[发明专利]具有多孔表皮的冷却的部件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及燃气涡轮发动机的冷却部件。

背景技术

燃气涡轮发动机中的部件通常包括冷却孔，冷却孔用于将空气经部件的非常薄的壁排出。这种部件的一个示例是翼型件，翼型件具有形成为穿过翼型件的计量孔，计量孔流体连接至多孔层。多孔层构造为用以提供蒸腾冷却。按照惯例，这种多孔层是限定随机分布且随机成形的流动路径的开孔型金属层。由于常规多孔层包括随机分布且随机成形的流动路径，它们不能够被专门制作以在连续层内于预定范围处提供预定量的冷却。

因此，仍然需要一种多孔层，其能够被专门制作以提供在连续层的预定范围处具有预定形状和/或预定分布的流动路径。

发明内容

这种需要通过下述的燃气涡轮发动机部件得以解决，其构造为用于冷却并且包括连接至多孔层的计量孔，多孔层具有由具有预定形状和/或预定分布的多个流动路径限定的结构化孔隙。

根据本发明的一个方面，描述了一种涡轮机部件，其构造为通过结构化孔隙冷却而冷却，部件包括壁；连续的多孔层，多孔层是壁的一部分；第一区域，第一区域限定于多孔层中使得第一区域具有第一结构化孔隙；第二区域，第二区域限定于层中使得第二区域具有第二结构化孔隙；并且其中，第一结构化孔隙与第二结构化孔隙不同。

根据本发明的一个实施例，壁包括基本上不能渗透的层，基本上不能渗透的层具有限定于其中的至少一个计量孔。

根据本发明的一个实施例，至少一个计量孔被限定为穿过基本上不能渗透的层，使得壁的内部表面流体连接至多孔层。

根据本发明的一个实施例，壁的内部表面流体连接至第一区域并流体连接至第二区域。

根据本发明的一个实施例，第一区域经由多孔层流体连接至第二区域。

根据本发明的一个实施例，壁的内部表面经由一个计量孔流体连接至第一区域并流体连接至第二区域。

根据本发明的一个实施例，壁的内部表面经由第一计量孔流体连接至第一区域并经由第二计量孔流体连接至第二区域。

根据本发明的一个实施例，第一区域经由第一计量孔和第二计量孔流体连接至第二区域。根据本发明的一个实施例，第一区域经由多孔层流体连接至第二区域。

根据本发明的一个实施例，多孔层定位于保护层与基本上不能渗透的层之间，并且壁的内部表面流体连接至保护层的外部表面。

根据本发明的一个实施例，保护层是基本上不能渗透的，并且开口被限定为穿过保护层，使得多孔层流体连接至保护层的外部表面。

根据本发明的一个实施例，壁是翼型件的一部分。

根据本发明的另一方面，描述了一种涡轮机部件，其构造为通过结构化孔隙冷却而冷却，其包括：基底，基底具有外部表面和内部表面，内部表面限制内部空间的边界；计量孔，计量孔被限定在基底中使得计量孔的一个端部向基底的外部表面开放并且另一个端部向内部空间开放；多孔层，多孔层定位于基底的外表面上；具有结构化孔隙的第一区域，第一区域限定于多孔层中；具有结构化孔隙的第二区域，第二区域限定于多孔层中；并且其中，第一区域的孔隙度不同于第二区域的孔隙度，并且内部空间经由计量孔、多孔层、以及被限定穿过涂覆层的开口流体连接至部件的外部表面。

根据本发明的一个实施例，涡轮机部件进一步包括第二计量孔，并且第二计量孔的一个端部与具有孔隙的第二区域相邻，并且第一计量孔的一个端部与具有孔隙的第一区域相邻。

根据本发明的一个实施例，具有孔隙的第一区域和具有孔隙的第二区域具有蜂窝状构型。

根据本发明的一个实施例，具有孔隙的第一区域和具有孔隙的第二区域各自具有在各处基本上均匀的孔隙度。

根据本发明的一个实施例，在具有孔隙的第一区域和具有孔隙的第二区域之间定位有具有孔隙的第三区域。

根据本发明的一个实施例，具有孔隙的第三区域在接近具有孔隙的第一区域的范围中的孔隙度基本上等于具有孔隙的第一区域的孔隙度，并且在接近具有孔隙的第二区域的范围中的孔隙度基本上等于具有孔隙的第二区域的孔隙度。

根据本发明的一个实施例，具有孔隙的第三区域的孔隙度从接近具有孔隙的第一区域至接近具有孔隙的第二区域逐渐地过渡。

根据本发明的一个实施例，具有孔隙的第三区域是不能渗透的。

根据本发明的一个实施例，多孔层是一个连续的单元。

根据本发明的一个实施例，涡轮机部件还包括涂覆层，涂覆层叠置于多孔层上，涂覆层包括穿过涂覆层、以与多孔层流体连通的方式设置的开口。

附图说明