[发明专利]用于工业燃气涡轮发动机的可冷却的转子叶片

摘要

公开了一种具有带二个蛇形通道的翼面的可冷却的转子叶片。开发了各种结构细节以为翼面的前缘区域和后缘区域提供冷却。在一个具体的实施例中，除了最接近翼面边缘区域的支管外，在通道的大多数支管中均具有设于通道中的在各支管上具有恒定高度和恒定间距的翼面湍流条。

主权项

1.一种用于工业燃气涡轮发动机的可冷却的转子叶片，其具有冷却空气的前流动路径、冷却空气的后流动路径，以及包括前缘区域、后缘区域和设置于所述前缘区域与后缘区域之间的中间区域的翼面，所述翼面具有吸气侧壁和压力侧壁，它们在所述前缘区域和所述后缘区域处相连，并且间隔开而在其中形成了凹腔，所述冷却空气的流动路径的至少一部分通过所述凹腔延伸，前蛇形通道和后蛇形通道在所述凹腔中延伸，其均具有上游方向和下游方向，所述上游方向和下游方向由所述吸气侧壁、所述压力侧壁以及位于所述这些侧壁之间并在翼展方向上延伸的相邻翼面结构所限制，各所述蛇形通道具有顺序相连的第一翼展方向上的支管、第二翼展方向上的支管和第三翼展方向上的支管，使得所述流动路径的相关部分通过所述支管延伸，从而可在操作条件下使冷却空气流从所述中间区域经所述第一支管连续地流动到所述翼面的一个所述边缘区域内的所述第三支管，所述冷却空气流在操作条件下从所述第三支管中排出，所述叶片包括：至少一个位于所述吸气侧壁上的湍流条阵列和至少一个位于限制了所述前蛇形通道的所述压力侧壁上的湍流条阵列，至少一个位于所述吸气侧壁上的湍流条阵列和至少一个位于限制了所述后蛇形通道的所述压力侧壁上的湍流条阵列，所述湍流条阵列为各所述通道形成了至少两个湍流条阵列，各所述侧壁上的各所述湍流条阵列在翼展方向上以一定间距相互间隔开，并与另一侧壁上的相邻湍流条阵列在翼展方向上间隔开且基本上平行，各所述湍流条延伸到相关通道的支管中，并具有相对于此支管的从所述侧壁上相邻部分起测量的高度和湍流条高度-间距比，其特征在于，各所述蛇形通道的位于另一支管下游的各支管在所述支管的至少一部分上具有大于前一支管的湍流条高度-间距比，从而在各所述蛇形通道内的冷却空气在操作条件下移动到更接近所述翼面的相关边缘区域时使各所述下游支管的传热效率增大到比所述上游支管的传热效率更大，而且，除了所述后蛇形通道的第三支管外，各个具有湍流条的支管中的各湍流条阵列的间距是稳定的，从而可促进制造和检查的容易性，同时使所述边缘区域的散热强于所述中间区域的散热。