專利名稱：具有流動(dòng)輪廓特征的渦輪機(jī)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪機(jī)領(lǐng)域，更確切地說，涉及具有流動(dòng)輪廓特征的渦輪機(jī)部件。
背景技術(shù)：
通常，燃?xì)鉁u輪機(jī)包括燃燒室組件，燃料/空氣混合物在所述燃燒室組件內(nèi)燃燒以釋放熱能。所述熱能產(chǎn)生高溫氣流，所述高溫氣流經(jīng)由熱氣通道進(jìn)入渦輪部分中。渦輪部分將來自高溫氣流的熱能轉(zhuǎn)化成促使渦輪軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。所述渦輪部分的應(yīng)用十分廣泛，例如，用于向泵或電力發(fā)電機(jī)提供電力。高溫氣流穿過沿?zé)釟馔ǖ啦贾贸蛇B續(xù)級(jí)的輪葉和葉片。渦輪部分的第一級(jí)包括第一級(jí)輪葉，所述第一級(jí)輪葉所包括的翼型經(jīng)配置以引導(dǎo)高溫氣流沿切線方向流向第一級(jí)葉片。高溫氣流與第一級(jí)葉片以氣動(dòng)方式進(jìn)行相互作用并促使第一級(jí)葉片旋轉(zhuǎn)。具有這樣的構(gòu)造，各個(gè)第一渦輪級(jí)產(chǎn)生強(qiáng)大的二次流，在所述二次流中高能和高溫流體在與主流動(dòng)方向成橫向的方向上流動(dòng)。也就是說，如果假定主流動(dòng)方向是軸向的，那么二次流沿周向或沿徑向傳播。因此，二次流會(huì)消極地影響級(jí)效率并導(dǎo)致形成非軸對稱端壁(endwall)輪廓(EWC)，所述非軸對稱端壁輪廓會(huì)有效地減少渦輪的二次流損耗。然而，當(dāng)前的EWC僅適于連接至氣體通道表面。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，一種渦輪機(jī)部件包括主體，所述主體具有氣體通道表面，所述氣體通道表面經(jīng)配置以曝露于通過渦輪機(jī)氣體通道的氣體；非氣體通道表面，所述非氣體通道表面經(jīng)配置以布置在位于渦輪機(jī)氣體通道外部的渦輪機(jī)葉輪空間中；以及非軸對稱流動(dòng)輪廓特征，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征從所述氣體通道表面延伸至所述非氣體通道表面。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面，一種渦輪機(jī)槳葉包括翼型部分和支承所述翼型部分的基座部分。所述基座部分包括一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面，所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面經(jīng)配置以曝露于通過渦輪機(jī)氣體通道的氣體；一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面，所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面經(jīng)配置以布置在渦輪機(jī)氣體通道的外部；以及非軸對稱流動(dòng)輪廓特征，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征從所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面中的至少一個(gè)氣體通道表面延伸至所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的至少一個(gè)非氣體通道表面。根據(jù)不例性實(shí)施例的又一個(gè)方面，一種潤輪機(jī)包括外殼；延伸穿過所述外殼的氣體通道；布置在外殼之內(nèi)且大體上與所述氣體通道流體分離的葉輪空間；以及布置在外殼中的至少一個(gè)渦輪機(jī)部件。所述渦輪機(jī)部件包括布置在氣體通道之內(nèi)的至少一個(gè)氣體通道表面；布置在葉輪空間之內(nèi)的至少一個(gè)非氣體通道表面；以及從所述至少一個(gè)氣體通道表面延伸至所述至少一個(gè)非氣體通道表面的非軸對稱流動(dòng)輪廓特征。通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的說明可以更加清楚地了解這些和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征。


本權(quán)利要求書特別指出并明確主張了本發(fā)明。通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明可以清楚地了解本發(fā)明的上述和其他特征以及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的渦輪機(jī)的示意圖,所述渦輪機(jī)包括具有流動(dòng)輪廓特征的轉(zhuǎn)子葉片；圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的具有流動(dòng)輪廓的轉(zhuǎn)子葉片的平面圖；圖3是圖2中的轉(zhuǎn)子葉片的一部分的詳細(xì)視圖，其圖示了根據(jù)所述示例性實(shí)施例的一個(gè)方面的流動(dòng)輪廓特征；圖4是圖2中的轉(zhuǎn)子葉片的一部分的詳細(xì)視圖，其圖示了根據(jù)所述示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面的流動(dòng)輪廓特征；以及圖5是圖2中的轉(zhuǎn)子葉片的一部分的詳細(xì)視圖，其圖示了根據(jù)所述示例性實(shí)施例的又一個(gè)方面的流動(dòng)輪廓特征。
具體實(shí)施方式
通過參考附圖并以實(shí)例方式介紹本發(fā)明的各實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。兀件符號(hào)列表
權(quán)利要求
1.一種渦輪機(jī)部件，包括 主體，所述主體具有氣體通道表面，所述氣體通道表面經(jīng)配置以曝露于通過渦輪機(jī)氣體通道的氣體；非氣體通道表面，所述非氣體通道表面經(jīng)配置以布置在位于所述渦輪機(jī)氣體通道外部的渦輪機(jī)葉輪空間中；以及非軸對稱流動(dòng)輪廓特征，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征從所述氣體通道表面延伸至所述非氣體通道表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)部件，其中所述主體包括正面和后面，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征布置在所述正面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)部件，其中所述非氣體通道表面限定一個(gè)或多個(gè)角翼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)部件，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述氣體通道表面和所述非氣體通道表面中的每一個(gè)中形成的槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)部件，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述氣體通道表面和所述非氣體通道表面中的每一個(gè)中形成的脊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)部件，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述氣體通道和所述非氣體通道表面中形成的凹口和突起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)部件，其中所述凹口形成于所述氣體通道表面中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)部件，其中所述突起形成于所述非氣體通道表面中。
9.一種渦輪機(jī)槳葉，包括 翼型部分；以及 支承所述翼型部分的基座部分，所述基座部分包括一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面，所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面經(jīng)配置以曝露于通過渦輪機(jī)氣體通道的氣體；一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面，所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面經(jīng)配置以布置在所述渦輪機(jī)氣體通道的外部；以及非軸對稱流動(dòng)輪廓特征，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征從所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面中的至少一個(gè)氣體通道表面延伸至所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的至少一個(gè)非氣體通道表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓構(gòu)件包括在所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面中的所述至少一個(gè)氣體通道表面中的一個(gè)氣體通道表面以及所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的所述至少一個(gè)非氣體通道表面中的一個(gè)非氣體通道表面中形成的槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓構(gòu)件包括在所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面中的所述至少一個(gè)氣體通道表面以及所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的所述至少一個(gè)非氣體通道表面中的一個(gè)中形成的脊。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述一個(gè)或多個(gè)氣體通道表面中的所述至少一個(gè)氣體通道表面以及所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的所述至少一個(gè)非氣體通道表面中的一個(gè)中形成的凹口和突起。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述基座部分包括正面和后面，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征布置在所述正面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)槳葉，其中所述一個(gè)或多個(gè)非氣體通道表面中的所述至少一個(gè)非氣體通道表面中的一個(gè)非氣體通道表面限定角翼。
15.—種潤輪機(jī),包括外殼;延伸穿過所述外殼的氣體通道；布置在所述外殼之內(nèi)且大體上與所述氣體通道流體分離的葉輪空間；以及布置在所述外殼中的至少一個(gè)渦輪機(jī)部件，所述渦輪機(jī)部件包括布置在所述氣體通道之內(nèi)的至少一個(gè)氣體通道表面；布置在所述葉輪空間之內(nèi)的至少一個(gè)非氣體通道表面；以及從所述至少一個(gè)氣體通道表面延伸至所述至少一個(gè)非氣體通道表面的非軸對稱流動(dòng)輪廓特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪機(jī)，其中所述渦輪機(jī)部件包括正面和后面，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征布置在所述正面上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪機(jī)，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述氣體通道表面和所述非氣體通道表面中的每一個(gè)中形成的槽。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪機(jī)，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在所述氣體通道表面和所述非氣體通道表面中的每一個(gè)中形成的脊。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪機(jī)，其中所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征包括在一個(gè)或多個(gè)所述氣體通道表面以及一個(gè)或多個(gè)所述非氣體通道表面中形成的凹口和突起。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪機(jī)，其中所述渦輪機(jī)部件包括渦輪槳葉。
全文摘要
本發(fā)明公開具有流動(dòng)輪廓特征的渦輪機(jī)部件。所述渦輪機(jī)部件包括主體，所述主體具有氣體通道表面，所述氣體通道表面經(jīng)配置以曝露于通過渦輪機(jī)氣體通道的氣體；非氣體通道表面，所述非氣體通道表面經(jīng)配置以布置在位于所述渦輪機(jī)氣體通道外部的渦輪機(jī)葉輪空間中；以及非軸對稱流動(dòng)輪廓特征，所述非軸對稱流動(dòng)輪廓特征從所述氣體通道表面延伸至所述非氣體通道表面。
文檔編號(hào)F01D5/14GK103046965SQ20121038434
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者A.施泰因, C.L.英格拉姆, B.T.博伊爾 申請人:通用電氣公司