[发明专利]用于涡轮系统的翼型件

说明书

技术领域

本文所公开的主题大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于涡轮系统的翼型件。

背景技术

涡轮系统在诸如发电的领域中广泛使用。例如，常规的燃气涡轮系统包括压缩机分段、燃烧器分段和至少一个涡轮分段。压缩机分段被构造成当空气流过压缩机分段时压缩空气。空气然后从压缩机分段流至燃烧器分段，在燃烧器中空气与燃料混合并燃烧，生成热气体流。热气体流被提供到涡轮分段，涡轮分段通过从热气体流抽取能量而利用热气体流为压缩机、发电机和其它各种负载提供动力。

诸如动叶和喷嘴的各种部件通常包括于涡轮系统的各个分段中以用于与通过这些分段的流相互作用。例如，动叶和喷嘴的各个级可延伸入涡轮系统的涡轮分段的热气体路径中。在涡轮系统的操作期间，此类部件暴露于热气体路径的部分可能由于在热气体路径中的高温而面临损坏的风险。因此，此类部件通常需要冷却。

此前对于诸如动叶和喷嘴的部件的冷却尝试已涉及使用动叶和喷嘴内部的冷却通道。冷却流体流过这些内部冷却通道以冷却动叶和喷嘴的外表面的部分。然而，这些冷却尝试具有多种缺点。例如，在许多情况下，可能难以在动叶和喷嘴内制造足够靠近外表面的某些部分的冷却通道以冷却这些表面。例如，由于缺乏在其中制造冷却通道的内部空间，所以在动叶和喷嘴的翼型件部分的后缘处或附近的表面可能尤其难以冷却。

因此，本领域将需要改进的热气体路径部件。例如，用于热气体路径部件的改进的翼型件可为有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在下面的描述中陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实施本发明来了解。

在一个实施例中，公开了一种用于涡轮系统的翼型件。该翼型件包括第一主体，该第一主体具有限定翼型件的空气动力学轮廓的第一部分的外表面且由第一材料形成。该翼型件还包括具有限定翼型件的空气动力学轮廓的第二部分的外表面的第二主体，该第二主体联接到第一主体且由第二材料形成，第二材料具有与第一材料不同的温度能力。

在另一个实施例中，公开了一种用于涡轮系统的涡轮分段的喷嘴。该喷嘴包括具有限定空气动力学轮廓的外表面的翼型件，空气动力学轮廓包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸力侧。翼型件包括第一主体，该第一主体具有限定翼型件的空气动力学轮廓的第一部分的外表面且由第一材料形成。翼型件还包括具有限定翼型件的空气动力学轮廓的第二部分的外表面的第二主体，第二主体联接到第一主体且由第二材料形成，第二材料具有与第一材料不同的温度能力。

参考下面的描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。被合并到该说明书中并组成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与该描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

针对本领域技术人员的本发明的完全且充分的公开，包括其最佳模式，在参考附图的说明书中阐述，在附图中：

图1是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的示意图；

图2是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的涡轮分段的剖视图；

图3是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的涡轮分段的各个部件的特写剖视图；

图4是根据本公开的一个实施例的翼型件的俯视剖视图；

图5是根据本公开的一个实施例的多个喷嘴的局部透视图；以及

图6是根据本公开的一个实施例的喷嘴的剖视图。

部件列表

10   涡轮系统

12   压缩机分段

14   燃烧器分段

16   涡轮分段

18   轴

20   热气体路径

22   护罩

24   喷嘴

26   动叶

31   第一级喷嘴组件

32   第一级动叶组件

33   第二级喷嘴组件

34   第二级动叶组件

35   第三级喷嘴组件

36   第三级动叶组件

40   翼型件

42   柄部

44   端盖

52   压力侧

54   吸力侧

56   前缘

58   后缘

62   第一主体

64   第二主体

65   冷却通道

66   第二主体段

72   凹部

74   突起

76   开口