[发明专利]涡轮装置和冷却位于涡轮叶片尖端的覆环的方法

权利要求书

1.一种涡轮装置，其具有转子(9)和环绕转子(9)的定子(19)， 以在所述转子(9)与所述定子(19)之间形成热且加压的燃烧气体的流 路，所述转子(9)限定了径向和周向，并包括涡轮叶片(13)，所述涡 轮叶片(13)朝向所述定子(19)沿所述径向延伸通过所述流路，并且 所述涡轮叶片(13)具有位于它们尖端处的覆环(25)，所述定子(19) 包括壁部(27)，当所述转子(9)转动时，所述覆环(25)沿所述壁部 (27)运动，

其特征在于：

至少一个超声速喷嘴(39)位于所述壁部(27)中，并被连接到冷 却流体供应器(3)，所述超声速喷嘴(39)被定位成朝向所述覆环(25) 提供超声速冷却流体流(46)，所述至少一个超声速喷嘴(39)朝向所述 周向相对于所述径向是成角度的，以这样的取向使得所述超声速冷却流 体流(46)具有平行于所述覆环(25)的运动方向(48)的流动分量。

2.如权利要求1所述的涡轮装置，其特征在于：

所述冷却流体是压缩空气，且所述冷却流体供应器是与所述涡轮相 关的压缩机(3)。

3.如权利要求1或2所述的涡轮装置，其特征在于：

密封件(29，129，131)为至少部分平坦的，所述密封件(29，129， 131)位于所述覆环(25)沿其运动的所述壁部(27)中，且所述超声速 喷嘴位于所述密封件的平坦之处中。

4.如权利要求3所述的涡轮装置，其特征在于：

所述密封件包括平坦部(129)和位于所述平坦部(129)上游的蜂 窝部(131)。

5.如权利要求3所述的涡轮装置，其特征在于：

冲击射流开口(30)在所述壁部(27)中位于所述密封件(29，129， 131)的上游，所述冲击射流开口(30)被定位和取向成提供被导向所述 覆环(25)的冲击射流。

6.如权利要求5所述的涡轮装置，其特征在于：

所述冲击射流开口(30)具有提供超声速冷却流体流的结构。

7.如权利要求1所述的涡轮装置，其特征在于：

所述超声速喷嘴(39)具有会聚-发散式喷嘴截面。

8.一种当转子(9)转动时冷却位于所述转子(9)的涡轮叶片(13) 尖端处的覆环(25)的方法，其特征在于：

超声速冷却流体流沿其流动方向(46)提供有一分量，所述分量平 行于所述转动的转子叶片(13)的覆环(25)的运动方向(48)。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述超声速冷却流体流与来自上游方向的燃烧气流和/或冷却流体流 进行混合，所述上游方向是参照所述涡轮叶片(13)而言的。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：

所述超声速冷却流体流具有使其冲击在所述覆环(25)上的径向分 量。