70。各個(gè)槽口 170形成為通過振鳴末梢的橫擋150。大體上,槽口 170是延伸通過橫擋150的厚度的通路。也就是說,槽口 170包括形成于外部橫擋表面157中的開口,開口伸展跨過橫擋150到達(dá)形成于內(nèi)部橫擋表面159中的開口。如示出的那樣,在優(yōu)選實(shí)施例中,槽口 170可保持貫穿橫擋150的外側(cè)橫擋表面161。也就是說,槽口 170可從內(nèi)側(cè)邊緣171延伸到形成于外側(cè)橫擋表面161中的開口。如圖4中顯示的那樣,在優(yōu)選實(shí)施例中,槽口 170可形成于振鳴末梢的壓力側(cè)橫擋152上。但是,如圖6中顯示的那樣,槽口 170也可形成于吸力側(cè)橫擋153上。
[0024]將理解的是,在翼型件124內(nèi),壓力128和吸力側(cè)壁130可沿周向和軸向方向在翼型件124的大部分徑向翼展或整個(gè)徑向翼展上間隔開,以限定通過翼型件124的至少一個(gè)內(nèi)部冷卻通道156。如圖5中顯示的那樣,內(nèi)部冷卻通道156大體將來自轉(zhuǎn)子葉片的根部處的連接部的冷卻劑引導(dǎo)通過翼型件124,使得翼型件124不會(huì)在運(yùn)行期間由于暴露于熱氣路徑而過熱。冷卻劑典型地是從壓縮機(jī)102中放出的壓縮空氣,這可用多種傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部冷卻通道156可具有任何數(shù)量的構(gòu)造,包括例如蛇形流道,其中具有各種紊流器,以提高冷卻空氣有效性,冷卻空氣通過沿著翼型件124定位的各種出口排出,諸如在末梢帽148和翼型件表面上顯示的膜冷卻出口 149。
[0025]在優(yōu)選實(shí)施例中,如圖7中更詳細(xì)地顯示的那樣,各個(gè)槽口 170可具有形成于其附近的凹槽172,凹槽172構(gòu)造成將從一個(gè)或多個(gè)附近的膜冷卻出口中釋放的冷卻空氣引導(dǎo)到槽口 170中。如顯示的那樣,凹槽172可為伸長凹陷,伸長凹陷沿著翼型件124的表面、夕卜部橫擋表面159或者它們的組合延伸,這取決于末梢138的特定構(gòu)造。如所描述的那樣,膜冷卻出口 149可定位在翼型件124的這個(gè)區(qū)域中,S卩,在槽口 170的內(nèi)側(cè)不遠(yuǎn)處。各個(gè)凹槽172可構(gòu)造成從膜冷卻出口 149處或其外側(cè)不遠(yuǎn)處的位置沿外側(cè)徑向方向延伸到槽口 170的內(nèi)側(cè)邊緣171處或其內(nèi)側(cè)不遠(yuǎn)處的位置。在優(yōu)選實(shí)施例中,如在圖7中最清楚地顯示的那樣,凹槽172可定位成使得它將膜冷卻出口 149直接連接到槽口 170上。在這樣的情況下,凹槽172可將冷卻劑引導(dǎo)向槽口 170。也就是說,凹槽172可構(gòu)造成使得它在與膜冷卻出口 149和槽口 170兩者的連接部之間伸展。照這樣,凹槽172可將離開出口 149的冷卻劑引導(dǎo)向槽口 170,使得更多釋放的冷卻劑到達(dá)槽口 170。一旦到達(dá)槽口 170,冷卻劑就可流過槽口 170且進(jìn)入末梢腔體155中。將理解的是,照這樣,冷卻劑可更精確地從膜冷卻出口149引導(dǎo)到末梢腔體155,從而改進(jìn)對(duì)葉片115的末梢區(qū)域的冷卻。
[0026]雖然將在本文論述優(yōu)選實(shí)施例,而且根據(jù)某些標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)選實(shí)施例可為優(yōu)選的,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,具有槽口 170、凹槽172和/或其它上面描述的特征的振鳴末梢的特定構(gòu)造可取決于運(yùn)行條件而改變。因此,雖然結(jié)合圖8至12提供的開槽橫擋的若干透視圖來論述若干優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,未詳細(xì)顯示或論述本發(fā)明的元件的所有可行組合,因?yàn)樗鼈儗?duì)于當(dāng)前目的來說過于詳盡。應(yīng)當(dāng)理解,即使未在本文具體論述,互不排斥的元件和其它特征也可結(jié)合,如由所附權(quán)利要求的范圍所限定的那樣。
[0027]在某些實(shí)施例中,諸如圖8和9中示出的那些,槽口 170可在沒有凹槽172的情況下起作用。在這樣的情況下,膜冷卻出口 149可位于槽口 170的內(nèi)側(cè)不遠(yuǎn)處,如圖8中顯示的那樣,或者可結(jié)合到槽口 170的內(nèi)側(cè)邊緣171中,如圖9中顯示的那樣。雖然包括凹槽172在某些情況下可為優(yōu)選的,但槽口 170所產(chǎn)生的流型式可足以增加朝向轉(zhuǎn)子葉片的末梢區(qū)域的冷卻劑的量。
[0028]如圖10中顯示的那樣,在某些實(shí)施例中,凹槽172與槽口 170的比不必是I比I。在某些情況下,例如,可對(duì)單個(gè)槽口 170提供兩個(gè)凹槽170。也可使用其它比。
[0029]槽口 170和凹槽172在形狀上可為長方形。特別地,凹槽172的寬度從上游端到下游端可為恒定的,上游靠近或鄰近膜冷卻出口 149,下游端靠近或鄰近槽口 170。如圖11中顯示的那樣,在備選實(shí)施例中,凹槽172可隨著其朝槽口 170延伸而變寬。類似地,槽口170可隨著其沿徑向朝振鳴末梢的外側(cè)橫擋表面161延伸而變寬。此類構(gòu)造可允許槽口 170和/或凹槽172在運(yùn)行期間捕捉和引導(dǎo)更多冷卻劑流。凹槽172可按照性能和制造標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化形狀。例如,凹槽172的基底如顯示的那樣可為彎曲的,或者可為平的。
[0030]圖12是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的備選冷卻組件的振鳴末梢橫擋的特寫透視圖。如顯示的那樣,在某些實(shí)施例中,槽口 170和凹槽172可相對(duì)于徑向方向傾斜。槽口 170和凹槽172可沿上游方向傾斜,或者在優(yōu)選實(shí)施例中,槽口 170和凹槽172可沿下游方向傾斜??紤]到通過這個(gè)區(qū)域的工作流體的流徑,使槽口 170和凹槽172沿下游方向成角度可允許槽口 170和/或凹槽172更有效地影響釋放的冷卻劑的流向,以及/或者在冷卻劑被工作流體推向后時(shí),將較多冷卻劑引導(dǎo)到末梢腔體155中。備選地,槽口 170和凹槽對(duì)172可保持不同的定向角,或者在某些情況下,可為彎曲的。
[0031]另外,如所描述的那樣,膜冷卻出口 149可構(gòu)造成使得在釋放的方向和翼型件的表面之間形成小角。將理解的是,這限制了熱氣工作流體到達(dá)由釋放的冷卻劑形成的膜層或膜射流下面的能力。得到確認(rèn)的事實(shí)是,表面上的切向膜冷卻比以一角度發(fā)出的膜冷卻更高效。在優(yōu)選實(shí)施例中,膜冷卻出口 149構(gòu)造成以在方向上與凹槽172和/或槽口 170 (冷卻劑釋放到其中)的方向一致地釋放冷卻劑。
[0032]槽口 170的徑向深度可改變??蓪M擋170的徑向高度描述成從末梢帽148的徑向位置到外側(cè)橫擋表面161的徑向位置的距離。類似地,可將槽口 170徑向高度描述成從槽口 170的內(nèi)側(cè)邊緣171的徑向位置到外側(cè)橫擋表面161的徑向位置的距離,如圖5中示出的那樣。在優(yōu)選實(shí)施例中,各個(gè)槽口 170的徑向高度可為橫擋150的徑向高度的至少一半(0.5倍)。
[0033]槽口 170和凹槽172可具有各種構(gòu)造、深度和/或形狀。將理解的是,槽口 170和凹槽172用來容納膜冷卻,以及使其不與熱氣混合,同時(shí)沿著優(yōu)選路徑導(dǎo)引膜冷卻,使得更高效地滿足區(qū)域的冷卻需要。槽口 170和凹槽172還用來增大膜冷卻所覆蓋的外表面積。槽口 170和凹槽172可為葉片末梢中的鑄造特征,或者在鑄造之后經(jīng)加工,或者甚至只是通過作為形成膜出口 149本身的過程的一部分的激光、水射流或EDM鉆削而形成。如所陳述的那樣,槽口 170和凹槽172不必具有恒定的橫截面,而是也可根據(jù)離膜冷卻出口 149的距離擴(kuò)大或縮小,這可在性能方面提供額外的好處。進(jìn)入表面中的凹槽172的深度可改變;這不受膜冷卻出口 149的尺寸約束。在某些實(shí)施例中,兩個(gè)或更多個(gè)凹槽172可源自單個(gè)膜冷卻出口 149,以幫助展開冷卻,同時(shí)還使冷卻劑不與熱氣混合。
[0034]如圖13中顯示的那樣,承架175可在槽口 170的內(nèi)側(cè)邊緣附近形成于壓力側(cè)壁或吸力側(cè)壁上。在這樣的情況下,膜冷卻出口 149可定位在承架175上。將理解的是,這個(gè)構(gòu)造可允許沿徑向方向上釋放冷卻,這可使更多冷卻劑吸入各個(gè)槽口 170中。
[0035]雖然結(jié)合僅有限數(shù)量的實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明,但應(yīng)當(dāng)容易地理解的是,本發(fā)明不限于這樣的公開的實(shí)施例。而是可修改本發(fā)明,以結(jié)合此前未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)量的變型、更改、替換或等效布置。另外,雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例,但要理解的是,本發(fā)明的各方面可包括僅一些描述的實(shí)施例。因此,不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明由前述描述限制,而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪的轉(zhuǎn)子葉片,所述轉(zhuǎn)子葉片包括翼型件,所述翼型件包括限定外周邊的壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁,以及限定外部徑向端的末梢部分,所述末梢部分包括橫擋,所述橫擋限定末梢腔體,其中,所述翼型件包括內(nèi)部冷卻通道,所述內(nèi)部冷卻通道構(gòu)造成使冷卻劑在運(yùn)行期間循