包括對(duì)以鑄造人字紋布置增強(qiáng)型表面使用有角度沖擊的后緣冷卻的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件的制作方法
【專利摘要】一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其包括：具有內(nèi)部表面（34）的壓力側(cè)（12）；具有內(nèi)部表面（36）的吸力側(cè)（14）；后緣部分（30）；以及設(shè)置于所述后緣部分（30）中的多個(gè)吸力側(cè)和壓力側(cè)沖擊孔（24）。每個(gè)吸力側(cè)沖擊孔配置成以銳角（52）引導(dǎo)沖擊射流（48）至目標(biāo)區(qū)域（60）上，所述目標(biāo)區(qū)域包括在所述吸力側(cè)內(nèi)部表面中形成的人字紋布置（120）內(nèi)的人字紋（122）的末梢（140）。每個(gè)壓力側(cè)沖擊孔配置成以銳角引導(dǎo)沖擊射流至伸長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域上，所述目標(biāo)區(qū)域包括在所述壓力側(cè)內(nèi)部表面中形成的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢。
【專利說(shuō)明】包括對(duì)以鑄造人字紋布置増強(qiáng)型表面使用有角度沖擊的后緣冷卻的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件
[0001]關(guān)于聯(lián)邦政府贊助開發(fā)的聲明
本發(fā)明的研發(fā)部分地由美國(guó)能源部資助的合同號(hào)SC0001359所支持。因此，美國(guó)政府在本發(fā)明中可享有一定權(quán)利。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及能夠使用陶瓷型芯鑄造的渦輪機(jī)翼型的后緣的冷卻。確切地，本發(fā)明公開了使用有角度的沖擊冷卻射流至目標(biāo)鑄造表面特征部。
【背景技術(shù)】
[0003]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和輪葉中使用的常規(guī)渦輪機(jī)翼型具有后緣，其是較薄的以獲得氣動(dòng)效率。然而，內(nèi)部上冷卻表面區(qū)域的缺乏使得難以冷卻較薄的后緣。后緣一般通過使用陶瓷型芯與整個(gè)葉片整體鑄造。陶瓷型芯的特征和尺寸反映在后緣中。然而，必須要權(quán)衡后緣設(shè)計(jì)考慮與型芯設(shè)計(jì)考慮。例如，在后緣中形成沖擊通道的較大型芯特征對(duì)型芯強(qiáng)度而言較佳，但沖擊通道更大意味著流量計(jì)量減少。因此，將型芯考慮與后緣冷卻需求進(jìn)行平衡的設(shè)計(jì)良好的型芯是后緣的良好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵方面。
[0004]已知沿著渦輪機(jī)翼型后緣中的中弧線進(jìn)行沖擊冷卻。在此布置中，孔鑄造成后緣的一部分并且以中弧線進(jìn)行取向，從而形成冷卻流體的高速?zèng)_擊射流。這些沖擊射流可沖擊相鄰的下游沖擊孔之間的表面，并且這導(dǎo)致傳熱速率增加。在用過的冷卻流體從后緣排到燃燒氣體路徑之前，可發(fā)生單一沖擊、雙重沖擊或三重沖擊。這一系列的沖擊孔也用來(lái)計(jì)量流量，并且這實(shí)現(xiàn)更有效地使用冷卻流體。
[0005]由于它們?cè)谥谢【€上的位置，沖擊孔位于吸力側(cè)上的凹形內(nèi)部表面與翼型的壓力側(cè)上的凸形內(nèi)部表面之間?，F(xiàn)有技術(shù)冷卻方案已通過使沖擊孔傾斜來(lái)改進(jìn)傳熱，從而其產(chǎn)生沖擊凹形內(nèi)部表面和凸形內(nèi)部表面的沖擊射流。其繼而冷卻后緣的相應(yīng)外部表面。其它現(xiàn)有技術(shù)冷卻方案將各種表面特征部置于與沖擊射流一致的內(nèi)部表面上。然而，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度持續(xù)增加。在本領(lǐng)域中，這在后緣的冷卻方面留下改進(jìn)的空間。
【附圖說(shuō)明】
[0006]基于附圖，在下列描述中解釋了本發(fā)明，附圖示出:
圖1是此文中所公開的翼型的示例性實(shí)施例的示意性截面圖。
[0007]圖2是圖1的后緣的特寫圖。
[0008]圖3是用來(lái)形成后緣的示例性實(shí)施例的鑄件型芯的后緣部分的示意性側(cè)視圖。
[0009]圖4是圖3的沖擊孔形成型芯特征部的特寫圖。
[0010]圖5以透視圖示意性地描繪冷卻流體流，其將最后到達(dá)后緣，在此處所述流疊加在圖4的型芯的平面5-5上。
[0011]圖6示意性地描繪冷卻流體流的透視圖，其將最后到達(dá)后緣，在此處所述流疊加在圖4的型芯的平面6-6上。
[0012]圖7示出用來(lái)形成本文所述的冷卻布置的鑄件型芯試樣(coupon)。
[0013]圖8示出使用圖7的鑄件型芯試樣形成的鑄件的截面圖。
[0014]圖9示出使用圖7的鑄件型芯試樣得到的傳熱結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明的發(fā)明人已研發(fā)用于渦輪機(jī)翼型的后緣的冷卻布置，其中后緣和冷卻布置的所有元件均使用陶瓷鑄件型芯與所述翼型整體鑄造。本發(fā)明利用鑄件型芯技術(shù)中的進(jìn)步來(lái)形成一種布置，其中各元件協(xié)調(diào)以形成出乎意料地極其有效的冷卻布置。具體而言，翼型和后緣圍繞陶瓷鑄件型芯鑄造而成，該陶瓷鑄件型芯配置來(lái)形成后緣內(nèi)的沖擊孔和人字紋(chevron)。沖擊孔中的一些引導(dǎo)沖擊射流朝向設(shè)置于翼型的壓力側(cè)上的內(nèi)部表面上的人字紋布置。其它沖擊孔引導(dǎo)沖擊射流朝向設(shè)置于吸力側(cè)上的內(nèi)部表面上的人字紋布置。可能存在一行或若干行沖擊孔。用過的沖擊空氣從后緣排出到燃燒氣體流中。與全都指向相同方向的沖擊射流相比，將沖擊射流的目標(biāo)從吸力側(cè)改變至壓力側(cè)不但有助于增加被冷卻的表面區(qū)域，而且用來(lái)增強(qiáng)陶瓷型芯的后緣部分，從而提高生產(chǎn)產(chǎn)量，同時(shí)允許沖擊射流的直徑更小。此外，與傳統(tǒng)的湍流器或平行凹槽相比，人字紋布置的使用不僅增加表面區(qū)域，而且用來(lái)擴(kuò)散冷卻空氣，以便更均勻地冷卻所述表面并且增加被有效冷卻的區(qū)域。
[0016]圖1示出翼型10的一個(gè)示例性實(shí)施例，其具有壓力側(cè)12、吸力側(cè)14、前緣16、后緣
18、中弧線20、第一行22的沖擊孔24、第二行26的沖擊孔24以及第三行28的沖擊孔24，其中行22、26、28分別在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中徑向取向成從翼型10的底座到翼型10的末梢。行22、
26、28設(shè)置在翼型10的后緣部分30中。冷卻流體進(jìn)入第一行22的沖擊孔，并且經(jīng)由排出孔32離開后緣部分30。壓力側(cè)12經(jīng)由壓力側(cè)內(nèi)部表面34的冷卻而得到冷卻，并且吸力側(cè)14經(jīng)由吸力側(cè)內(nèi)部表面36的冷卻而得到冷卻。
[0017]圖2示出圖1的后緣部分30的特寫圖。在此截面內(nèi)，來(lái)自翼型10內(nèi)的上游腔體42的新鮮冷卻流體40進(jìn)入第一行22的沖擊孔24的沖擊孔入口 44，并且行進(jìn)穿過沖擊孔24并且從其經(jīng)由沖擊孔出口 46以沖擊射流48的形式排出。第一行22的沖擊孔24的沖擊孔出口 46的中心設(shè)置于中弧線20的吸力側(cè)14上，但其不必一定如此設(shè)置，只要相應(yīng)的沖擊射流48以角度50被引導(dǎo)到中弧線20即可。在此截面中，第一行22的沖擊射流48以沖擊角度52被引導(dǎo)朝向吸力側(cè)14上的凹形的第一行內(nèi)部表面62上的目標(biāo)區(qū)域60。一個(gè)表面特征部(未示出)或多個(gè)表面特征部如此定位，使得表面特征部的至少一部分位于目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)。
[0018]來(lái)自第一行22的沖擊射流48的用過的冷卻流體64成為用于第二行26的新鮮冷卻流體40。新鮮冷卻流體40進(jìn)入第二行26的沖擊孔24的沖擊孔入口 44，并且行進(jìn)穿過沖擊孔24且經(jīng)由沖擊孔出口46以沖擊射流48的形式排出。第二行26的沖擊孔24的沖擊孔入口44可與第一行22的沖擊孔24的沖擊孔出口 46處于不同的高度，因此，使用虛線來(lái)表示第二行26的沖擊孔24。第二行26的沖擊孔24的沖擊孔出口 46的中心設(shè)置于中弧線20的壓力側(cè)12上，但其不必一定如此設(shè)置，只要相應(yīng)沖擊射流48以一定角度被引導(dǎo)到中弧線20即可。在此截面中，第二行26的沖擊射流48被引導(dǎo)朝向壓力側(cè)12上的凸形的第二行內(nèi)部表面66上的目標(biāo)區(qū)域60。一個(gè)表面特征部(未示出)或多個(gè)表面特征部如此定位，使得表面特征部的至少一部分位于目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)。
[0019]來(lái)自第二行26的沖擊射流48的用過的冷卻流體成為第三行28的新鮮冷卻流體40。新鮮冷卻流體40進(jìn)入第三行28的沖擊孔24的沖擊孔入口 44，并且行進(jìn)穿過沖擊孔24并且從其經(jīng)由沖擊孔出口 46以沖擊射流48的形式排出。第三行28的沖擊孔24的沖擊孔入口 44可與第一行22的沖擊孔24的沖擊孔出口 46處于相同的高度，及因此，使用實(shí)線來(lái)表示第三行28的沖擊孔24。第三行28的沖擊孔24的沖擊孔出口 46的中心設(shè)置于中弧線20的吸力側(cè)14上，但其不必一定如此設(shè)置，只要相應(yīng)的沖擊射流48以一定的角度被引導(dǎo)到中弧線20即可。在此截面中，第三行28的沖擊射流48被引導(dǎo)朝向吸力側(cè)14上的凹形的第三行內(nèi)部表面68上的目標(biāo)區(qū)域60。一個(gè)表面特征部(未示出)或多個(gè)表面特征部如此定位，使得表面特征部的至少一部分位于目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)。來(lái)自第三行28的沖擊射流48的用過的冷卻流體64經(jīng)由排出孔32從后緣部分30排出。
[0020]在此示例性實(shí)施例中，這個(gè)截面內(nèi)的行22、26、28從吸力側(cè)14交替到壓力側(cè)12再交替到吸力側(cè)。單個(gè)截面中的所有三行22、26、28可能都指向相同的側(cè)，或者它們可指向不同的側(cè)，但不必是如圖所示的交替模式。例如，在可替代的示例性實(shí)施例中，第一行22和第二行可指向壓力側(cè)12，而第三行可指向吸力側(cè)14。可預(yù)想到任何組合。同樣，隨著截面的位置從翼型10的底座到末梢不同，所見的布置可以不同。
[0021]圖3是鑄件型芯82的后緣部分80的側(cè)視圖，該鑄件型芯用來(lái)形成配置用于雙重沖擊的后緣部分30的可替代示例性實(shí)施例。鑄件型芯可由陶瓷材料制成。圖4是圖3的后緣部分80內(nèi)的區(qū)域的特寫圖，該后緣部分具有沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84，在移除鑄件型芯82時(shí)，該沖擊孔形成結(jié)構(gòu)形成翼型10內(nèi)的沖擊孔24。
[0022]圖5示意性地描繪在圖4的線5-5處終止的鑄件型芯的一部分的透視圖，其中線表示冷卻流體流可在翼型10內(nèi)的相同位置處采用的路徑。換言之，鑄件型芯82的外表面86模制成它形成的翼型10的內(nèi)表面。圖6類似于圖5，但其是沿著沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84的線6-6所得到的，該沖擊孔形成結(jié)構(gòu)緊鄰線5-5的沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84。當(dāng)比較圖5與圖6時(shí)，顯然在此示例性實(shí)施例中，沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84的第一行90內(nèi)的相鄰沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84交替它們所指向的側(cè)。如圖所示，它們可以每隔一個(gè)進(jìn)行交替，或者它們可以在其它組中進(jìn)行交替，例如，兩個(gè)指向一側(cè)，以及隨后兩個(gè)指向另一側(cè)等。
[0023]圖5和圖6中還可見沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84的第二行92。在此視圖中，能夠看出第一行90和第二行垂直(S卩，從翼型的底座至翼型的末梢)偏移。這使得冷卻流體所采用的路徑更曲折，且因此更有效。
[0024]圖7示出鑄件型芯試樣100，其展示了將用于后緣部分30的冷卻布置。此示例性實(shí)施例使用三重沖擊冷卻布置，其包括沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84的第一行90、第二行92和第三行102。能夠看出人字紋布置形成結(jié)構(gòu)104形成于鑄件型芯試樣100的外表面106中，并且配置來(lái)形成后緣部分30的內(nèi)表面中的人字紋布置。能夠看出，在每一行90、92、102內(nèi)，沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84交替它們的方向。還能夠看出，人字紋布置形成結(jié)構(gòu)104與沖擊孔形成結(jié)構(gòu)84協(xié)調(diào)，使得沖擊射流將引導(dǎo)冷卻流體至相應(yīng)的人字紋布置上。
[0025]圖8示出使用圖7的鑄件型芯試樣100形成的鑄件110的一部分的截面圖。在以前出現(xiàn)鑄件型芯試樣100的地方會(huì)存在空隙112，并且此空隙112表示將新鮮冷卻流體40供應(yīng)到?jīng)_擊孔24的第一行22的上游腔體42。還可見沖擊孔24的第二行26和第三行28，以及人字紋布置120的第一行114、第二行116和第三行118。每個(gè)人字紋布置120可具有一個(gè)或超過一個(gè)的單獨(dú)的人字紋122。使用沖擊孔24的第一行22來(lái)解釋每一行的構(gòu)型，能夠看見存在取向至頁(yè)面中的第一組沖擊孔124以及取向成從頁(yè)面出來(lái)的第二組沖擊孔126。能夠?qū)⒌谝唤M沖擊孔124看作是引導(dǎo)沖擊射流48朝向吸力側(cè)14上的凹形的第一行內(nèi)部表面62上的目標(biāo)區(qū)域60的沖擊孔。類似地，能夠?qū)⒌诙M沖擊孔126看作是引導(dǎo)沖擊射流48朝向壓力側(cè)12(此視圖中不可見)上的凸形的第一行內(nèi)部表面上的目標(biāo)區(qū)域60的沖擊孔。
[0026]沖擊孔24的截面可以是圓形的，但由于它們朝向第一行內(nèi)部表面62傾斜，因此，具有圓形截面的沖擊孔24形成橢圓形的目標(biāo)區(qū)域60。目標(biāo)區(qū)域60的尺寸可變化，并且可包括較小目標(biāo)區(qū)域130、中等目標(biāo)區(qū)域132和較大目標(biāo)區(qū)域134，其中該尺寸與人字紋布置120位于目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)的程度相關(guān)。通過改變沖擊孔24本身的截面的形狀，可改變目標(biāo)區(qū)域60的周界136的形狀。例如，如果沖擊孔的截面是具有長(zhǎng)軸取向成頁(yè)面中或頁(yè)面外的橢圓形，則周界136的橢圓度將從由具有圓形截面的沖擊孔所產(chǎn)生的橢圓度開始增加。相反，如果截面的橢圓取向成使得長(zhǎng)軸更平行于第一行內(nèi)部表面62，則周界136的形狀將更圓。同樣，通過改變沖擊角度52，周界136的橢圓度能夠改變。沖擊孔24的截面的形狀和沖擊角度52能夠根據(jù)需要進(jìn)行操縱，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)區(qū)域60的周界136所需的任何形狀。此外，對(duì)于所有目標(biāo)區(qū)域60，周界136的形狀可以相同，或者一些或所有目標(biāo)區(qū)域60可具有自己獨(dú)特的周界形狀。這些周界形狀可經(jīng)選擇以適應(yīng)局部冷卻需求和局部幾何形狀等。
[0027]每個(gè)人字紋122包括末梢140和兩個(gè)翼142。相鄰的人字紋122在其之間形成凹槽144，該凹槽可用來(lái)引導(dǎo)冷卻流體。末梢140可以是閉合末梢146或開口末梢148。翼142可以是連續(xù)的150或不連續(xù)的152。從一個(gè)人字紋布置120到下一個(gè)，人字紋布置120的構(gòu)型可以不同，并且其可經(jīng)選擇以適應(yīng)局部冷卻需求和局部幾何形狀等。人字紋122可跨過其整個(gè)目標(biāo)區(qū)域60，或者目標(biāo)區(qū)域60可比人字紋122的跨度大。人字紋布置120中的一個(gè)或所有人字紋122的末梢140可設(shè)置在目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)。
[0028]用過的冷卻流體64可在由人字紋122的翼142所形成的凹槽144中流動(dòng)。這些凹槽144可取向成使得它們沿著在不存在人字紋布置120時(shí)用過的冷卻流體64將采用的相同路徑來(lái)引導(dǎo)用過的冷卻流體64。換言之，如果不存在人字紋布置120，用過的冷卻流體64中出現(xiàn)的流線160將自然地遵循一定路線。人字紋布置120能夠配置來(lái)使得翼142和/或凹槽144遵循如人字紋布置162中所示的相同流線。結(jié)果是用過的冷卻流體64將因存在人字紋布置120而損失很少能量或不損失能量，但將受益于人字紋布置所形成的增加的表面區(qū)域。
[0029]可替代地，翼142和/或凹槽144能夠與用過的冷卻流體64自然形成的流線160設(shè)置成一定角度，如人字紋布置164中所示。這種構(gòu)型迫使用過的冷卻流體64流過翼142，并且這形成湍流，由此提高冷卻效果。翼142的長(zhǎng)度和翼142與自然流線160的翼角166需要設(shè)計(jì)成打破增加湍流(且因此提高冷卻效率)的需求與降低可在翼142的下游側(cè)上形成的邊界層的需求之間的平衡，其形成在更長(zhǎng)的翼142長(zhǎng)度和更大的翼角166的情況下。翼角166還將確定所形成的湍流遵循翼142和/或凹槽的程度，這也影響傳熱。類似地，如果翼142不連續(xù)，則間隙168之間的長(zhǎng)度需要選擇成使得通過將湍流形成與邊界層形成進(jìn)行平衡來(lái)最大化冷卻效率。
[0030]在示例性實(shí)施例中，翼142和/或凹槽144能夠配置來(lái)引導(dǎo)用過的冷卻流體64朝向隨后的沖擊孔24的沖擊孔入口 44。例如，人字紋布置180引導(dǎo)來(lái)自第二行沖擊孔182的用過的冷卻流體64朝向第三行沖擊孔184、186的沖擊孔入口 44。這是為了提高通過后緣部分30的流動(dòng)效率?？商娲?，翼142和/或凹槽144能夠配置來(lái)引導(dǎo)用過的冷卻流體64朝向沖擊孔24之間的應(yīng)該在此位置需要更大的流體混沌狀態(tài)的空隙結(jié)構(gòu)188。
[0031]在示例性實(shí)施例中，冷卻布置可配置成使得目標(biāo)區(qū)域60內(nèi)的滯留點(diǎn)190布置在人字紋布置120中的一個(gè)或所有人字紋122的末梢140的上游。這樣確保用過的冷卻流體64沿著翼142和/或凹槽144流動(dòng)遠(yuǎn)離末梢140，與向上游朝向末梢140流動(dòng)相反，從而確保更均勻的流。
[0032]考慮具有其它表面特征部和流動(dòng)路徑的各種冷卻布置，但至少由于增加了表面區(qū)域和增加了湍流，同時(shí)允許使用鑄件型芯82(其可由陶瓷材料制成)形成與翼型10集成的后緣部分30，這種對(duì)相應(yīng)人字紋肋進(jìn)行有角度沖擊的多行組合提供最大的傳熱速率。圖9中能夠看出使用此文中所公開的布置所得到的改善的傳熱測(cè)試結(jié)果。與產(chǎn)生于其它構(gòu)型的結(jié)果相比，所有結(jié)果都低于產(chǎn)生于此文中所公開的構(gòu)型的結(jié)果，顯然這種提高的冷卻表示本領(lǐng)域中的改進(jìn)。
[0033]盡管本文中已經(jīng)示出并且描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，但將明白的是，此類實(shí)施例僅以示例的方式提出。在不脫離本發(fā)明的情況下，可進(jìn)行多種變形、變化和替換。因此，預(yù)期本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求書的精神和范圍所限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其包括: 壓力側(cè)，其包括壓力側(cè)內(nèi)部表面； 吸力側(cè)，其包括吸力側(cè)內(nèi)部表面； 后緣部分； 設(shè)置于所述后緣部分中的多個(gè)吸力側(cè)沖擊孔和壓力側(cè)沖擊孔， 其中每個(gè)吸力側(cè)沖擊孔配置成以銳角引導(dǎo)沖擊射流至伸長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域上，所述目標(biāo)區(qū)域包括在所述吸力側(cè)內(nèi)部表面中形成的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢；以及 其中每個(gè)壓力側(cè)沖擊孔配置成以銳角引導(dǎo)沖擊射流至目標(biāo)區(qū)域上，所述目標(biāo)區(qū)域包括在所述壓力側(cè)內(nèi)部表面中形成的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，所述吸力側(cè)沖擊孔的出口設(shè)置于中線的吸力側(cè)上，并且所述壓力側(cè)沖擊孔的出口設(shè)置于所述中線的壓力側(cè)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，在沖擊所述人字紋的所述末梢之后，用過的沖擊空氣發(fā)生隨著每個(gè)受沖擊的人字紋布置中的所述人字紋的翼的分叉而發(fā)生分叉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，至少一個(gè)人字紋布置包括多個(gè)人字紋，所述多個(gè)人字紋中的每個(gè)人字紋的末梢設(shè)置于相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域中，并且所述多個(gè)人字紋中的所述人字紋的翼在其之間形成至少一個(gè)凹槽，用過的冷卻空氣在所述凹槽中流動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的部件，其中，所述凹槽取向成沿著所述用過的沖擊空氣將自然遵循的流線。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，至少一個(gè)人字紋是不連續(xù)的。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的部件，其中，至少一個(gè)人字紋的所述末梢是開口的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，至少一個(gè)人字紋是連續(xù)的。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，至少一個(gè)人字紋跨過整個(gè)相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其中，每個(gè)沖擊孔配置成相對(duì)于用過的沖擊空氣的流動(dòng)方向，將所述目標(biāo)區(qū)域中的滯留點(diǎn)定位在相應(yīng)的人字紋的末梢的上游。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其進(jìn)一步包括設(shè)置于多個(gè)沖擊孔的下游處的第二級(jí)沖擊孑L， 其中，每個(gè)吸力側(cè)第二級(jí)沖擊孔配置成以銳角引導(dǎo)沖擊射流至伸長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域上，所述目標(biāo)區(qū)域包括進(jìn)入吸力側(cè)內(nèi)部壁中的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢， 其中，每個(gè)壓力側(cè)第二級(jí)沖擊孔配置成以銳角引導(dǎo)沖擊射流至伸長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域上，所述目標(biāo)區(qū)域包括進(jìn)入壓力側(cè)內(nèi)部壁中的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢，以及 其中，來(lái)自所述多個(gè)沖擊孔的用過的沖擊空氣由相應(yīng)的人字紋的翼引導(dǎo)到相應(yīng)的第二級(jí)沖擊孔中。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的部件，其中，來(lái)自每個(gè)所述多個(gè)沖擊孔中的用過的沖擊空氣由相應(yīng)的人字紋的翼引導(dǎo)到兩個(gè)相應(yīng)的第二級(jí)沖擊孔中。13.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其包括: 內(nèi)部表面，其包括人字紋布置；以及 沖擊孔，其配置成以不同于直角的角度引導(dǎo)冷卻流體的沖擊射流至所述內(nèi)部表面上，其中所述沖擊射流的目標(biāo)區(qū)域包括所述人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢，并且其中所述人字紋的翼分叉，以及用過的沖擊空氣也隨著發(fā)生分叉。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的部件，其包括: 相對(duì)的內(nèi)部表面；以及 多個(gè)沖擊孔，其設(shè)置于所述內(nèi)部表面與所述相對(duì)的內(nèi)部表面之間，每個(gè)沖擊孔配置成以不同于直角的角度引導(dǎo)冷卻流體的沖擊射流至所述內(nèi)部表面上，并且其中，所述多個(gè)沖擊孔中的一些配置成引導(dǎo)冷卻流體的相應(yīng)的沖擊射流至所述內(nèi)部表面上，其中，所述多個(gè)沖擊孔中的一些配置成引導(dǎo)冷卻流體的相應(yīng)的沖擊射流至所述相對(duì)的內(nèi)部表面上，其中，每個(gè)沖擊射流的目標(biāo)區(qū)域包括相應(yīng)的人字紋布置內(nèi)的人字紋的末梢，并且其中，所述相應(yīng)的人字紋的翼分叉，以及用過的沖擊空氣也隨著發(fā)生分叉。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的部件，其中，所述沖擊孔在引導(dǎo)沖擊射流至所述內(nèi)部表面上與引導(dǎo)沖擊射流至所述相對(duì)的內(nèi)部表面上之間進(jìn)行交替。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的部件，其中，所述多個(gè)沖擊孔設(shè)置于翼型的后緣部分中，所述內(nèi)部表面設(shè)置于所述翼型的吸力側(cè)上，并且所述相對(duì)的內(nèi)部表面設(shè)置于所述翼型的所述壓力側(cè)上。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的部件，其中，所述人字紋布置包括多個(gè)人字紋，每個(gè)人字紋的末梢設(shè)置于所述目標(biāo)區(qū)域中，并且每個(gè)人字紋的翼分叉，且用過的沖擊空氣隨著發(fā)生分叉。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的部件，其中，所述人字紋是不連續(xù)的。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的部件，其中，所述人字紋的所述末梢是開口的。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的部件，其中，所述人字紋的所述翼取向成與所述用過的沖擊空氣將自然遵循的流線成角度。
【文檔編號(hào)】F01D5/18GK105874168SQ201480059737
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2014年10月9日
【發(fā)明人】李經(jīng)邦, B.E.赫內(nèi)維爾德, G.E.布朗, J.克林格爾
【申請(qǐng)人】西門子公司, 麥克羅系統(tǒng)有限公司