本公開的主題在由能源部(DOE)授予的合同No.DE-FC26-05NT42643下利用政府支持完成,并且政府具有在本文中要求權(quán)利的主題中的某些權(quán)利。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開的領(lǐng)域大體上涉及渦輪發(fā)動機,并且更具體地涉及具有后緣近壁冷卻的熱氣體路徑構(gòu)件。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)廣泛地用于如發(fā)電的領(lǐng)域中。常規(guī)的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括壓縮機、燃燒器和渦輪。在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的操作期間,系統(tǒng)中的多種熱氣體路徑構(gòu)件經(jīng)受高溫流,這可引起熱氣體路徑構(gòu)件故障。因為較高溫流通常導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的提高的性能、效率和功率輸出并且因此在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中為期望的,故經(jīng)受高溫流的熱氣體路徑構(gòu)件必須冷卻成允許燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)以處于升高的溫度的流操作。
在熱氣體路徑構(gòu)件的最大局部溫度接近熱氣體路徑構(gòu)件的熔化溫度時,強制空氣冷卻變?yōu)楸匾?。出于該原因,燃?xì)鉁u輪動葉和噴嘴的翼型件經(jīng)常要求復(fù)雜的冷卻方案,其中典型地為放氣的空氣被迫穿過翼型件內(nèi)的內(nèi)部冷卻通路,并且接著排放穿過位于翼型件表面、前緣和/或后緣處的冷卻孔或通路以從熱氣體路徑構(gòu)件傳遞熱。
在一些已知燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中,熱氣體路徑構(gòu)件冷卻通過使沖擊插入件位于構(gòu)件翼型件腔(例如,燃?xì)鉁u輪的第一級噴嘴的兩個或更多個腔)內(nèi)來實現(xiàn)。在此類已知系統(tǒng)中,噴嘴導(dǎo)葉的壓力側(cè)和吸入側(cè)被沖擊冷卻。后沖擊冷卻空氣接著排放穿過沿著翼型件表面的膜孔,或者發(fā)送至附加回路以對流冷卻翼型件后緣。附加后緣回路由于用以使后沖擊插入件延伸至后緣的翼型件腔內(nèi)的不足的空間而經(jīng)常是必需的。
現(xiàn)有技術(shù)中用于冷卻經(jīng)受高溫流的熱氣體路徑構(gòu)件的多種策略是已知的。例如,多種后緣空氣冷卻回路使用銷,其在翼型件的相對側(cè)之間延伸用于接收冷卻流用于冷卻后緣部分。然而,銷冷卻與壓力下降相關(guān)聯(lián)并且經(jīng)常在非常短的距離上實用。在一些已知冷卻系統(tǒng)中,使用湍流對流通道設(shè)計,導(dǎo)致較低的壓力下降。然而,此類已知設(shè)計可實現(xiàn)用以滿足用于噴嘴導(dǎo)葉的冷卻性能要求的不足冷卻效率。一些已知冷卻系統(tǒng)組合了兩種冷卻特征,即,銷冷卻和對流通道冷卻回路,然而,存在對更進一步的冷卻效率的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面,提供了一種熱氣體路徑構(gòu)件。熱氣體路徑構(gòu)件包括基底,其包括外表面和內(nèi)表面。內(nèi)表面限定第一內(nèi)部空間。外表面限定壓力側(cè)表面和吸入側(cè)表面。壓力側(cè)和吸入側(cè)表面在熱氣體路徑構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起?;装ê缶壊糠?。熱氣體路徑構(gòu)件還包括第一冷卻通路,其形成在基底的后緣部分的吸入側(cè)表面中并且流動連通地聯(lián)接于第一內(nèi)部空間。第一冷卻通路包括第一端部和第二端部。與所述第一冷卻通路分開的第二冷卻通路形成在基底的后緣部分的壓力側(cè)表面中。第二冷卻通路流動連通地聯(lián)接于第一內(nèi)部空間。第二冷卻通路包括第一端部和第二端部。構(gòu)件還包括蓋,其設(shè)置在第一和第二冷卻通路的至少一部分之上。第一內(nèi)部空間將冷卻流體導(dǎo)引至第一和第二冷卻通路。第一和第二冷卻通路將冷卻流體導(dǎo)引穿過其以遠(yuǎn)離蓋和基底傳遞熱。
在另一個方面,提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機包括壓縮機、聯(lián)接于壓縮機的渦輪,以及設(shè)置在壓縮機和渦輪中的至少一個中的熱氣體路徑構(gòu)件。熱氣體路徑構(gòu)件包括基底,其包括外表面和內(nèi)表面。內(nèi)表面限定第一內(nèi)部空間。外表面限定壓力側(cè)表面和吸入側(cè)表面。壓力側(cè)和吸入側(cè)表面在熱氣體路徑構(gòu)件的前緣和后緣處連結(jié)在一起?;装ê缶壊糠?。熱氣體路徑構(gòu)件還包括第一冷卻通路,其形成在基底的后緣部分的吸入側(cè)表面中并且流動連通地聯(lián)接于第一內(nèi)部空間。第一冷卻通路包括第一端部和第二端部。與所述第一冷卻通路分開的第二冷卻通路形成在基底的后緣部分的壓力側(cè)表面中。第二冷卻通路流動連通地聯(lián)接于第一內(nèi)部空間。第二冷卻通路包括第一端部和第二端部。構(gòu)件還包括蓋,其設(shè)置在第一和第二冷卻通路的至少一部分之上。第一內(nèi)部空間將冷卻流體導(dǎo)引至第一和第二冷卻通路。第一和第二冷卻通路將冷卻流體導(dǎo)引穿過其以遠(yuǎn)離蓋和基底傳遞熱。
附圖說明
本公開的這些及其它的特征、方面和優(yōu)點將在參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時變得更好理解,其中相似標(biāo)記遍及附圖表示相似部分,其中:
圖1為示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意圖;
圖2為圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的渦輪的一部分的示意圖;
圖3為圖2中所示的多個熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的典型翼型件的示意性截面,示出了形成于其中的冷卻系統(tǒng)的一部分;
圖4為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第一實施例,其中微通道形成在翼型件的壓力側(cè)表面和吸入側(cè)表面兩者上;
圖5為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第二實施例;
圖6為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第三實施例;
圖7為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第四實施例;
圖8為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第五實施例;以及
圖9為圖2中所示的熱氣體路徑構(gòu)件中的一個的另一典型翼型件的后緣部分的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件的后緣部分的布置的第六實施例。
除非另外指示,否則本文中提供的附圖意圖示出本公開的實施例的特征。這些特征被認(rèn)為能夠應(yīng)用于包括本公開的一個或更多個實施例的多種系統(tǒng)中。就此而言,附圖不意圖包括本文中公開的實施例的實踐所需的、本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有常規(guī)特征。
部件列表
10 燃?xì)鉁u輪發(fā)動機
12 壓縮機
14 燃燒器
16 渦輪
18 可旋轉(zhuǎn)軸
20 燃料噴嘴
22 熱氣體流
24 加壓空氣
26 渦輪葉片
28 定子導(dǎo)葉
30 微通道
32 翼型件
34 殼體
36 前緣
38 熱氣體路徑構(gòu)件
40 后緣
42 冷卻系統(tǒng)
44 冷卻流體供應(yīng)導(dǎo)管
46 轉(zhuǎn)子輪
48 基底
50 外表面
52 內(nèi)表面
54 倉室
56 凹口
58 壓力側(cè)表面
60 吸入側(cè)表面
62 入口通路
64 后緣部分
66 底表面
68 銅片/預(yù)型件(PSP)
70 端部倉室
72 涂層
74 粘合涂層
76 熱障涂層(TBC)
78 出口通路
80 凹口邊緣
82 出口倉室
84 交叉流動通路
86 膜冷卻孔。
具體實施方式
在以下說明書和權(quán)利要求中,將參照一定數(shù)量的用語,其將限定成具有以下含意。單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)提及,除非上下文另外清楚地指示。如遍及說明書和權(quán)利要求在本文中使用的近似語言可應(yīng)用成修飾任何數(shù)量代表,其可以可容許地變化而不導(dǎo)致其所涉及的基本功能的變化。因此,由用語或多個用語如“大約”和“大致”修飾的值不限于指定的精確值。在至少一些情況中,近似語言可對應(yīng)于用于測量值的儀器的精度。在此處并且遍及說明書和權(quán)利要求,范圍限制可組合和/或互換;此類范圍被識別并且包括包含在其中的所有子范圍,除非上下文或語言另外指示。
如遍及說明書和權(quán)利要求在本文中使用的近似語言可應(yīng)用成修飾任何數(shù)量代表,其可以可容許地變化而不導(dǎo)致其所涉及的基本功能的變化。因此,由用語或多個用語如“大約”、“近似”和“大致”修飾的值不限于指定的精確值。在至少一些情況中,近似語言可對應(yīng)于用于測量值的儀器的精度。在此處并且遍及說明書和權(quán)利要求,范圍限制可組合和/或互換;此類范圍被識別并且包括包含在其中的所有子范圍,除非上下文或語言另外指示。
圖1是旋轉(zhuǎn)機器,即,渦輪機,以及更具體地,渦輪發(fā)動機的示意圖。在示例性實施例中,渦輪發(fā)動機是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10。備選地,旋轉(zhuǎn)機器為任何其它渦輪發(fā)動機和/或旋轉(zhuǎn)機器,包括但不限于蒸汽渦輪發(fā)動機、離心壓縮機和渦輪增壓器。在示例性實施例中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10包括壓縮機12、燃燒器14、渦輪16和燃料噴嘴20中的各個中的至少一個。燃料噴嘴20構(gòu)造成噴射燃料(未示出)并且將燃料(未示出)與加壓空氣24在燃燒器14中混合。燃燒器14點燃并且燃燒燃料-空氣混合物(未示出)并且接著使熱氣體流22進入渦輪16。渦輪16包括具有固定導(dǎo)葉或葉片的一個或更多個定子(圖1中未示出),以及具有葉片或動葉的一個或更多個轉(zhuǎn)子(圖1中未示出),其關(guān)于定子旋轉(zhuǎn)。熱氣體流22在渦輪轉(zhuǎn)子葉片之上經(jīng)過,由此驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。渦輪16聯(lián)接于單個可旋轉(zhuǎn)軸18使得其在熱氣體流22在渦輪葉片之上經(jīng)過時使軸旋轉(zhuǎn)。在備選實施例中,可旋轉(zhuǎn)軸18是聯(lián)接在一起以形成可旋轉(zhuǎn)軸18的多個軸節(jié)段。在示例性實施例中,可旋轉(zhuǎn)軸18聯(lián)接于壓縮機12。壓縮機12包括剛性地安裝于轉(zhuǎn)子(未示出)的葉片(未示出),該轉(zhuǎn)子由可旋轉(zhuǎn)軸18驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。在空氣在旋轉(zhuǎn)葉片之上經(jīng)過時,空氣壓力增大,由此向燃燒器14提供足夠的加壓空氣24用于適當(dāng)?shù)娜紵?/p>
圖2是圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的渦輪16的一部分的示意圖。在示例性實施例中,渦輪16包括渦輪葉片26和定子導(dǎo)葉28。如本文中描述的,渦輪葉片26和定子導(dǎo)葉28均被稱為熱氣體路徑構(gòu)件38。熱氣體路徑構(gòu)件是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的任何構(gòu)件,其至少部分地暴露于例如穿過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的熱氣體流22,其中熱氣體流22操作溫度在一個實例中高于2500華氏度(°F)(~1371攝氏度(℃))。例如,熱氣體路徑構(gòu)件38包括但不限于渦輪葉片26和其它動葉組件(也稱為葉片或葉片組件)、定子導(dǎo)葉28和其它噴嘴組件(也稱為導(dǎo)葉或?qū)~組件)、護罩組件、過渡件、固持環(huán),以及壓縮機排氣構(gòu)件。熱氣體路徑構(gòu)件38不限于以上描述的實例,而是為至少部分地暴露于熱氣體流22的任何構(gòu)件。另外,熱氣體路徑構(gòu)件38不限于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的構(gòu)件,而是可為暴露于高溫流的任何類型的構(gòu)件。應(yīng)當(dāng)理解的是,使用渦輪、翼型件和微通道的描述和附圖僅為示例性的。另外,應(yīng)當(dāng)理解的是,本文中描述的微通道可用于任何適合的構(gòu)件中,冷卻流體如水、蒸汽、空氣、燃料和/或任何其它適合的流體引導(dǎo)穿過該任何適合的構(gòu)件用于冷卻構(gòu)件和/或用于保持構(gòu)件的溫度。
當(dāng)熱氣體路徑構(gòu)件38暴露于熱氣體流22時,熱氣體路徑構(gòu)件38由熱氣體流22加熱并且可達(dá)到熱氣體路徑構(gòu)件38基本上退化或故障的溫度。因此,為了使得燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10能夠以處于高溫的熱氣體流22操作,并且提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的效率、性能和/或壽命,要求用于熱氣體路徑構(gòu)件38的冷卻系統(tǒng)42。
如本文中描述的,微通道冷卻通過將冷卻特征放置成盡可能靠近熱氣體路徑構(gòu)件38的加熱區(qū)域,因此減小用于給定的熱傳遞速率的熱氣體路徑構(gòu)件38的熱側(cè)和冷側(cè)之間的溫差而便于顯著地降低熱氣體路徑構(gòu)件38的冷卻要求。
大體上,冷卻系統(tǒng)42包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的表面中的一系列小通路或微通道30(圖1-2中未示出)。如本文中使用的,“小”或“微”通道尺寸包括在近似0.004英寸(in.)(0.10毫米(mm))和近似0.100in.(2.54mm)之間的范圍中的寬度和深度。冷卻流體例如加壓空氣24從倉室提供至微通道,并且冷卻流體流過微通道中的各個,冷卻熱氣體路徑構(gòu)件38。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38均包括具有直接暴露于熱氣體流22的前緣36的翼型件32。另外,翼型件32包括與前緣36軸向相對的后緣40。熱氣體路徑構(gòu)件38由加壓空氣24冷卻,加壓空氣24從壓縮機12的一個或更多個級發(fā)送穿過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的殼體34。在示例性實施例中,加壓空氣24描述為冷卻流體,其用于冷卻暴露于熱氣體流22的構(gòu)件38,例如渦輪葉片26和定子導(dǎo)葉28。在備選實施例中,除了加壓空氣24之外的流體可用于冷卻暴露于熱氣體流22的構(gòu)件。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,如本文中使用的用語“流體”包括流動的任何介質(zhì)或材料,包括但不限于氣體、蒸汽和空氣。在示例性實施例中,至少一個冷卻系統(tǒng)42限定在各個熱氣體路徑構(gòu)件38中并且與形成在殼34中的冷卻流體供應(yīng)導(dǎo)管44流動連通地聯(lián)接。在示例性實施例中,冷卻流體供應(yīng)導(dǎo)管44流體連接于壓縮機12。
在操作中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10將空氣吸入到壓縮機12中。在高轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)的壓縮機12壓縮空氣或使空氣加壓,并且將加壓空氣24的一部分導(dǎo)引至燃燒器14和將加壓空氣24的一部分導(dǎo)引至燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的其它區(qū)域用于在冷卻暴露于由燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10生成的熱的構(gòu)件38時使用。加壓空氣24在燃燒器14中與燃料混合并且點燃以生成熱氣體流22。熱氣體流22從燃燒器14導(dǎo)引向渦輪16,其中熱氣體流22在熱氣體路徑構(gòu)件38之上經(jīng)過,沖擊連接于轉(zhuǎn)子輪46的渦輪葉片26。轉(zhuǎn)子輪46由沖擊渦輪葉片26的熱氣體流22旋轉(zhuǎn)。熱氣體流22還將熱傳遞至熱氣體路徑構(gòu)件38。加壓空氣24的一部分導(dǎo)引穿過形成在熱氣體路徑構(gòu)件38中的冷卻系統(tǒng)42以便于冷卻構(gòu)件。
示例性熱氣體路徑構(gòu)件38在本文中參照圖3-9描述。對應(yīng)的附圖標(biāo)記遍及圖3-9的若干視圖指示對應(yīng)的部分。圖3為圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的典型翼型件32的示意性截面,示出了形成于其中的冷卻系統(tǒng)42的一部分。圖4為圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第一實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。當(dāng)熱氣體路徑構(gòu)件38暴露于熱氣體流22時,傳遞至熱氣體路徑構(gòu)件38的熱可達(dá)到熱氣體路徑構(gòu)件38可迅速變壞的溫度。冷卻系統(tǒng)42便于冷卻熱氣體路徑構(gòu)件38并且使得燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10能夠以處于升高的溫度的熱氣體流22起作用,這提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的效率和性能。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括具有外表面50和內(nèi)表面52的基底48。如例如圖3和4中所示,內(nèi)表面52限定至少一個中空內(nèi)部空間或倉室54?;?8的外表面50限定凹形壓力側(cè)表面58和凸形吸入側(cè)表面60,其中壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60在熱氣體路徑構(gòu)件38的前緣36和后緣40處連結(jié)在一起。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38由鑄造過程,如但不限于熔模鑄造過程形成,并且取決于用于熱氣體路徑構(gòu)件38的預(yù)期應(yīng)用由任何適合的材料制作。例如但不限制,熱氣體路徑構(gòu)件38可由Ni-基、Co-基和Fe-基超級合金等形成。一些Ni-基超級合金已知為由于包括高溫強度和高溫蠕變阻力的合乎需要的性質(zhì)的組合而為有利的。用于形成基底48的材料還可包括NiAl金屬間合金,因為這些合金也已知為擁有包括高溫強度和高溫蠕變阻力的優(yōu)越性質(zhì)的組合,該優(yōu)越性質(zhì)對于在用于飛行器的渦輪發(fā)動機應(yīng)用中使用而言為有利的。在備選實施例中,基底48由使得基底48能夠如本文中描述地起作用的任何材料形成。
如本文中描述的,冷卻系統(tǒng)42包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的基底48中的一系列小通路或微通道30。在示例性實施例中,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成在基底48的外表面50中。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成。例如但不限于,用于形成微通道30的技術(shù)包括激光加工、噴水加工、電化學(xué)加工(ECM)、放電加工(EDM)、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的任何其它過程。應(yīng)當(dāng)理解的是,EDM過程可包括多軸計算機數(shù)字控制(CNC)單元。CNC單元實現(xiàn)切削工具沿著一定數(shù)量的軸線(包括X、Y和Z軸以及旋轉(zhuǎn)軸線)的移動。另外,微通道30可在第一端部和第二端部之間以任何縱向構(gòu)造延伸,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。
在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工到基底48的外表面50中。將微通道30連接于倉室54的一個或更多個入口通路62使用例如但不限于放電加工(EDM)或使得入口通路62能夠如本文中描述地形成的任何常規(guī)的鉆孔方法鉆取。備選地,如本文中描述的微通道30、入口通路62和倉室54的至少一部分使用直接金屬激光熔化(DMLM)處理來3D打印。在另一個備選實施例中,翼型件32的后緣部分64由經(jīng)由硬釬焊或擴散粘結(jié)連結(jié)的加工件形成,并且該后緣部分64接著連結(jié)于翼型件32。如此處使用的,“后緣部分64”意指從后緣40在基底48的表面長度的大約30%內(nèi),如在前緣36和后緣40之間在基底48的任一側(cè)上測量的。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50中的一個或更多個凹口56。微通道30形成在凹口56中的各個的底表面66中并且由銅片或預(yù)燒結(jié)預(yù)型件(PSP)68覆蓋。凹口56從熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面偏移預(yù)先限定的基本上均一的距離,使得凹口56的底表面66與熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50的形狀一致。例如但不限于,形成在翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60中的凹口56與翼型件表面形狀一致并且偏移基本上等于銅片68的厚度的預(yù)先限定的距離。因此,原始的翼型件形狀和表面位置通過將銅片68施加于凹口56來建立。在備選實施例中,基底48沒有凹口56,并且微通道30形成在外表面50中。在另一個實施例中,凹口56是側(cè)向開啟的凹口,即,凹口56包括界定凹口56的至少一個凹口邊緣80。
如圖4中所示,形成在翼型件32中的微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可布置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限制,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。在示例性實施例中,入口通道62可單獨地流動連通地聯(lián)接于翼型件32,或者可流動連通地聯(lián)接于共同槽或倉室54。出口通道78可將微通道30的排氣端部聯(lián)接在一起以將加壓空氣24排出穿過熱氣體路徑構(gòu)件38的后緣40,或者可流動連通地聯(lián)接于共同槽或端部倉室70(圖4中未示出)。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括涂層72,其形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上,在熱氣體路徑構(gòu)件38上形成保護材料層。在示例性實施例中,涂層72包括至少兩種材料層,例如粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是任何合適的粘合材料。例如但不限于,粘合涂層74具有化學(xué)成分MCrAl(X),其中“M”為選自由以下構(gòu)成的組的元素:Fe、Co、Ni以及它們的多種組合?!癤”為選自由以下構(gòu)成的組的元素:γ主要形成物、固溶體增強劑(由例如Ta、Re和反應(yīng)性元素,如Y、Zr、Hf、Si構(gòu)成),以及由B、C構(gòu)成的晶界增強劑,以及它們的組合。粘合涂層74可由本文中進一步描述的多種過程,例如由等離子沉積過程或熱噴霧過程施加于基底48和銅片68。備選地,粘合涂層74可為擴散鋁化物粘合涂層,如具有化學(xué)成分NiAl或PtAl的涂層,并且粘合涂層74可通過例如蒸汽相鋁化或化學(xué)蒸汽沉積施加于基底48和銅片68。
TBC76是任何合適的熱障材料。例如但不限于,TBC76是氧化釔穩(wěn)定氧化鋯,并且可由如本文中描述的物理蒸汽沉積過程或熱噴霧過程施加于熱氣體路徑構(gòu)件38。備選地,TBC76可為陶瓷,例如但不限于,由其它耐熔氧化物(如由組IV、V和VI元素形成的氧化物,或由鑭系元素如La、Nd、Gd、Yb等修改的氧化物)修改的氧化鋯的薄層。
對于特定構(gòu)造,涂層72具有用于工業(yè)燃?xì)鉁u輪構(gòu)件的、在0.1到2.0毫米的范圍中,以及更具體地,在0.1到1毫米的范圍中,以及更加具體地,在0.1到0.5毫米的范圍中的厚度。然而,其它厚度可取決于用于特定熱氣體路徑構(gòu)件38的要求來使用。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
在示例性實施例中,涂層72的層使用多種技術(shù)沉積到熱氣體路徑構(gòu)件38上。在一個實施例中,涂層72通過執(zhí)行等離子沉積而設(shè)置在基底48的外表面50的至少一部分之上。簡要地,等離子沉積包括將由涂層材料形成的陰極放置到真空室內(nèi)的真空環(huán)境中,將基底48設(shè)在真空環(huán)境內(nèi),將電流供應(yīng)至陰極以在陰極表面上形成陰極電弧,導(dǎo)致涂層材料從陰極表面的腐蝕或蒸發(fā),以及將涂層材料從陰極沉積在基底外表面50上。在一個實施例中,等離子沉積過程包括等離子蒸汽沉積過程。涂層72的非限制性實例包括結(jié)構(gòu)涂層、粘合涂層、抗氧化涂層以及熱障涂層。在備選實施例中,涂層72通過執(zhí)行熱噴霧過程設(shè)置在基底48的外表面50的至少一部分之上。例如但不限制,熱噴霧過程包括燃燒噴霧和/或等離子噴霧。燃燒噴霧過程包括高速氧氣燃料噴霧(HVOF)或高速空氣燃料噴霧(HVAF)。等離子噴霧過程包括大氣(如空氣或惰性氣體)等離子噴霧或低壓等離子噴霧(LPPS),其也被稱為真空等離子噴射(VPS)。備選地,用于沉積涂層72的一個或更多個層的技術(shù)包括但不限于濺射、電子束物理蒸汽沉積、無電鍍、電鍍,以及使得涂層72能夠如本文中描述地起作用的任何其它過程。
圖5是圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第二實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。對于圖5中所示的實施例,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50中的一個或更多個凹口56。冷卻系統(tǒng)42包括一系列微通道30,其形成在凹口56中的各個的底表面66中并且由銅片68覆蓋。
在示例性實施例中,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成,包括但不限于,激光加工、噴水加工、ECM過程、EDM過程、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的其它任何過程。另外,微通道30可具有任何縱向構(gòu)造,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工。一個或更多個入口通路62形成為將微通道30連接于倉室54。
在示例性實施例中,凹口56從熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50偏移預(yù)先限定的基本上均一的距離,使得凹口56的底表面66與外表面50的形狀一致。例如但不限于,形成在翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60中的凹口56與翼型件表面形狀一致,并且偏移基本上等于銅片68的厚度的預(yù)先限定的距離。因此,原始的翼型件形狀和表面位置通過將銅片68施加于凹口56而建立。如圖5中所示,凹口56是側(cè)向開啟的凹口,即,凹口56包括在后緣40處界定凹口56的凹口邊緣80。銅片68的至少一個邊緣鄰接凹口邊緣80。
如圖5中所示,微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可設(shè)置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限于,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。在示例性實施例中,入口通道62可單獨地流動連通地聯(lián)接于倉室54。熱氣體路徑構(gòu)件38包括一個或更多個膜冷卻孔或出口通路78,其形成為與微通道30流動連通以通過側(cè)表面58,60中的至少一個沿著后緣部分64排出加壓空氣24。出口通路78可為使得出口通路78能夠如本文中描述地起作用的任何形狀的通路或孔。在一個實施例中,微通道30包括大體上定位在微通道30的端部處的單個出口通路78。在示出的實施例中,微通道30包括多于一個出口通路78,其沿著微通道30的長度間隔開,因此形成溝(trench)出口微通道。設(shè)想的是,各個不連續(xù)的微通道30可包括使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用的任何數(shù)量的膜冷卻孔或出口通路78。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上的涂層72。如本文中描述的,涂層72包括至少兩種材料層,例如,粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是本文中描述的任何適合的粘合材料,而TBC76是本文中描述的任何適合的熱障材料。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
圖6是圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第三實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。對于圖6中所示的實施例,熱氣體路徑構(gòu)件38的冷卻系統(tǒng)42包括一系列微通道30,其形成在翼型件32的外表面50中并且由銅片68覆蓋。如本文中描述的,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成,包括但不限于,激光加工、噴水加工、ECM過程、EDM過程、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的任何其它過程。另外,微通道30可具有任何縱向構(gòu)造,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工。一個或更多個入口通路62形成為將微通道30連接于倉室54。
在示例性實施例中,銅片68聯(lián)接于熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50并且與外表面50的形狀一致。例如但不限于,聯(lián)接于翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60的銅片68與翼型件表面形狀一致以便保持適當(dāng)?shù)囊硇图O(shè)計。因此,原始的翼型件形狀和外表面位置通過將銅片68施加于翼型件32而建立。
如圖6中所示,微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可設(shè)置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限于,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。在示例性實施例中,入口通道62可單獨地流動連通地聯(lián)接于倉室54。熱氣體路徑構(gòu)件38包括后緣40處的出口通路78,其形成為分別與各個微通道30流動連通,以在翼型件32的后緣40處排出加壓空氣24。出口通路78可為使得出口通路78能夠如本文中描述地起作用的任何形狀的通路或孔。在示例性實施例中,微通道30包括大體上定位成與各個微通道30的端部成直線并且定位在各個微通道30的端部處的單個出口通路78。設(shè)想的是,各個不連續(xù)的微通道30可包括多于一個出口通路78,其例如沿著微通道30間隔以通過側(cè)表面58,60中的至少一個排出加壓空氣24,以使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上的涂層72。如本文中描述的,涂層72包括至少兩種材料層,例如,粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是本文中描述的任何適合的粘合材料,而TBC76是本文中描述的任何適合的熱障材料。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
圖7是圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第四實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。對于圖7中所示的實施例,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50中的一個或更多個凹口56。冷卻系統(tǒng)42包括一系列微通道30,其形成在凹口56中的各個的底表面66中并且由銅片68覆蓋。
在示例性實施例中,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成,包括但不限于,激光加工、噴水加工、ECM過程、EDM過程、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的任何其它過程。另外,微通道30可具有任何縱向構(gòu)造,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工。一個或更多個入口通路62形成為將微通道30連接于倉室54。
在示例性實施例中,凹口56從熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50偏移預(yù)先限定的基本上均一的距離,使得凹口56的底表面66與外表面50的形狀一致。例如但不限于,形成在翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60中的凹口56與翼型件表面形狀一致,并且偏移基本上等于銅片68的厚度的預(yù)先限定的距離。因此,原始的翼型件形狀和表面位置通過將銅片68施加于凹口56而建立。如圖5中所示,凹口56是側(cè)向開啟的凹口,即,凹口56包括在后緣40處界定凹口56的凹口邊緣80。
如圖7中所示,微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可設(shè)置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限于,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。在示例性實施例中,入口通道62可單獨地流動連通地聯(lián)接于倉室54。出口通路78流動連通地聯(lián)接于微通道30和共同出口溝槽或出口倉室82以在熱氣體路徑構(gòu)件38的后緣40近側(cè)排出加壓空氣24。在示例性實施例中,出口倉室82位于后緣40上游,并且構(gòu)造成通過一個或更多個出口通路或膜冷卻孔(未示出)排出加壓空氣24,該一個或更多個出口通路或膜冷卻孔定位在圖7中所示的微通道30的平面外并且沿著后緣部分64延伸穿過側(cè)表面58,60中的至少一個。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上的涂層72。如本文中描述的,涂層72包括至少兩種材料層,例如,粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是本文中描述的任何適合的粘合材料,而TBC76是本文中描述的任何適合的熱障材料。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
圖8是圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第五實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。對于圖8中所示的實施例,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50中的一個或更多個凹口56。冷卻系統(tǒng)42包括一系列微通道30,其形成在凹口56中的各個的底表面66中并且由銅片68覆蓋。
在示例性實施例中,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成,包括但不限于,激光加工、噴水加工、ECM過程、EDM過程、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的任何其它過程。另外,微通道30可具有任何縱向構(gòu)造,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工。
在示例性實施例中,凹口56從熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50偏移預(yù)先限定的基本上均一的距離,使得凹口56的底表面66與外表面50的形狀一致。例如但不限于,形成在翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60中的凹口56與翼型件表面形狀一致,并且偏移基本上等于銅片68的厚度的預(yù)先限定的距離。因此,原始的翼型件形狀和表面位置通過將銅片68施加于凹口56而建立。如圖8中所示,凹口56是側(cè)向開啟的凹口,即,凹口56包括在后緣40處界定凹口56的凹口邊緣80。
在示例性實施例中,入口通路62基本上軸向地形成為將微通道30連接于倉室54。特別地,入口通路62從倉室54向后延伸并且在后緣40處與一個或更多個微通道30流動連通地聯(lián)接。在加壓空氣24流過倉室54時,其向后排出穿過入口通路62。加壓空氣24朝微通道30向后行進,其中其向前急劇轉(zhuǎn)彎,行進穿過微通道30中的各個。如圖8中所示,微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可設(shè)置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限于,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括一個或更多個膜冷卻孔或出口通路78,其形成為與微通道30流動連通以通過側(cè)表面58,60中的至少一個沿著后緣部分64排出加壓空氣24。出口通路78可為使得出口通路78能夠如本文中描述地起作用的任何形狀的通路或孔。在一個實施例中,微通道30包括大體上定位在微通道30的前端部處的單個出口通路78。在示出的實施例中,微通道30包括一個出口通路78。備選地,微通道30包括多于一個出口通路78,其沿著微通道30的長度間隔開,因此形成溝出口微通道。設(shè)想的是,各個不連續(xù)的微通道30可包括使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用的任何數(shù)量的膜冷卻孔或出口通路78。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上的涂層72。如本文中描述的,涂層72包括至少兩種材料層,例如,粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是本文中描述的任何適合的粘合材料,而TBC76是本文中描述的任何適合的熱障材料。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
圖9是圖2的熱氣體路徑構(gòu)件38中的一個的另一典型翼型件32的后緣部分64的放大視圖,示出了用于冷卻翼型件32的后緣部分64的布置的第六實施例,其中微通道30形成在翼型件32的壓力側(cè)表面58和吸入側(cè)表面60兩者上。對于圖9中所示的實施例,熱氣體路徑構(gòu)件38的冷卻系統(tǒng)42包括一系列微通道30,其形成在翼型件32的外表面50中并且由銅片68覆蓋。如本文中描述的,微通道30由鑄造過程或由鑄造過程和精加工過程形成。備選地,微通道30可使用多種技術(shù)形成,包括但不限于,激光加工、噴水加工、ECM過程、EDM過程、光刻蝕法,或能夠提供具有適當(dāng)大小和公差的微通道的任何其它過程。另外,微通道30可具有任何縱向構(gòu)造,例如但不限于,直的、彎曲的,或具有多個彎曲部的縱向構(gòu)造。在鑄造熱氣體路徑構(gòu)件38之后,微通道30可精加工。一個或更多個入口通路62形成為將微通道30連接于倉室54。
在示例性實施例中,銅片68聯(lián)接于熱氣體路徑構(gòu)件38的外表面50并且與外表面50的形狀一致。例如但不限于,聯(lián)接于翼型件32的凸形吸入側(cè)表面60的銅片68與翼型件表面形狀一致以便保持適當(dāng)?shù)囊硇图O(shè)計。因此,原始的翼型件形狀和外表面位置通過將銅片68施加于翼型件32而建立。
如圖9中所示,微通道30基本上軸向地,即與熱氣體流22大體上平行地延伸。備選地,微通道30可設(shè)置在任何相對位置處并且沿任何方向延伸,該任何方向使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用,例如但不限于,微通道30可包括蛇形構(gòu)造。在示例性實施例中,入口通道62可單獨地流動連通地聯(lián)接于倉室54。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括后緣40處的出口通路78,其形成為與微通道30中的一個流動連通,以將加壓空氣24排出至翼型件32的后緣40的一側(cè)。出口通路78可為使得出口通路78能夠如本文中描述地起作用的任何形狀的通路或孔。出口通路78大體上定位成與各個微通道30的后端部成直線并且定位在各個微通道30的后端部處。在此類實施例中,相對側(cè)微通道30為閉合的微通道,即,其不具有出口通路78。如所示,閉合的微通道30可在到達(dá)后緣40之前終結(jié),使得相對側(cè)微通道30能夠向翼型件32的后緣的兩側(cè)提供冷卻。在圖9中示出的實施例中,交叉流動通道84在后緣40處聯(lián)接在微通道30中的各個之間以使得加壓空氣24能夠流動穿過微通道30中的各個并且通過單個出口通路78離開。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括膜冷卻孔86,其流動連通地聯(lián)接于閉合的微通道30。
在示例性實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38包括形成在外表面50和銅片68的至少一部分之上的涂層72。如本文中描述的,涂層72包括至少兩種材料層,例如,粘合涂層74和熱障涂層(TBC)76。粘合涂層74是本文中描述的任何適合的粘合材料,而TBC76是本文中描述的任何適合的熱障材料。在備選實施例中,熱氣體路徑構(gòu)件38可由高溫陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)形成,并且涂層72可包括環(huán)境屏蔽涂層(EBC)系統(tǒng),其包括一種或更多種材料層。
在操作中,加壓空氣24流過冷卻系統(tǒng)42,以及特別地,倉室54,處于大體上比入口通路62和微通道30中的壓力高的壓力。壓力差引起容納在冷卻系統(tǒng)42內(nèi)的加壓空氣24的一部分流動進入并且穿過入口通路62,以及從入口通路62進入并且穿過微通道30。入口通路62構(gòu)造成向涂層72提供對流冷卻。例如但不限于,入口通路62以關(guān)于銅片68的一角度定向,這使得加壓空氣24能夠以相對高的速度沖擊在銅片68上,因此增加加壓空氣24的冷卻效力。在加壓空氣24流過入口通路62并且提供至微通道30時,加壓空氣24沖擊在銅片68上,提供涂層72的對流冷卻。在加壓空氣24流過微通道30、冷卻涂層72和基底48的外表面50之后,加壓空氣24可從微通道30排出穿過出口通路78。例如但不限于,在一個實施例中,加壓空氣24從翼型件32的后緣40排出離開并且進入熱氣體流22的路徑。應(yīng)當(dāng)注意的是,盡管出口通路78可為使得冷卻系統(tǒng)42能夠如本文中描述地起作用的任何形狀的孔或通路。
本文中描述的系統(tǒng)和方法通過使用近壁冷卻微通道30來便于在高熱傳遞速率下且以相對均一的溫度廓線冷卻熱氣體路徑構(gòu)件38的后緣部分64。具體地,微通道30的幾何形狀實現(xiàn)后緣部分64的提高的冷卻效率。微通道30和銅片68的制作便于增大微通道30的密度和減小微通道30的尺寸以優(yōu)化熱傳遞效率。冷卻系統(tǒng)42便于延長熱氣體路徑構(gòu)件38的壽命并且使得熱氣體路徑構(gòu)件38能夠與較高溫度的熱氣體流22一起使用,因此提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的性能和效率。
本文中描述的系統(tǒng)和方法不限于本文中描述的具體實施例。例如,各個設(shè)備和系統(tǒng)的構(gòu)件可獨立地且與本文中描述的其它構(gòu)件分開地使用。例如,系統(tǒng)和方法還可與其它渦輪系統(tǒng)結(jié)合使用,并且不限于僅以如本文中描述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機實踐。相反,示例性實施例可連同許多其它應(yīng)用實施和使用。
盡管本公開的多個實施例的具體特征可在一些附圖中示出而不在其它附圖中示出,但是這僅為了方便。根據(jù)本公開的原理,附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征結(jié)合被提及和/或要求權(quán)利。
該書面的描述使用實例以公開本文中描述的系統(tǒng)(包括最佳模式),并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本公開(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件,或者如果這些其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則這些其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
雖然按照多個具體實施例描述本公開,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到本公開可以以權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改實踐。