燃?xì)鉁u輪噴嘴后緣圓角的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及燃?xì)鉁u輪構(gòu)件(例如噴嘴節(jié)段)，并且更特別地涉及渦輪翼型件。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮機(jī)，壓縮機(jī)對(duì)燃燒器提供加壓空氣，在燃燒器中，空氣與燃料混合且被點(diǎn)燃，用于產(chǎn)生熱的燃燒氣體。這些氣體向下游流到至少一個(gè)渦輪，渦輪從氣體中抽取能量，以對(duì)壓縮機(jī)提供功率并提供有用功。渦輪通常包括固定渦輪噴嘴，隨后是渦輪轉(zhuǎn)子。
[0003]渦輪噴嘴包括一排沿周向并排的噴嘴節(jié)段，各個(gè)噴嘴節(jié)段包括一個(gè)或多個(gè)固定翼型件形狀的導(dǎo)葉，其安裝在內(nèi)部帶節(jié)段和外部帶節(jié)段之間，從而限定用于將熱氣流引導(dǎo)到渦輪轉(zhuǎn)子中的平臺(tái)。各個(gè)導(dǎo)葉包括壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁，壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁在前緣和后緣處連接。翼型件區(qū)段典型地具有寬大的鈍前緣，其在吸力側(cè)上具有從前緣過(guò)渡到變薄的后緣部分的高曲率區(qū)域。
[0004]變薄的后緣部分上的應(yīng)力(例如熱應(yīng)力)可在其與平臺(tái)連接處對(duì)后緣部分引起不期望的問(wèn)題，這可顯著減少噴嘴節(jié)段的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)示例性但非限制性方面涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴節(jié)段。噴嘴節(jié)段包括具有內(nèi)部平臺(tái)的弓形內(nèi)部端壁，以及從內(nèi)部平臺(tái)朝向弓形外部端壁向外延伸的翼型件本體。翼型件本體包括在翼型件本體的前緣和后緣之間延伸的相對(duì)的壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁，以及結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一內(nèi)部圓角。第一內(nèi)部圓角具有高度,其中，翼型件本體包括在翼型件本體的后緣處結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一后緣圓角。第一后緣圓角具有大于第一內(nèi)部圓角的高度的高度。
[0006]公開(kāi)的技術(shù)的另一個(gè)示例性但非限制性方面涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴節(jié)段。噴嘴節(jié)段包括具有內(nèi)部平臺(tái)的弓形內(nèi)部端壁、具有外部平臺(tái)的弓形外部端壁，以及從內(nèi)部平臺(tái)向外以及從外部平臺(tái)向內(nèi)延伸的翼型件本體。翼型件本體包括在翼型件本體的前緣和后緣之間延伸的相對(duì)的壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁，以及在翼型件本體的后緣處結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一后緣圓角，其中，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部平臺(tái)和外部平臺(tái)之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的至少5%。另外，翼型件本體的后緣沿著翼型件本體的跨度在局部成弓形，以便沿翼型件本體的徑向方向形成彎曲結(jié)構(gòu)。
[0007]方案1:一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴節(jié)段，包括:
弓形內(nèi)部端壁，其具有內(nèi)部平臺(tái)；以及
翼型件本體，其從內(nèi)部平臺(tái)朝向弓形外部端壁向外延伸，翼型件本體包括在翼型件本體的前緣和后緣之間延伸的相對(duì)的壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁，
翼型件本體包括結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一內(nèi)部圓角，第一內(nèi)部圓角具有高度，以及翼型件本體包括在翼型件本體的后緣處結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一后緣圓角，第一后緣圓角具有大于第一內(nèi)部圓角的高度的高度。
[0008]方案2:根據(jù)方案I的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一內(nèi)部圓角沿著翼型件本體的圓周延伸，并且連接到翼型件本體的后緣處的第一后緣圓角上，使得第一后緣圓角設(shè)置在第一內(nèi)部圓角的相對(duì)的端部部分之間。
[0009]方案3:根據(jù)方案2的噴嘴節(jié)段，其特征在于，翼型件本體的后緣沿著翼型件本體的跨度在局部成弓形。
[0010]方案4:根據(jù)方案3的噴嘴節(jié)段，其特征在于，翼型件本體的后緣和內(nèi)部平臺(tái)之間的連接相對(duì)于通過(guò)在周向上離連接最遠(yuǎn)的沿著后緣的點(diǎn)的沿徑向延伸的線偏移。
[0011]方案5:根據(jù)方案I的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部端壁和外部端壁之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的至少5%。
[0012]方案6:根據(jù)方案5的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部端壁和外部端壁之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的至少10%。
[0013]方案7:根據(jù)方案6的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部端壁和外部端壁之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的大約15%。
[0014]方案8:根據(jù)方案I的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的寬度在第一后緣圓角的高度的80%至300%的范圍內(nèi)。
[0015]方案9:根據(jù)方案8的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的寬度在后緣圓角的高度的130%至225%的范圍內(nèi)。
[0016]方案10:根據(jù)方案I的噴嘴節(jié)段，其特征在于，弓形外部端壁具有外部平臺(tái)，
其中，翼型件本體從外部平臺(tái)向內(nèi)延伸，翼型件本體包括結(jié)合到外部平臺(tái)中的第二外部圓角，第二外部圓角具有高度，以及
其中，翼型件本體包括在翼型件本體的后緣處結(jié)合到外部平臺(tái)中的第二后緣圓角，第二后緣圓角具有大于第二外部圓角的高度的高度。
[0017]方案11: 一種燃?xì)鉁u輪,包括:
用以產(chǎn)生高溫氣體流的燃燒器區(qū)段；以及由高溫氣體流驅(qū)動(dòng)的渦輪區(qū)段，
其中，渦輪區(qū)段包括方案I的噴嘴節(jié)段。
[0018]方案12: —種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴節(jié)段，包括:
弓形內(nèi)部端壁，其具有內(nèi)部平臺(tái)；
弓形外部端壁，其具有外部平臺(tái)；以及
從內(nèi)部平臺(tái)向外以及從外部平臺(tái)向內(nèi)延伸的翼型件本體，翼型件本體包括在翼型件本體的前緣和后緣之間延伸的相對(duì)的壓力端壁和吸力側(cè)壁，
翼型件本體包括在翼型件本體的后緣處結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一后緣圓角，
其中，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部平臺(tái)和外部平臺(tái)之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的至少5%，以及
其中，翼型件本體的后緣沿著翼型件本體的跨度在局部成弓形，以便沿翼型件本體的徑向方向形成彎曲結(jié)構(gòu)。
[0019]方案13:根據(jù)方案12的噴嘴節(jié)段，其特征在于，翼型件本體的后緣和內(nèi)部平臺(tái)之間的連接相對(duì)于通過(guò)在周向上離連接最遠(yuǎn)的沿著后緣的點(diǎn)的沿徑向延伸的線偏移。
[0020]方案14:根據(jù)方案13的噴嘴節(jié)段，其特征在于，連接偏移在內(nèi)部平臺(tái)和外部平臺(tái)之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的3-6%的范圍內(nèi)的距離。
[0021]方案15:根據(jù)方案12的噴嘴節(jié)段，其特征在于，翼型件本體包括結(jié)合到內(nèi)部平臺(tái)中的第一內(nèi)部圓角，第一內(nèi)部圓角具有高度，并且第一后緣圓角的高度大于第一內(nèi)部圓角的高度。
[0022]方案16:根據(jù)方案15的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一內(nèi)部圓角沿著翼型件本體的圓周延伸，并且在翼型件本體的后緣處連接到第一后緣圓角上，使得第一后緣圓角設(shè)置在第一內(nèi)部圓角的相對(duì)的端部部分之間。
[0023]方案17:根據(jù)方案12的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部端壁和外部端壁之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的至少10%。
[0024]方案18:根據(jù)方案17的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的高度是內(nèi)部端壁和外部端壁之間的翼型件本體的總徑向長(zhǎng)度的大約15%。
[0025]方案19:根據(jù)方案12的噴嘴節(jié)段，其特征在于，第一后緣圓角的寬度在第一后緣圓角的高度的80%至300%的范圍內(nèi)。
[0026]方案20: —種燃?xì)鉁u輪，包括:
用以產(chǎn)生高溫氣體流的燃燒器區(qū)段；以及由高溫氣體流驅(qū)動(dòng)的渦輪區(qū)段，
其中，渦輪區(qū)段包括方案12的噴嘴節(jié)段。
【附圖說(shuō)明】
[0027]附圖有利于理解此技術(shù)的各種示例。在這樣的圖中:
圖1是根據(jù)公開(kāi)的技術(shù)的示例的渦輪噴嘴節(jié)段的透視圖；
圖2是沿著圖1中的線2-2得到的橫截面圖；
圖3是圖1的噴嘴節(jié)段的導(dǎo)葉的后緣的局部透視圖；
圖4是在內(nèi)部端壁附近的圖3的導(dǎo)葉的后緣部分的局部側(cè)視圖；
圖5是根據(jù)公開(kāi)的技術(shù)的示例具有成弓形的后緣部分的導(dǎo)葉的后緣的局部透視圖；以及
圖6是根據(jù)公開(kāi)的技術(shù)的示例在外部端壁附近的導(dǎo)葉的后緣部分的局部側(cè)視圖。
[0028]部件列表 10噴嘴節(jié)段 12導(dǎo)葉
14前緣 16后緣 18根部 20尖部 22壓力側(cè)壁 24吸力側(cè)壁 26外部端壁 28外部平臺(tái) 30內(nèi)部端壁 32內(nèi)部平臺(tái) 34高曲率區(qū)段 36前部部分 38吸力側(cè)壁的后部部分 40吸力側(cè)壁的喉部 42壓力側(cè)壁的后部部分 50內(nèi)部圓角 60后緣圓角 dl內(nèi)部圓角的高度 d2后緣圓角的高度 d3后緣圓角的寬度 d4偏移 rl曲率半徑 B過(guò)渡點(diǎn)
C后緣圓角的端點(diǎn) dl’內(nèi)部圓角的高度 d2’后緣圓角的高度 d3’后緣圓角的寬度 rl’曲率半徑 B’過(guò)渡點(diǎn)
C’后緣圓角的端點(diǎn)。