケーシングとのこすれが生じ、ターボ機械の効率を低下させるとともに、ターボ機械システムの構成要素の寿命を短くする可能性がある。   In turbomachinery systems, a casing component (casing) usually accommodates a nozzle / vane component (nozzle portion). Working fluid is directed through the turbomachine system and through the nozzle portion to a set of buckets / blades that rotate to drive one or more outputs, such as, for example, a generator. Because the working fluid is in direct contact with the nozzle portion, the heat from the working fluid often raises the temperatures of the components of the nozzle portion and causes them to expand. If the casing and the nozzle portion are not sufficiently separated from each other, the expansion of the nozzle portion due to heating causes the casing to rub, thereby reducing the efficiency of the turbomachine and shortening the life of the turbomachine system components there is a possibility.

欧州特許2960436号明細書European Patent No. 2960436

種々の実施形態は、熱伝達装置、ターボ機械ケーシング、および関連の記憶媒体を含む。いくつかの場合、装置は、外面および前記外面の内側の内側キャビティを有する本体と、前記本体を貫いて延びており、前記内側キャビティから前記本体を通って前記外面へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口と、前記内側キャビティを通る流体の流れの方向に対して前記外面から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体の第1の端部の近傍の第1のリップおよび前記本体の第2の端部の近傍の第2のリップと、前記本体に結合し、前記内側キャビティの端部を塞ぎ、流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグとを含む。   Various embodiments include heat transfer devices, turbomachine casings, and associated storage media. In some cases, the device extends through the body with a body having an outer surface and an inner cavity inside the outer surface and is arranged to direct fluid from the inner cavity through the body to the outer surface. A first lip near the first end of the body extending radially outward from the outer surface with respect to the direction of fluid flow through the inner cavity; A second lip near the second end of the body, coupled to the body and closing the end of the inner cavity, redirecting fluid flow from a first direction to a second alternative direction And the plug arranged as.

本開示の第1の態様は、外面および前記外面の内側の内側キャビティを有する本体と、前記本体を貫いて延びており、前記内側キャビティから前記本体を通って前記外面へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口と、前記内側キャビティを通る流体の流れの方向に対して前記外面から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体の第1の端部の近傍の第1のリップおよび前記本体の第2の端部の近傍の第2のリップと、前記本体に結合し、前記内側キャビティの端部を塞ぎ、流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグとを有する装置を含む。   A first aspect of the present disclosure extends to a body having an outer surface and an inner cavity inside the outer surface and extending through the body to direct fluid from the inner cavity through the body to the outer surface. At least one aperture disposed, a first lip near the first end of the body extending radially outward from the outer surface with respect to the direction of fluid flow through the inner cavity; and A second lip near the second end of the body and coupled to the body to close the end of the inner cavity and direct fluid flow from a first direction to a second alternative direction And a device having a plug arranged to be fixed.

本開示の第2の態様は、第1の部分および前記第1の部分の軸方向下流側の第2の部分を含んでいる軸方向の流路と、前記軸方向の流路に流体連通したノズルキャビティと、前記軸方向の流路と前記ノズルキャビティとを流体接続させる通路と、前記軸方向の流路の前記第2の部分内に位置するインピンジメントスリーブとを含んでおり、前記インピンジメントスリーブは、外面および前記外面の内側の内側キャビティを有しており、前記内側キャビティは前記軸方向の流路の前記第1の部分に流体連通している本体と、前記本体を貫いて延びており、前記内側キャビティから前記本体を通って前記外面へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口と、前記本体の第1の端部の近傍に位置し、前記外面から半径方向外側へと延びており、前記軸方向の流路の前記第1の部分を前記軸方向の流路の前記第2の部分から封じる第1のリップとを含んでいる、ターボ機械ケーシングを含む。   According to a second aspect of the present disclosure, an axial flow path including a first portion and a second portion axially downstream of the first portion is in fluid communication with the axial flow path. A nozzle cavity, a passage for fluidly connecting the axial passage and the nozzle cavity, and an impingement sleeve positioned within the second portion of the axial passage, the impingement sleeve The sleeve has an outer surface and an inner cavity inside the outer surface, the inner cavity extending through the body in fluid communication with the first portion of the axial flow path At least one opening positioned to direct fluid from the inner cavity through the body to the outer surface, and proximate to the first end of the body, radially outward from the outer surface And extend Ri, and a first lip to seal the first portion of the axial flow path from said second portion of said axial flow path, including the turbomachine casing.

本開示の第3の態様は、装置を表すコードを記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記装置が、コンピュータ化された付加製造装置による前記コードの実行時に物理的に生成され、前記コードは、前記装置を表すコードを含み、前記装置は、外面および前記外面の内側の内側キャビティを有する本体と、前記本体を貫いて延びており、前記内側キャビティから前記本体を通って前記外面へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口と、前記内側キャビティを通る流体の流れの方向に対して前記外面から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体の第1の端部の近傍の第1のリップおよび前記本体の第2の端部の近傍の第2のリップと、前記本体に結合し、前記内側キャビティの端部を塞ぎ、流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグとを備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。   A third aspect of the present disclosure is a non-transitory computer readable storage medium storing a code representing a device, wherein the device is physically generated when the code is executed by a computerized additional manufacturing device. The cord includes a cord representing the device, the device extending through the body with a body having an outer surface and an inner cavity inside the outer surface, from the inner cavity to the outer surface through the body At least one opening positioned to direct fluid therethrough, and a first end of the body extending radially outward from the outer surface with respect to the direction of fluid flow through the inner cavity A first lip in the vicinity and a second lip in the vicinity of the second end of the body, coupled to the body, blocking the end of the inner cavity, and fluid flow And a plug arranged to redirect from the direction to the second different direction, including non-transitory computer readable storage medium.

本開示の種々の実施形態による物品内の装置の断面図を示している。FIG. 7 shows a cross-sectional view of a device in an article according to various embodiments of the present disclosure. 本開示の実施形態による図1の装置の斜視図を示している。Fig. 2 shows a perspective view of the device of Fig. 1 according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の種々の実施形態による流体の流れを説明する装置を含むターボ機械の一部分の概略の斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a portion of a turbomachine including an apparatus for describing fluid flow according to various embodiments of the present disclosure. 本開示の種々の実施形態によるターボ機械内の装置の概略の斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of an apparatus within a turbomachine according to various embodiments of the present disclosure. 本開示の種々の実施形態による図4の装置の一部分の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the apparatus of FIG. 4 according to various embodiments of the present disclosure. 本開示の実施形態によるテンプレートを表すコードを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む付加製造プロセスのブロック図を示している。FIG. 7 shows a block diagram of an additional manufacturing process that includes non-transitory computer readable storage medium storing code representing a template according to an embodiment of the present disclosure.

可能な限り、同一の参照番号が、図面の全体を通して、同一の部分を表すために使用される。   Wherever possible, the same reference numbers will be used throughout the drawings to refer to the same parts.

ケーシング内で熱を伝達するための装置(例えば、インピンジメントスリーブ)およびそのような装置を含むケーシング(例えば、ターボ機械ケーシング)が提供される。本開示の実施形態は、例えば、本明細書に開示の特徴のうちの1つ以上を含まない考え方と比較して、例えば、冷却効率を向上させ、クロスフローを低減し、クロス・フロー・デグラデーションを軽減し、圧力損失を低減し、逆流マージンを増加させ、小さい圧力低下でより大きな熱伝達をもたらし、熱伝達流体の再利用を促進し、連続インピンジメント冷却を促進し、物品の寿命を延ばし、より高いシステム温度の使用を容易にし、システム効率を高め、あるいはこれらの組み合わせによって、ターボ機械(例えば、ガスタービンまたは蒸気タービン)における動作を改善することができる。   An apparatus (eg, an impingement sleeve) for transferring heat within the casing and a casing (eg, a turbomachine casing) including such an apparatus are provided. Embodiments of the present disclosure may, for example, improve cooling efficiency, reduce cross flow, and cross flow deduction, as compared to, for example, ideas that do not include one or more of the features disclosed herein. Reduce gradation, reduce pressure drop, increase backflow margin, provide greater heat transfer with small pressure drop, promote heat transfer fluid reuse, promote continuous impingement cooling, and article life Extending, facilitating the use of higher system temperatures, increasing system efficiency, or a combination thereof can improve operation in a turbomachine (e.g., a gas turbine or a steam turbine).

本明細書において使用されるとき、「軸方向の」および/または「軸方向に」という用語は、ターボ機械(とくには、ロータ部分)の回転軸に実質的に平行である軸線Aに沿った物体の相対的な位置/方向を指す。さらに、本明細書において使用されるとき、「半径方向の」および/または「半径方向に」という用語は、軸線Aに実質的に垂直でありかつただ1つの位置において軸線Aと交差する軸(r)に沿った物体の相対的な位置/方向を指す。さらに、「円周方向の」および/または「周方向に」という用語は、軸線Aを取り囲むが、いかなる位置においても軸線Aと交差しない円周に沿った物体の相対的な位置/方向を指す。   As used herein, the terms "axial" and / or "axially" are taken along an axis A which is substantially parallel to the rotational axis of the turbomachine (in particular the rotor part) Point to the relative position / orientation of the object. Furthermore, as used herein, the terms "radial" and / or "radially" are axes substantially perpendicular to axis A and intersecting axis A at only one position ( pointing to the relative position / direction of the object along r). Furthermore, the terms “circumferential” and / or “circumferentially” refer to the relative position / direction of the object along a circumference that encloses axis A but does not intersect axis A at any position. .

図1および図2が、物品100(図1)および物品100内に配置された装置200(図2)の一実施形態を示している。物品100および/または装置200は、任意の適切な製造方法に従って形成される。適切な製造方法として、これらに限られるわけではないが、鋳造、機械加工、付加製造、またはこれらの組み合わせが挙げられる。例えば、本明細書において説明されるように、装置200の付加製造として、直接金属レーザ溶融(DMLM)、直接金属レーザ焼結(DMLS)、選択レーザ溶融(SLM)、選択レーザ焼結(SLS)、熱溶解積層法(FDM)、三次元(3D)印刷、任意の他の付加製造技術、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。   Figures 1 and 2 illustrate an embodiment of an article 100 (Figure 1) and an apparatus 200 (Figure 2) disposed within the article 100. Article 100 and / or device 200 may be formed according to any suitable manufacturing method. Suitable manufacturing methods include, but are not limited to, casting, machining, additive manufacturing, or combinations thereof. For example, as described herein, direct metal laser melting (DMLM), direct metal laser sintering (DMLS), selective laser melting (SLM), selective laser sintering (SLS) as additional fabrication of apparatus 200. , Hot melt lamination (FDM), three dimensional (3D) printing, any other additive manufacturing techniques, or combinations thereof.

図1を参照すると、一実施形態において、物品100は、ターボ機械ケーシング(シェル)101またはその構成要素を含むが、これらに限られるわけではない。例えば、一実施形態においては、図1、図3、および図4に示されるように、物品100が、ターボ機械ケーシング101を含み、装置200が、湾曲形状および/または円筒形のインピンジメントスリーブ(インピンジメントスリーブ)203を含む。 インピンジメントスリーブ203は、細長い管状の本体204(図2)を含むことができ、本体204に複数の開口207が形成されており、開口207は、熱伝達流体(例えば、気体または液体)を(円筒形の)インピンジメントスリーブ203を取り囲むターボ機械ケーシング101へと導くように構成される。種々の実施形態において、開口207は、本体204の周りに周状に配置され、軸方向において互いに隣接する開口207を含む(すなわち、隣接する開口207が、インピンジメントスリーブ203に進入する流体の流れの軸に沿って配置される)。種々の実施形態において、開口207は、本体204における実質的に円形の開口部を含むことができるが、他の実施形態において、開口207は、本体204における楕円形、長方形、多角形、または他の形状の開口部を含むことができる。種々の実施形態において、開口207は、約0.05インチ(約0.125センチメートル(cm))〜約0.1インチ(約0.25cm)の幅であり、いくつかの特定の事例においては、約0.065インチ(0.16cm)〜0.075インチ(0.2cm)の間の幅であり、これは、開口207の最も広い開口部において測定することができる。いくつかの事例において、開口207のサイズ、形状および配置は、本体204の各所において違ってもよい。   Referring to FIG. 1, in one embodiment, an article 100 includes, but is not limited to, a turbomachine casing (shell) 101 or components thereof. For example, in one embodiment, as shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 4, the article 100 comprises a turbomachine casing 101 and the device 200 comprises a curved and / or cylindrical impingement sleeve ( And an impingement sleeve 203. The impingement sleeve 203 can include an elongated tubular body 204 (FIG. 2), and the body 204 is formed with a plurality of openings 207, which can be used to transfer heat transfer fluid (eg, gas or liquid) It is configured to lead to a turbomachine casing 101 which encloses a cylindrical) impingement sleeve 203. In various embodiments, the openings 207 are circumferentially disposed around the body 204 and include axially adjacent openings 207 (i.e., adjacent openings 207 enter the impingement sleeve 203 for fluid flow). Placed along the axis of In various embodiments, the openings 207 can include substantially circular openings in the body 204, but in other embodiments the openings 207 can be oval, rectangular, polygonal, or otherwise in the body 204. Can include an opening of the shape of. In various embodiments, the opening 207 is about 0.05 inches (about 0.125 centimeters (cm)) to about 0.1 inches (about 0.25 cm) wide and in some specific cases Is a width between about 0.065 inches (0.16 cm) and 0.075 inches (0.2 cm), which can be measured at the widest opening of the opening 207. In some cases, the size, shape and arrangement of the openings 207 may be different at different points of the body 204.

さらに、いくつかの実施形態において、インピンジメントスリーブ203は、その外面205に形成された1つ以上の流体受け入れ用造作209を含むことができる。流体受け入れ用造作209は、例えば、流体の通過を可能にする1つ以上のスロット、穴、溝、または通路を含むことができる。いくつかの事例において、流体受け入れ用造作209は、流体(例えば、熱伝達流体)の流れを開口207から遠ざかるように導く流体案内用造作を含む。開口207は、熱伝達流体を円筒形のインピンジメントスリーブ203の内部の内側キャビティ211からインピンジメントスリーブ203の湾曲した外面205へと導き、その後にターボ機械ケーシング101の湾曲した表面へと導いて、噴出領域(いくつかの場合には、円筒形のインピンジメントスリーブ203の流体受け入れ用造作209へと再び導かれてよい)を形成するように構成される。内側キャビティ211は、(ケーシング101が属するターボ機械の主軸および内側キャビティ211の入口208への流れの主軸に一致する軸方向Aに沿って)インピンジメントスリーブ203の本体を実質的に完全に貫いて延びることができ、インピンジメントスリーブ203と隣接するプラグ213との接合部を終端(行き止まり)とすることができる。   Additionally, in some embodiments, the impingement sleeve 203 can include one or more fluid receiving features 209 formed on the outer surface 205 thereof. The fluid receiving features 209 can include, for example, one or more slots, holes, grooves, or passages that allow the passage of fluid. In some cases, the fluid receiving feature 209 comprises a fluid guiding feature that directs the flow of fluid (eg, heat transfer fluid) away from the opening 207. The openings 207 direct the heat transfer fluid from the inner cavity 211 inside the cylindrical impingement sleeve 203 to the curved outer surface 205 of the impingement sleeve 203 and then to the curved surface of the turbomachine casing 101, It is configured to form a jet area (which may in some cases be directed back to the fluid receiving feature 209 of the cylindrical impingement sleeve 203). The inner cavity 211 penetrates the body of the impingement sleeve 203 substantially completely (along the axial direction A which corresponds to the main axis of the turbomachine to which the casing 101 belongs and the main axis of the flow to the inlet 208 of the inner cavity 211). It can extend, and the junction between the impingement sleeve 203 and the adjacent plug 213 can be terminated (dead end).

図3は、インピンジメントスリーブ203に対するケーシング101内の流体の流れをさらに示すターボ機械ケーシング101およびインピンジメントスリーブ203の概略の斜視図を示している。図示のように、ターボ機械ケーシング101は、ノズルキャビティ105の半径方向外側に(ターボ機械の中心軸から半径方向に離れて)位置する軸方向の流路103を含むことができる。技術的に公知のとおり、ノズルキャビティ105は、ターボ機械の内側ノズル部分107とターボ機械ケーシング101との間の温度差を低減するために熱伝達流体が向けられるターボ機械ノズルに近接する空間を含むことができる。種々の実施形態において、軸方向の流路103は、2つの部分を含み、すなわち第1の部分103Aと、第1の部分の軸方向下流側(流体入口から遠い)に位置し、第1の部分103Aに流体接続した第2の部分103Bとを含む。第2の部分103Bは、この図において、インピンジメントスリーブ203で部分的に占められて図示されている。第2の部分103Bは、インピンジメントスリーブ203を収容することができる第1の部分103Aよりも大きい内径を有することができる。図1〜図3に示されるように、インピンジメントスリーブ203は、第1の端部217に近接した第1のリップ215と、(第1の端部217の反対側の)第2の端部221に近接した第2のリップ219とを含むことができる。いくつかの場合、図2および図3に示されるように、第2のリップ219は、例えば、圧入、接着剤、ねじ、ボルト、クランプ、などの結合機構、溶接および/またはろう付けによる接続、などによって(例えば、軸方向の流路103内の)プラグ213に結合している。   FIG. 3 shows a schematic perspective view of the turbomachine casing 101 and the impingement sleeve 203 further illustrating the flow of fluid in the casing 101 relative to the impingement sleeve 203. As shown, the turbomachine casing 101 can include an axial flow passage 103 located radially outward of the nozzle cavity 105 (radially away from the central axis of the turbomachine). As known in the art, the nozzle cavity 105 includes a space proximate to the turbomachine nozzle to which the heat transfer fluid is directed to reduce the temperature differential between the inner nozzle portion 107 of the turbomachine and the turbomachine casing 101. be able to. In various embodiments, the axial flow path 103 comprises two parts, namely the first part 103A and an axial downstream side of the first part (far from the fluid inlet), the first And a second portion 103B fluidly connected to the portion 103A. The second part 103B is shown partially occupied by the impingement sleeve 203 in this figure. The second portion 103B can have a larger inside diameter than the first portion 103A, which can accommodate the impingement sleeve 203. As shown in FIGS. 1-3, the impingement sleeve 203 has a first lip 215 proximate to the first end 217 and a second end (opposite the first end 217). And a second lip 219 proximate to 221. In some cases, as shown in FIGS. 2 and 3, the second lip 219 may be, for example, a coupling mechanism such as a press fit, an adhesive, a screw, a bolt, a clamp, etc., a connection by welding and / or brazing, And so on (eg, in axial channel 103).

種々の実施形態において、第1のリップ215および第2のリップ219は、インピンジメントスリーブ203の外面205から(内側キャビティを通る流体の流れの主軸に対して)半径方向外側へと延びる突出部を含む。ターボ機械ケーシング101において、第1のリップ215および第2のリップ219は、インピンジメントスリーブ203のうちの第1のリップ215と第2のリップ219との間を延びる部分がキャビティ103の第2の部分103Bの内面に接触しないように、インピンジメントスリーブ203の外面205とキャビティ103の第2の部分103Bの内面117との間に周状の空間115を定めることができる(図4)。種々の実施形態において、第1のリップ215は、シール(例えば、シールリング)225を受け入れるように寸法付けられた周状に延びるスロット223を含む。シールリング225を含む第1のリップ215は、軸方向のキャビティ103の第1の部分103Aを通る熱伝達流体120(例えば、空気などの気体または水などの冷却用の液体)の流れが軸方向にインピンジメントスリーブ203の内側キャビティへと流されるように、軸方向のキャビティ103の第2の部分103Bを第1の部分103Aから流体を通さぬように封じる。図示のように、熱伝達流体120は、キャビティ103の第1の部分103Aを通ってインピンジメントスリーブ203へと(内側キャビティ211(図2を参照)を介して)流入し、インピンジメントスリーブ203から1つ以上の開口207を介して流出(プラグ213が内側キャビティ211を終わらせ、流れを反転させる)し、周状の空間115を通って、軸方向のキャビティ103の第2の部分103Bをノズルキャビティ105に流体連通させる通路(半径方向に延びている通路)230へと流れることができる。次いで、この熱伝達流体120を、さらなる熱伝達の用途および/または例えば高温ガスなどの作動流体との統合など、下流側または上流側の動作に使用することができる。   In various embodiments, the first lip 215 and the second lip 219 extend radially outwardly from the outer surface 205 of the impingement sleeve 203 (with respect to the main flow of fluid flow through the inner cavity). Including. In the turbomachine casing 101, the first lip 215 and the second lip 219 are portions of the impingement sleeve 203 extending between the first lip 215 and the second lip 219 and the second lip of the cavity 103. A circumferential space 115 may be defined between the outer surface 205 of the impingement sleeve 203 and the inner surface 117 of the second portion 103B of the cavity 103 so as not to contact the inner surface of the portion 103B (FIG. 4). In various embodiments, the first lip 215 includes a circumferentially extending slot 223 sized to receive the seal (eg, seal ring) 225. The first lip 215 including the seal ring 225 is configured such that the heat transfer fluid 120 (eg, a gas such as air or a cooling liquid such as water) flows axially through the first portion 103A of the axial cavity 103. The second portion 103B of the axial cavity 103 is sealed from the first portion 103A so as to be flowed into the inner cavity of the impingement sleeve 203 from the first portion 103A. As shown, the heat transfer fluid 120 flows through the first portion 103A of the cavity 103 into the impingement sleeve 203 (via the inner cavity 211 (see FIG. 2)) from the impingement sleeve 203. Outflow through the one or more openings 207 (plug 213 terminates the inner cavity 211 and reverses the flow), and through the circumferential space 115 the second portion 103 B of the axial cavity 103 It can flow to a passage (radially extending passage) 230 in fluid communication with the cavity 105. This heat transfer fluid 120 can then be used for further heat transfer applications and / or downstream or upstream operations, such as integration with a working fluid, eg hot gas.

インピンジメントスリーブ203の種々の実施形態は、図3に示される流体の動態がもたらされるのであれば、必ずしも図2に示した流体受け入れ用造作209を含む必要はないと理解される。しかしながら、いくつかの実施形態は、外面205において軸方向に延びてよく、開口207から通路230へと向かう熱伝達流体120の流れを案内するうえで役に立つ流体受け入れ用造作209を含むことができる。   It is understood that the various embodiments of the impingement sleeve 203 need not necessarily include the fluid receiving feature 209 shown in FIG. 2, provided that the fluid dynamics shown in FIG. 3 are provided. However, some embodiments may include a fluid receiving feature 209 that may extend axially at the outer surface 205 and serve to guide the flow of heat transfer fluid 120 from the opening 207 towards the passage 230.

図4は、スリーブ403の第2の端部221を封じるプラグ413(断面図にて示されている)を含むインピンジメントスリーブ403の別の実施形態の概略図を示しており、プラグ413は、第2の端部221において内側キャビティ111に結合している(例えば、プラグ413の一部分が内側キャビティ111に嵌まり込んでいる)。これらの場合に、プラグ413は、内側キャビティ111の開口部を補い、インピンジメントスリーブ403に嵌合(例えば、圧入、締まりばめ、など)または結合する部分を含むことができる。インピンジメントスリーブ403は、第2のリップ219(図3)を含まなくてもよく、したがって、プラグ413は、第2のリップ219との接触または他のやり方での結合(図3)と対照的に、内側キャビティ111に直接的に嵌合することができる。図5は、第2の端部221に嵌合したプラグ413の拡大図を示している。いくつかの場合に、プラグ413は、例えばインピンジメントスリーブ403からプラグ413を取り外すための内部開口415と、(例えば、インピンジメントスリーブ403および/またはプラグ413を軸方向について保持するための)例えばシールリングまたは保持リングなどのシール部材を受け入れるための少なくとも1つの周状スロット417とを含むことができる。   FIG. 4 shows a schematic view of another embodiment of the impingement sleeve 403 including a plug 413 (shown in cross section) that seals the second end 221 of the sleeve 403, The second end 221 is coupled to the inner cavity 111 (e.g., a portion of the plug 413 fits into the inner cavity 111). In these cases, the plug 413 can include a portion that complements the opening of the inner cavity 111 and that fits (eg, press-fit, interference-fit, etc.) or couples with the impingement sleeve 403. The impingement sleeve 403 may not include the second lip 219 (FIG. 3), and thus the plug 413 may be in contrast to contact with or otherwise coupled to the second lip 219 (FIG. 3). Into the inner cavity 111 directly. FIG. 5 shows an enlarged view of the plug 413 fitted to the second end 221. In some cases, the plug 413 may, for example, be an internal opening 415 for removing the plug 413 from the impingement sleeve 403, for example a seal (for example for holding the impingement sleeve 403 and / or the plug 413 in axial direction) And at least one circumferential slot 417 for receiving a sealing member such as a ring or a retaining ring.

種々の実施形態によれば、図1〜5を参照すると、熱伝達流体120(例えば、図3に示されている)は、ケーシング101とノズル部分107との間の温度差の低減に役立つように軸方向の流路103へと導かれるターボ機械または別の機械の別の部分からの高温ガスを含む。すなわち、ノズル部分107内の構成要素がガスまたは蒸気などの高温の作動流体に曝されるとき、これらの部品は、加熱して膨張する可能性がある。周囲のケーシング101がノズル部分107と同じように迅速には加熱されず、あるいはノズル部分107と同程度にまでは加熱されない場合、ノズル部分107内の1つ以上の構成要素がケーシング101と干渉(例えば、こすれる、接触する、など)し、機械の性能を低下させる可能性がある。   According to various embodiments, referring to FIGS. 1-5, a heat transfer fluid 120 (eg, as shown in FIG. 3) may be used to help reduce the temperature difference between the casing 101 and the nozzle portion 107. The hot gas from another part of the turbomachine or another machine is directed to the axial flow path 103. That is, when the components in the nozzle portion 107 are exposed to a high temperature working fluid such as gas or steam, these components can heat and expand. If the surrounding casing 101 is not heated as quickly as the nozzle portion 107 or as quickly as the nozzle portion 107, one or more components within the nozzle portion 107 may interfere with the casing 101 ( For example, scraping, touching, etc.) can reduce the performance of the machine.

本明細書において図示および説明されるように、インピンジメントスリーブ203,403をケーシング101内に備え、ケーシング101内の熱伝達を向上させ、ケーシング101とノズル部分との間の温度差を小さくすることができる。種々の実施形態において、図3に示されるように、熱伝達流体120は、インピンジメントスリーブ203(または図4の403)に進入し、第1の方向(例えば、軸Aに実質的に平行)へと軸方向に流れる。その流体の速度および方向ゆえに、熱伝達流体120は、インピンジメントスリーブ203および内側キャビティ211をその遠位端(インピンジメントスリーブ203の第2の端部221)において塞ぐコンタクトプラグ213(または、図3のプラグ413)を通って流れることができる。プラグ213(413)は、熱伝達流体120の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直す(そらす)ことができる。種々の実施形態において、第2の別の方向は、流体の流れの第1の方向から約90度〜約180度だけ異なる。すなわち、いくつかの場合に、熱伝達流体120の流れは、熱伝達流体120をインピンジメントスリーブ203の第1の端部217の方へと戻し、さらには開口207へと半径方向外側に向けるプラグ213、413(例えば、実質的に平坦な接触面、あるいは実質的に斜め、凹状、または凸状の表面を有する)に接触したときに、実質的に反転させられる。さらに、熱伝達流体120は、開口207を通り、インピンジメントスリーブ203の外面205の少なくとも一部分の周囲を通って、通路230に進入することができる。この流れの少なくとも部分的な反転、ならびにその後の開口207を通って通路230へと進む流れは、熱伝達流体120を介してケーシング101へと伝達される熱の量/ケーシング101から伝達される熱の量を増やすことで、ノズル部分107からの異なる熱作用の低減を助ける。   As shown and described herein, impingement sleeves 203, 403 are provided within the casing 101 to improve heat transfer within the casing 101 and to reduce the temperature difference between the casing 101 and the nozzle portion. Can. In various embodiments, as shown in FIG. 3, heat transfer fluid 120 enters impingement sleeve 203 (or 403 in FIG. 4) and is in a first direction (eg, substantially parallel to axis A) Flow in the axial direction. Because of the fluid's velocity and direction, the heat transfer fluid 120 blocks the impingement sleeve 203 and the inner cavity 211 at its distal end (the second end 221 of the impingement sleeve 203) (or FIG. 3). Can flow through the plug 413). The plug 213 (413) can redirect the flow of heat transfer fluid 120 from a first direction to a second alternative direction. In various embodiments, the second alternative direction differs by about 90 degrees to about 180 degrees from the first direction of fluid flow. That is, in some cases, a flow of heat transfer fluid 120 directs the heat transfer fluid 120 back toward the first end 217 of the impingement sleeve 203 and also radially outward to the opening 207. When it contacts 213, 413 (for example, having a substantially flat contact surface or a substantially oblique, concave or convex surface) it is substantially reversed. Further, the heat transfer fluid 120 can enter the passage 230 through the opening 207, around at least a portion of the outer surface 205 of the impingement sleeve 203. The at least partial reversal of this flow, as well as the subsequent flow passing through the opening 207 into the passage 230, is the amount of heat transferred to the casing 101 via the heat transfer fluid 120 / the heat transferred from the casing 101 Increasing the amount of H helps to reduce the differential thermal effects from the nozzle portion 107.

インピンジメントスリーブ203,403(図1〜図5)は、その構成要素(例えば、プラグ213,413)も含めて、いくつかのやり方で形成することが可能である。一実施形態においては、インピンジメントスリーブ203,403を、鋳造、機械加工、溶接、押し出し、などによって形成することができる。しかしながら、一実施形態においては、付加製造が、インピンジメントスリーブ203,403の製造にとくに適する(図1〜図6)。本明細書において使用されるとき、付加製造(AM)は、従来からのプロセスの場合における材料の除去ではなく、材料の順次の積層によって物体を製造するあらゆるプロセスを含み得る。付加製造は、いかなる種類の工具、金型、または固定具も使用することなく、かつ材料をほとんど、または全く無駄にすることなく、複雑な幾何学的形状を生み出すことができる。金属の中実なビレットから部品を機械加工する場合には、かなりの部分が切り取られて廃棄されてしまうのに対し、付加製造において使用される材料は、部品を形作るために必要な材料だけである。付加製造プロセスとして、これらに限られるわけではないが、3D印刷、ラピッドプロトタイピング(RP)、直接デジタル製造(DDM)、選択的レーザ溶融(SLM)、および直接金属レーザ溶融(DMLM)を挙げることができる。現在の状況においては、DMLMが有利であることが明らかになっている。   The impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) can be formed in several ways, including their components (e.g., plugs 213, 413). In one embodiment, impingement sleeves 203, 403 can be formed by casting, machining, welding, extruding, and the like. However, in one embodiment, additive manufacture is particularly suited to the manufacture of impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-6). As used herein, additive manufacturing (AM) can include any process that produces an object by sequential lamination of materials, rather than removal of material in the case of conventional processes. Add-on manufacturing can produce complex geometries without using any kind of tools, molds, or fasteners and with little or no waste of material. When machining a part from a solid billet of metal, considerable parts are cut off and discarded, whereas the material used in additive manufacturing is only the material needed to form the part is there. Additional manufacturing processes include, but are not limited to, 3D printing, rapid prototyping (RP), direct digital fabrication (DDM), selective laser melting (SLM), and direct metal laser melting (DMLM) Can. In the current context, DMLM has proven to be advantageous.

付加製造プロセスの例を説明するために、図6は、物体902を生成するための例示のコンピュータ化された付加製造システム900の概略/ブロック図を示している。この例において、システム900は、DMLM用として構成されている。本開示の全体的な教示が、他の形態の付加製造にも同様に適用可能であることを、理解すべきである。物体902は、二重壁のターボ機械の構成要素として図示されているが、付加製造プロセスを、インピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)の製造に容易に適合させることが可能であることを、理解すべきである。AMシステム900は、一般に、コンピュータ化された付加製造(AM)制御システム904と、AMプリンタ906とを含む。AMシステム900は、後述されるように、AMプリンタ906を使用して物体を物理的に生成するためにインピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)を定義する一式のコンピュータによる実行が可能な命令を含むコード920を実行する。各々のAMプロセスは、例えば、微粒子粉末、液体(例えば、液体金属)、シート、などの形態の異なる原材料を使用することができ、その蓄えを、AMプリンタ906のチャンバ910に保持することができる。今回の場合、インピンジメントスリーブ203,403(図1〜図5)を、金属または同様の材料で製作することができる。図示されているように、アプリケータ912が、最終的な物体の順次のスライスの各々を生み出す無地のキャンバスとして広がる原材料の薄い層914を形成することができる。他の場合においては、アプリケータ912が、例えば材料が金属である場合に、コード920によって定義されるとおりに先行の層上に次の層を直接適用または印刷することができる。図示の例では、レーザまたは電子ビーム916が、コード920によって定義されるとおりに各々のスライスについて粒子を融合させるが、これは、迅速に硬化する液体金属が用いられる場合には、必ずしも必要ではない。AMプリンタ906のさまざまな部分を、各々の新たな層の付加に対応するように移動させることができ、例えば、各層の後で、ビルドプラットフォーム918を下降させることができ、さらには/あるいはチャンバ910および/またはアプリケータ912を上昇させることができる。   To illustrate the example of the additive manufacturing process, FIG. 6 shows a schematic / block diagram of an exemplary computerized additive manufacturing system 900 for generating the object 902. As shown in FIG. In this example, system 900 is configured for DMLM. It should be understood that the general teachings of the present disclosure are equally applicable to other forms of additive manufacturing. The object 902 is illustrated as a component of a double walled turbomachine, but it is possible to easily adapt the additive manufacturing process to the manufacture of the impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) You should understand that. The AM system 900 generally includes a computerized additive manufacturing (AM) control system 904 and an AM printer 906. AM system 900 can be implemented by a set of computer-defined defining impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) to physically create an object using AM printer 906, as described below. Execute code 920 including various instructions. Each AM process can use different raw materials, for example, in the form of particulate powder, liquid (eg, liquid metal), sheets, etc., and its reservoir can be held in the chamber 910 of the AM printer 906. . In this case, the impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) can be made of metal or similar material. As shown, the applicator 912 can form a thin layer 914 of raw material that extends as a solid canvas that produces each of the sequential slices of the final object. In other cases, the applicator 912 can apply or print the next layer directly on the previous layer as defined by the cord 920, for example when the material is metal. In the illustrated example, a laser or electron beam 916 fuses the particles for each slice as defined by code 920, but this is not necessary if a rapidly curing liquid metal is used . Various portions of AM printer 906 can be moved to correspond to the addition of each new layer, for example, after each layer, build platform 918 can be lowered and / or chamber 910. And / or the applicator 912 can be raised.

AM制御システム904が、コンピュータ930上にコンピュータ・プログラム・コードとして実装されて示されている。この点に関して、コンピュータ930は、メモリ932、プロセッサ934、入力/出力(I/O)インターフェース936、およびバス938を含むものとして示されている。さらに、コンピュータ930は、外部I/Oデバイス/リソース940および記憶システム942と通信するように示されている。一般に、プロセッサ934は、本明細書に記載のインピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)を表すコード920からの命令の下で、メモリ932および/または記憶システム942に記憶されたAM制御システム904などのコンピュータ・プログラム・コードを実行する。コンピュータ・プログラム・コードの実行時に、プロセッサ934は、メモリ932、記憶システム942、I/Oデバイス940、および/またはAMプリンタ906からデータを読み出すことができ、さらには/あるいはこれらにデータを書き込むことができる。バス938が、コンピュータ930の構成要素の各々の間の通信リンクを提供し、I/Oデバイス940は、ユーザのコンピュータとの対話を可能にする任意のデバイス940(例えば、キーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイ、など)を備えることができる。コンピュータ930は、ハードウェアおよびソフトウェアの考えられる種々の組み合わせの代表にすぎない。例えば、プロセッサ934は、単一のプロセッシングユニットを備えることができ、あるいはプロセッサ934を、例えばクライアントおよびサーバ上など、1つ以上の場所の1つ以上のプロセッシングユニットに分散させることができる。同様に、メモリ932および/または記憶システム942は、1つ以上の物理的な場所に存在することができる。メモリ932および/または記憶システム942は、磁気媒体、光学媒体、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、などを含むさまざまな種類の非一時的コンピュータ可読記憶媒体の任意の組み合わせを備えることができる。コンピュータ930は、ネットワークサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、携帯デバイス、携帯電話機、ポケットベル、携帯情報端末、などの任意の種類のコンピューティングデバイスを備えることができる。   An AM control system 904 is shown implemented as computer program code on a computer 930. In this regard, computer 930 is illustrated as including memory 932, processor 934, input / output (I / O) interface 936, and bus 938. Further, computer 930 is shown in communication with external I / O device / resource 940 and storage system 942. In general, processor 934 controls the AM control stored in memory 932 and / or storage system 942 under instructions from code 920 representing impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) described herein. Run computer program code, such as system 904. During execution of the computer program code, processor 934 can read data from and / or write data to memory 932, storage system 942, I / O device 940, and / or AM printer 906. Can. A bus 938 provides a communication link between each of the components of computer 930, and I / O device 940 is any device 940 that enables the user to interact with the computer (eg, keyboard, pointing device, display , Etc.). Computer 930 is merely representative of the various possible combinations of hardware and software. For example, processor 934 may comprise a single processing unit, or processor 934 may be distributed over one or more processing units in one or more locations, such as, for example, on clients and servers. Similarly, memory 932 and / or storage system 942 may reside at one or more physical locations. Memory 932 and / or storage system 942 may be any combination of various types of non-transitory computer readable storage media including magnetic media, optical media, random access memory (RAM), read only memory (ROM), etc. Can be provided. Computer 930 may comprise any type of computing device such as a network server, desktop computer, laptop, portable device, cell phone, pager, personal digital assistant, and so on.

付加製造プロセスは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体(例えば、メモリ932、記憶システム942、など)にインピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)を表すコード920を記憶することによって始まる。上述のように、コード920は、システム900によるコードの実行時にチップを物理的に生成するために使用することができる外側電極を定義する一組のコンピュータ実行可能命令を含む。例えば、コード920は、外側電極の正確に定義された3Dモデルを含むことができ、AutoCAD(登録商標)、TurboCAD(登録商標)、DesignCAD 3D Max、などの多様な周知のコンピュータ支援設計(CAD)ソフトウェアシステムのいずれかから生成可能である。この点において、コード920は、任意の現時点において公知のファイル形式または後に開発されるファイル形式をとることができる。例えば、コード920は、3D SystemsのステレオリソグラフィCADプログラム用に生成された標準テセレーション言語(Standard Tessellation Language)(STL)、または米国機械学会(ASME)の規格であり、任意のCADソフトウェアが任意のAMプリンタにおいて製作される任意の三次元物体の形状および構成を表現することを可能にするように設計された拡張マークアップ言語(XML)ベースのフォーマットである付加製造ファイル(AMF)によることができる。コード920は、必要に応じて、異なるフォーマット間での変換、一組のデータ信号への変換および送信、一組のデータ信号としての受信およびコードへの変換、記憶、などが可能である。コード920は、システム900への入力であってよく、部品の設計者、知的財産(IP)の提供者、設計会社、システム900のオペレータもしくは所有者、あるいは他の出所からもたらされてよい。いずれにせよ、AM制御システム904は、コード920を実行し、インピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)を、AMプリンタ906を使用して液体、粉末、シート、または他の材料の順次の層にて組み上げられる一連の薄いスライスへと分割する。DMLMの例においては、各々の層が、コード920によって定義された正確な幾何学的形状に溶融させられ、先行の層に融合する。その後に、インピンジメントスリーブ203、403(図1〜図5)に、例えば軽微な機械加工、シーリング、研磨、装置の他の部分への組み付け、などの任意のさまざまな仕上げ処理を加えることができる。   The additive manufacturing process begins by storing a code 920 representing the impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) in a non-transitory computer readable storage medium (eg, memory 932, storage system 942, etc.). As mentioned above, code 920 includes a set of computer executable instructions that define the outer electrodes that can be used to physically generate a chip upon execution of the code by system 900. For example, code 920 can include an accurately defined 3D model of the outer electrode, and various well-known computer aided design (CAD) such as AutoCAD®, TurboCAD®, DesignCAD 3D Max, etc. It can be generated from any of the software systems. In this regard, code 920 may take any currently known file format or a later developed file format. For example, Code 920 is the Standard Tessellation Language (STL) generated for the stereolithography CAD program of 3D Systems, or the American Society of Mechanical Engineers (ASME), with any CAD software being optional Can be with an Additive Manufacturing File (AMF), an Extensible Markup Language (XML) based format designed to allow representing the shape and configuration of any three-dimensional object produced in an AM printer . The code 920 can convert between different formats, convert and transmit into a set of data signals, receive as a set of data signals, convert into codes, store, etc., as needed. Code 920 may be an input to system 900 and may come from a component designer, an intellectual property (IP) provider, a design company, an operator or owner of system 900, or other source. . In any case, AM control system 904 executes code 920, and impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5), using AM printer 906 to sequentially sequence liquids, powders, sheets, or other materials. Divide into a series of thin slices that are assembled in layers of. In the DMLM example, each layer is melted to the exact geometry defined by code 920 and fused to the previous layer. Thereafter, the impingement sleeves 203, 403 (FIGS. 1-5) can be subjected to any of a variety of finishing treatments such as, for example, minor machining, sealing, polishing, assembly to other parts of the apparatus, etc. .

本発明を、1つ以上の実施形態を参照して説明してきたが、その構成要素について、本発明の技術的範囲から外れることなく、種々の変更および同等物による置き換えが可能であることを、当業者であれば理解できるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応させるさめに、多数の変更を行うことが可能である。したがって、本発明は、本発明の実施について考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の技術的範囲に包含されるすべての実施形態を含むことが意図される。加えて、詳細な説明において述べられたすべての数値は、正確な値および近似値の両方が明示的に示されたものとして解釈されるべきである。   While the present invention has been described with reference to one or more embodiments, it is understood that various changes and equivalents may be substituted for the components thereof without departing from the scope of the present invention. Those skilled in the art will understand. Furthermore, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the present invention without departing from the essential scope of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed as the best mode contemplated for the practice of the present invention, and the present invention includes all the technical scope within the scope of the appended claims. It is intended to include embodiments. In addition, all numerical values stated in the detailed description should be interpreted as both explicit and approximate values being explicitly indicated.

100 物品
101 ターボ機械ケーシング
103 軸方向の流路、(軸方向の)キャビティ
103A (軸方向の流路の)第1の部分
103B (軸方向の流路の)第2の部分
105 ノズルキャビティ
107 内側ノズル部分
111 内側キャビティ
115 周状の空間
117 内面
120 熱伝達流体
200 装置
203 インピンジメントスリーブ
204 本体
205 外面
207 開口
208 入口
209 流体受け入れ用造作
211 内側キャビティ
213 コンタクトプラグ
215 第1のリップ
217 第1の端部
219 第2のリップ
221 第2の端部
223 スロット
225 シールリング
230 通路
403 インピンジメントスリーブ
413 プラグ
415 内部開口
417 周状スロット
900 付加製造システム
902 物体
904 AM制御システム
906 AMプリンタ
910 チャンバ
912 アプリケータ
914 原材料の薄い層
916 レーザまたは電子ビーム
918 ビルドプラットフォーム
920 コード
930 コンピュータ
932 メモリ
934 プロセッサ
936 I/Oインターフェース
938 バス
940 I/Oデバイス/リソース
942 記憶システム
100 article 101 turbomachine casing 103 axial channel, cavity 103A (axial) first part 103B (axial channel) second part 105B (axial channel) nozzle cavity 107 inside Nozzle portion 111 inner cavity 115 circumferential space 117 inner surface 120 heat transfer fluid 200 device 203 impingement sleeve 204 main body 205 outer surface 207 opening 208 inlet 209 inlet for fluid reception 211 inner cavity 213 contact plug 215 first lip 217 first End 219 second lip 221 second end 223 slot 225 seal ring 230 passage 403 impingement sleeve 413 plug 415 internal opening 417 circumferential slot 900 additional manufacturing system 902 object 904 AM control system 906 AM printer 910 chamber 912 applicator 914 thin layer of raw material 916 laser or electron beam 918 build platform 920 code 930 computer 932 memory 934 processor 936 I / O interface 938 bus 940 I / O device / resource 942 storage system

Claims (20)

外面(205)と、前記外面(205)の内側の内側キャビティ(211)とを有する本体(204)と、
前記本体(204)を貫いて延びており、前記内側キャビティ(211)から前記本体(204)を通って前記外面(205)へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口(207)と、
前記内側キャビティ(211)を通る前記流体の流れの方向に対して前記外面(205)から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体(204)の第1の端部(217)の近傍の第1のリップ(215)および前記本体(204)の第2の端部(221)の近傍の第2のリップ(219)と、
前記本体(204)に結合し、前記内側キャビティ(211)の端部を塞ぎ、前記流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグ(213)と
を備える装置(200)。
A body (204) having an outer surface (205) and an inner cavity (211) inside the outer surface (205);
At least one opening (207) extending through the body (204) and positioned to direct fluid from the inner cavity (211) through the body (204) to the outer surface (205); ,
A first end (217) of the body (204) extending radially outward from the outer surface (205) with respect to the direction of flow of the fluid through the inner cavity (211); A first lip (215) and a second lip (219) near the second end (221) of the body (204);
A plug (213) coupled to the body (204) and arranged to close an end of the inner cavity (211) and redirect the flow of fluid from a first direction to a second alternative direction And (200).
前記内側キャビティ(211)は、前記本体(204)の前記第1の端部(217)の近傍の入口(208)を含む、請求項1に記載の装置(200)。   The device (200) according to claim 1, wherein the inner cavity (211) comprises an inlet (208) near the first end (217) of the body (204). 前記プラグ(213)は、前記本体(204)の前記第2の端部(221)に結合する、請求項1に記載の装置(200)。   The apparatus (200) of claim 1, wherein the plug (213) couples to the second end (221) of the body (204). 流体の流れの前記第2の別の方向は、流体の流れの前記第1の方向から、約90度〜約180度だけオフセットされている、請求項3に記載の装置(200)。   The apparatus (200) of claim 3, wherein the second alternative direction of fluid flow is offset from about 90 degrees to about 180 degrees from the first direction of fluid flow. 前記第1のリップ(215)は、シール部材(225)を受け入れるように寸法付けられたスロット(223)を含む、請求項1に記載の装置(200)。   The apparatus (200) of claim 1, wherein the first lip (215) includes a slot (223) sized to receive a seal member (225). 前記少なくとも1つの開口(207)は、複数の開口(207)を含む、請求項1に記載の装置(200)。   The apparatus (200) according to claim 1, wherein the at least one opening (207) comprises a plurality of openings (207). 前記複数の開口(207)は、前記本体(204)の周りに周状に配置され、流体の流れの前記第1の方向に沿って配置された隣接する開口(207)を含む、請求項6に記載の装置(200)。   The apparatus of claim 6, wherein the plurality of openings (207) are disposed circumferentially around the body (204) and include adjacent openings (207) disposed along the first direction of fluid flow. The device (200) according to. 前記本体(204)の前記外面(205)に形成された少なくとも1つの流体受け入れ用造作(209)
をさらに備え、
前記少なくとも1つの流体受け入れ用造作(209)は、前記少なくとも1つの開口(207)からの衝突後の流体を受け入れるように構成および配置され、
前記少なくとも1つの開口(207)は、前記少なくとも1つの流体受け入れ用造作(209)のいかなる部分も定めていない、請求項1に記載の装置(200)。
At least one fluid receiving feature (209) formed on the outer surface (205) of the body (204)
And further
The at least one fluid receiving feature (209) is configured and arranged to receive post-impact fluid from the at least one opening (207);
The apparatus (200) according to claim 1, wherein the at least one opening (207) does not define any part of the at least one fluid receiving feature (209).
前記少なくとも1つの流体受け入れ用造作(209)は、流体案内用造作をさらに含む、請求項8に記載の装置(200)。   The apparatus (200) of claim 8, wherein the at least one fluid receiving feature (209) further comprises a fluid guiding feature. 前記流体案内用造作は、前記衝突後の流体を前記少なくとも1つの開口(207)から遠ざかるように導く、請求項9に記載の装置(200)。   The apparatus (200) of claim 9, wherein the fluid guiding feature directs the post-collision fluid away from the at least one opening (207). 第1の部分(103A)と、前記第1の部分(103A)の軸方向下流側の第2の部分(103B)とを含んでいる軸方向の流路(103)と、
前記軸方向の流路(103)に流体連通したノズルキャビティ(105)と、
前記軸方向の流路(103)と前記ノズルキャビティ(105)とを流体接続させる通路(230)と、
前記軸方向の流路(103)の前記第2の部分(103B)に位置するインピンジメントスリーブ(203)と
を備えており、前記インピンジメントスリーブ(203)は、
外面(205)と、前記外面(205)の内側の内側キャビティ(211)とを有しており、前記内側キャビティ(211)は前記軸方向の流路(103)の前記第1の部分(103A)に流体連通している本体(204)と、
前記本体(204)を貫いて延びており、前記内側キャビティ(211)から前記本体(204)を通って前記外面(205)へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口(207)と、
前記本体(204)の第1の端部(217)の近傍に位置し、前記外面(205)から半径方向外側へと延びており、前記軸方向の流路(103)の前記第1の部分(103A)を前記軸方向の流路(103)の前記第2の部分(103B)から封じる第1のリップ(215)と
を備えている、ターボ機械ケーシング(101)。
An axial flow path (103) comprising a first portion (103A) and a second portion (103B) axially downstream of said first portion (103A);
A nozzle cavity (105) in fluid communication with the axial flow path (103);
A passage (230) fluidly connecting the axial flow passage (103) and the nozzle cavity (105);
And an impingement sleeve (203) positioned in the second portion (103B) of the axial flow passage (103), the impingement sleeve (203) comprising
An outer surface (205) and an inner cavity (211) inside the outer surface (205), the inner cavity (211) being the first portion (103A) of the axial channel (103) A body (204) in fluid communication with
At least one opening (207) extending through the body (204) and positioned to direct fluid from the inner cavity (211) through the body (204) to the outer surface (205); ,
The first portion of the axial channel (103) is located proximate the first end (217) of the body (204) and extends radially outwardly from the outer surface (205). A turbomachine casing (101), comprising: (103A) a first lip (215) sealing the second portion (103B) of the axial flow path (103).
前記本体(204)および前記第1のリップ(215)は、前記本体(204)の前記外面(205)と前記軸方向の流路(103)の前記第2の部分(103B)の内面との間の周状の空間(115)を定める、請求項11に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The body (204) and the first lip (215) are between the outer surface (205) of the body (204) and the inner surface of the second portion (103B) of the axial channel (103). The turbomachine casing (101) according to claim 11, which defines a circumferential space (115) between. 前記第1のリップ(215)は、スロット(223)を含んでおり、前記インピンジメントスリーブ(203)は、前記周状の空間(115)を前記軸方向の流路(103)の前記第1の部分(103A)から流体的に封じる前記スロット(223)内のシール部材(225)をさらに含む、請求項12に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The first lip (215) includes a slot (223), and the impingement sleeve (203) defines the circumferential space (115) through the first portion of the axial channel (103). The turbomachine casing (101) according to claim 12, further comprising a sealing member (225) in the slot (223) fluidly sealing from a portion (103A) of the. 前記少なくとも1つの開口(207)は、前記内側キャビティ(211)から前記周状の空間(115)へと前記流体の流れを導く、請求項12に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The turbomachine casing (101) according to claim 12, wherein the at least one opening (207) directs the flow of fluid from the inner cavity (211) to the circumferential space (115). 前記第1のリップ(215)は、前記周状の空間(115)における前記流体の流れを前記ノズルキャビティ(105)に流体連通した前記通路(230)へと導く、請求項14に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The turbo according to claim 14, wherein the first lip (215) directs the flow of fluid in the circumferential space (115) to the passage (230) in fluid communication with the nozzle cavity (105). Machine casing (101). 前記インピンジメントスリーブ(203)は、
前記本体(204)の第2の端部(221)の近傍に位置し、前記外面(205)から半径方向外側へと延びている第2のリップ(219)と、
前記本体(204)に結合し、前記内側キャビティ(211)の端部を塞ぎ、前記流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグ(213)と
をさらに含む、請求項14に記載のターボ機械ケーシング(101)。
The impingement sleeve (203) is
A second lip (219) located proximate the second end (221) of the body (204) and extending radially outward from the outer surface (205);
A plug (213) coupled to the body (204) and arranged to close an end of the inner cavity (211) and redirect the flow of fluid from a first direction to a second alternative direction The turbomachine casing (101) according to claim 14, further comprising and.
前記プラグ(213)は、前記本体(204)の前記第2の端部(221)に結合する、請求項16に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The turbomachine casing (101) according to claim 16, wherein the plug (213) is coupled to the second end (221) of the body (204). 流体の流れの前記第2の別の方向は、流体の流れの前記第1の方向から、約90度〜約180度だけオフセットされている、請求項16に記載のターボ機械ケーシング(101)。   The turbomachine casing (101) according to claim 16, wherein the second alternative direction of fluid flow is offset from about 90 degrees to about 180 degrees from the first direction of fluid flow. 前記内側キャビティ(211)は、前記本体(204)の前記第1の端部(217)の近傍の入口(208)を含み、前記少なくとも1つの開口(207)は、複数の開口(207)を含み、
前記複数の開口(207)は、前記本体(204)の周りに周状に配置され、流体の流れの前記第1の方向に沿って配置された隣接する開口(207)を含む、請求項11に記載のターボ機械ケーシング(101)。
The inner cavity (211) includes an inlet (208) near the first end (217) of the body (204), the at least one opening (207) comprising a plurality of openings (207). Including
12. The plurality of openings (207) includes adjacent openings (207) disposed circumferentially around the body (204) and disposed along the first direction of fluid flow. Turbo machine casing according to claim 1.
装置(200)を表すコードを記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記装置(200)が、コンピュータ化された付加製造装置による前記コードの実行時に物理的に生成され、
前記コードは、前記装置を表すコードを含み、
前記装置(200)は、
外面(205)と、前記外面(205)の内側の内側キャビティ(211)とを有する本体(204)と、
前記本体(204)を貫いて延びており、前記内側キャビティ(211)から前記本体(204)を通って前記外面(205)へと流体を導くように配置された少なくとも1つの開口(207)と、
前記内側キャビティ(211)を通る前記流体の流れの方向に対して前記外面(205)から半径方向外側へとそれぞれ延びている前記本体(204)の第1の端部(217)の近傍の第1のリップ(215)および前記本体(204)の第2の端部(221)の近傍の第2のリップ(219)と、
前記本体(204)に結合し、前記内側キャビティ(211)の端部を塞ぎ、前記流体の流れを第1の方向から第2の別の方向へと向け直すように配置されたプラグ(213)と
を備える、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
Non-transitory computer readable storage medium storing a code representative of a device (200), said device (200) being physically generated upon execution of said code by a computerized additive manufacturing device
The code includes a code representing the device,
The device (200) is
A body (204) having an outer surface (205) and an inner cavity (211) inside the outer surface (205);
At least one opening (207) extending through the body (204) and positioned to direct fluid from the inner cavity (211) through the body (204) to the outer surface (205); ,
A first end (217) of the body (204) extending radially outward from the outer surface (205) with respect to the direction of flow of the fluid through the inner cavity (211); A first lip (215) and a second lip (219) near the second end (221) of the body (204);
A plug (213) coupled to the body (204) and arranged to close an end of the inner cavity (211) and redirect the flow of fluid from a first direction to a second alternative direction And a non-transitory computer readable storage medium.
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