发动机构件制造技术

一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件(80)包括膜冷却式衬底(82)，膜冷却式衬底(82)具有面向热的燃烧气体流的热表面(84)和面向冷却流体流的冷表面(86)。膜孔(90)延伸通过衬底到达热表面(84)上的出口(94)。在出口(94)的下游提供流调节结构(112，142)。

【技术实现步骤摘要】

涡轮发动机且特别是燃气涡轮发动机或燃烧涡轮发动机是旋转式发动机，其从燃烧气体流中抽取能，燃烧气体流通过发动机传送到多个涡轮叶片上。燃气涡轮发动机已经用于陆地和航海移动和功率产生，但最普遍的是用于航空应用，诸如用于航空器，包括直升机。在航空器中，燃气涡轮发动机用于推进航空器。在陆地应用中，涡轮发动机通常用于产生功率。
技术介绍
用于航空器的燃气涡轮发动机设计成在高温下工作，以最大程度地提高发动机效率，所以冷却诸如高压涡轮和低压涡轮的某些发动机构件可能是必要的。一些发动机构件包括膜孔，膜孔将冷却流体的薄层或膜供应到发动机构件的热表面上，以保护发动机构件免受热的燃烧气体的影响。典型地，通过将较冷的空气从高压和/或低压压缩机输送到需要膜冷却的发动机构件来实现冷却。来自压缩机的冷却空气为大约500℃至700℃。虽然压缩机空气的温度高，但比传送通过燃烧室的空气(可1000℃至2000℃)更冷。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，发动机构件具有：衬底，其具有面向热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，热的燃烧气体流大体相对于热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过衬底，并且具有设置在冷表面上的入口、设置在热表面上的出口，以及连接入口和出口的通道；在热表面上设置在出口的下游的流调节结构，其中，流调节结构构造成促使从出口流出的冷却流体流粘附到热表面上；以及缓冲区，其在出口和流调节结构之间，使得流调节结构在物理上不与膜孔连接。另一方面，本专利技术一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，发动机构件具有：衬底，其具有面向热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，热的燃烧气体流大体相对于热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过衬底，并且具有设置在冷表面上的入口、设置在热表面上的出口，以及连接入口和出口的通道；流调节结构，其包括在热表面中的凹部，凹部在热表面上设置在出口的下游，其中，凹部构造成促使从出口流出的冷却流体流粘附到热表面上；以及缓冲区，其在出口和凹部之间，使得凹部在物理上不与膜孔连接。又一方面，本专利技术涉及一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，发动机构件具有：衬底，其具有面向热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，热的燃烧气体流大体相对于热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过衬底，并且具有设置在冷表面上的入口、设置在热表面上的出口，以及连接入口和出口的通道；流调节结构，其包括从热表面凸出的凸出部，凸出部在热表面上设置在出口的下游，其中，凸出部构造成促使从出口流出的冷却流体流粘附到热表面上；以及缓冲区，其在出口和凸出部之间，使得凸出部在物理上不与膜孔连接。技术方案1. 一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，所述燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，所述发动机构件包括：衬底，其具有面向所述热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，所述热的燃烧气体流大体相对于所述热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过所述衬底，并且具有设置在所述冷表面上的入口、设置在所述热表面上的出口，以及连接所述入口和所述出口的通道；在所述热表面上设置在所述出口的下游的流调节结构，其中，所述流调节结构构造成促使从所述出口流出的冷却流体流粘附到所述热表面上；以及缓冲区，其在所述出口和所述流调节结构之间，使得所述流调节结构在物理上不与所述膜孔连接。技术方案2. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述缓冲区包括所述热表面的在所述出口和所述流调节结构之间的区域。技术方案3. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述流调节结构包括在所述热表面中的凹部。技术方案4. 根据技术方案3所述的发动机构件，其特征在于，所述凹部由具有至少一个弯曲或笔直节段的周缘限定。技术方案5. 根据技术方案3所述的发动机构件，其特征在于，所述凹部包括弯曲横截面形状。技术方案6. 根据技术方案5所述的发动机构件，其特征在于，所述凹部进一步包括与所述热表面合并的渐缩下游部分。技术方案7. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述流调节结构包括从所述热表面凸出的凸出部。技术方案8. 根据技术方案7所述的发动机构件，其特征在于，所述凸出部由具有至少一个弯曲或笔直节段的周缘限定。技术方案9. 根据技术方案7所述的发动机构件，其特征在于，所述凸出部包括弯曲横截面形状。技术方案10. 根据技术方案9所述的发动机构件，其特征在于，所述凸出部进一步包括与所述热表面合并的渐缩下游部分。技术方案11. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述通道包括限定所述入口的计量区段和限定所述出口的扩散区段。技术方案12. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述通道限定中心线，所述中心线沿所述下游方向倾斜，使得所述中心线不垂直于所述冷表面和所述热表面。技术方案13. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述发动机构件包括叶片、导叶、护罩或燃烧器衬套中的一个。技术方案14. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述衬底包括所述发动机构件的外壁，所述外壁限定内部，所述冷却流体流供应到所述内部。技术方案15. 根据技术方案1所述的发动机构件，其特征在于，所述流调节结构进一步在所述热表面上在所述出口附近沿侧向延伸。技术方案16. 根据技术方案15所述的发动机构件，其特征在于，所述缓冲区进一步围绕所述出口的下游边缘延伸。技术方案17. 一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，所述燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，所述发动机构件包括：衬底，其具有面向所述热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，所述热的燃烧气体流大体相对于所述热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过所述衬底，并且具有设置在所述冷却表面上的入口、设置在所述热表面上的出口，以及连接所述入口和所述出口的通道；流调节结构，其包括在所述热表面中的凹部，所述凹部在所述热表面上设置在所述出口的下游，其中，所述凹部构造成促使从所述出口流出的冷却流体流粘附到所述热表面上；以及缓冲区，其在所述出口和所述凹部之间，使得所述凹部在物理上不与所述膜孔连接。技术方案18. 根据技术方案17所述的发动机构件，其特征在于，所述缓冲区包括所述热表面的在所述出口和所述凹部之间的区域。技术方案19. 一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，所述燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，所述发动机构件包括：衬底，其具有面向所述热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，所述热的燃烧气体流大体相对于所述热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过所述衬底，并且具有设置在所述冷表面上的入口、设置在所述热表面上的出口，以及连接所述入口和所述出口的通道；流调节结构，其包括从所述热表面凸出的凸出部，其在所述热表面上设置在所述出口的下游，其中，所述凸出部构造成促使从所述出口流出的冷却流体流粘附到所述热表面上；以及缓冲区，其在所述出口和所述凸出部之间，使得所述凸出部在物理上不与所述膜孔连接。技术方案20. 根据技术方案19所述的发动机构件，其特征在于，所述缓冲区包括所述热表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，所述燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，所述发动机构件包括：衬底，其具有面向所述热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，所述热的燃烧气体流大体相对于所述热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过所述衬底，并且具有设置在所述冷表面上的入口、设置在所述热表面上的出口，以及连接所述入口和所述出口的通道；在所述热表面上设置在所述出口的下游的流调节结构，其中，所述流调节结构构造成促使从所述出口流出的冷却流体流粘附到所述热表面上；以及缓冲区，其在所述出口和所述流调节结构之间，使得所述流调节结构在物理上不与所述膜孔连接。

【技术特征摘要】
2015.02.27 US 14/6331741. 一种用于燃气涡轮发动机的发动机构件，所述燃气涡轮发动机产生热的燃烧气体流，所述发动机构件包括：衬底，其具有面向所述热的燃烧气体流的热表面和面向冷却流体流的冷表面，所述热的燃烧气体流大体相对于所述热表面限定上游方向和下游方向；膜孔，其延伸通过所述衬底，并且具有设置在所述冷表面上的入口、设置在所述热表面上的出口，以及连接所述入口和所述出口的通道；在所述热表面上设置在所述出口的下游的流调节结构，其中，所述流调节结构构造成促使从所述出口流出的冷却流体流粘附到所述热表面上；以及缓冲区，其在所述出口和所述流调节结构之间，使得所述流调节结构在物理上不与所述膜孔连接。2. 根据权利要求1所述的发动机构件，其特征在于，所述缓冲区包括所述热表面的在所述出口和所述流调节结...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS班克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US