[发明专利]翼型件冷却孔旗状区域

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及翼型件(airfoil)，其具有带旗状(flag)区域的冷却孔。

背景技术

在诸如燃气涡轮发动机或蒸汽涡轮发动机的涡轮发动机中，相对高温的流体接触叶片，叶片构造成从流体提取机械能从而便于产生功率和/或电力。虽然这个过程对于给定时段可能高效，但在长时间，高温流体倾向于造成损坏，损坏可使性能降级且增加操作成本。

因此，冷却叶片以至少防止或延迟过早故障常常是必要且可取的。这可通过递送相对较冷的压缩空气到叶片而实现。在许多传统燃气涡轮中，特别地，此压缩空气进入叶片中每一个的底部且在径向上流经一个或多个圆形加工的通路以通过对流与传导的组合来冷却叶片。

在这些传统燃气涡轮中，随着流体温度升高，增加经过叶片的冷却流量变得必要。此增加的流量可通过增加冷却孔的大小而实现。但是，随着冷却孔的大小增加，每个孔到叶片外表面的壁厚减小且最终到达维持叶片的可制造性和结构完整性所需的最小壁厚。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种翼型件且该翼型件包括主体，其形成为限定在其中的基本上径向延伸的冷却孔和在其中的旗状区域，冷却孔构造成接收冷却剂供应以从主体移除热，旗状区域与冷却孔流体连通并且因此构造成接收冷却剂供应的一部分，使得该冷却剂部分被导向以在旗状区域内形成漩涡以增加从主体的热移除超过由经过冷却孔的冷却剂流提供的热移除。

根据本发明的另一方面，提供一种涡轮动叶(bucket)的翼型件且该翼型件包括主体，该主体具有相对的压力面和吸力面，压力面和吸力面在相对的前缘与后缘之间轴向延伸且在内部与外部之间径向延伸，该主体被形成为限定在其中的基本上径向延伸的冷却孔，冷却孔构造成接收冷却剂供应从而迫使冷却剂沿着其长度流动以从主体移除热，且该主体还被形成为限定在其中的旗状区域，旗状区域与冷却孔流体连通并且因此构造成接收冷却剂供应的一部分，使得该冷却剂部分被导向以在旗状区域内形成漩涡以增加从主体的热移除超过由经过冷却孔的冷却剂流提供的热移除。

通过下文的描述并且结合附图，这些和其它优点和特征将变得更明显。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书结束部分处的权利要求中特别地指出且明确地主张。通过结合附图来理解下文的详细描述，本发明的前述和其它特征和优点将明显，其中：

图1是翼型件的透视图；

图2和图3是图1的翼型件的垂直平面图；以及

图4和图5是根据另外实施例的翼型件的透视图。

详细描述参看附图以举例说明的方式解释本发明的实施例以及优点和特征。

部件列表

10        翼型件

11        冷却剂

20        主体

21        压力面

22         吸力面

23         前缘

24         后缘

25         内部

26         外部

30         冷却孔

40         旗状区域

W          宽度

41         拐角

401        非矩形形状

402        非对称形状

42         侧壁

43         局部

TW         壁厚

具体实施方式

参看图1至图3，提供涡轮动叶的翼型件10。翼型件10包括冷却剂11和主体20，主体20具有相对的压力面21和吸力面22，压力面21和吸力面22在相对的前缘23与后缘24之间轴向延伸且在内部25与外部26之间径向延伸。

主体20可为翼型件叶片主体且形成为限定在其中的基本上径向延伸的冷却孔30，其构造成接收冷却剂11供应从而迫使冷却剂11沿着其长度流动以从主体20移除热。冷却孔30可为卵形或圆形或非卵形或非圆形，诸如椭圆形、跑道形、矩形等。主体20还被形成为限定在其中的旗状区域40。旗状区域40与冷却孔30流体连通并且因此构造成接收冷却剂11供应的一部分，使得该冷却剂11部分被导向以在旗状区域40内形成漩涡12。漩涡形成增加从主体20的热移除超过由经过冷却孔30的冷却剂11的流所提供的热移除。