[发明专利]物件和冷却物件的方法

说明书

本文是涉及一种物件和冷却物件的方法。该物件包括主体部分、在主体部分内的多个隔板和在隔板中的每个中的至少一个小孔，该至少一个小孔配置和布置成将流体引向主体部分的内表面。该多个隔板形成至少一个上行凹腔和至少一个再利用凹腔，其配置和布置成接收来自在隔板中的一个中的至少一个小孔的流体。该方法包括提供具有上行隔板和再利用隔板的物件，产生经过在上行隔板中的该至少一个小孔的第一流体流，在再利用凹腔内接收后‑冲击流体，以及产生经过在再利用隔板中的该至少一个小孔的再利用流体流，再利用流体流由后‑冲击流体产生。

技术领域

本发明涉及一种物件和冷却物件的方法。更具体地，本发明针对一种被冷却的物件和冷却被冷却的物件的方法。

背景技术

涡轮系统被连续地改进以增加效率和降低成本。一种用于增加涡轮系统的效率的方法包括增加涡轮系统的运行温度。为了增加温度，涡轮系统必须由可在连续使用期间经受这样的温度的材料来构造。

除了改进构件材料和覆层之外，一种增加涡轮构件的承温能力的常见方法包括使用冷却部件。例如，许多涡轮构件包括定位在其内部凹腔内的冲击套筒或冲击板。冲击套筒或板包括多个冷却通道，其将冷却流体引向涡轮构件的内表面，提供涡轮构件的冲击冷却。然而，为了定位在涡轮构件内而形成分开的单独的冲击套筒增加了制造时间和成本。此外，冲击套筒典型地产生在冲击套筒与涡轮构件之间的显著的交叉流动，并且需要足够的冷却流体以提供在同一时间经过冷却通道中的每个的流体流，这两者都降低了系统的效率。

另一冷却涡轮构件的方法包括使用蛇形冷却。蛇形冷却包括使冷却流体经过在涡轮构件内的通道以同时冷却构件的压力侧壁和吸入侧壁两者。两个壁的同时冷却可能过度冷却一壁以便足够地冷却另一壁。一壁的过度冷却导致热梯度以及不必要的吸热(heatpick-up)，这两者都降低了下游冷却效果和冷却效率。

发明内容

在一实施例中，物件包括具有内表面和外表面的主体部分(内表面限定了内部区域)、在主体部分内的多个隔板(隔板中的每个延伸穿过内部区域)以及在多个隔板的每个中的至少一个小孔(该至少一个小孔配置和布置成将流体引向主体部分的内表面。多个隔板形成至少一个上行凹腔和至少一个再利用凹腔，该至少一个再利用凹腔配置和布置成接收来自在隔板中的一个中的至少一个小孔的流体。

在另一实施例中，物件包括具有内表面和外表面的主体部分(内表面限定了内部区域)、多个整体隔板(每个经过内部区域从物件的压力侧壁延伸至吸入侧壁，整体隔板在内部区域内形成上行凹腔和至少一个再利用凹腔)和形成在整体隔板中的每个中的至少一个小孔(该至少一个小孔配置和布置成将流体引向主体部分的内表面)。上行凹腔配置和布置成接收来自物件外的流体并且该至少一个再利用凹腔中的每个配置和布置成接收来自在隔板中的一个中的该至少一个小孔的后-冲击流体。

在另一实施例中，冷却物件的方法包括：提供物件(其包括具有内表面和外表面的主体部分，内表面限定了内部区域；延伸穿过内部区域的上行隔板，上行隔板在内部区域内形成上行凹腔；延伸穿过内部区域的再利用隔板，再利用隔板在内部区域内形成再利用凹腔；以及形成在上行隔板和再利用隔板中的每个中的至少一个小孔，该至少一个小孔配置和布置成将流体引向主体部分的内表面)；将流体引导到上行凹腔中；产生经过在上行隔板中的该至少一个小孔的第一流体流；使主体部分的内表面与第一流体流接触，内表面的该接触冷却内表面并且形成第一后-冲击流体；在再利用凹腔内接收第一后-冲击流体；产生经过在再利用隔板中的该至少一个小孔的再利用流体流；并且使主体部分的内表面与再利用流体流接触，内表面的该接触冷却内表面并且形成再利用后-冲击流体。再利用流体流由在该至少一个再利用凹腔内所接收的第一后-冲击流体产生。

在一实施例中，多个隔板包括限定至少一个上行凹腔的上行隔板。

在一实施例中，至少一个上行凹腔包括第一上行凹腔和第二上行凹腔。

在一实施例中，至少一个上行凹腔中的每个配置和布置成接收来自物件外的流体。