具有压力侧碰撞的部分包覆后缘冷却回路制造技术

本发明专利技术公开一种包括流体耦合的各种内部腔的涡轮叶片翼型。所述翼型可包括定位成邻近于所述翼型的压力侧的第一压力侧腔。所述第一压力侧腔可接收冷却剂。所述翼型还可包括定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔的第二压力侧腔，以及定位于所述第一和第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一和第二压力侧腔的至少一个通道。所述通道可径向定位在所述第一和第二压力侧腔的顶部表面和底部表面之间。此外，所述翼型可包括定位成邻近于后缘且与所述第一压力侧腔成直接流体连通的后缘冷却系统。所述后缘冷却系统可接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。

【技术实现步骤摘要】
具有压力侧碰撞的部分包覆后缘冷却回路相关申请案的交叉参考本申请案与以下共同申请美国申请案号相关：_________，GE案号313716-1、313717-1、313719-1、313720-1、313722-1、313723-1、313479-1、313490-1和315630-1，全部在_________申请。
本专利技术大体上涉及涡轮系统，且更明确地说涉及包括彼此流体耦合的各种内部腔的涡轮叶片翼型。
技术介绍
燃气涡轮系统是例如发电领域中广泛利用的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种组件(如涡轮叶片和喷嘴翼型)经受高温流，这可能致使组件故障。因为较高温度流通常产生燃气涡轮系统的增加的性能、效率和电力输出，所以有利的是使经受高温流的组件冷却以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。涡轮叶片的多壁翼型通常包括内部冷却通路的错综复杂的迷宫结构。由如燃气涡轮系统的压缩机提供的冷却空气(或其它合适的冷却剂)可穿过和离开冷却通路，以使多壁翼型和/或涡轮叶片的各个部分冷却。由多壁翼型中的一个或多个冷却通路形成的冷却回路可包括如内部近壁冷却回路、内部中心冷却回路、尖端冷却回路，以及邻近于多壁翼型的前缘和后缘的冷却回路。
技术实现思路
第一实施例可包括一种用于涡轮叶片的翼型，所述翼型包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔，所述至少一个通道径向定位在以下两者的顶部表面和底部表面之间：所述第一压力侧腔；以及所述第二压力侧腔；以及后缘冷却系统，其定位成邻近于所述翼型的后缘且与所述第一压力侧腔成直接流体连通，所述后缘冷却系统经配置以接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。进一步地，所述第一压力侧腔的至少一部分定位于所述后缘和所述第二压力侧腔之间。进一步地，所述至少一个通道还包括流体耦合到所述第二压力侧腔的多个通道。进一步地，所述多个通道定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间，且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔。进一步地，还包括定位成邻近于所述第二压力侧腔，且与所述第一压力侧腔对置的第三压力侧腔，所述第三压力侧腔经由所述多个通道中的一个流体耦合到所述第二压力侧腔。进一步地，所述多个通道定位在内壁上，与所述压力侧对置。进一步地，所述第一压力侧腔的一部分邻近于所述第二压力侧腔轴向延伸。进一步地，还包括流体耦合到所述第二压力侧腔的压力侧膜孔洞，所述压力侧膜孔洞经配置以从所述第二压力侧腔排放所述冷却剂。进一步地，所述压力侧膜孔洞定位成邻近于所述通道。进一步地，还包括：至少一个抽吸侧腔，其定位成邻近于抽吸侧，与所述压力侧对置，所述至少一个抽吸侧腔与所述后缘冷却系统成直接流体连通，其中所述后缘冷却系统经配置以将所述冷却剂的所述所接收的部分提供到所述至少一个抽吸侧腔。另一实施例可包括一种涡轮叶片，其包括：轴杆；平台，其在所述轴杆上方径向形成；以及翼型，其在所述平台上方径向形成，所述翼型包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔，所述至少一个通道径向定位在以下两者的顶部表面和底部表面之间：所述第一压力侧腔；以及所述第二压力侧腔；以及后缘冷却系统，其定位成邻近于所述翼型的后缘且与所述第一压力侧腔成直接流体连通，所述后缘冷却系统经配置以接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。进一步地，所述至少一个通道还包括定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间，且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔的多个通道。进一步地，所述第一压力侧腔的一部分邻近于所述第二压力侧腔轴向延伸。进一步地，还包括流体耦合到所述翼型的所述第二压力侧腔的压力侧膜孔洞，所述压力侧膜孔洞经配置以从所述第二压力侧腔排放所述冷却剂。进一步地，所述翼型的所述至少一个通道采用以下方式中的至少一个流体耦合到所述第二压力侧腔：与所述压力侧膜孔洞对置，或邻近于所述压力侧膜孔洞。进一步地，所述翼型还包括：至少一个抽吸侧腔，其定位成邻近于抽吸侧，与所述压力侧对置，所述至少一个抽吸侧腔与所述后缘冷却系统成直接流体连通，其中所述后缘冷却系统经配置以将所述冷却剂的所述所接收的部分提供到所述至少一个抽吸侧腔。另一实施例可包括一种涡轮系统，其包括：涡轮组件，其包括多个涡轮叶片，所述多个涡轮叶片中的每一个包括：翼型，其包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于所述压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间，且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔，所述至少一个通道径向定位在以下两者的顶部表面和底部表面之间：所述第一压力侧腔；以及所述第二压力侧腔；以及后缘冷却系统，其定位成邻近于所述翼型的后缘，且与所述第一压力侧腔成直接流体连通，所述后缘冷却系统经配置以接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。进一步地，所述翼型的所述至少一个通道还包括定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔的多个通道。进一步地，所述第一压力侧腔的一部分邻近于所述第二压力侧腔轴向延伸。进一步地，所述第一压力侧腔的至少一部分定位于所述后缘和所述第二压力侧腔之间。本专利技术的说明性方面解决本说明书描述的问题和/或未讨论的其它问题。附图说明根据结合附图的本专利技术的各个方面的以下详细描述，本专利技术的这些和其它特征将更容易被理解，附图描述了本专利技术的各种实施例。图1描述根据各种实施例具有多壁翼型的涡轮叶片的透视图。图2描述根据各种实施例沿着图1中的线X-X截取的图1的涡轮叶片的横截面图。图3描述根据各种实施例的后缘冷却系统的冷却回路和各种翼型腔的侧视图。图4描述根据各种实施例包括图3的各种翼型腔和后缘冷却系统的冷却回路的翼型的后缘部分的顶部横截面图。图5描述根据各种实施例沿着图4中的线X′-X′截取的包括图4的各种翼型腔的翼型的前横截面图。图6描述根据额外实施例包括图3的各种翼型腔和后缘冷却系统的冷却回路的翼型的后缘部分的顶部横截面图。图7描述根据其它实施例包括图3的各种翼型腔和后缘冷却系统的冷却回路的翼型的后缘部分的顶部横截面图。图8描述根据各种实施例的燃气涡轮系统的示意图。应当指出，本专利技术的附图不一定按比例绘制。附图旨在仅描述本专利技术的典型方面，且因此不应视为是对本专利技术范围的限制。在附图中，相同的数字表示各图之间的相同元件。具体实施方式现将详细参考附图中说明的代表性实施例。应理解，以下描述并不希望将实施例限于一个优选实施例。相反，其希望涵盖可包括在如所附权利要求书界定的所描述的实施例的精神和范围内的替代形式、修改和等效物。如上面所指出，本专利技术大体上涉及涡轮系统，且更明确地说涉及包括彼此流体耦合的各种内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮叶片的翼型，所述翼型包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔，所述至少一个通道径向定位在以下两者的顶部表面和底部表面之间：所述第一压力侧腔；以及所述第二压力侧腔；以及后缘冷却系统，其定位成邻近于所述翼型的后缘且与所述第一压力侧腔成直接流体连通，所述后缘冷却系统经配置以接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。

【技术特征摘要】
2016.10.26 US 15/3345171.一种用于涡轮叶片的翼型，所述翼型包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔，所述至少一个通道径向定位在以下两者的顶部表面和底部表面之间：所述第一压力侧腔；以及所述第二压力侧腔；以及后缘冷却系统，其定位成邻近于所述翼型的后缘且与所述第一压力侧腔成直接流体连通，所述后缘冷却系统经配置以接收来自所述第一压力侧腔的所述冷却剂的一部分。2.根据权利要求1所述的翼型，其中，所述第一压力侧腔的至少一部分定位于所述后缘和所述第二压力侧腔之间。3.根据权利要求1所述的翼型，其中，所述至少一个通道还包括流体耦合到所述第二压力侧腔的多个通道。4.根据权利要求3所述的翼型，其中，所述多个通道定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间，且流体耦合所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔。5.根据权利要求3所述的翼型，其中，还包括定位成邻近于所述第二压力侧腔，且与所述第一压力侧腔对置的第三压力侧腔，所述第三压力侧腔经由所述多个通道中的一个流体耦合到所述第二压力侧腔。6.根据权利要求3所述的翼型，其中，所述多个通道定位在内壁上，与所述压力侧对置。7.根据权利要求1所述的翼型，其中，所述第一压力侧腔的一部分邻近于所述第二压力侧腔轴向延伸。8.根据权利要求1所述的翼型，其中，还包括流体耦合到所述第二压力侧腔的压力侧膜孔洞，所述压力侧膜孔洞经配置以从所述第二压力侧腔排放所述冷却剂。9.根据权利要求8所述的翼型，其中，所述压力侧膜孔洞定位成邻近于所述通道。10.根据权利要求1所述的翼型，其中，还包括：至少一个抽吸侧腔，其定位成邻近于抽吸侧，与所述压力侧对置，所述至少一个抽吸侧腔与所述后缘冷却系统成直接流体连通，其中所述后缘冷却系统经配置以将所述冷却剂的所述所接收的部分提供到所述至少一个抽吸侧腔。11.一种涡轮叶片，其包括：轴杆；平台，其在所述轴杆上方径向形成；以及翼型，其在所述平台上方径向形成，所述翼型包括：第一压力侧腔，其定位成邻近于压力侧，所述第一压力侧腔经配置以接收冷却剂；第二压力侧腔，其定位成邻近于且流体耦合到所述第一压力侧腔；至少一个通道，其定位于所述第一压力侧腔和所述第二压力侧腔之间且流体耦合所述第一压力侧腔和所述...

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