[发明专利]轴向冷却翼型件

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及翼型件，且更具体而言涉及具有从压室沿轴向延伸且止于尾缘的至少一个通道的翼型件。

背景技术

涡轮发动机包括从涡轮转子沿径向向外延伸的转子叶片。转子叶片包括柄部和翼型件。热气体通常通过位于翼型件内的一系列内冷却通路或孔行进。在翼型件中的冷却孔通常沿径向定向。

使冷却孔沿径向定向可造成若干问题。例如，径向定向的冷却剂通槽通常在靠近翼型件顶端处具有更温热的冷却剂。因此，可发生由于过热造成顶端损坏。径向定向的冷却孔还倾向于在翼型件的前缘处提供更少冷却，在翼型件的前缘处热负荷通常较高。此外，由于涡轮转子在操作期间旋转，翼型件的冷却可变得复杂。这是因为在涡轮转子操作时施加在翼型件上的旋转力通常垂直于径向定向的冷却孔的方位。这种差异可导致翼型件不均匀的冷却。科里奥利力也作用于翼型件上且也可能会不利地影响到冷却。科里奥利力与流过冷却孔的冷却剂的速度向量和旋转翼型件的角速度的向量乘积成比例。因此，科里奥利力沿切向作用于位于径向定向的冷却孔中的冷却剂上。这在科里奥利力存在的情况下再分配冷却剂，这导致翼型件的不均匀传热。

改进翼型件冷却的一种方法涉及通过抽出更多的发动机压缩机空气来增加冷却流。但是，这种方法影响到涡轮的效率。因此，将需要提供具有有效冷却系统的翼型件，其可减小旋转和科里奥利力的不利影响。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种翼型件。翼型件包括翼型件叶片。翼型件叶片具有尾缘、压力侧壁和吸力侧壁，其中翼型件叶片的一部分具有当在吸力侧壁与压力侧壁之间测量时的最宽截面。压室位于翼型件的最宽部段。至少一个通道从压室沿轴向延伸且止于尾缘处。至少一个通道与压室流体连通且从压室接收流。

从结合附图的以下描述，这些和其它优点及特征将变得更显而易见。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书的总结处的权利要求中特别地指出且明确地主张权利。从结合附图的以下详细描述，本发明的前述和其它特征和优点将显而易见，在附图中：

图1为具有翼型件叶片的示例性翼型件的图示；

图2为图1所示的翼型件的顶视图；

图3为图1所示的翼型件的备选实施例的图示；

图4为图1所示的翼型件的另一备选实施例的图示；

图5为图1所示的翼型件的能产生湍流的冷却通道；

图6为图1所示的翼型件的又一备选实施例的图示；

图7为图1所示的翼型件的另一备选实施例的图示；以及

图8为图1所示的翼型件的又一备选实施例的图示。

详细描述参看附图以举例说明的方式解释了本发明的实施例，以及优点和特征。

部件列表

10         翼型件

20         翼型件叶片

24        平台

28        根部

30        顶端部

32        前缘

34        尾缘

36        压室

38        吸力侧壁

40        压力侧壁

42        至少一个冷却通道

50        冷却孔

52        冷却流

54        孔口

56        孔口

120   翼型件叶片

130   顶端部

132   前缘

142   剩余通道

180   冷却通道

220   翼型件叶片

232   尾缘

236   压室

242   冷却通道

252   冷却剂流动

284   突起

320   翼型件叶片

336   压室

342   冷却通道

388   冷却通道

390   冷却通道

398   台阶

399   台阶

420   翼型件

430   顶端部

432   前缘

436   压室

442   冷却通道

492   冷却通道

494   基部

496   基部

498   冷却通道

520   翼型件叶片