[發明專利]用于燃氣渦輪發動機的翼型件

在審

• 申請號: 202111354004.6
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114763747A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 邁克爾·伊利亞·海克;維克托·雨果·席爾瓦·科雷亞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/18;F01D5/20
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 陳海琴

一種用于限定徑向方向和軸向方向的燃氣渦輪發動機的翼型件，該翼型件包括：擴口部分，擴口部分在翼型件的外緣處沿徑向方向從翼型件的吸力表面延伸；以及氣室，氣室設置在翼型件的外緣處，氣室具有吸力側側壁和壓力側側壁，其中吸力側側壁具有第一側壁部分，第一側壁部分鄰近沿徑向方向設置在第一側壁部分外側的第二側壁部分，其中第一側壁部分限定第一角度，其中第二側壁部分限定第二角度，并且其中第一角度大于第二角度。

技術領域

本主題大體涉及用于燃氣渦輪發動機的翼型件。

背景技術

燃氣渦輪發動機包括向燃燒器提供加壓空氣的壓縮機，在燃燒器中空氣與燃料混合并被點燃以產生熱燃燒氣體。這些氣體向下游流動到一個或多個渦輪，渦輪從中提取能量以為壓縮機提供動力并提供有用功，例如為飛行中的飛行器提供動力。在通常包括放置在核心發動機前部的風扇的渦輪風扇發動機中，高壓渦輪為核心發動機的壓縮機提供動力。低壓渦輪設置在高壓渦輪的下游，用于為風扇提供動力。每個渦輪級通常包括靜止渦輪噴嘴，隨后是渦輪轉子。

每個渦輪轉子帶有翼型件形狀的渦輪葉片的周向陣列，其適于從離開核心的燃燒氣體中提取能量。這些葉片通常由耐高溫合金(例如“超級合金”)鑄造而成。緊接燃燒器下游的第一轉子級通常是內部冷卻的并且具有中空內部，該中空內部帶有一個或多個蛇形通道、膜冷卻孔、后緣槽或孔等。后續轉子級不受第一級的極端高溫的影響，因此可能不需要冷卻或相同程度的冷卻。為了減輕后級翼型件的重量，后級翼型件通常包括被稱為氣室的挖空部分。

燃氣渦輪發動機的葉片和護罩之間的界面(interface)影響燃氣渦輪發動機的性能。因此，需要具有低重量同時保持高強度并具有改進的空氣動力學性能的葉片。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過本發明的實踐獲知。

在本公開的一個示例性方面，一種用于限定徑向方向和軸向方向的燃氣渦輪發動機的翼型件，該翼型件包括：擴口部分，擴口部分在翼型件的外緣處沿徑向方向從翼型件的吸力表面延伸；以及氣室，氣室設置在翼型件的外緣處，氣室具有吸力側側壁和壓力側側壁，其中吸力側側壁具有第一側壁部分，第一側壁部分鄰近沿徑向方向設置在第一側壁部分外側的第二側壁部分，其中如通過徑向方向和第一側壁部分之間的平均角偏移進行測量的，第一側壁部分與翼型件的徑向方向限定第一角度，其中如通過徑向方向和第二側壁部分之間的平均角偏移進行測量的，第二側壁部分與翼型件的徑向方向限定第二角度，并且其中第一角度大于第二角度。

在本公開的另一個示例性方面，一種限定徑向方向的燃氣渦輪發動機，該燃氣渦輪發動機包括：護罩；以及渦輪，渦輪沿徑向方向至少部分地定位在護罩內側，渦輪具有多個渦輪轉子葉片，其中多個渦輪轉子葉片中的至少一個包括：擴口部分，擴口部分在翼型件的外緣處從翼型件的吸力表面延伸；以及氣室，氣室設置在翼型件的外緣處，氣室具有吸力側側壁和壓力側側壁，其中吸力側側壁具有第一側壁部分，第一側壁部分鄰近設置在第一側壁部分的徑向外側的第二側壁部分，其中第二側壁部分相對于護罩的內表面近似垂直，并且其中第一側壁部分與第二側壁部分角度上偏移。

在本公開的另一個示例性方面，一種用于限定徑向方向和軸向方向的燃氣渦輪發動機的翼型件，該翼型件包括擴口部分，如從翼型件的外緣沿徑向方向進行測量的，擴口部分從翼型件的吸力表面沿小于翼型件的徑向長度的20％延伸，其中如在翼型件的外緣處進行測量的，擴口部分延伸小于翼型件的弦長c的80％。

參考以下描述和所附權利要求，將更好地理解本發明的這些和其他特征、方面和優點。包含在本說明書中并構成本說明書一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。

附圖說明