本發(fā)明總體上涉及冷卻系統(tǒng)，并且更具體地涉及可用在暴露于高溫的結(jié)構(gòu)內(nèi)的冷卻系統(tǒng)，諸如但不限于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的中空翼型中的冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于壓縮空氣的壓縮機(jī)、用于混合被壓縮空氣與燃料并點(diǎn)燃混合物的燃燒器，以及用于產(chǎn)生動(dòng)力的渦輪葉片組件。燃燒器經(jīng)常在可以超過(guò)2500華氏度的高溫下操作。典型的渦輪燃燒器構(gòu)造將渦輪葉片組件暴露于這些高溫。因此，渦輪葉片必須由能夠承受這樣的高溫的材料制成。此外，渦輪葉片常常包含冷卻系統(tǒng)以便延長(zhǎng)葉片的壽命并且降低由于過(guò)高溫度導(dǎo)致故障的可能性。

內(nèi)部冷卻系統(tǒng)通常包括定位在壁中的多個(gè)沖擊孔口。帶有沖擊孔口的壁通常被定位成緊密地接近另一壁表面，由此流動(dòng)通過(guò)沖擊孔口的冷卻流體形成被引導(dǎo)成與壁表面接觸的沖擊射流。因而，冷卻流體的沖擊射流沖擊在壁表面上，這增加了冷卻系統(tǒng)的冷卻效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了用于增加沖擊射流的效率的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)和沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)。沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)可以包括從一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口偏移的沖擊射流撞擊腔。多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以從沖擊射流撞擊腔徑向向外延伸，從而形成沖擊射流撞擊通道的星暴圖案，并且可以由多個(gè)肋形成，每個(gè)所述肋將鄰近的沖擊射流撞擊通道分開。形成沖擊射流撞擊通道的肋可以一次或多次地分裂成多個(gè)通道，以增加滯止點(diǎn)的數(shù)量，從而增加沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻能力。肋可以充當(dāng)散熱片（fin），其增加沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻效率。所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以從沖擊射流撞擊腔徑向向外延伸并且可以形成沖擊射流撞擊通道的星暴圖案。沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)可以被用在諸如但不限于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件內(nèi)，所述部件包括導(dǎo)葉插入件、翼型前邊緣冷卻系統(tǒng)、平臺(tái)、高級(jí)過(guò)渡件（advanced transition）、聲波諧振器、環(huán)形節(jié)段等等。在至少一種實(shí)施例中，渦輪翼型可以由大體上細(xì)長(zhǎng)的中空翼型形成，其具有前邊緣、后邊緣、壓力側(cè)、吸力側(cè)、第一端部、用于支撐翼型的與第一端部大體相對(duì)的第二端部，以及內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。

內(nèi)部冷卻系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)。沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)可以由相對(duì)小的結(jié)構(gòu)（諸如微結(jié)構(gòu)）形成，以便增加沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的效率。在沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)中，沖擊射流撞擊腔可以從一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口偏移，由此沖擊射流撞擊腔由在至少三個(gè)側(cè)面上的表面限定并且包括面向沖擊孔口的開口。多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以從沖擊射流撞擊腔徑向向外延伸并且可以由多個(gè)肋形成，其中每個(gè)所述肋將鄰近的沖擊射流撞擊通道分開。所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道中的一個(gè)或多個(gè)可以被分成第一子射流撞擊通道，其從沖擊射流撞擊通道的入口徑向向外地從在第一子肋的上游端部處形成在沖擊射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。在至少一種實(shí)施例中，所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道中的每個(gè)均可以被分成第一子射流撞擊通道，其從沖擊射流撞擊通道的入口徑向向外地從在第一子肋的上游端部處形成在沖擊射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。第一子射流撞擊通道在寬度上可以比沖擊射流撞擊通道更窄。

第一子射流撞擊通道中的一個(gè)或多個(gè)可以被分成第二子射流撞擊通道，所述第二子射流撞擊通道從第一子肋的上游端部徑向向外地從在第二子肋的上游端部處形成在第一子射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。在至少一種實(shí)施例中，第一子射流撞擊通道中的每個(gè)均可以被分成第二子射流撞擊通道，其中所述第二子射流撞擊通道從第一子肋的上游端部徑向向外地從在第二子肋的上游端部處形成在第一子射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。

類似地，第二子射流撞擊通道中的一個(gè)或多個(gè)可以被分成第三子射流撞擊通道，所述第三子射流撞擊通道從第二子肋的上游端部徑向向外地從在第三子肋的上游端部處形成在第二子射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。在至少一種實(shí)施例中，第二子射流撞擊通道中的每個(gè)均可以被劃分成第三子射流撞擊通道，其中所述第三子射流撞擊通道從第二子肋的上游端部徑向向外地從在第三子肋的上游端部處形成在第二子射流撞擊通道中的滯止點(diǎn)延伸。

在至少一種實(shí)施例中，鄰近的第一子射流撞擊通道可以從第一子肋的上游端部徑向向外地合并在一起。合并的子射流撞擊通道可以將沖擊噴射冷卻流體從排氣出口排至內(nèi)部冷卻系統(tǒng)內(nèi)。

所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以由在至少三個(gè)側(cè)面上的表面限定并且可以包括面向沖擊孔口的開口。所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以由多個(gè)肋形成，其中所述肋從形成內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的一部分的表面徑向向外延伸。在另一實(shí)施例中，所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道可以由定位在形成內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的一部分的表面內(nèi)的多個(gè)沖擊射流撞擊通道形成。

所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道中的一個(gè)或多個(gè)從肋的外表面到?jīng)_擊射流撞擊通道的內(nèi)表面的深度可以從沖擊射流撞擊腔徑向向外地增加。在另一實(shí)施例中，形成所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道中的至少一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)側(cè)表面可以是非線性的。在至少一種實(shí)施例中，側(cè)表面可以由多個(gè)脊形成，每個(gè)所述脊均經(jīng)由谷彼此分開，從而形成蛇形側(cè)表面。形成沖擊射流撞擊通道的兩個(gè)側(cè)表面均可以是非線性的并且由多個(gè)脊形成，其中每個(gè)所述脊均經(jīng)由谷彼此分開，從而形成蛇形側(cè)表面。

在另一實(shí)施例中，形成沖擊射流撞擊通道的肋中的一個(gè)或多個(gè)可以具有比頂部更窄的基部，這朝向沖擊射流撞擊通道從其延伸的表面向內(nèi)引導(dǎo)沖擊冷卻流體。因而，沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻能力增加。形成多個(gè)沖擊射流撞擊通道的肋是花瓣形的，且?guī)в信c凸出的第一側(cè)面和第二側(cè)面連接的尖銳的（pointed）上游端部和下游端部。在其它實(shí)施例中，肋可以是球形的、鐘形的或者具有其它適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>

在使用期間，可以將諸如但不限于空氣的冷卻流體供應(yīng)到內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。冷卻流體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口。在冷卻流體通過(guò)沖擊孔口時(shí)，沖擊孔口形成沖擊射流，該沖擊射流通過(guò)穿過(guò)開口撞擊沖擊射流撞擊腔。沖擊射流然后轉(zhuǎn)向大約90度以沿形成沖擊射流撞擊腔的表面流動(dòng)。沖擊射流沿內(nèi)表面并且在形成沖擊射流撞擊通道的側(cè)面的肋的表面之間流入每個(gè)沖擊射流撞擊通道內(nèi)。一些冷卻流體撞擊肋的上游端部，該上游端部形成滯止點(diǎn)，這增加了沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻能力。形成沖擊射流的冷卻流體繼續(xù)以星爆圖案徑向向外流動(dòng)。冷卻流體之后在形成滯止點(diǎn)的上游端部處撞擊第一子肋并且進(jìn)入第一子射流撞擊通道。同樣地，滯止點(diǎn)增加了沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻能力。形成沖擊射流的冷卻流體繼續(xù)徑向向外流動(dòng)并且進(jìn)一步擴(kuò)散到第二子射流撞擊通道、第三子射流撞擊通道等等中。冷卻流體之后在沖擊射流撞擊通道的徑向外端部處從沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)排出。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，射流沖擊通過(guò)與壁射流一同作用而被增強(qiáng)，該壁射流是一旦射流已經(jīng)沖擊并且轉(zhuǎn)向以沿目標(biāo)壁流動(dòng)就運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離目標(biāo)中心的流動(dòng)。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，在沖擊射流撞擊通道被劃分的情況下，可以形成一個(gè)或多個(gè)附加的滯止點(diǎn)，這增強(qiáng)了系統(tǒng)的冷卻能力。因此，沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的大量滯止點(diǎn)（諸如在一種實(shí)施例中64個(gè)滯止點(diǎn)），顯著地增強(qiáng)了系統(tǒng)的冷卻能力。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的又一優(yōu)點(diǎn)在于，沖擊射流撞擊通道和子通道被構(gòu)造成在通道內(nèi)裝納沖擊射流流動(dòng)直到其從系統(tǒng)排出。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，沖擊射流撞擊通道和子通道的形狀被成形為朝向下游滯止點(diǎn)導(dǎo)引沖擊射流流動(dòng)的流動(dòng)。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的再一優(yōu)點(diǎn)在于，形成沖擊射流撞擊通道的肋的側(cè)表面可以是非線性的，并且?guī)в新∑穑栽黾記_擊噴射冷卻流體的湍流，從而增加沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的冷卻能力。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于，射流流動(dòng)通道匯聚以增加射流沖擊與隆起壁的相互作用，這增加了系統(tǒng)的湍流和冷卻效率。

下文更詳細(xì)地描述了這些和其它實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

被并入且形成本說(shuō)明書的一部分的附圖圖示了當(dāng)前公開的本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起公開了本發(fā)明的原理。

圖1是具有翼型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的透視圖，該翼型帶有在內(nèi)部冷卻系統(tǒng)中的沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)。

圖2是渦輪翼型的透視圖，并且該翼型帶有在內(nèi)部冷卻系統(tǒng)中的沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)。

圖3是在圖2中的剖切線3-3處截取的渦輪翼型的橫截面視圖。

圖4是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。

圖5是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。

圖6是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的沖擊射流撞擊通道、第一子射流撞擊通道和第二子射流撞擊通道的示意圖。

圖7是圖4的部分側(cè)視圖，其是形成沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的沖擊射流撞擊通道的肋的實(shí)施例的透視圖。

圖8是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。

圖9是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的部分透視圖，并且其中沖擊射流正撞擊沖擊射流撞擊腔。

圖10是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一部分透視圖，并且其中沖擊射流正撞擊沖擊射流撞擊腔。

圖11是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的部分側(cè)視圖，并且其中沖擊射流正撞擊沖擊射流撞擊腔并且流入沖擊射流撞擊通道、第一子射流撞擊通道內(nèi)。

圖12是肋、第一子肋、第二子肋、第三子肋或者第四子肋的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖13是肋、第一子肋、第二子肋、第三子肋或者第四子肋的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖14是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的沖擊射流撞擊通道、第一子射流撞擊通道和第二子射流撞擊通道的另一實(shí)施例的部分俯視圖。

圖15是肋、第一子肋、第二子肋、第三子肋或者第四子肋的另一實(shí)施例的橫截面視圖。

圖16是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。

圖17是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。

圖18是沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖，并且其帶有球形肋和第一子肋和鐘形第二子肋。

具體實(shí)施方式

如圖1-18所示，公開了用于增加沖擊射流18的效率的沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16。沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16可以包括從一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口22偏移的沖擊射流撞擊腔20。多個(gè)沖擊射流撞擊通道24可以從沖擊射流撞擊腔20徑向向外延伸，從而形成沖擊射流撞擊通道24的星暴圖案，并且可以由多個(gè)肋26形成，其中每個(gè)所述肋26將鄰近的沖擊射流撞擊通道24分開。可以使形成沖擊射流撞擊通道24的肋26一次或多次地分裂成多個(gè)通道24，以增加滯止點(diǎn)28的數(shù)量，從而增加沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16的冷卻能力。肋26可以充當(dāng)散熱片（fin），這增加了沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16的效率。沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16可以被用在諸如但不限于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件內(nèi)，所述部件包括導(dǎo)葉插入件、翼型前邊緣冷卻系統(tǒng)、平臺(tái)、高級(jí)過(guò)渡件、聲波諧振器、環(huán)形節(jié)段等等。

在至少一種實(shí)施例中，具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的渦輪翼型10可以包括沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16。渦輪翼型10可以由大體上細(xì)長(zhǎng)的中空翼型90形成，其具有前邊緣92、后邊緣94、壓力側(cè)96、吸力側(cè)98、第一端部100、用于支撐翼型90的與第一端部100大體上相對(duì)的第二端部102，以及內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14。

沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16可以定位在具有任意適當(dāng)形狀或構(gòu)造，并且不限于靜止渦輪導(dǎo)葉、旋轉(zhuǎn)渦輪葉片、壓縮機(jī)導(dǎo)葉或者壓縮機(jī)葉片的渦輪翼型10內(nèi)。

內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14可以包括一個(gè)或多個(gè)沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16，其由從一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口22偏移的沖擊射流撞擊腔20形成。沖擊射流撞擊腔20可以由在至少三個(gè)側(cè)面上的表面30限定并且包括面向沖擊孔口22的開口32。沖擊射流撞擊腔20可以具有任意適當(dāng)?shù)臉?gòu)造以便接收沖擊射流18并且使沖擊射流18偏轉(zhuǎn)至沖擊射流撞擊通道24的入口34內(nèi)。內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14也可以包括多個(gè)沖擊射流撞擊通道24，其從沖擊射流撞擊腔20徑向向外延伸并且由多個(gè)肋26形成，其中每個(gè)肋將鄰近的沖擊射流撞擊通道24分開。肋26在肋26的上游端部29處形成滯止點(diǎn)28。肋26的上游端部29處的滯止點(diǎn)28增加了從肋26到流動(dòng)通過(guò)沖擊射流撞擊通道24的沖擊冷卻流體的熱傳遞。所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24可以從沖擊射流撞擊腔20徑向向外延伸，從而形成沖擊射流撞擊通道24的星暴圖案。所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24由在至少三個(gè)側(cè)面上的表面39限定并且包括面向沖擊孔口22的開口41。在至少一種實(shí)施例中，內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14可以包括如圖4中所示的八個(gè)沖擊射流撞擊通道24、如圖5和圖9中所示的九個(gè)沖擊射流撞擊通道24、如圖16和圖17中所示的十八個(gè)沖擊射流撞擊通道24，或者任意其它數(shù)量的沖擊射流撞擊通道24。

沖擊射流撞擊通道24可以被多次地劃分成多個(gè)冷卻子通道以形成從沖擊射流撞擊腔20徑向向外遠(yuǎn)離地?cái)?shù)量不斷增加的通道。因而，多個(gè)沖擊射流撞擊通道24中的一個(gè)或多個(gè)可以被劃分成第一子射流撞擊通道36，其從沖擊射流撞擊通道24的入口34徑向向外地從在第一子肋42的上游端部40處形成在沖擊射流撞擊通道24中的滯止點(diǎn)38延伸。在至少一種實(shí)施例中，所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24中的每個(gè)均被劃分成第一子射流撞擊通道36，其從沖擊射流撞擊通道24的入口34徑向向外地從在第一子肋42的上游端部40處形成在沖擊射流撞擊通道24中的滯止點(diǎn)38延伸。第一子射流撞擊通道36可以被劃分成第二子射流撞擊通道44，其從第一子肋42的上游端部40徑向向外地從在第二子肋48的上游端部46處形成在第一子射流撞擊通道36中的滯止點(diǎn)38延伸。第二子射流撞擊通道36可以被劃分成第三子射流撞擊通道50，其從第二子肋48的上游端部46徑向向外地從在第三子肋56的上游端部54處形成在第二子射流撞擊通道44中的滯止點(diǎn)52延伸。

該圖案可以被重復(fù)多次。實(shí)際上，如圖16和圖17所示，沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16可以包括第四子肋58，從而形成從沖擊射流撞擊腔20徑向向外遠(yuǎn)離地?cái)?shù)量不斷增加的通道。可以針對(duì)每個(gè)沖擊射流撞擊通道24重復(fù)第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58的圖案。沖擊射流撞擊通道24中的每個(gè)均可以被劃分成第一子射流撞擊通道36，所述第一子射流撞擊通道36從第一子肋42的上游端部29徑向向外地從在第一子肋42的上游端部29處形成在沖擊射流撞擊通道24中的滯止點(diǎn)28延伸。第一子射流撞擊通道36中的每個(gè)均可以被劃分成第二子射流撞擊通道44，其從第一子肋42的上游端部40徑向向外地從在第一子肋42的上游端部40處形成在沖擊射流撞擊通道24中的滯止點(diǎn)38延伸。而且，第二子射流撞擊通道44中的每個(gè)均可以被劃分成第三子射流撞擊通道50，其從第二子肋48的上游端部46徑向向外地從在第三子肋56的上游端部54處形成在第二子射流撞擊通道44中的滯止點(diǎn)52延伸。

在至少一種實(shí)施例中，如圖6所示，第一子射流撞擊通道36在寬度上可以比沖擊射流撞擊通道24更窄。類似地，第二子射流撞擊通道44在寬度上可以比第一子射流撞擊通道36更窄。第三子射流撞擊通道50在寬度上可以比第二子射流撞擊通道44更窄。在另一實(shí)施例中，第一子射流撞擊通道36、第二子射流撞擊通道44和第三子射流撞擊通道50的寬度可以以分形關(guān)系彼此相關(guān)，諸如珊瑚型通道。

在另一實(shí)施例中，如圖8中所示，鄰近的第一子射流撞擊通道36可以從第一子肋42的上游端部40徑向向外地合并在一起。第一子肋42可以具有徑向向外增加的寬度。因而，第一子肋42可以由大體呈三角形的肋形成，并且形成沖擊射流撞擊通道24的肋26可以由大體呈橢圓形的肋形成。形成沖擊射流撞擊通道24的肋26的部分可以具有平滑側(cè)面。形成所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24和第一子射流撞擊通道36中的一個(gè)或多個(gè)的側(cè)表面39中的一個(gè)或多個(gè)可以是非線性的。側(cè)表面39中的一個(gè)或多個(gè)可以由多個(gè)脊62形成，每個(gè)所述脊62均可以經(jīng)由谷64彼此分開，從而形成蛇形側(cè)表面39。如圖8所示，形成沖擊射流撞擊通道24的兩個(gè)側(cè)表面39可以是非線性的并且由多個(gè)脊62形成，其中每個(gè)所述脊62均經(jīng)由谷64彼此分開，從而形成蛇形側(cè)表面39。第一子射流撞擊通道36的縱軸線66可以是非線性的。具體地，第一子射流撞擊通道36的縱軸線66可以是彎曲的，使得鄰近的第一子射流撞擊通道36可以從第一子射流撞擊通道36的入口37徑向向外地聯(lián)接在一起。在至少一種實(shí)施例中，沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16的寬度可以是大約10毫米，并且第一子射流撞擊通道36的寬度不小于大約395微米。第一子肋42的高度可以在一毫米至兩毫米之間。第一子肋42的上游端部40的寬度可以是大約200微米。

在至少一種實(shí)施例中，所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24可以由多個(gè)肋26形成，其中所述肋26從形成內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14的一部分的表面30徑向向外延伸。肋26可以朝向沖擊孔口22徑向向外延伸。在另一實(shí)施例中，所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24可以由定位在形成內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14的一部分的表面30內(nèi)的多個(gè)沖擊射流撞擊通道24形成。

如圖7中所示，所述沖擊射流撞擊通道24中的一個(gè)或多個(gè)從肋26的外表面68到?jīng)_擊射流撞擊通道24的內(nèi)表面70的深度可以從沖擊射流撞擊腔20徑向向外地增加。同樣地，第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58從肋26的外表面68到?jīng)_擊射流撞擊通道24的內(nèi)表面70的深度也可以從沖擊射流撞擊腔20徑向向外地增加。第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58的外表面68可以徑向向外彎曲從而形成凸出表面。在另一實(shí)施例中，沖擊射流撞擊通道24的深度可以通過(guò)以下方式增加：沖擊射流撞擊通道24的內(nèi)表面70背離第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58的外表面68彎曲，從而增加沖擊射流撞擊通道24、第一子射流撞擊通道36、第二子射流撞擊通道44、第三子射流撞擊通道50等等（如果應(yīng)用的話）的深度。

如圖13、圖15、圖18中所示，形成沖擊射流撞擊通道24的肋26中的一個(gè)或多個(gè)可以具有比頂部74更窄的基部72，這將朝向沖擊射流撞擊通道24從其延伸的表面向內(nèi)引導(dǎo)沖擊冷卻流體。肋26可以僅在形成單個(gè)沖擊射流撞擊通道24的一側(cè)的肋26的單個(gè)側(cè)面上具有更窄的基部72。在另一實(shí)施例中，肋26的兩側(cè)可以均具有比肋26的頂部74更窄的基部72。如圖15所示，肋26的橫截面視圖可以具有大體上鐘形的橫截面，由此形成肋26的側(cè)面的表面39是非線性的，諸如是彎曲的。表面39可以包括凹入和凸出的彎曲區(qū)段76、78。凸出的彎曲區(qū)段78可以被定位在從內(nèi)表面70在凹入?yún)^(qū)段76向外，以朝向內(nèi)表面70引導(dǎo)沖擊噴射冷卻流體，從而促進(jìn)增大的冷卻。第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58中的一個(gè)或多個(gè)可以具有比頂部74更窄的基部72，并且可以被構(gòu)造成如針對(duì)肋26所闡述的那樣。在另一實(shí)施例中，肋26、第一子肋42、第二子肋48、第三子肋56和第四子肋58中的一個(gè)或多個(gè)可以是球形的。

如圖16和圖17中所示，形成所述多個(gè)沖擊射流撞擊通道24的肋26可以是花瓣形的，且?guī)в信c凸出的第一側(cè)面84和第二側(cè)面86連接的尖銳的上游端部80和下游端部82。肋26和子肋42、48、56、58中的每一個(gè)均可以是從沖擊射流撞擊腔20徑向向外地比緊接著徑向向內(nèi)處的肋26或子肋42、48、56、58更小。具體地，第一子肋42的寬度或者長(zhǎng)度或者兩者可以比肋26更小。第二子肋48的寬度或者長(zhǎng)度或者兩者可以比第一子肋42更小。第三子肋56的寬度或者長(zhǎng)度或者兩者可以比第二子肋48更小。第四子肋58的寬度或者長(zhǎng)度或者兩者可以比第三子肋56更小。

在使用期間，可以將諸如但不限于空氣的冷卻流體供應(yīng)到內(nèi)部冷卻系統(tǒng)14。冷卻流體可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)沖擊孔口22。在冷卻流體通過(guò)沖擊孔口22時(shí)，沖擊孔口22形成沖擊射流18，該沖擊射流18通過(guò)穿過(guò)開口32撞擊沖擊射流撞擊腔20。沖擊射流18之后轉(zhuǎn)向大約90度以沿形成沖擊射流撞擊腔20的表面30流動(dòng)。沖擊射流18沿內(nèi)表面70并且在形成沖擊射流撞擊通道24的側(cè)面的肋26的表面39之間流入每個(gè)沖擊射流撞擊通道24內(nèi)。一些冷卻流體撞擊肋26的上游端部29，該上游端部29形成滯止點(diǎn)28，其增加了沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16的冷卻能力。形成沖擊射流18的冷卻流體繼續(xù)以星爆圖案徑向向外流動(dòng)。冷卻流體之后在形成滯止點(diǎn)38的上游端部40處撞擊第一子肋42并且進(jìn)入第一子射流撞擊通道36。同樣地，滯止點(diǎn)38也增加了沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16的冷卻能力。形成沖擊射流18的冷卻流體繼續(xù)徑向向外流動(dòng)并且進(jìn)一步擴(kuò)散到第二子射流撞擊通道44、第三子射流撞擊通道50等等內(nèi)。冷卻流體之后在沖擊射流撞擊通道24的徑向外端部處從沖擊射流撞擊通道系統(tǒng)16排出。

出于說(shuō)明、解釋和描述本發(fā)明的實(shí)施例的目的提供前文。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見到對(duì)這些實(shí)施例的改型和改造，且在不背離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以做出對(duì)這些實(shí)施例的改型和改造。