[發(fā)明專利]用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的護(hù)罩

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980034248.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN112204228A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布拉德·威爾遜·萬塔塞爾;埃文·安德魯·塞沃爾;約瑟夫·安東尼·韋伯;特拉維斯·J·帕克;小約瑟夫·丹尼爾·弗雷澤;布萊恩·大衛(wèi)·路易斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F01D11/00
• 分類號(hào): F01D11/00;F01D11/08;F01D11/10;F01D25/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪，所述渦輪包括具有內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的固定式護(hù)罩環(huán)，所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段包括冷卻構(gòu)造，在所述冷卻構(gòu)造中，冷卻通道被構(gòu)造成能夠接收冷卻劑并引導(dǎo)冷卻劑通過所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的內(nèi)部，其中所述冷卻通道包括橫流通道；

其中所述橫流通道：

在上游端和下游端之間縱向延伸；

包括位于所述上游端和所述下游端之間的接合點(diǎn)，所述接合點(diǎn)將所述橫流通道縱向分成上游部段和下游部段，所述上游部段在所述上游端和所述接合點(diǎn)之間延伸，并且所述下游部段在所述接合點(diǎn)和所述下游端之間延伸；以及

包括縱向變化的橫截面流動(dòng)面積，使得所述上游部段的橫截面流動(dòng)面積在所述上游端和所述接合點(diǎn)之間減小，并且所述下游部段的橫截面流動(dòng)面積在所述接合點(diǎn)和所述下游端之間增大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪，其中所述固定式護(hù)罩環(huán)包括周向堆疊的護(hù)罩區(qū)段，其中外部護(hù)罩區(qū)段形成在所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的外側(cè)；

其中所述護(hù)罩環(huán)圍繞一排轉(zhuǎn)子葉片形成；并且

其中所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的所述冷卻構(gòu)造包括多個(gè)所述橫流通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪，其中：

所述上游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的減小包括在所述接合點(diǎn)處的橫截面流動(dòng)面積小于在所述上游端處的橫截面流動(dòng)面積的50％；并且

所述下游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的增大包括在所述接合點(diǎn)處的所述橫截面流動(dòng)面積小于在所述下游端處的橫截面流動(dòng)面積的50％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪，其中：

所述上游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的減小包括在所述接合點(diǎn)處的橫截面流動(dòng)面積小于在所述上游端處的橫截面流動(dòng)面積的65％；并且

所述下游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的增大包括在所述接合點(diǎn)處的所述橫截面流動(dòng)面積小于在所述下游端處的橫截面流動(dòng)面積的65％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪，其中所述接合點(diǎn)包括頸部，所述橫流通道在所述頸部處具有最小橫截面流動(dòng)面積；

其中：

所述上游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的減小包括平滑逐漸減小；并且

所述下游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的增大包括平滑逐漸增大。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪，其中所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段包括：

相對(duì)的前緣和后緣；

相對(duì)的第一周向邊緣和第二周向邊緣；以及

相對(duì)的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面，其中所述內(nèi)側(cè)面朝向通過所述渦輪限定的熱氣體路徑，并且所述外側(cè)面朝向所述外部護(hù)罩區(qū)段；

其中所述渦輪包括中心軸線，相對(duì)于所述中心軸線限定軸向、徑向和周向方向，所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段被取向成使得：

所述前緣和所述后緣主要在所述軸向方向上偏置，其中其間的所述偏置限定所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的寬度；

所述第一周向邊緣和所述第二周向邊緣主要在所述周向方向上偏置，其中其間的所述偏置限定所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的長(zhǎng)度；并且

所述內(nèi)側(cè)面和所述外側(cè)面主要在所述徑向方向上偏置，其中其間的所述偏置限定所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪，其中，在所述上游端和所述下游端之間，所述橫流通道從所述內(nèi)側(cè)面保持基本上恒定的偏置；

其中，對(duì)于所述橫流通道中的每個(gè)橫流通道，所述冷卻構(gòu)造還包括進(jìn)料通道和出口通道；

其中：

所述進(jìn)料通道在形成于所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的外表面上的入口和所述橫流通道的所述上游端之間延伸；并且

所述出口通道在所述橫流通道的所述下游端和形成于所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的外表面上的出口之間延伸。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪，其中所述上游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的減小包括所述上游部段在所述軸向方向上平滑逐漸變窄，并且其中所述下游部段的所述橫截面流動(dòng)面積的增大包括所述下游部段在所述軸向方向上平滑逐漸變寬；

其中所述橫流通道大致在所述周向方向上延伸，使得在所述橫流通道與所述周向方向之間形成小于15°的角度；并且

其中所述橫流通道延伸跨過所述內(nèi)部護(hù)罩區(qū)段的長(zhǎng)度的至少60％。