[发明专利]具有冷却孔的发动机构件

说明书

本发明涉及一种具有冷却孔的发动机构件。具体而言，一种用于涡轮发动机的发动机构件的设备和方法，该发动机构件包括外壁、至少一个冷却通路、至少一个冷却孔，该外壁界定内部并且限定压力侧和相对的吸力侧，其中两侧在前缘与后缘之间延伸以限定翼弦方向，并且在根部与末梢之间延伸以限定翼展方向，该至少一个冷却通路位于内部内，该至少一个冷却孔具有流体地联接至冷却通路的入口和位于前缘近侧的出口，其中连接通路将入口流体地联接至出口。

技术领域

涡轮发动机（以及特别地燃气或燃烧涡轮发动机）为旋转发动机，其从穿过发动机的燃烧气体流抽取能量到多个旋转涡轮叶片上，该多个旋转涡轮叶片可布置在多个涡轮叶片组件中。

背景技术

在一个构造中，涡轮叶片组件包括涡轮翼型件，如静止导叶或旋转叶片，其中叶片具有平台和燕尾件安装部分。涡轮叶片组件包括冷却入口通路，其作为平台和叶片中的蛇形回路的部分，用于冷却平台和叶片。蛇形回路可延伸至沿着叶片的多个表面中的任一者定位的冷却孔，包括在末梢、后缘以及前缘处。

包括位于内带和外带之间的静止导叶的喷嘴和包绕发动机燃烧器的燃烧器衬里也可利用冷却孔和/或蛇形回路。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的翼型件，翼型件包括外壁、冷却通路以及至少一个冷却孔，该外壁限定内部，具有压力侧和吸力侧，压力侧和吸力侧在前缘与后缘之间沿轴向延伸以限定翼弦方向，并且在根部与末梢之间沿径向延伸以限定翼展方向，该冷却通路位于内部内并且在前缘近侧，该至少一个冷却孔包括流体地联接至冷却通路的入口和沿着前缘在外壁处的出口，并且具有限定中心线并在入口与出口之间延伸的连接通路，其中扩散区段形成在连接通路中并且限定出口，其中出口具有非圆形形状并且限定在翼展方向的+/-30度内对准的短轴。

在另一方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的发动机构件，发动机构件包括外壁、冷却通路以及至少一个冷却孔，该外壁限定内部，具有压力侧和吸力侧，压力侧和吸力侧在前缘与后缘之间沿轴向延伸以限定翼弦方向，并且在根部与末梢之间沿径向延伸以限定翼展方向，该冷却通路位于内部内并且在前缘近侧，该至少一个冷却孔包括流体地联接至冷却通路的入口和沿着前缘在外壁处的出口，并且具有限定中心线并在入口与出口之间延伸的连接通路，其中扩散区段形成在连接通路中并且限定出口，其中出口具有非圆形形状并且限定在翼展方向的+/-30度内对准的短轴。

在又一方面，本公开涉及一种冷却发动机构件的方法，该发动机构件在前缘与后缘之间延伸以限定翼弦方向，并且在根部与末梢之间沿径向延伸以限定翼展方向，方法包括使冷却流体流动穿过具有非圆形截面区域的至少一个冷却孔，使冷却流体从沿着停滞线位于前缘近侧的出口喷出以限定流线，以及朝向后缘引导冷却流体使得流线与停滞线形成锐角。

技术方案1. 一种用于涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括：

限定内部的外壁，其具有压力侧和吸力侧，所述压力侧和所述吸力侧在前缘与后缘之间沿轴向延伸以限定翼弦方向并且在根部与末梢之间沿径向延伸以限定翼展方向；

冷却通路，其位于所述内部内并且在所述前缘近侧；以及

至少一个冷却孔，其包括流体地联接至所述冷却通路的入口和沿着所述前缘在所述外壁处的出口，并且具有限定中心线和截面区域并在所述入口与所述出口之间延伸的连接通路，其中扩散区段形成在所述连接通路中并且限定所述出口；

其中所述截面区域具有非圆形形状并且限定在所述翼展方向的+/-30度内对准的短轴。

技术方案2. 根据技术方案1所述的翼型件，其中，所述截面区域还限定长轴，并且所述长轴与短轴的比率范围从15到1.1。

技术方案3. 根据技术方案1所述的翼型件，其中，所述非圆形形状为狗骨形或卵形中的至少一者。

技术方案4. 根据技术方案1所述的翼型件，其中，停滞线将所述压力侧与所述吸力侧分离。