发明名称 可增强热传之紧密型热交换器台座阵列
摘要 揭示了一种用于增强一机器中热传之紧密型热交换器台座阵列。该紧密型热交换器台座阵列包括一具有第一表面及第二表面之壁。该第一表面面对一加热流道且该第二表面部分地形成一用于冷却流体之流道。复数个台座从该壁之第二表面延伸。至少一扰流带延伸于相邻台座之间。该等扰流带及台座可操作用于混合该冷却流体以增强从该壁至该冷却流体之热传。
申请公布号 TWI279478 申请公布日期 2007.04.21
申请号 TW094120723 申请日期 2005.06.22
申请人 联合工艺公司 发明人 克里斯多夫R 乔伊;保罗M 路真
分类号 F01D5/18(2006.01) 主分类号 F01D5/18(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于增强一带有热部件之机器中热传之冷 却紧密型热交换器,其包括: 一具有第一表面及第二表面之壁,该第一表面面对 一加热流体流道,且该第二表面部分地形成一冷却 流体之流道; 复数个从该壁之第二表面延伸之台座;以及 至少一延伸于相邻台座之间之扰流带。 2.如请求项1之紧密型热交换器,其进一步包括至少 一用于允许冷却流体流经该等台座与扰流带之入 口。 3.如请求项1之紧密型热交换器,其进一步包括至少 一用于让冷却流体经其流出之出口。 4.如请求项1之紧密型热交换器,其中该等扰流带与 台座使该冷却流体流中断,导致紊流混合作用并增 强从该壁至该冷却流体之热传。 5.如请求项1之紧密型热交换器,其中该等扰流带之 一高度小于该等台座之一高度。 6.如请求项5之紧密型热交换器,其中该等扰流带之 高度小于该等台座之高度之一半。 7.如请求项5之紧密型热交换器,其中该等扰流带之 高度大约在.005与.010英寸之间。 8.如请求项5之紧密型热交换器,其中该等台座之高 度大约在.012与.025英寸之间。 9.如请求项1之紧密型热交换器,其中该等扰流带相 对于冷却流体流之方向成一角度定位。 10.如请求项1之紧密型热交换器,其中每一扰流带 朝向一位于该扰流带之下游定位之台座至少部分 地引导冷却流体流。 11.如请求项1之紧密型热交换器,其中每一台座被 连接至四个扰流带。 12.如请求项1之紧密型热交换器,其进一步包括两 个连接至每一台座之上游侧之渐缩扰流带及两个 连接至每一台座之下游侧之渐扩扰流带。 13.如请求项1之紧密型热交换器,其中该等扰流带 定位于邻近该壁之第二表面。 14.如请求项1之紧密型热交换器,其中该冷却流体 为空气。 15.如请求项1之紧密型热交换器,其进一步包括一 内部相对壁,该壁用于界定该冷却流道并提供一适 于啮合该等台座之表面。 16.如请求项1之紧密型热交换器,其中每一台座包 括一环形横截面。 17.一种在一燃气涡轮引擎中具有用于增强热传之 内部结构之部件,其包括: 一具有第一表面及第二表面之第一壁,该第一表面 面对一加热流体流道,而该第二表面部分地形成一 冷却流体之流道; 复数个从该第一壁之第二表面延伸至一第二壁之 一相对表面之台座;以及 至少一延伸于相邻台座之间之扰流带。 18.如请求项17之部件,其进一步包括至少一用于允 许冷却流体流经该等台座与该等扰流带之入口。 19.如请求项17之部件,其进一步包括至少一用于让 该冷却流体流出该冷却流道之出口。 20.如请求项17之部件,其中该等扰流带与该等台座 使该冷却流体流中断,导致紊流混合作用并增强从 该壁至该冷却流体之热传。 21.如请求项17之部件,其中该等扰流带之一高度小 于该等台座之一高度。 22.如请求项21之部件,其中该等扰流带之高度小于 该等台座之高度之一半。 23.如请求项21之部件,其中该等扰流带之高度大约 在.005与.010英寸之间。 24.如请求项21之部件,其中该等台座之高度大约在. 012与.025英寸之间。 25.如请求项17之部件,其中该等扰流带相对于冷却 流体流之方向成一角度定位。 26.如请求项17之部件,其中每一扰流带朝向一位于 该扰流带之下游定位之台座至少部分地引导冷却 流体流。 27.如请求项17之部件,其中每一台座被连接至四个 扰流带。 28.如请求项17之部件,其进一步包括两个连接至每 一台座之上游侧之渐缩扰流带,及两个连接至每一 台座之下游侧之渐扩扰流带。 29.如请求项17之部件,其中该等扰流带定位于邻近 该第一壁之第二表面。 30.如请求项17之部件,其中该内部结构在一涡轮叶 片中形成。 31.如请求项17之部件,其中该内部结构在一轮机叶 中形成。 32.如请求项17之部件,其中该内部结构在一用于涡 轮叶片之外部气密装置中形成。 33.如请求项17之部件,其中该内部结构在一燃烧器 衬里中形成。 34.一种用于增强一燃气涡轮引擎中热传之方法,其 包括以下步骤: 形成一冷却流体之流道,该流道包括一具有第一表 面及第二表面之壁,该第一表面面对一热流道,且 该第二表面面对该冷却流体流道; 在该壁之第二表面上形成复数个台座;以及 且在相邻台座之间形成至少一扰流带。 35.如请求项34之方法,其进一步包括使冷却流体通 过至少一入口,并流经该等台座与扰流带。 36.如请求项34之方法,其进一步包括使该冷却流体 通过至少一出口流出。 37.如请求项34之方法,其进一步包括利用该等台座 与扰流带紊流混合该冷却流体流以导致增强从该 壁至该冷却流体之热传。 38.如请求项34之方法,其进一步包括利用该等扰流 带朝向每一台座之一上游前缘至少部分地引导冷 却流体。 39.如请求项34之方法,其进一步包括连接两个渐缩 扰流带至每一台座之上游侧,并连接两个渐扩扰流 带至每一台座之下游侧。 40.如请求项34之方法,其包括定位该等扰流带邻近 该壁之第二表面。 41.一种用于冷却热壁之紧密型热交换器,其包括: 一壁,其具有一暴露于加热流体之外表面及一暴露 于冷却流体之内表面; 至少一从该内表面延伸之台座,该台座具有一第一 预定高度; 至少一相对于该冷却流体之流道成一斜角从每一 台座延伸之扰流带,该扰流带具有一第二预定高度 ,该第二预定高度小于该台座之第一预定高度。 42.如请求项41之紧密型热交换器,其中每一台座包 括两个从该台座延伸之扰流带。 43.如请求项41之紧密型热交换器,其中每一扰流带 延伸于两个台座之间。 44.如请求项41之紧密型热交换器,其中每一扰流带 之高度小于每一台座之高度之一半。 45.如请求项41之紧密型热交换器,其中该壁在一燃 气涡轮引擎之一部件上。 46.如请求项45之紧密型热交换器,其中该部件为一 轮机叶。 47.如请求项45之紧密型热交换器,其中该部件为一 叶片外部气密装置。 48.如请求项45之紧密型热交换器,其中该部件为一 涡轮叶片。 49.如请求项45之紧密型热交换器,其中该部件为一 压缩器之下游之任何部件。 图式简单说明: 图1为一按照本揭示之内容构建之燃气涡轮引擎之 截面视图; 图2为一放大之截面视图,其部分地显示了图1之引 擎之一涡轮叶片及一叶片外部气密装置; 图3为一紧密型热交换器台座阵列之俯视图,其亦 显示了导致之流体流线; 图4为图3之该紧密型热交换器台座阵列之一侧视 图; 图5为使一部分壁剖开以显示该微管路台座阵列之 一涡轮叶片; 图6为图5之该涡轮叶片之一截面视图; 图7为图6中该圆圈部分之一放大视图,其更清晰地 显示了该微管路台座阵列; 图8为一叶片外部气密装置之透视图;以及 图9为图8之该叶片外部气密装置之剖视图。
地址 美国
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