[發明專利]具有被冷卻壁的具體為燃氣渦輪發動機組件的渦輪機組件和制造方法

有效

• 申請號: 201580052904.1
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN106715836B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: D·羅斯塔德;T·奧弗維斯特德特
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;F01D25/12;F02K1/82;F23R3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;黃海鳴

1.一種渦輪機組件(10)，具體為一種燃氣渦輪發動機組件，包括內置在來自彎曲或平面面板(11)的部分中的至少一部分(2)，所述彎曲或平面面板(11)具體為金屬薄片，所述至少一部分(2)包括多個冷卻通道(3)，冷卻流體(5)，具體為空氣，能夠經由所述多個冷卻通道(3)引導，

其中所述多個冷卻通道(3)中的至少一個具有連續錐形段(8)，

其中所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個具有來自所述面板(11)的第一表面(15)的單個入口(1)和用于使所述冷卻流體(5)到另一個表面(16)，所述另一個表面(16)具體為與所述第一表面(15)相反的表面，或到所述第一表面(15)的單個出口(7)，并且

其中所述面板(11)經由激光燒結或激光熔融或直接激光沉積來建造。

2.根據權利要求1所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個的所述錐形段(8)位于所述面板(11)的主延展的區域中。

3.根據前述權利要求中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述入口(1)和出口(7)中的至少一個大體垂直于所述面板(11)的平面。

4.根據權利要求1至2中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個還包括連續加寬段(9)，所述加寬段(9)關于操作期間所述冷卻流體(5)的流動位于所述錐形段(8)的下游。

5.根據權利要求1至權利要求2中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個的所述錐形段(8)在所述入口(1)與所述出口(7)之間被恒定地錐形化。

6.根據權利要求1至權利要求2中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述多個冷卻通道(3)的所述至少一個還包括在所述錐形段(8)的上游和/或所述錐形段(8)的下游和/或中斷所述錐形段(8)的、具有恒定橫截面(4)的至少一個段，

其中所述錐形段(8)覆蓋所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個的長度的至少80％。

7.根據權利要求1至2中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個的橫截面(4)為矩形，具體為正方形，并且所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個由兩對表面(20A、20B；21A、21B)形成，所述對表面(20A、20B；21A、21B)具有大致彼此相反的表面。

8.根據權利要求7所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述錐形段(8)中的錐形化通過減小所述兩對相反表面(20A、20B；21A、21B)中的第一對(20A、20B)和/或所述兩對相反表面(20A、20B；21A、21B)中的第二對(21A、21B)的距離來實現。

9.根據權利要求1、2和8中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

錐形化率適于所述至少一部分(2)在操作期間經歷的熱分布。

10.根據權利要求1、2和8中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

錐形化率與操作期間所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個內的所述冷卻流體(5)的溫升成比例地適配，具體是使得在所述至少一部分(2)的區域的不同位置處取得的所述至少一部分(2)的溫度在所述不同位置處大致相同，和/或使得所述多個冷卻通道(3)中的所述至少一個內的熱通量或熱梯度保持大致恒定。

11.根據權利要求1、2和8中的任一項所述的渦輪機組件(10)，其特征在于：

所述至少一部分(2)包括流體引導表面(16)，所述流體引導表面在所述渦輪機組件(10)被布置于渦輪機中、且所述渦輪機在操作時，引導所述渦輪機中的熱工作流體(6)。