| 主权项 |
1.一种涡轮机叶片,其包括: 一中空流线形体,可流动的冷却流从该流线形体之 一端流入,该流线形体包括压力侧壁和吸入侧壁, 两者在前缘和后缘处连在一起,且从一根部延伸至 一末端; 至少一设置在该末端之微管路,该微管路包括一入 口和一出口,该入口和该出口与该微管路形成流体 连通;以及 一压缩机,该压缩机用来使冷却流流到该流线形体 ,其中该冷却流从该流线形体转移通过该微管路进 入该入口并且离开该出口而进入到该流线形体之 一外部区域。 2.如申请专利范围第1项之叶片,进一步包括至少一 台座,该台座至少部分径向延伸于在该微管路中流 动之该冷却流通道中。 3.如申请专利范围第2项之叶片,其中该台座之形状 设计成当该冷却流在该微管路中流动时,可促进湍 流并且可增加该端部传热之表面。 4.如申请专利范围第3项之叶片,其中该台座为苜蓿 型。 5.如申请专利范围第2项之叶片,其中该入口与位于 该流线形体中之一冷却回路流体连通,并且该出口 从延伸穿过该等侧壁之一,并且被导向该末端以撞 击相对方向之冷却流。 6.如申请专利范围第5项之叶片,其中该等出口布置 于该压力侧壁内,并且该等出口朝向该末端向上倾 斜,倾斜角为从该末端上部外表面之一法线方向算 起大约0度到45度的范围。 7.如申请专利范围第5项之叶片,其中该微管路大体 上定位于横越过位于该吸入侧壁和该压力侧壁之 间的该末端部分。 8.如申请专利范围第5项之叶片,其中该微管路朝向 该出口聚敛,且该出口扩张以使其中之冷却流扩散 。 9.如申请专利范围第1项之叶片,其中该末端包括一 具有锥口孔的上表面部分,至少部分地来自该等侧 壁之一,并且该出口延伸穿过该埋头孔上表面部分 以薄膜冷却该末端。 10.如申请专利范围第7项之叶片,进一步包括: 至少一微管路,其大约沿接近该后缘之该流线形体 之一中曲面线定向,并且和大体上位于穿过吸入侧 壁和压力侧壁之间的末端之微管路流体连通; 其中,来自该至少一大体上位于穿过该吸入侧壁和 压力侧壁之间该末端之微管路之冷却流,进入大体 上位于沿着接近该后缘之该流线形体中曲面线之 微管路,并且经由一布置在邻近该后缘之压力侧壁 之一外部表面内之一出口排出。 11.如申请专利范围第5项之叶片,其中该冷却流在 与气体流通方向相反之方向转移通过该微管路,该 气流流过该叶片外部表面。 12.一种流线形体,其包括: 压力侧壁和吸入侧壁,二者在前缘和后缘处连接在 一起并且彼此间隔分开,以形成一在流线形体之根 部和之末端之间纵向延伸之内部腔,其中冷却空气 可由该内部腔之一端流入该流线形体; 至少一充气室横向布置在该第一和第二侧壁之间; 复数个入口与该充气室形成流体连通,该等入口彼 此间隔并且定位于接近该末端和邻近该吸入侧壁; 复数个出口与该充气室流通连接;以及 用来提供冷却空气之一压缩机,其中冷却空气进入 该等入口,转移进入到该充气室中并离开该出口而 进入到该流线形体之一外部区域。 13.如申请专利范围第12项之流线形体,其中该等入 口与位于该流线形体中之一冷却回路中之冷却空 气流体连通,该等入口直接朝向该末端用于撞击相 对方向之冷却空气。 14.如申请专利范围第12项之流线形体,进一步包括 至少一台座,该台座至少部分径向延伸至在该充气 室中流动之冷却空气通路中。 15.如申请专利范围第14项之流线形体,其中该台座 之形状系设计成可促进在该充气室内之冷却空气 形成湍流,并且增加该端部之传热表面。 16.如申请专利范围第15项之流线形体,其中台座为 苜蓿型。 17.如申请专利范围第13项之流线形体,其中该等出 口位于该压力侧壁内,并且向该末端向上倾斜,倾 斜角为同该末端之一上部外表面之法线方向成大 约0度到45度之范围。 18.如申请专利范围第12项之流线形体,其中该末端 包括一具有锥形孔之上表面部分,其至少部分地由 该等侧壁之一形成,且该等出口延伸通过该埋头孔 上表面部分以薄膜冷却该末端。 19.如申请专利范围第13项之流线形体,其中该充气 室包括复数个整体定向于横越过位于该吸入侧壁 和压力侧壁之该末端间,并且与该等入口及该等出 口流体连通之微管路,该等微管路布置成可将冷却 空气由该等入口送入,并经由该等出口排出。 20.如申请专利范围第19项之流线形体,进一步包括: 至少一沿邻近后缘之该流线形体之中曲面线的方 向定位的微管路,并与该至少一微管路形成流体连 通; 其中由至少一微管路中流动的冷却空气进入该沿 邻近后缘的流线形体中曲面线定向的微管路进入, 并由布置在临近后缘之该压力侧壁之一外表面中 之一出口排出。 21.如申请专利范围第19项之流线形体,其中该冷却 空气沿与气流方向相反的方向转移进入该微管路, 该气流流动通过该流线形体之一外表面。 22.如申请专利范围第19项中之流线形体,其中该微 管路互相连接并且该充气室之轴向高度大约不超 过0.025密尔。 23.一种用于在一中空流线形体之一末端之嵌入式 微管路,该中空流线形体具有一压力侧壁和一吸入 侧壁,该压力侧壁和吸入侧壁在前缘和后缘处连接 在一起,并且由一根部延伸至一末端,该微管路包 括: 复数个用来使冷却空气进入之入口; 复数个与该等入口形成流体连通之相互连接之微 管路,冷却空气可以经由该等入口进入; 复数个与该微管路流体连通之出口,该等出口布置 于该等压力侧壁内,并且使冷却空气从该等微管路 中转移到该流线形体末端之一外部区域;以及 一用来提供冷却空气进入该等入口之压缩机。 24.如申请专利范围第23项之微管路,进一步包括至 少一台座,该台座布置在微管路与冷却空气通道中 ,以使在微管路中流动的冷却空气产生湍流。 25.如申请专利范围第24项之微管路,其中该台座之 形状系设计成为可促进该微管路中之冷却流产生 湍流,并且增加该端面传热表面。 26.如申请专利范围第25项之微管路,其中该台座为 苜蓿型。 27.如申请专利范围第23项之微管路,其中该等入口 与位于该流线形体中之一冷却回路中之冷却空气 流体连通,该等入口被直接导向该末端,以撞击相 对方向之冷却空气。 28.如申请专利范围第27项之微管路,其中该等出口 向该末端上方倾斜,倾斜角在与该末端上部外表面 之法线方向成大约0度到45度之范围。 29.如申请专利范围第23项中之微管路,其中该等微 管路大体上横穿位于该吸入侧壁和压力侧壁之间 之末端,该等微管路布置成能由该等入口送入冷却 空气,且由该等出口排出冷却空气。 30.如申请专利范围第29项之微管路,进一步包括: 至少一微管路大体上沿邻近后缘之流线形体之中 曲面线定向,并与至少一该等微管路之一形成流体 连通; 其中冷却空气从互相连接的微管路中进入,沿邻近 后缘之流线形体中曲面线定向该微管路,然后经由 位于邻近后缘之压力侧壁之一外表面内的出口排 出。 31.如申请专利范围第29项之微管路,其中冷却空气 沿与气流方向相反之方向转移进入该微管路,该气 流流动通过流线形体之一外表面。 32.如申请专利范围第23项之微管路,其中该等出口 向该末端向上倾斜,倾斜角在同该末端上部之一外 表面之法线方向大约0度到45度之范围。 33.一种用于冷却燃气涡轮机上涡轮机叶片之一末 端之方法,其包括以下步骤: 在该末端之一表面下方制造一微管路,该微管路包 括: 一入口,其可使叶片内之一冷却流体源之冷却流通 入; 复数个与该等入口流体连通之互相连接之微管路, 冷却空气可经由该等入口流入;以及 一与该等微管路流体连通之出口,该等出口可将由 该等微管路中流出之冷却流转移进入到该流线形 体之末端一外部区域;且 将由冷却流源流出的冷却流经由该复数个微管路 而提供至该等入口,并且从该等出口排出并排进叶 片末端的气流中。 34.如申请专利范围第33项之方法,其中制造该微管 路包括以下步骤: 将一耐火金属塑造成该微管路之形状; 将该耐火金属插入模具中以铸造叶片;及 铸造后从叶片上移走该耐火金属。 35.如申请专利范围第33项之方法,其中该叶片由一 金属制成,该金属选自由镍基合金或钴基合金组成 之群。 36.如申请专利范围第33项之方法,其中该等微管路 形成在距离该叶片之表面下方不大于0.03英寸的位 置。 图式简单说明: 图1是一利用本发明之涡轮机流线形体之类型之燃 气涡轮机发动机之简化剖视图; 图2是一典型之涡轮机叶片透视图,显示用以冷却 叶片末端之现行薄膜冷却方式; 图3A是合并本发明之该微管路冷却方式之一流线 形体之一透视图; 图3B是图3A流线形体末端之一局部透视图; 图3C是一放大之局部透视图,显示图3B中邻近流线 形体前缘之末端;和 图4是依照本发明之另一实施例之流线形体之一局 部表面透视图。 |
