[发明专利]涡轮叶片

说明书

一种涡轮叶片。一种翼型件(78)包括一个或更多个内部冷却回路(120,122,124)。冷却回路还可包括近壁冷却筛网(176)，其将供应通路(172)流体地联接至筛网气室(182)。筛网气室(182)可设置邻近于翼型件(78)的外表面，其具有在筛网气室(182)和翼型件(78)的外表面之间延伸的多个膜孔(200)。筛网气室(182)还可包括确定大小为有助于膜孔(200)的加工而没有对翼型件(78)的内部(96)的损坏的横截面积。

背景技术

涡轮发动机，且特别是燃气或燃烧涡轮发动机，是从经过发动机到多个旋转涡轮叶片上的燃烧气体流提取能量的旋转发动机。燃气涡轮发动机用于陆地和海上移动和发电，但最常用于航空应用，诸如用于飞行器，包括直升机。在飞行器中，燃气涡轮发动机用于飞行器的推进。在陆地应用中，涡轮发动机通常用于发电。

用于飞行器的燃气涡轮发动机设计成在高温下操作，以最大化发动机效率，所以某些发动机构件(诸如高压涡轮和低压涡轮)的冷却可能是有益的。通常，冷却通过将较冷的空气从高压和/或低压压缩机导送至需要冷却的发动机构件来实现。高压涡轮中的温度为大约1000℃到2000℃，且来自压缩机的冷却空气为大约500℃到700℃。尽管压缩机空气为高温，但其相对于涡轮空气较冷，且可用于冷却涡轮。

当代涡轮叶片大体上包括用于将冷却空气发送穿过叶片来冷却叶片的不同部分的一个或更多个内部冷却回路，且可包括用于冷却叶片的不同部分(诸如叶片的前缘、后缘和末梢)的专用冷却回路。

发明内容

一种翼型件，具有：外表面，其限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧。翼型件还包括冷却回路，其位于翼型件内且还包括：径向延伸的供应通路，其流体地联接至冷却空气入口通路；近壁冷却筛网(near wallcooling mesh)，其位于邻近于外表面的一部分且沿该部分延伸；径向延伸的开口，其将供应通路流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体入口；以及气室，其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口；其中冷却空气从入口到出口流过近壁冷却筛网，且沿流动方向气室的横截面积大于冷却筛网的横截面积。

一种用于具有涡轮转子盘的燃气轮机的叶片。叶片包括燕尾部，其具有多个空气入口通路且构造成安装至涡轮转子盘。叶片还包括翼型件，其从燕尾部沿径向延伸且具有外表面，该外表面限定在前缘与后缘之间沿轴向延伸且在根部与末梢之间沿径向延伸的压力侧和吸力侧，其中根部邻近燕尾部。叶片还包括：前缘冷却回路，其位于翼型件内且流体地联接至多个空气入口通路中的对应一个；后缘冷却回路，其位于翼型件内且流体地联接至多个空气入口通路中的对应一个；以及中间冷却回路，其位于翼型件内且在前缘冷却回路和后缘冷却回路之间，中间冷却回路包括：径向延伸的供应通路，其流体地联接至冷却空气入口通路；近壁冷却筛网，其位于邻近于外表面的一部分且沿该部分延伸；径向延伸的开口，其将供应通路流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体入口；以及气室，其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口。冷却空气从入口到出口流过近壁冷却筛网，且沿流动方向气室的横截面积大于近壁冷却筛网的横截面积。

一种用于燃气涡轮发动机的翼型件，其具有：周缘壁，其界定内部且限定压力侧和与压力侧相对的吸力侧；近壁冷却筛网，其位于邻近于吸力侧和压力侧中的一个的一部分且沿该部分延伸；以及气室，其流体地联接至近壁冷却筛网以限定用于近壁冷却筛网的流体出口，其中气室具有在翼弦方向平面比近壁冷却筛网更大的截面大小。