用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在一方面中，本主題涉及用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括冷卻介質(zhì)源、定子導(dǎo)葉、和渦輪護(hù)罩組件，定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，渦輪護(hù)罩組件具有與定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。該系統(tǒng)允許由冷卻介質(zhì)源提供的冷卻介質(zhì)與各種渦輪硬件構(gòu)件如渦輪護(hù)罩組件之間的減小的峰值熱梯度。
【專利說(shuō)明】
用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本主題大體上涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體而言，本主題涉及用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各種渦輪構(gòu)件如渦輪護(hù)罩組件的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)以依次流過(guò)的順序大體上包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中，空氣進(jìn)入壓縮機(jī)區(qū)段的入口，在此，一個(gè)或更多個(gè)軸向壓縮機(jī)逐漸地壓縮空氣，直到其達(dá)到燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮空氣混合且燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段發(fā)送至渦輪區(qū)段。在特定構(gòu)造中，渦輪區(qū)段以依次流過(guò)的順序包括高壓(HP)渦輪和低壓(LP)渦輪。HP渦輪和LP渦輪至少部分地限定燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣體路徑。燃燒氣體然后經(jīng)由排氣區(qū)段發(fā)送出熱氣體路徑。
[0003]在燃燒氣體流過(guò)熱氣體路徑時(shí)，熱能從燃燒氣體傳遞至各種渦輪硬件構(gòu)件，諸如定子導(dǎo)葉(stator vane)、禍輪轉(zhuǎn)子葉片(turbine rotor blade)、禍輪護(hù)罩密封件和其他渦輪硬件構(gòu)件。結(jié)果，冷卻各種渦輪硬件構(gòu)件來(lái)滿足熱和/或機(jī)械性能要求是必須和/或有益的。
[0004]通常，冷卻介質(zhì)，諸如來(lái)自壓縮機(jī)區(qū)段的壓縮空氣，通過(guò)限定在各種渦輪硬件構(gòu)件內(nèi)或周圍的各種冷卻通路或回路來(lái)發(fā)送。然而，各種渦輪硬件構(gòu)件中的不合乎需要地高的熱應(yīng)力可由于與熱燃燒氣體溫度和顯著較低的冷卻介質(zhì)溫度相關(guān)的熱梯度而發(fā)生。因此，減小各種渦輪硬件構(gòu)件，特別是渦輪組件中的熱應(yīng)力的用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)在本技術(shù)中將是受歡迎的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地提出，或可從描述中清楚，或可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而習(xí)得。
[0006]在一方面中，本主題涉及一種用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括第一冷卻介質(zhì)源、第一定子導(dǎo)葉、和第一渦輪護(hù)罩組件，第一定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，第一渦輪護(hù)罩組件具有與第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。系統(tǒng)還包括第二冷卻介質(zhì)源、配置在第一定子導(dǎo)葉的下游且包括內(nèi)部流動(dòng)通路的第二定子導(dǎo)葉。第一定子導(dǎo)葉和第二定子導(dǎo)葉至少部分地限定穿過(guò)渦輪的熱氣體路徑。系統(tǒng)還包括旁通流動(dòng)通路，該旁通流動(dòng)通路至少部分地限定在擋板與定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分之間。旁通流動(dòng)通路和第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與第二冷卻介質(zhì)源流體地連通。系統(tǒng)還包括第二渦輪護(hù)罩組件，該第二渦輪護(hù)罩組件具有與第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路和旁通通路中的至少一者流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0007]在另一方面中，本主題涉及一種用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括第一冷卻介質(zhì)源、第一定子導(dǎo)葉、和第一渦輪護(hù)罩組件，第一定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，第一渦輪護(hù)罩組件具有與第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。系統(tǒng)還包括第二冷卻介質(zhì)源。第二定子導(dǎo)葉配置在第一定子導(dǎo)葉的下游。第二定子導(dǎo)葉包括內(nèi)部流動(dòng)通路。第一定子導(dǎo)葉和第二定子導(dǎo)葉至少部分地限定穿過(guò)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱氣體路徑。旁通流動(dòng)通路至少部分地限定在擋板與定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)之間。旁通流動(dòng)通路和第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與第二冷卻介質(zhì)源流體地連通。系統(tǒng)還包括第二渦輪護(hù)罩組件，該第二渦輪護(hù)罩組件具有與第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路和旁通通路中的至少一者流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0008]本主題的另一方面涉及一種用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)，該第一級(jí)具有定子導(dǎo)葉和渦輪護(hù)罩組件。定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。禍輪護(hù)罩組件包括與定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。該系統(tǒng)還包括配置在第一級(jí)下游的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二級(jí)。第二級(jí)包括定子導(dǎo)葉和渦輪護(hù)罩組件。第二級(jí)的定子導(dǎo)葉包括與第一級(jí)的渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。第二級(jí)的渦輪護(hù)罩組件包括與第二級(jí)的定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0009]技術(shù)方案1:一種用于冷卻渦輪的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
冷卻介質(zhì)源；
定子導(dǎo)葉，其具有與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路;和
渦輪護(hù)罩組件，其具有與所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0010]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻介質(zhì)源包括低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)中的至少一種。
[0011 ]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括至少一個(gè)孔，其中，所述至少一個(gè)孔提供沿所述定子導(dǎo)葉的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路外的流體連通。
[0012]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的入口和與所述渦輪護(hù)罩組件流體地連通的出口。
[0013]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案4所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的入口和出口可沿所述定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分形成。
[0014]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案4所述的系統(tǒng)，其中，所述入口沿所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)帶環(huán)部分形成。
[0015]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路包括限定在所述渦輪護(hù)罩組件的護(hù)罩密封件部分內(nèi)的冷卻空氣倉(cāng)室。
[0016]技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉包括在所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路的下游的由所述定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分限定的旁通流動(dòng)通路，其中，所述旁通流動(dòng)通路提供所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與所述渦輪的熱氣體路徑之間的流體連通。
[0017]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉和所述渦輪護(hù)罩組件為所述高壓渦輪的第一級(jí)部分或高壓渦輪的第二級(jí)部分中的一者的渦輪硬件構(gòu)件。
[0018]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，還包括與所述渦輪護(hù)罩組件的護(hù)罩密封件的密封表面徑向地間隔的渦輪轉(zhuǎn)子葉片，所述渦輪轉(zhuǎn)子葉片包括多個(gè)冷卻通路，其中，所述冷卻通路朝所述護(hù)罩密封件的密封表面定向。
[0019]技術(shù)方案11:一種用于冷卻渦輪的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
第一冷卻介質(zhì)源；
第一定子導(dǎo)葉，其具有與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路；
第一渦輪護(hù)罩組件，其具有與所述第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路；
第二冷卻介質(zhì)源；
第二定子導(dǎo)葉，其配置在所述第一定子導(dǎo)葉的下游，所述第二定子導(dǎo)葉具有內(nèi)部流動(dòng)通路，其中，所述第一定子導(dǎo)葉和所述第二定子導(dǎo)葉至少部分地限定穿過(guò)所述渦輪的熱氣體路徑；
旁通流動(dòng)通路，其至少部分地限定在擋板與所述定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分之間，其中，所述旁通流動(dòng)通路和所述第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與所述第二冷卻介質(zhì)源流體地連通；和
第二渦輪護(hù)罩組件，其具有與所述第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路和所述旁通通路中的至少一者流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0020]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一冷卻介質(zhì)源包括低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)中的至少一種。
[0021]技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括至少一個(gè)孔，其中，所述至少一個(gè)孔提供沿所述第一定子導(dǎo)葉的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路外的流體連通。
[0022]技術(shù)方案14:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第二定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括至少一個(gè)孔，其中，所述至少一個(gè)孔提供沿所述第二定子導(dǎo)葉的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路外的流體連通。
[0023]技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的入口和與所述渦輪護(hù)罩組件流體地連通的出口。
[0024]技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路包括限定在所述第一渦輪護(hù)罩組件的護(hù)罩密封件部分內(nèi)的冷卻空氣倉(cāng)室。
[0025]技術(shù)方案17:根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述第二冷卻介質(zhì)源包括所述第一渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0026]技術(shù)方案18:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一定子導(dǎo)葉包括由所述第一定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分限定的旁通流動(dòng)通路，其中，所述旁通流動(dòng)通路在所述第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路的下游，其中，所述旁通流動(dòng)通路提供所述第一定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與所述渦輪的熱氣體路徑之間的流體連通。
[0027]技術(shù)方案19:根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一定子導(dǎo)葉和所述第一渦輪護(hù)罩組件為高壓渦輪的第一級(jí)部分的渦輪硬件構(gòu)件，且所述第二定子導(dǎo)葉和所述第二渦輪護(hù)罩組件為所述高壓渦輪的第二級(jí)部分的渦輪硬件構(gòu)件。
[0028]技術(shù)方案20:—種用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，包括:
所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)，其具有定子導(dǎo)葉和渦輪護(hù)罩組件，所述定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，且所述渦輪護(hù)罩組件具有與所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路;和所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二級(jí)，其配置在所述第一級(jí)的下游，所述第二級(jí)具有定子導(dǎo)葉和渦輪護(hù)罩組件，所述第二級(jí)的定子導(dǎo)葉具有與所述第一級(jí)的渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，所述第二級(jí)的渦輪護(hù)罩組件具有與所述第二級(jí)的定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0029]通過(guò)參照以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。并入本說(shuō)明書中且構(gòu)成其一部分的附圖例示出了本發(fā)明的實(shí)施例，且與描述一同用于闡釋本發(fā)明的原理。
【附圖說(shuō)明】
[0030]在參照附圖作出的說(shuō)明書中闡述針對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員的本發(fā)明的完整且可實(shí)現(xiàn)的公開(kāi)，包括其最佳實(shí)施方式，在附圖中:
圖1為根據(jù)本主題的各種實(shí)施例的示范燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意截面圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)部分的放大截面?zhèn)纫晥D，其包括用于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪的系統(tǒng)的示范實(shí)施例；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)部分的放大截面?zhèn)纫晥D，其包括用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示范實(shí)施例；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二級(jí)部分的放大截面?zhèn)纫晥D，其包括用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示范實(shí)施例；
圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二級(jí)部分的放大截面?zhèn)纫晥D，其包括用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示范實(shí)施例;且
圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)部分和第二級(jí)部分的一部分的放大截面?zhèn)纫晥D，其包括用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示范實(shí)施例。
[0031]部件列表
10渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 12縱向或軸向中心線 14風(fēng)扇區(qū)段 16核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 18外殼 20入口 22低壓壓縮機(jī) 24高壓壓縮機(jī) 26燃燒區(qū)段 28尚壓禍輪 30低壓渦輪 32噴氣排氣區(qū)段 34高壓軸/轉(zhuǎn)軸 36低壓軸/轉(zhuǎn)軸 38風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸/軸 40風(fēng)扇葉片42風(fēng)扇殼或機(jī)艙44出口導(dǎo)向?qū)~46下游區(qū)段48旁通空氣流通路50空氣52入口
54空氣的第一部分56空氣的第二部分58空氣的第二部分60燃燒氣體62定子導(dǎo)葉64渦輪轉(zhuǎn)子葉片66定子導(dǎo)葉68渦輪轉(zhuǎn)子葉片70風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段72熱氣體路徑74第一級(jí)部分76第二級(jí)部分100渦輪冷卻系統(tǒng)102冷卻介質(zhì)源104定子導(dǎo)葉106內(nèi)部流動(dòng)通路108渦輪護(hù)罩組件110內(nèi)部流動(dòng)通路112壓縮的冷卻介質(zhì)114 入口116 出口118 入口120護(hù)罩塊122流動(dòng)分配倉(cāng)室124護(hù)罩密封件126徑向內(nèi)部分128冷卻空氣倉(cāng)室130內(nèi)/冷側(cè)表面132密封表面134徑向間隙136末梢部分138內(nèi)帶環(huán)部分140孔口 /孔 142旁通流動(dòng)通路 144外帶環(huán)部分 145冷卻通路
146出口 147-199未使用 200渦輪冷卻系統(tǒng) 202冷卻介質(zhì)源 204定子導(dǎo)葉 206內(nèi)部流動(dòng)通路 208渦輪護(hù)罩組件 210內(nèi)部流動(dòng)通路 212壓縮的冷卻介質(zhì) 214 入口
216出口
218入口 220護(hù)罩塊 222流動(dòng)分配倉(cāng)室 224護(hù)罩密封件 226徑向內(nèi)部分 228冷卻空氣倉(cāng)室 230內(nèi)/冷側(cè)表面 232密封表面 234徑向間隙 236末梢部分 238內(nèi)帶環(huán)部分 240孔口 /孔 242旁通流動(dòng)通路 244擋板
246外帶環(huán)/護(hù)罩部分
248入口
250出口 251-299未使用。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的實(shí)施例，其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中例示出。該詳細(xì)描述使用數(shù)字和字母標(biāo)號(hào)來(lái)表示附圖中的特征。附圖和描述中的相似或類似的標(biāo)記用于指本發(fā)明的相似或類似的部分。如在本文中使用的，用語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”可以可互換地使用，以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)，且不意圖表示單獨(dú)構(gòu)件的位置或重要性。用語(yǔ)“上游”和“下游”指相對(duì)于流體通路中的流體流的相對(duì)方向。例如，“上游”指流體從其流動(dòng)的方向，且“下游”指流體流至的方向。
[0033]現(xiàn)在參看附圖，其中，相同的數(shù)字指示遍及附圖的相同元件，圖1為可包括本發(fā)明的各種實(shí)施例的在本文中稱為“渦扇10”的示范高旁通渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意截面圖。如圖1中所示，渦扇10具有延伸穿過(guò)其的用于參照目的的縱向或軸向中心線軸線12。大體上，渦扇10可包括風(fēng)扇區(qū)段14和配置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。
[0034]核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16可大體上包括限定環(huán)形入口20的基本上管狀的外殼18。外殼18以依次流過(guò)的關(guān)系包圍具有增壓器或低壓(LP)壓縮機(jī)22、高壓(HP)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段26、包括高壓(HP)渦輪28、低壓(LP)渦輪30的渦輪區(qū)段，和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(HP)軸或轉(zhuǎn)軸34將HP渦輪28驅(qū)動(dòng)地連接到HP壓縮機(jī)24。低壓(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36將LP渦輪30驅(qū)動(dòng)地連接到LP壓縮機(jī)22 JLP)軸或轉(zhuǎn)軸36還可連接到風(fēng)扇區(qū)段14的風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸或軸38。在特定實(shí)施例中，如圖1中所示，(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36可直接地連接到風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸38，諸如以直接驅(qū)動(dòng)構(gòu)造的形式。在備選實(shí)施例中，(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36可經(jīng)由減速齒輪(未示出)連接到風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸38，諸如以間接驅(qū)動(dòng)或齒輪驅(qū)動(dòng)構(gòu)造的形式。
[0035]如圖1中所示，風(fēng)扇區(qū)段14包括多個(gè)風(fēng)扇葉片40，風(fēng)扇葉片40聯(lián)接到風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸38且從風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸38徑向向外地延伸。環(huán)形風(fēng)扇殼或機(jī)艙42周向地包繞風(fēng)扇區(qū)段14和/或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的至少一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，機(jī)艙42可構(gòu)造成由多個(gè)周向地間隔的出口導(dǎo)向?qū)~44相對(duì)于核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16得到支承。此外，機(jī)艙42的下游區(qū)段46可在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的外部上延伸，以便限定其間的旁通空氣流通路48。
[0036]在渦扇10的操作期間，一定體積的空氣50通過(guò)機(jī)艙42和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)入口 52進(jìn)入渦扇10。當(dāng)該體積的空氣50行進(jìn)跨過(guò)風(fēng)扇葉片40時(shí)，如由箭頭54指出的空氣50的第一部分被引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路48中，且如由箭頭56指出的空氣50的第二部分被引導(dǎo)或發(fā)送到LP壓縮機(jī)22中?？諝獾牡谝徊糠?4與空氣的第二部分56之間的比值通常稱為旁通比?？諝獾牡诙糠?6的壓力然后在其被朝高壓(HP)壓縮機(jī)24發(fā)送時(shí)(如由箭頭58指出)增大?？諝獾牡诙糠?8被從HP壓縮機(jī)24發(fā)送到燃燒區(qū)段26中，在此，其與燃料混合且焚燒，以提供燃燒氣體60。
[0037]燃燒氣體60被發(fā)送穿過(guò)HP渦輪28，在此，經(jīng)由聯(lián)接到外殼18的HP渦輪定子導(dǎo)葉62和聯(lián)接到HP軸或轉(zhuǎn)軸34的HP渦輪轉(zhuǎn)子葉片64的連續(xù)級(jí)而獲得來(lái)自燃燒氣體60的熱能和/或動(dòng)能的一部分，從而導(dǎo)致HP軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn)，從而支持HP壓縮機(jī)24的操作。燃燒氣體60然后被發(fā)送穿過(guò)LP渦輪30，在此，經(jīng)由聯(lián)接到外殼18的LP渦輪定子導(dǎo)葉66和聯(lián)接到LP軸或轉(zhuǎn)軸36的LP渦輪轉(zhuǎn)子葉片68的連續(xù)級(jí)從燃燒氣體60獲得熱能和動(dòng)能的第二部分，從而導(dǎo)致LP軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn)，從而支持LP壓縮機(jī)22的操作和/或風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸或軸38的旋轉(zhuǎn)。
[0038]燃燒氣體60然后被發(fā)送穿過(guò)核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32以提供推進(jìn)推力。同時(shí)地，在空氣54的第一部分在其從禍扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段70排出之前被發(fā)送穿過(guò)旁通空氣流通路48時(shí)，空氣的第一部分54的壓力顯著地增大，從而提供推進(jìn)推力。HP渦輪28、LP渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體路徑72，以用于將燃燒氣體60發(fā)送穿過(guò)核心禍輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。
[0039]在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的操作期間，流過(guò)HP和LP渦輪區(qū)段(特別是流過(guò)HP渦輪28)的燃燒氣體60的溫度可為極大的。例如，流過(guò)由HP渦輪28限定/限定在HP渦輪28內(nèi)的熱氣體路徑72的一部分的燃燒氣體可超過(guò)2000華氏度。結(jié)果，冷卻HP渦輪28和/或LP渦輪30的各種渦輪硬件構(gòu)件以滿足熱和/或機(jī)械性能要求是必須和/或有益的，渦輪硬件構(gòu)件諸如但不限于定子導(dǎo)葉62、66、渦輪護(hù)罩密封件(如圖2-6中例示且如下文詳細(xì)描述的)和/或渦輪轉(zhuǎn)子葉片64、68。
[0040]與渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)14一起，核心渦輪16用于類似目的，且在岸基燃?xì)鉁u輪、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(在此空氣的第一部分54與空氣的第二部分56之比小于渦扇)中且在無(wú)涵道風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)(其中風(fēng)扇區(qū)段14沒(méi)有機(jī)艙46)中觀察到類似的環(huán)境。在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和無(wú)涵道發(fā)動(dòng)機(jī)中的各個(gè)中，減速裝置(例如，減速箱)可包括在任何軸與轉(zhuǎn)軸之間，例如，在(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36與風(fēng)扇區(qū)段14的風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸或軸38之間。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)以依次流過(guò)的順序包括冷卻介質(zhì)源、至少一個(gè)定子導(dǎo)葉和渦輪護(hù)罩組件，該至少一個(gè)定子導(dǎo)葉具有與冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路，該渦輪護(hù)罩組件具有與定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。
[0042]圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的HP渦輪的第一級(jí)部分74的截面?zhèn)纫晥D，其包括在本文中稱為“系統(tǒng)100”的用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)100的示范實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在本文中參照HP渦輪28提供和描述的系統(tǒng)100也可用于冷卻LP渦輪的各種渦輪硬件構(gòu)件，且系統(tǒng)100不限于HP渦輪28，除非在權(quán)利要求中另外敘述。
[0043]如圖2中所示，系統(tǒng)100以依次流過(guò)的順序包括冷卻介質(zhì)源102、定子導(dǎo)葉104、和渦輪護(hù)罩組件108，定子導(dǎo)葉104具有限定或形成在其中的內(nèi)部流動(dòng)通路106，渦輪護(hù)罩組件108具有限定或形成在其中的內(nèi)部流動(dòng)通路110。在特定實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)供應(yīng)源102可包括HP壓縮機(jī)24和/或LP壓縮機(jī)22中的至少一者。在操作中，冷卻介質(zhì)供應(yīng)源102將第一溫度T1下的壓縮冷卻介質(zhì)(如箭頭112指出的)提供至定子導(dǎo)葉104的內(nèi)部流動(dòng)通路106的入口114。冷卻介質(zhì)112可包括來(lái)自HP壓縮機(jī)24和/或LP壓縮機(jī)22中的至少一者的壓縮空氣。
[0044]在冷卻介質(zhì)112傳播穿過(guò)內(nèi)部通路106時(shí)，來(lái)自定子導(dǎo)葉104的熱由冷卻介質(zhì)112吸收，因此將冷卻介質(zhì)的溫度從!^升高至較高溫度Τη。冷卻介質(zhì)112經(jīng)由出口 116離開(kāi)內(nèi)部流動(dòng)通路106。冷卻介質(zhì)112然后被朝渦輪護(hù)罩組件108的內(nèi)部流動(dòng)通路110的入口 118引導(dǎo)或發(fā)送。
[0045]入口118可至少部分地限定在渦輪護(hù)罩組件108的護(hù)罩塊或環(huán)部分120內(nèi)。渦輪護(hù)罩組件108的內(nèi)部流動(dòng)通路110可至少部分地限定在護(hù)罩塊或環(huán)部分120內(nèi)。例如，護(hù)罩塊或環(huán)部分120可至少部分地限定與入口 118流體地連通的流動(dòng)分配倉(cāng)室122。在特定實(shí)施例中，內(nèi)部流動(dòng)通路110可由聯(lián)接到護(hù)罩塊或環(huán)部分120徑向內(nèi)部分126的護(hù)罩密封件124至少部分地限定。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩密封件124至少部分地限定與流動(dòng)分配倉(cāng)室122流體地連通的冷卻空氣倉(cāng)室128。
[0046]護(hù)罩密封件124大體上包括內(nèi)側(cè)或冷側(cè)表面130和密封表面132，密封表面132至少部分地暴露于流過(guò)熱氣體路徑72的燃燒氣體60。徑向間隙134限定在護(hù)罩密封件124的密封表面132與渦輪轉(zhuǎn)子葉片64中的一個(gè)的末梢部分136之間。護(hù)罩密封件124在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的操作期間防止和/或控制燃燒氣體60的穿過(guò)徑向間隙134的泄漏。
[0047]護(hù)罩密封件124和/或密封表面132可由具有高熱容量的一種或多種材料形成，諸如金屬合金、陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合物，以便適應(yīng)流過(guò)熱氣體路徑72的高溫燃燒氣體60。在特定實(shí)施例中，護(hù)罩密封件124和/或密封表面132可由與形成或構(gòu)成各種其他硬件構(gòu)件(諸如靜止導(dǎo)葉104、外殼18和/或渦輪轉(zhuǎn)子葉片64)的材料不同(S卩，具有不同的熱/機(jī)械性質(zhì))的材料形成。
[0048]一旦冷卻介質(zhì)112進(jìn)入渦輪護(hù)罩組件108的內(nèi)部流動(dòng)通路110，則其可被引導(dǎo)跨過(guò)護(hù)罩密封件124的內(nèi)表面130和/或沖擊在護(hù)罩密封件124的內(nèi)表面130上，從而對(duì)護(hù)罩密封件124提供對(duì)流或沖擊冷卻中的至少一者。當(dāng)與其初始溫度!^相比時(shí)，T11下的冷卻介質(zhì)112的升高的溫度可穿過(guò)護(hù)罩密封件124與冷卻介質(zhì)112之間的厚度和/或峰值熱梯度而減小，從而減小護(hù)罩密封件124上的熱應(yīng)力。這當(dāng)護(hù)罩密封件124和/或密封表面132由陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成時(shí)可能是特別有益的。
[0049]圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖2中所示的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的HP渦輪28的一部分的截面?zhèn)纫晥D，其包括系統(tǒng)100的示范實(shí)施例。在如圖3中所示的一個(gè)實(shí)施例中，去往定子導(dǎo)葉104內(nèi)部通路106的入口 114可沿定子導(dǎo)葉104的底部或內(nèi)帶環(huán)部分138形成或配置。在一個(gè)實(shí)施例中，定子導(dǎo)葉104可至少部分地限定多個(gè)孔或孔口 140，孔或孔口140提供沿定子導(dǎo)葉104的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路106外的流體連通。
[0050]在特定實(shí)施例中，旁通流動(dòng)通路142可至少部分地由定子導(dǎo)葉104的頂部或外帶環(huán)部分144限定，旁通流動(dòng)通路142提供穿過(guò)定子導(dǎo)葉外帶環(huán)部分144且進(jìn)入熱氣體路徑72中的流體連通。旁通流動(dòng)通路142可構(gòu)造或定向成朝徑向間隙134引導(dǎo)冷卻介質(zhì)112，從而對(duì)護(hù)罩密封件124的密封表面132提供冷卻。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100還可包括限定在渦輪轉(zhuǎn)子葉片64內(nèi)的各種冷卻通路145。冷卻通路145可構(gòu)造或定向成將來(lái)自渦輪轉(zhuǎn)子葉片64的冷卻介質(zhì)112的單獨(dú)的流朝護(hù)罩密封件124的密封表面132提供到徑向間隙134中。
[0051]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖1中所示的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的HP渦輪28的第二級(jí)部分76的截面?zhèn)纫晥D，其包括用于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪的系統(tǒng)200的示范實(shí)施例。如圖4中所示，系統(tǒng)200以依次流過(guò)的順序包括冷卻介質(zhì)源202、定子導(dǎo)葉204、和渦輪護(hù)罩組件208，定子導(dǎo)葉204具有限定或形成在其中的內(nèi)部流動(dòng)通路206，渦輪護(hù)罩組件208具有限定或形成在其中的內(nèi)部流動(dòng)通路210。在特定實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)供應(yīng)源202可包括HP壓縮機(jī)24和/或LP壓縮機(jī)22中的至少一者。在操作中，冷卻介質(zhì)供應(yīng)源202將第一溫度T2下的壓縮冷卻介質(zhì)(如箭頭212指出的)提供至定子導(dǎo)葉204的內(nèi)部流動(dòng)通路206的入口214。冷卻介質(zhì)212可包括來(lái)自HP壓縮機(jī)24和/或LP壓縮機(jī)22中的至少一者的壓縮空氣。
[0052]在冷卻介質(zhì)212傳播穿過(guò)內(nèi)部通路206時(shí)，來(lái)自定子導(dǎo)葉204的熱能由冷卻介質(zhì)212吸收，從而將冷卻介質(zhì)212的溫度從1~2升高至較高的溫度T21。冷卻介質(zhì)212經(jīng)由出口 216離開(kāi)內(nèi)部流動(dòng)通路206。冷卻介質(zhì)212然后被朝渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210的入口 218引導(dǎo)或發(fā)送。
[0053]入口218可至少部分地限定在渦輪護(hù)罩組件208的護(hù)罩塊或環(huán)部分220內(nèi)。渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210可至少部分地限定在護(hù)罩塊或環(huán)部分220內(nèi)。例如，護(hù)罩塊或環(huán)部分220可至少部分地限定與入口 218流體地連通的流動(dòng)分配倉(cāng)室222。在特定實(shí)施例中，內(nèi)部流動(dòng)通路210可由護(hù)罩密封件224至少部分地限定，護(hù)罩密封件224聯(lián)接到護(hù)罩塊或環(huán)部分220的徑向內(nèi)部分226。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩密封件224至少部分地限定與流動(dòng)分配倉(cāng)室222流體地連通的冷卻空氣倉(cāng)室228。
[0054]護(hù)罩密封件224大體上包括內(nèi)或冷側(cè)表面230和密封表面232，密封表面232至少部分地暴露于流過(guò)熱氣體路徑72的燃燒氣體60。徑向間隙234限定在護(hù)罩密封件224的密封表面232與第二級(jí)部分76的渦輪轉(zhuǎn)子葉片64中的一個(gè)的末梢部分236之間。護(hù)罩密封件224在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的操作期間防止和/或控制燃燒氣體60穿過(guò)徑向間隙234的泄漏。
[0055]護(hù)罩密封件224和/或密封表面232可由具有高熱容量的一種或多種材料形成，諸如金屬合金、陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合物，以便適應(yīng)流過(guò)熱氣體路徑72的高溫燃燒氣體60。在特定實(shí)施例中，護(hù)罩密封件224和/或密封表面232由與形成或構(gòu)成各種其他硬件構(gòu)件(諸如第二級(jí)部分76的靜止導(dǎo)葉204、外殼18和/或渦輪轉(zhuǎn)子葉片64)的材料不同(S卩，具有不同熱/機(jī)械性質(zhì))的材料形成。
[0056]一旦冷卻介質(zhì)212進(jìn)入渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210，則其可被引導(dǎo)跨過(guò)護(hù)罩密封件224的內(nèi)表面230和/或沖擊在其上，從而將對(duì)護(hù)罩密封件224提供對(duì)流或沖擊冷卻中的至少一種。當(dāng)與其初始溫度!^相比時(shí)，T21下的冷卻介質(zhì)212的升高溫度可穿過(guò)護(hù)罩密封件224與冷卻介質(zhì)212之間的厚度和/或峰值熱梯度而減小，從而減小了護(hù)罩密封件224上的熱應(yīng)力。這在護(hù)罩密封件224和/或密封表面232由陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成時(shí)可能是特別有益的。
[0057]圖5提供了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，如圖4中所示的HP渦輪28的第二級(jí)部分76的一部分的截面?zhèn)纫晥D，其包括系統(tǒng)200的示范實(shí)施例。在如圖5所示的一個(gè)實(shí)施例中，定子導(dǎo)葉204的內(nèi)部通路206的出口 216可沿定子導(dǎo)葉204的底部或內(nèi)帶環(huán)部分238形成或設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，定子導(dǎo)葉204可至少部分地限定多個(gè)孔或孔口 240，該孔或孔口 240提供沿定子導(dǎo)葉206的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路206外的流體連通。
[0058]在特定實(shí)施例中，旁通流動(dòng)通路242可至少部分地限定在擋板244與定子導(dǎo)葉204的頂部或外帶環(huán)部分246之間。在操作中，冷卻介質(zhì)212經(jīng)由入口 248在第一溫度1~2下進(jìn)入旁通流動(dòng)通路242。在冷卻介質(zhì)212流動(dòng)跨過(guò)定子導(dǎo)葉204的頂部或外帶環(huán)部分246且穿過(guò)旁通流動(dòng)通路242時(shí)，熱能由冷卻介質(zhì)212吸收，從而將溫度從1~2升高到T21。冷卻介質(zhì)212經(jīng)由出口 250離開(kāi)旁通通路242。冷卻介質(zhì)212然后被朝渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210的入口 218引導(dǎo)或發(fā)送。
[0059]一旦冷卻介質(zhì)212進(jìn)入渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210，則其可被引導(dǎo)跨過(guò)護(hù)罩密封件224的內(nèi)表面230和/或沖擊在其上，從而對(duì)護(hù)罩密封件224提供對(duì)流或沖擊冷卻中的至少一種。當(dāng)與其初始溫度!^相比時(shí)，T21下的冷卻介質(zhì)212的升高溫度可穿過(guò)護(hù)罩密封件224與冷卻介質(zhì)212之間的厚度和/或峰值熱梯度而減小，從而減小護(hù)罩密封件224上的熱應(yīng)力。這在護(hù)罩密封件224和/或密封表面232由陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成時(shí)可能是特別有益的。
[0060]圖6提供了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的HP渦輪28的截面?zhèn)纫晥D，其包括如圖5中所示的第一級(jí)部分74和第二級(jí)部分76的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖6中所示，系統(tǒng)200的旁通流動(dòng)通路242可與HP渦輪28的第一級(jí)部分74的渦輪護(hù)罩組件108的內(nèi)部流動(dòng)通路110流體地連通。在操作中，如前文參照系統(tǒng)100所提供的那樣，冷卻介質(zhì)112在T11下流入渦輪護(hù)罩組件108的內(nèi)部流動(dòng)通路110中。在冷卻介質(zhì)112流動(dòng)跨過(guò)護(hù)罩密封件124的內(nèi)表面130和/或沖擊在其上時(shí)，來(lái)自護(hù)罩密封件124的熱能被吸收，從而將冷卻介質(zhì)的溫度從Tn進(jìn)一步升高到溫度T12。
[0061 ] 冷卻介質(zhì)112然后穿過(guò)出口 146且朝入口 248流出渦輪護(hù)罩組件108，入口 248提供到旁通流動(dòng)通路242中的流體連通。冷卻介質(zhì)112的至少一部分流動(dòng)跨過(guò)第二級(jí)部分76的定子導(dǎo)葉204的頂部或外帶環(huán)部分246。結(jié)果，額外的熱能由冷卻介質(zhì)212吸收，因此將溫度從T12升高到T13。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻介質(zhì)112的第二部分可流過(guò)第二級(jí)部分76的定子導(dǎo)葉204的內(nèi)部流動(dòng)通路206。冷卻介質(zhì)112經(jīng)由出口 250離開(kāi)旁通通路242。冷卻介質(zhì)112然后被朝渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210的入口 218引導(dǎo)或發(fā)送。
[0062]一旦冷卻介質(zhì)112進(jìn)入渦輪護(hù)罩組件208的內(nèi)部流動(dòng)通路210，則其可被引導(dǎo)跨過(guò)護(hù)罩密封件224的內(nèi)表面230和/或沖擊在其上，從而對(duì)護(hù)罩密封件224提供對(duì)流或沖擊冷卻中的至少一種。當(dāng)與其初始溫度!^相比時(shí)，T13下的冷卻介質(zhì)112的升高溫度可穿過(guò)護(hù)罩密封件224與冷卻介質(zhì)112之間的厚度和/或峰值熱梯度而減小，從而減小護(hù)罩密封件224上的熱應(yīng)力。這在護(hù)罩密封件224和/或密封表面232由陶瓷或陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成時(shí)可能是特別有益的。
[0063]如圖2-6中所示且如本文描述和要求保護(hù)的用于冷卻渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的各種實(shí)施例提供了優(yōu)于用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)冷卻方案的各種技術(shù)利益。例如，通過(guò)重新使用冷卻介質(zhì)112、212或?qū)⑵浒l(fā)送通過(guò)和/或跨過(guò)渦輪內(nèi)的多個(gè)高溫表面，冷卻介質(zhì)112、212的總體冷卻有效性可在與在單次冷卻流通構(gòu)造中使用冷卻介質(zhì)相比時(shí)提高。此外，通過(guò)使用相對(duì)于TjPT2溫度較暖的冷卻介質(zhì)冷卻下游構(gòu)件(諸如護(hù)罩組件108、208)，下游構(gòu)件中的熱應(yīng)力可由于冷卻介質(zhì)112、212與待冷卻的構(gòu)件之間的減小的熱梯度和/或減小的峰值熱梯度而減小。
[0064]本書面說(shuō)明使用示例以公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳實(shí)施方式，并且還使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造并且使用任何裝置或系統(tǒng)，并執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可申請(qǐng)專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括由本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如果這些其他示例包括不與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其他示例包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其他示例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于冷卻渦輪的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 冷卻介質(zhì)源； 定子導(dǎo)葉，其具有與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路;和 渦輪護(hù)罩組件，其具有與所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路流體地連通的內(nèi)部流動(dòng)通路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述冷卻介質(zhì)源包括低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括至少一個(gè)孔，其中，所述至少一個(gè)孔提供沿所述定子導(dǎo)葉的跨度的到內(nèi)部流動(dòng)通路外的流體連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路包括與所述冷卻介質(zhì)源流體地連通的入口和與所述渦輪護(hù)罩組件流體地連通的出口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉的入口和出口可沿所述定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分形成。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述入口沿所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)帶環(huán)部分形成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述渦輪護(hù)罩組件的內(nèi)部流動(dòng)通路包括限定在所述渦輪護(hù)罩組件的護(hù)罩密封件部分內(nèi)的冷卻空氣倉(cāng)室。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉包括在所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路的下游的由所述定子導(dǎo)葉的外帶環(huán)部分限定的旁通流動(dòng)通路，其中，所述旁通流動(dòng)通路提供所述定子導(dǎo)葉的內(nèi)部流動(dòng)通路與所述渦輪的熱氣體路徑之間的流體連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定子導(dǎo)葉和所述渦輪護(hù)罩組件為所述高壓渦輪的第一級(jí)部分或高壓渦輪的第二級(jí)部分中的一者的渦輪硬件構(gòu)件。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括與所述渦輪護(hù)罩組件的護(hù)罩密封件的密封表面徑向地間隔的渦輪轉(zhuǎn)子葉片，所述渦輪轉(zhuǎn)子葉片包括多個(gè)冷卻通路，其中，所述冷卻通路朝所述護(hù)罩密封件的密封表面定向。
【文檔編號(hào)】F01D25/12GK106014493SQ201610195118
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】寧衛(wèi), D.P.德伊, M.V.斯林瓦斯
【申請(qǐng)人】通用電氣公司