[發明專利]物件和冷卻物件的方法

有效

• 申請號: 201611130708.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN107013252B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: G.M.伊策爾
• 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: 郭帆揚;譚祐祥

本文是涉及一種物件和冷卻物件的方法。該物件包括主體部分、在主體部分內的多個隔板和在隔板中的每個中的至少一個小孔，該至少一個小孔配置和布置成將流體引向主體部分的內表面。該多個隔板形成至少一個上行凹腔和至少一個再利用凹腔，其配置和布置成接收來自在隔板中的一個中的至少一個小孔的流體。該方法包括提供具有上行隔板和再利用隔板的物件，產生經過在上行隔板中的該至少一個小孔的第一流體流，在再利用凹腔內接收后?沖擊流體，以及產生經過在再利用隔板中的該至少一個小孔的再利用流體流，再利用流體流由后?沖擊流體產生。

技術領域

本發明涉及一種物件和冷卻物件的方法。更具體地，本發明針對一種被冷卻的物件和冷卻被冷卻的物件的方法。

背景技術

渦輪系統被連續地改進以增加效率和降低成本。一種用于增加渦輪系統的效率的方法包括增加渦輪系統的運行溫度。為了增加溫度，渦輪系統必須由可在連續使用期間經受這樣的溫度的材料來構造。

除了改進構件材料和覆層之外，一種增加渦輪構件的承溫能力的常見方法包括使用冷卻部件。例如，許多渦輪構件包括定位在其內部凹腔內的沖擊套筒或沖擊板。沖擊套筒或板包括多個冷卻通道，其將冷卻流體引向渦輪構件的內表面，提供渦輪構件的沖擊冷卻。然而，為了定位在渦輪構件內而形成分開的單獨的沖擊套筒增加了制造時間和成本。此外，沖擊套筒典型地產生在沖擊套筒與渦輪構件之間的顯著的交叉流動，并且需要足夠的冷卻流體以提供在同一時間經過冷卻通道中的每個的流體流，這兩者都降低了系統的效率。

另一冷卻渦輪構件的方法包括使用蛇形冷卻。蛇形冷卻包括使冷卻流體經過在渦輪構件內的通道以同時冷卻構件的壓力側壁和吸入側壁兩者。兩個壁的同時冷卻可能過度冷卻一壁以便足夠地冷卻另一壁。一壁的過度冷卻導致熱梯度以及不必要的吸熱(heatpick-up)，這兩者都降低了下游冷卻效果和冷卻效率。

發明內容

在一實施例中，物件包括具有內表面和外表面的主體部分(內表面限定了內部區域)、在主體部分內的多個隔板(隔板中的每個延伸穿過內部區域)以及在多個隔板的每個中的至少一個小孔(該至少一個小孔配置和布置成將流體引向主體部分的內表面。多個隔板形成至少一個上行凹腔和至少一個再利用凹腔，該至少一個再利用凹腔配置和布置成接收來自在隔板中的一個中的至少一個小孔的流體。

在另一實施例中，物件包括具有內表面和外表面的主體部分(內表面限定了內部區域)、多個整體隔板(每個經過內部區域從物件的壓力側壁延伸至吸入側壁，整體隔板在內部區域內形成上行凹腔和至少一個再利用凹腔)和形成在整體隔板中的每個中的至少一個小孔(該至少一個小孔配置和布置成將流體引向主體部分的內表面)。上行凹腔配置和布置成接收來自物件外的流體并且該至少一個再利用凹腔中的每個配置和布置成接收來自在隔板中的一個中的該至少一個小孔的后-沖擊流體。

在另一實施例中，冷卻物件的方法包括：提供物件(其包括具有內表面和外表面的主體部分，內表面限定了內部區域；延伸穿過內部區域的上行隔板，上行隔板在內部區域內形成上行凹腔；延伸穿過內部區域的再利用隔板，再利用隔板在內部區域內形成再利用凹腔；以及形成在上行隔板和再利用隔板中的每個中的至少一個小孔，該至少一個小孔配置和布置成將流體引向主體部分的內表面)；將流體引導到上行凹腔中；產生經過在上行隔板中的該至少一個小孔的第一流體流；使主體部分的內表面與第一流體流接觸，內表面的該接觸冷卻內表面并且形成第一后-沖擊流體；在再利用凹腔內接收第一后-沖擊流體；產生經過在再利用隔板中的該至少一個小孔的再利用流體流；并且使主體部分的內表面與再利用流體流接觸，內表面的該接觸冷卻內表面并且形成再利用后-沖擊流體。再利用流體流由在該至少一個再利用凹腔內所接收的第一后-沖擊流體產生。

在一實施例中，多個隔板包括限定至少一個上行凹腔的上行隔板。

在一實施例中，至少一個上行凹腔包括第一上行凹腔和第二上行凹腔。

在一實施例中，至少一個上行凹腔中的每個配置和布置成接收來自物件外的流體。