[发明专利]制品及冷却制品的方法

说明书

提供了一种制品和冷却制品的方法。制品包括具有内表面和外表面的本体部分，内表面限定内区域，形成在内区域内且从本体部分的基部朝本体部分的末梢延伸的至少一个上通腔，以及形成在各个上通腔中的帽，各个帽邻近本体部分的末梢，具有形成在其中的至少一个孔口，且布置和设置成朝本体部分的末梢引导流体。该方法包括将流体引导到第一上通腔中，使流体穿过帽中的至少一个孔口，使制品的末梢与流体接触，将冲击后流体接收到下通腔内，以及将冲击后流体引导穿过下通腔。

技术领域

本发明针对一种制品和冷却制品的方法。更具体而言，本发明针对冷却的制品和冷却制品的方法。

背景技术

涡轮系统在不断改变以提高效率和降低成本。提高涡轮系统的效率的一种方法包括升高涡轮系统的操作温度。为了升高温度，涡轮系统必须由可在持续使用期间经得起此温度的材料构造。

除改变构件材料和涂层之外，提高涡轮构件的温度能力的一种常用方法包括使用冷却特征。例如，许多涡轮构件包括定位在其内腔内的冲击套筒或冲击板。冲击套筒或板包括多个冷却通道，其朝涡轮构件的内表面引导冷却流体，提供涡轮构件的冲击冷却。然而，形成用于定位在涡轮构件内的单独的独立冲击套筒增加制造时间和成本。此外，冲击套筒通常产生冲击套筒与涡轮构件之间的显著的交叉流，且需要足够的冷却流体来同时提供穿过各个冷却通道的流体流，这两者都降低系统的效率。

冷却涡轮构件的另一方法包括使用蛇形冷却。蛇形冷却包括穿过涡轮构件内的通路的冷却流体以同时冷却构件的压力侧壁和吸力侧壁两者。两个侧壁的同时冷却可使一个壁过冷以便充分地冷却另一个。一个壁的过冷导致热梯度和不必要的热获取，这两者降低下游冷却有效性和冷却效率。

发明内容

在一个实施例中，一种制品包括具有内表面和外表面的本体部分，内表面限定内区域，形成在内区域内的至少一个上通腔，该至少一个上通腔从本体部分的基部朝本体部分的末梢延伸，以及形成在上通腔中的帽，各个帽邻近本体部分的末梢且具有形成在其中的至少一个孔口。各个帽布置和设置成将流体从至少一个上通腔引导，穿过形成在其中的至少一个孔口，且朝本体部分的末梢。

在另一个实施例中，一种制品包括具有内表面和外表面的本体部分，内表面限定内区域，形成在内区域内的至少一个上通腔，至少一个上通腔从本体部分的基部朝本体部分的末梢延伸，流体地连接两个上通腔的至少一个下通腔，各个下通腔布置和设置成将流体从两个上通腔中的一个向下游引导至另一个上通腔，以及形成在各个上通腔中的帽，各个帽邻近本体部分的末梢且具有形成在其中的至少一个孔口。各个帽布置和设置成将流体从至少一个上通腔引导，穿过形成在其中的至少一个孔口，且朝本体部分的末梢，且帽中的各个孔口布置和设置成提供末梢的冲击冷却。

在另一个实施例中，一种冷却制品的方法包括将流体引导到形成在制品的内区域内的第一上通腔中，使流体穿过形成在第一上通腔中的帽中的至少一个孔口，使制品的末梢与穿过帽中的至少一个孔口的流体接触，末梢与流体的接触冷却末梢且形成冲击后流体，将冲击后流体接收到下通腔内，引导冲击后流体穿过下通腔且到第二上通腔中，使流体从第二上通腔穿过形成在第二上通腔中的额外的帽中的至少一个孔口，以及使制品的末梢与穿过额外的帽中的至少一个孔口的流体接触，末梢与流体的接触冷却末梢且形成第二冲击后流体。

技术方案1. 一种制品，包括：

具有内表面和外表面的本体部分，所述内表面限定内区域；

形成在所述内区域内的至少一个上通腔，所述至少一个上通腔从所述本体部分的基部朝所述本体部分的末梢延伸；以及

形成在各个上通腔中的帽，各个帽邻近所述本体部分的末梢且具有形成在其中的至少一个孔口；

其中各个帽布置和设置成将流体从所述至少一个上通腔引导，穿过形成在其中的所述至少一个孔口，且朝所述本体部分的末梢。

技术方案2. 根据技术方案1所述的制品，其中，各个帽中的所述至少一个孔口布置和设置成提供所述末梢的冲击冷却。