[發(fā)明專利]在前緣的內表面上具有熱傳遞突起部的鑄造渦輪噴嘴

在審

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• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113803118A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設計）人: S·W·紐曼;B·D·路易斯;D·達斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D9/02;F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;萬欣

本發(fā)明題為“在前緣的內表面上具有熱傳遞突起部的鑄造渦輪噴嘴”。本發(fā)明公開了一種鑄造渦輪（108）噴嘴（112），該鑄造渦輪噴嘴包括翼型件（130），該翼型件（130）具有主體（128）和由該主體（128）的內表面（152）限定的冷卻腔（150），該主體包括吸力側（132）、與該吸力側（132）相對的壓力側（134）、跨接在該壓力側（134）與該吸力側（132）之間的前緣（136）、與該前緣（136）相對并且跨接在該壓力側（134）與該吸力側（132）之間的后緣（138）。該噴嘴（112）還包括以徑向交錯的柱狀圖案從該前緣（136）在該主體（128）內向內延伸的多個熱傳遞突起部（160）。

技術領域

本公開整體上涉及渦輪機，并且更具體地，涉及在翼型件中冷卻腔的前緣的內表面上具有熱傳遞突起部的鑄造渦輪噴嘴。

背景技術

渦輪噴嘴包括翼型件主體中的冷卻腔，以引導冷卻劑冷卻翼型件。冷卻腔為沖擊冷卻套筒提供空間，該沖擊冷卻套筒引導冷卻劑抵靠限定冷卻腔的翼型件主體的內表面。在某些噴嘴級中，使渦輪噴嘴的前緣的半徑更小是有利的，這使翼型件變窄。更窄的翼型件使得更難以用常規(guī)的沖擊冷卻來維持冷卻。

發(fā)明內容

本公開的第一方面提供了一種鑄造渦輪噴嘴，該鑄造渦輪噴嘴包括：翼型件，該翼型件具有主體和由主體的內表面限定的冷卻腔，該主體包括吸力側、與吸力側相對的壓力側、跨接在壓力側與吸力側之間的前緣、與前緣相對并且跨接在壓力側與吸力側之間的后緣；至少一個端壁，該至少一個端壁沿吸力側、壓力側、后緣和前緣與翼型件連接；以及多個熱傳遞突起部，該多個熱傳遞突起部在冷卻腔內從主體的內表面向內延伸，該多個熱傳遞突起部以徑向交錯的柱狀圖案從前緣沿吸力側并且沿壓力側延伸，其中內表面包括在相鄰的熱傳遞突起部之間延伸的平坦表面。

本公開的第二方面提供了一種用于渦輪的噴嘴區(qū)段，該噴嘴區(qū)段具有一組噴嘴，該組噴嘴包括至少一個鑄造噴嘴，該至少一個鑄造噴嘴具有：翼型件，該翼型件具有主體和由主體的內表面限定的冷卻腔，該主體包括吸力側、與吸力側相對的壓力側、跨接在壓力側與吸力側之間的前緣、與前緣相對并且跨接在壓力側與吸力側之間的后緣；至少一個端壁，該至少一個端壁沿吸力側、壓力側、后緣和前緣與翼型件連接；以及多個熱傳遞突起部，該多個熱傳遞突起部在冷卻腔內從主體的內表面向內延伸，該多個熱傳遞突起部以徑向交錯的柱狀圖案從前緣沿吸力側并且沿壓力側延伸，其中內表面包括在相鄰的熱傳遞突起部之間延伸的平坦表面。

本公開的第三方面提供了一種包括多個鑄造渦輪噴嘴的渦輪，每個鑄造渦輪噴嘴包括：翼型件，該翼型件具有主體和由主體的內表面限定的冷卻腔，該主體包括吸力側、與吸力側相對的壓力側、跨接在壓力側與吸力側之間的前緣、與前緣相對并且跨接在壓力側與吸力側之間的后緣；至少一個端壁，該至少一個端壁沿吸力側、壓力側、后緣和前緣與翼型件連接；以及多個熱傳遞突起部，該多個熱傳遞突起部在冷卻腔內從主體的內表面向內延伸，該多個熱傳遞突起部以徑向交錯的柱狀圖案從前緣沿吸力側并且沿壓力側延伸，其中內表面包括在相鄰的熱傳遞突起部之間延伸的平坦表面。

本公開的示例性方面被設計成解決本文描述的問題和/或未討論的其他問題。

附圖說明

從結合描繪本公開的各種實施方案的附圖的對本公開的各個方面的以下詳細描述，將更容易理解本公開的這些和其他特征，其中：

圖1是根據(jù)本公開的各種實施方案的燃燒渦輪或燃氣渦輪(GT)系統(tǒng)的形式的例示性渦輪機的示意圖；

圖2是可與圖1中的渦輪機一起使用的具有四個級渦輪的示例燃氣渦輪組件的橫截面圖示；

圖3示出了根據(jù)本公開的各種實施方案的包括具有熱傳遞突出部的翼型件的一對例示性渦輪噴嘴的示意性透視圖；

圖4示出了根據(jù)本公開的實施方案的與渦輪噴嘴一起使用的例示性沖擊套筒的透視圖；

圖5示出了根據(jù)本公開的實施方案的渦輪噴嘴區(qū)段中的一對鑄造渦輪噴嘴的俯視透視圖；