[發明專利]針肋陣列無效

申請號：	201210315830.4	申請日：	2012-08-30
公開（公告）號：	CN102966380A	公開（公告）日：	2013-03-13
發明（設計）人：	A.E.史密斯	申請（專利權）人：	通用電氣公司
主分類號：	F01D5/18	分類號：	F01D5/18
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	李強;嚴志軍
地址：	美國***	國省代碼：	美國;US
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	陣列
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本申請以及所獲得的專利總體涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于在燃氣渦輪機翼型件等中使用的導流針肋陣列（pin-fin?array）。

背景技術

燃氣渦輪機包括多個級，其斗葉從支承轉子盤向外延伸。每個斗葉都包括翼型件，燃燒氣體流過翼型件。必須對氣流進行冷卻，以承受燃燒氣體所產生的高溫。不充分的冷卻可能導致翼型件上的過度應力，并且可能導致或者造成疲勞和/或損壞。因此，翼型件通常是具有一個或多個內部冷卻流動通道的中空件?？梢韵騼炔坷鋮s流動通道提供來自壓縮機或者其它位置的冷卻空氣泄放?？梢酝ㄟ^使用針肋陣列、紊流器等來增強冷卻流與翼型件的內部金屬表面之間的對流傳熱。針肋陣列或者紊流器在周圍的邊界層中產生擾亂，以便增加傳熱。

翼型件通常具有通向針陣列和多個出口的單個冷卻流進給部。然而，這種構造通常導致相對于出口成角度的通過針陣列的流。該成角度的流可能導致其中傳熱效率降低。可以使用穩流器（flow?straighteners），但是這樣使得針陣列區域占用的空間和復雜度增加。

因此，需要一種具有改進的內部冷卻流方案的翼型件，該改進的內部冷卻流方案具有針肋陣列。這種改進的冷卻流方案可以提供針肋陣列以用于更有效的傳熱、更好的流控制和更低的制造成本。

發明內容

本申請以及所獲得的專利提供一種其中具有冷卻流的翼型件。該翼型件可以包括內部冷卻通路、與內部冷卻通路連通的多個冷卻孔、以及定位在內部冷卻通路內的多個針肋。針肋布置成具有一個或多個轉向開口以及一個或多個引導開口，以便朝向冷卻孔對冷卻流進行引導。

所述多個針肋包括非均勻陣列。所述翼型件還包括多個內部冷卻通路。所述多個針肋包括跨過一對列的交錯定位；或者包括跨過多個列的交錯定位。所述一個或多個轉向開口包括在所述多個針肋中的第一對針肋之間的第一距離，所述一個或多個引導開口包括在所述多個針肋中的第二對針肋之間的第二距離，并且所述第一距離大于所述第二距離。所述一個或多個轉向開口使所述冷卻流轉向大約九十（90）度。所述多個冷卻孔包括多個后緣冷卻孔。所述翼型件還包括多個列上的多個轉向開口，和/或多個列上的多個引導開口。

本申請以及所獲得的專利進一步提供一種其中具有冷卻流的翼型件。該翼型件可以包括內部冷卻通路、與內部冷卻通路連通的多個冷卻孔、以及以非均勻陣列定位在內部冷卻通路內的多個針肋。針肋布置成具有處于交錯定位的一個或多個轉向開口、以及一個或多個引導開口，以便朝向冷卻孔對冷卻流進行引導。

所述一個或多個轉向開口包括在所述多個針肋中的第一對針肋之間的第一距離，所述一個或多個引導開口包括在所述多個針肋中的第二對針肋之間的第二距離，并且所述第一距離大于所述第二距離。所述一個或多個轉向開口使所述冷卻流轉向大約九十（90）度。所述多個冷卻孔包括多個后緣冷卻孔。所述翼型件還包括多個列上的多個轉向開口，和/或多個列上的多個引導開口。

本申請以及所獲得的專利進一步提供一種其中具有冷卻流的內部冷卻通路。該內部冷卻通路可以包括多個冷卻孔、以及定位在內部冷卻通路內的多個針肋。針肋布置成包括一個或多個轉向開口以及一個或多個引導開口，所述一個或多個轉向開口在第一對針肋之間具有第一距離，所述一個或多個引導開口在第二對針肋之間具有第二距離，并且其中第一距離大于第二距離。

所述多個針肋包括非均勻陣列。所述一個或多個轉向開口使所述冷卻流轉向大約九十（90）度。所述內部冷卻通路還包括多個列上的多個轉向開口。

通過結合若干附圖和所附權利要求閱覽下文的詳細描述，本申請以及所獲得的專利的這些和其它的特征以及改進對于本領域普通技術人員而言將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是燃氣渦輪發動機的示意圖。

圖2是渦輪機斗葉的透視圖。

圖3是圖2的渦輪機斗葉的側橫截面圖。

圖4是已知的針肋陣列的示意圖。

圖5是可以如本說明書所述的針肋陣列的示例的示意圖。

附圖標記列表：

10?燃氣渦輪發動機????36?翼型件

12?壓縮機????????????38?根部

14?空氣流????????????40?尖端部