[發明專利]用于多壁葉片的冷卻回路

有效

• 申請號: 201611190537.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106894844B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: A.E.史密斯;G.T.福斯特;D.W.韋伯;J.A.韋伯
• 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: 嚴志軍;李強

1.一種冷卻系統，包括：

蛇形冷卻回路(40,140,240)，所述蛇形冷卻回路包括在第一方向上延伸的第一腿部(42,142,242)、在第二方向上延伸的第二腿部(46,146,246)以及將所述第一腿部(42,142,242)和所述第二腿部(46,146,246)流體地聯接的轉向處(45,145,245)；和

空氣供給腔(44,144,244)，其用于將冷卻空氣供應至所述蛇形冷卻回路(40,140,240)；

其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第一腿部(42,142,242)從多壁葉片(6)的至少一個中央氣室(20)沿徑向向外延伸且將其至少部分地覆蓋，且其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第二腿部(46,146,246)從所述多壁葉片的第一組近壁冷卻通道(18)沿徑向向外延伸且將它們至少部分地覆蓋。

2.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述蛇形冷卻回路(40,240)的第一腿部(42,242)從所述空氣供給腔(44,244)朝所述多壁葉片的后緣(16)延伸，且其中所述蛇形冷卻回路(40,240)的第二腿部(46,246)從所述轉向處(45,245)朝所述多壁葉片的前緣(14)延伸。

3.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述蛇形冷卻回路(140)的第一腿部(142)從所述空氣供給腔(144)朝所述多壁葉片的前緣(14)延伸，且其中所述蛇形冷卻回路(140)的第二腿部(146)從所述轉向處(145)朝所述多壁葉片的后緣(16)延伸。

4.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述第一組近壁冷卻通道(18)位于所述多壁葉片的壓力側(8)附近。

5.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第一腿部(42,142,242)延伸越過且至少部分地覆蓋所述多壁葉片中的第二組近壁冷卻通道(18)，其中所述第二組近壁冷卻通道(18)位于所述多壁葉片的吸力側(10)附近。

6.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第一腿部(42,142,242)或第二腿部(46,146,246)中的至少一者包括至少一個末梢膜通道(48)以用于將所述冷卻空氣引導至所述多壁葉片的末梢(22)以提供末梢膜(24)。

7.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第二腿部(46,146,246)包括至少一個壓力側膜通道(50)以用于將所述冷卻空氣引導至所述多壁葉片的壓力側(8)以提供壓力側膜(52)。

8.根據權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述冷卻空氣從所述多壁葉片的中央氣室(20)或近壁冷卻通道(18)供應至所述空氣供給腔(44,144,244)。

9.一種多壁渦輪葉片(6)，包括布置在所述多壁渦輪葉片內的冷卻系統，其特征在于，所述冷卻系統包括：

蛇形冷卻回路(40,140,240)，所述蛇形冷卻回路包括在第一方向上延伸的第一腿部(42,142,242)、在第二方向上延伸的第二腿部(46,146,246)以及將所述第一腿部(42,142,242)和所述第二腿部(46,146,246)流體地聯接的轉向處(45,145,245)；和

空氣供給腔(44,144,244)，其用于將冷卻空氣供應至所述蛇形冷卻回路(40,140,240)；

其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第一腿部(42,142,242)從所述多壁渦輪葉片的至少一個中央氣室(20)沿徑向向外延伸且將其至少部分地覆蓋，且其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第二腿部(46,146,246)從所述多壁渦輪葉片的第一組近壁冷卻通道(18)沿徑向向外延伸且將它們至少部分地覆蓋。

10.一種渦輪機(102)，包括：

燃氣渦輪系統(102)，其包括壓縮機構件(104)、燃燒器構件(110)和渦輪構件(116)，所述渦輪構件(116)包括多個渦輪輪葉(2)，且其中所述渦輪輪葉中的至少一個包括多壁葉片(6)；以及

布置在所述多壁葉片內的冷卻系統，

其特征在于，所述冷卻系統包括：

蛇形冷卻回路(40,140,240)，所述蛇形冷卻回路(40,140,240)包括在第一方向上延伸的第一腿部(42,142,242)、在第二方向上延伸的第二腿部(46,146,246)以及將所述第一腿部(42,142,242)和所述第二腿部(46,146,246)流體地聯接的轉向處(45,145,245)；和

空氣供給腔(44,144,244)，其用于將冷卻空氣供應至所述蛇形冷卻回路(40,140,240)；

其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第一腿部(42,142,242)從所述多壁葉片的至少一個中央氣室(20)沿徑向向外延伸且將其至少部分地覆蓋，且其中所述蛇形冷卻回路(40,140,240)的第二腿部(46,146,246)從所述多壁葉片的第一組近壁冷卻通道(18)沿徑向向外延伸且將它們至少部分地覆蓋。