[发明专利]用于冷却的涡轮机部件的钎焊入的传热特征件

说明书

提供了一种在涡轮发动机中的冷却的涡轮机部件。冷却的涡轮机部件包括钎焊入的传热特征件，该钎焊入的传热特征件包括薄膜，该薄膜被包括被包含到膜的表面中的传热特征件。薄膜能够顺应冷却的涡轮机部件的表面，并且经由钎焊材料被附接到冷却的涡轮机部件的表面。还提供了用于冷却在涡轮发动机中的涡轮机部件的方法。

技术领域

本申请大体上涉及燃气涡轮机，并且更具体地涉及用于冷却的涡轮机部件的钎焊入的传热特征件（brazed in heat transfer feature）。

背景技术

在燃气涡轮机操作期间，诸如燃气涡轮发动机的叶片（blade）和导叶（vane）的热气路径部件通常暴露于高热负荷。当压缩空气和燃料的混合物在燃气涡轮机的燃烧室区段中被点燃时产生热气流。热气流入包括叶片和导叶的涡轮机区段中。叶片和导叶所暴露于的温度由于热气流的原因在流路径中可以高达450 ℃并且可能甚至高达1400-1600 ℃。

在燃气涡轮发动机中的冷却流体和热气路径部件之间的传热速率和冷却效果与燃气涡轮机的总效率直接相关。从部件移除热的效率越高，则能够实现的总效率越高。

各种常规方法被用于冷却热气路径部件。铸入的传热特征件、背侧热气路径表面的冲击冷却以及多回路冷却通路是用于改善热部件冷却的在使用中的一些方法。

由于发动机的高操作温度，燃气涡轮机部件的从其自身传递走热的能力是特别重要的。提高冷却能力的一种方式是通过包含传热特征件来增加部件的表面面积。将传热特征件包含在热气路径部件内通常受到可用的铸造技术的限制。另外，能够被铸造到部件中的特征显著增加铸造工艺的成本和复杂性。

因此，期望一种比当前铸造工艺更加通用且廉价的传热特征件和将传热特征件包含到燃气涡轮机热气部件上的方法。

发明内容

简而言之，本公开的方面涉及一种在涡轮发动机中的冷却的涡轮机部件。

提供了一种在涡轮发动机中的冷却的涡轮机部件。涡轮机部件是至少在涡轮发动机的操作期间需要冷却的部件。冷却的涡轮机部件包括钎焊入的传热特征件，该传热特征件包括薄膜，该薄膜被包括被包含到薄膜的表面中的传热特征件。薄膜能够顺应冷却的涡轮机部件的表面。膜经由钎焊材料被附接到冷却的涡轮机部件的表面。

提供了一种冷却的涡轮机导叶组件。冷却的涡轮机导叶组件包括：在涡轮发动机中的涡轮机导叶，所述涡轮机导叶包括细长中空翼型，翼型包括外壁和内壁，所述涡轮机导叶至少在涡轮发动机的操作期间需要冷却；以及被插入到翼型的中空凹穴（pocket）中并被固定到内壁的导叶插入件。包括被包含到膜的表面中的传热特征件的薄膜经由钎焊材料被附接到涡轮机导叶的表面，薄膜顺应涡轮机导叶的表面。传热特征件将空气流引导到涡轮机导叶的外部以便改善从涡轮机导叶的传热。

提供了用于冷却在涡轮发动机中的涡轮机部件的方法。该方法包括提供具有部件表面的涡轮机部件且之后将包括传热特征件的薄膜经由钎焊材料钎焊在部件表面上。当涡轮机部件暴露于热气流时，传热特征件捕获在涡轮机操作期间产生的热，由此冷却涡轮机部件。

附图说明

图1图示了包括传热特征件的薄膜的实施例，

图2图示了包括导叶插入件的导叶组件的立体图，以及

图3图示了包括薄膜的实施例的导叶的横截面，该薄膜包括传热特征件。

具体实施方式

为了促进对本公开的实施例、原理和特征的理解，在下文参考说明性实施例中的实施方式来解释它们。不过，本公开的实施例不限于在所述系统或者方法中使用。

在下文被描述为构成各种实施例的部件和材料旨在是说明性的而非限制性的。可以执行与文本中描述的材料相同或类似功能的许多合适的部件和材料旨在被包含在本公开的实施例的范围内。