專利名稱：用于渦輪機(jī)的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪機(jī)領(lǐng)域，確切地說，涉及用于渦輪機(jī)的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
渦輪機(jī)通常包括以可操作的方式連接到渦輪機(jī)的壓縮機(jī)。渦輪機(jī)還包括可容納燃料和空氣的燃燒室，該燃料與空氣混合并點(diǎn)燃，從而形成高能流體或熱氣。熱氣隨后會(huì)輸送至通向渦輪機(jī)槳葉或葉片的熱氣通道中。熱氣中的能量向渦輪機(jī)葉片施加旋轉(zhuǎn)力。在運(yùn)行過程中，一部分熱氣從熱氣通道中逸出，并流過葉片外殼部分上方。熱氣通常會(huì)沖擊外殼部 分的前頂側(cè)。持續(xù)暴露在熱氣中會(huì)大大減少葉尖蠕變壽命。因此，冷卻葉片的葉尖部分會(huì)延長(zhǎng)渦輪機(jī)的使用壽命。目前已存在各種用于降低渦輪機(jī)葉片溫度的冷卻系統(tǒng)。傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)通過葉片的旋轉(zhuǎn)翼片部分在內(nèi)部傳輸冷卻流。冷卻流可流經(jīng)旋轉(zhuǎn)翼片部分，然后從葉片的葉尖部分流出，也可通過翼片部分循環(huán)流回。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，渦輪機(jī)包括具有外表面和界定內(nèi)部部分的內(nèi)表面的外殼。外殼包括流體室。旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在外殼內(nèi)。旋轉(zhuǎn)組件包括至少一片槳葉，所述至少一片槳葉具有底座部分和葉尖部分。固定組件安裝到外殼的內(nèi)表面鄰近所述至少一片槳葉的葉尖部分。至少一個(gè)流體通道穿過固定組件的至少一部分。所述至少一個(gè)流體通道包括與流體室流體連通的流體入口以及連通至內(nèi)部部分的流體出口。流體出口配置和設(shè)置成引導(dǎo)流體流朝所述至少一片槳葉的葉尖部分流動(dòng)。所述至少一個(gè)流體通道可包括整個(gè)穿過所述固定組件延伸的流體通道部分；可設(shè)于所述固定組件和所述外殼之間。所述至少一個(gè)流體通道可包括形成于所述固定組件中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼中的第二通道部分。所述至少一個(gè)流體通道可包括第一流體通道，其具有整個(gè)穿過所述固定組件的流體通道部分；以及第二流體通道，所述第二流體通道具有形成于所述固定組件中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼中的第二通道部分。所述固定組件包括渦流室，所述至少一個(gè)流體通道的所述流體出口連通至所述渦流室中；以及具有至少一個(gè)鈞形部分的防護(hù)罩組件，所述至少一個(gè)流體通道穿過所述鉤形部分的至少一部分。所述至少一個(gè)流體通道可包括整個(gè)穿過所述防護(hù)罩組件的所述至少一個(gè)鉤形部分的流體通道部分。所述至少一個(gè)流體通道可包括形成于所述至少一個(gè)鉤形部分中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼中的第二通道部分。所述渦輪機(jī)包括渦輪機(jī)系統(tǒng)的渦輪部分。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于以被動(dòng)方式冷卻渦輪機(jī)的方法包括使旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)組件包括具有葉尖部分的至少一片槳葉。葉尖部分移動(dòng)以接近固定組件。流體流通過形成于渦輪機(jī)的外殼中的流體室流向固定組件。流體流通過至少一個(gè)流體通道流向所述至少一片槳葉的葉尖部分以被動(dòng)方式冷卻渦輪機(jī)，其中所述至少一個(gè)流體通道從流體室延伸穿過固定組件的至少一部分。
引導(dǎo)所述流體流通過所述至少一個(gè)流體通道的步驟可包括使所述流體流通過整個(gè)穿過所述固定組件延伸的多個(gè)流體通道部分；還可包括使所述流體流通過設(shè)在所述固定組件和所述外殼之間的多個(gè)流體通道；還可包括使所述流體流通過第一流體通道，其具有整個(gè)穿過所述固定組件的流體通道部分；以及第二流體通道，所述第二流體通道具有形成于所述固定組件中的第一流體通道部分和形成于所述外殼中的第二通道部分。所述方法進(jìn)一步包括將流體排入形成于所述固定組件中的渦流室中。引導(dǎo)所述流體流通過所述至少一個(gè)流體通道的步驟可包括引導(dǎo)所述流體流通過防護(hù)罩組件的至少一部分，其中所述至少一個(gè)流體通道從所述流體室延伸穿過所述固定組件的至少一部分。引導(dǎo)所述流體流通過所述防護(hù)罩組件的至少一部分的步驟還可包括引導(dǎo)所述流體流通過所述防護(hù)罩組件的鉤形部分；及在所述防護(hù)罩組件的所述鉤形部分和所述外殼之間引導(dǎo)所述流體流。通過以下說明并結(jié)合附圖可以更加清楚地了解到這些以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征。


權(quán)利要求書作為說明書的結(jié)論詳細(xì)指出并明確主張了本發(fā)明。通過以下說明并結(jié)合附圖可以清楚地了解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖I為根據(jù)示例性實(shí)施例的包括被動(dòng)冷卻系統(tǒng)的渦輪機(jī)的截面圖；圖2為圖I所示渦輪機(jī)的渦輪部分的多個(gè)渦輪級(jí)的細(xì)節(jié)圖；圖3為圖2所示多個(gè)渦輪級(jí)中的一個(gè)渦輪級(jí)的細(xì)節(jié)圖，具體圖示連接到外殼組件的防護(hù)罩組件；圖4為圖3所示外殼組件的下部透視圖；圖5為圖3所示防護(hù)罩組件的下部透視圖；圖6為連接到外殼組件以形成被動(dòng)冷卻系統(tǒng)示例性實(shí)施例的防護(hù)罩組件的下部透視圖；以及圖7為根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面的渦輪級(jí)的示意圖，具體圖示被動(dòng)冷卻流。
具體實(shí)施方式
部分參考附圖以舉例方式介紹本發(fā)明的各實(shí)施例及優(yōu)點(diǎn)和特征。兀件符號(hào)列表
參考標(biāo)號(hào)部件參考標(biāo)號(hào)部件
2滿輪機(jī)系統(tǒng)4壓縮機(jī)部分
_6__滿輪部分__8__壓縮機(jī)外殼_
10I滿輪外殼I 12丨外表面

權(quán)利要求
1.一種渦輪機(jī)(2)，其包括 具有外表面(12)和界定內(nèi)部部分(15)的內(nèi)表面(14)的外殼(60),所述外殼(60)包括流體室(62)； 設(shè)置在所述外殼出0)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)組件(20、21、22)，所述旋轉(zhuǎn)組件(20、21、22)包括至少一片槳葉(28、29、30)，所述至少一片槳葉(28、29、30)具有底座部分和葉尖部分(45)； 安裝到所述外殼￠0)所述內(nèi)表面(14)的固定組件，其中所述外殼￠0)鄰近所述至少一片槳葉(28,29,30)的所述葉尖部分(45);以及 至少ー個(gè)流體通道，其穿過所述固定組件的至少一部分，所述至少ー個(gè)流體通道包括與所述流體室￠2)流體連通的流體入口以及連通至所述內(nèi)部部分(15)的流體出口，所述流體出口經(jīng)配置和設(shè)置以引導(dǎo)流體流朝所述至少一片槳葉(28、29、30)的所述葉尖部分(45)流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括整個(gè)穿過所述固定組件延伸的流體通道部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道設(shè)在所述固定組件和所述外殼￠0)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括形成于所述固定組件中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼￠0)中的第二通道部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括第一流體通道，其具有整個(gè)穿過所述固定組件的流體通道部分；以及第二流體通道，所述第二流體通道具有形成于所述固定組件中的第一流體通道部分和形成于所述外殼￠0)中的第二通道部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述固定組件包括渦流室(200)，所述至少ー個(gè)流體通道的所述流體出口連通至所述渦流室(200)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述固定組件包括具有至少ー個(gè)鉤形部分恤I)的防護(hù)罩組件，所述至少ー個(gè)流體通道穿過所述鉤形部分(41)的至少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括整個(gè)穿過所述防護(hù)罩組件(40、240)的所述至少一個(gè)鉤形部分(41)的流體通道部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括形成于所述至少一個(gè)鉤形部分中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼￠0)中的第二通道部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)(2)，其特征在于，所述至少ー個(gè)流體通道包括第一流體通道，其包括整個(gè)穿過所述至少一個(gè)鉤形部分(41)的流體通道部分；以及第二流體通道，所述第二流體通道具有形成于所述至少ー個(gè)鉤形部分(41)中的第一流體通道部分，以及形成于所述外殼￠0)中的第二通道部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于渦輪機(jī)的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，所述渦輪機(jī)包括一個(gè)具有外表面和界定內(nèi)部部分的內(nèi)表面的外殼。所述外殼包括一個(gè)流體室。一個(gè)旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在所述外殼內(nèi)。所述旋轉(zhuǎn)組件包括至少一片槳葉，所述至少一片槳葉具有底座部分和葉尖部分。一個(gè)固定組件安裝到所述外殼的所述內(nèi)表面上，其中所述外殼鄰近所述至少一片槳葉的葉尖部分。至少一個(gè)流體通道穿過所述固定組件的至少一部分。所述至少一個(gè)流體通道包括與所述流體室流體連通的流體入口，以及連通至所述內(nèi)部部分的流體出口。所述流體出口配置和設(shè)置成引導(dǎo)流體流朝所述至少一片槳葉的所述葉尖部分流動(dòng)。
文檔編號(hào)F01D25/12GK102678185SQ20121003302
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月7日
發(fā)明者J·約翰, R·N·蘇塔, S·K·賈因 申請(qǐng)人:通用電氣公司