本公開涉及用于在渦輪發(fā)動機的工作流體路徑中使用的翼型。
背景技術(shù):
如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那樣,渦輪發(fā)動機包括葉片和導(dǎo)葉。所述葉片和導(dǎo)葉包括翼型,所述翼型具有吸力側(cè)、壓力側(cè)、前緣和后緣。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在看到翼型的時刻,吸力側(cè)、壓力側(cè)、前緣和后緣的位置就將變得立即顯而易見。比如,作為一般的經(jīng)驗法則,至少對于旨在被用于亞音速應(yīng)用的翼型,能夠聲明的是,翼型在壓力側(cè)上是凹入形,且在吸力側(cè)上是凸出形。前緣和后緣連接壓力側(cè)和吸力側(cè)。對于所提供的用于亞音速和跨音速應(yīng)用的翼型的情形,當相比于后緣時,前緣呈現(xiàn)相對更大的半徑,同時后緣成形為帶有顯著地更小的半徑,或甚至被成形為實際上鋒利的邊緣。
當流體圍繞翼型從前緣流動到后緣時,壓力側(cè)上的壓力高于吸力側(cè)上的壓力,這在靜止導(dǎo)葉的情形中引起所需要的流動偏轉(zhuǎn),且在旋轉(zhuǎn)葉片的情形中額外地導(dǎo)致驅(qū)動力,或者更一般地說,導(dǎo)致渦輪發(fā)動機中的能量轉(zhuǎn)換。在翼型處不希望的效果是在翼型的尖端上從壓力側(cè)到吸力側(cè)的流動。那些流動不只僅僅構(gòu)成泄漏流動,而且如將理解的那樣在尖端區(qū)域中減小壓力側(cè)上的壓力、增大吸力側(cè)上的壓力,且因此損害能量轉(zhuǎn)換的有效性。此外,沿翼型的翼展寬度的壓力梯度可導(dǎo)致另外的不規(guī)則流動模式,且因此誘發(fā)額外的損失。
雖然使用有圍帶的葉片可提供補救,但是出于各種原因,有圍帶的葉片的使用經(jīng)常不可行。從本領(lǐng)域中已知用以減少翼型尖端上的泄漏流動的許多嘗試,其集中在減小翼型尖端上的間隙,和/或密封布置的提供上,所有嘗試均具有減小泄漏質(zhì)量流動的目標。不言而喻的是,僅無接觸的密封布置是可行的,且因此在沒有圍帶的葉片的情況下不能完全避免翼型尖端流動。
us7,118,329和us2015/0292335公開了一種用于在渦輪發(fā)動機的工作流體路徑中使用的翼型,該翼型沿翼展寬度方向從基底延伸到尖端。翼型呈現(xiàn)吸力側(cè)、壓力側(cè)、前緣和后緣。翼型包括翼型氣動主體,該氣動主體包括吸力側(cè)表面、壓力側(cè)表面、前緣、后緣和尖端,氣動主體的所述尖端具有尖端橫截面和包圍尖端橫截面的橫截面輪廓。邊緣安置在氣動主體的尖端處,且從氣動主體的尖端延伸到翼型的尖端,并且進一步沿循壓力側(cè)、吸力側(cè)上的所述橫截面輪廓,且在翼型的前緣上延伸。邊沿恰好延伸到后緣。邊沿界定在翼型的尖端處開放的尖端腔,且邊緣還在翼型的后緣處開放,使得尖端腔在翼型的后緣處開放。尖端腔因此與設(shè)在翼型的后緣處(即低壓區(qū))的流體流體連通。因此,從壓力側(cè)流動且分別在翼型尖端上或者朝向翼型尖端流動的流體因此被吸入尖端腔,且在后緣處被排放。應(yīng)當注意的是,邊沿是薄壁結(jié)構(gòu)構(gòu)件,具體地當在燃氣渦輪發(fā)動機的膨脹渦輪中使用時,其會暴露于高溫流體流。此外,當在內(nèi)燃燃氣渦輪發(fā)動機中使用時,邊緣暴露于煙道氣體流。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本公開的目的是提供上文提及的類型的改進的翼型。在更具體的方面,目的是提供一種翼型,其被設(shè)計為提供尖端泄漏流動對翼型效率的減少的影響。在又更具體的方面,將提供翼型以減少無意的尖端泄漏流動對翼型性能和效率的影響。
這由在權(quán)利要求1中描述的主題實現(xiàn)。
所公開的主題的其它效果和優(yōu)勢,不論是否明確地提及,都將根據(jù)下文提供的公開變得顯而易見。
相應(yīng)地,公開的是一種用于在渦輪發(fā)動機的工作流體路徑中使用的翼型,該翼型沿翼展寬度方向從基底延伸到尖端。翼型的基底可大體附接到葉片腳部,或者可設(shè)有用于將其附接到葉片腳部構(gòu)件的附接器件。在某些實施例中,渦輪發(fā)動機可以是燃氣渦輪發(fā)動機,且在更具體的實施例中,可以是重型燃氣渦輪發(fā)動機。翼型可旨在被用于在膨脹渦輪中使用。翼型呈現(xiàn)吸力側(cè)、壓力側(cè)、前緣和后緣。翼型包括翼型氣動主體,氣動主體包括吸力側(cè)表面、壓力側(cè)表面、前緣、后緣和尖端,氣動主體的所述尖端具有尖端橫截面和包圍尖端橫截面的橫截面輪廓。應(yīng)當注意的是,在該方面,翼型和翼型氣動主體兩者都不需要是分立式構(gòu)件。翼型可以是葉片裝置構(gòu)件的一體部分。翼型氣動主體是翼型構(gòu)件的一體部分,或者翼型的一體部分,其相應(yīng)地可以是葉片裝置構(gòu)件的一體部分。翼型氣動主體將被理解為是呈現(xiàn)氣動形狀的翼型構(gòu)件的部段或者葉片裝置構(gòu)件的部段,包括:吸力側(cè)表面、壓力側(cè)表面、前緣和后緣,其影響壓力側(cè)和吸力側(cè)之間的壓力差的積累,連同流動偏離和/或驅(qū)動轉(zhuǎn)子的關(guān)聯(lián)的力。在該方面,葉片裝置構(gòu)件可以是用于靜止導(dǎo)葉排的葉片裝置構(gòu)件以及用于旋轉(zhuǎn)葉片排的葉片裝置構(gòu)件。翼型可相應(yīng)地是旨在用于用作用于導(dǎo)葉的靜止翼型的翼型以及旨在用于用作用于旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)翼型的翼型。翼型可以比如以平行于翼展寬度方向的扭轉(zhuǎn)軸線扭轉(zhuǎn)。如將容易地理解的那樣,在某些實施例中,氣動主體可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的、在氣動主體的外表面上向外開放的任何類型的內(nèi)部冷卻劑管道和/或冷卻劑排放孔口。邊沿安置在氣動主體的尖端處,且從氣動主體的尖端延伸到翼型的尖端,并且進一步在壓力側(cè)、吸力側(cè)上沿循所述橫截面輪廓,且在翼型的前緣上延伸。具體地,邊沿可恰好延伸到后緣。邊沿界定在翼型的尖端處開放的尖端腔,且邊沿還在翼型的后緣處開放,使得尖端腔在翼型的后緣處開放。尖端腔因此與設(shè)在翼型的后緣處(即,低壓區(qū))的流體流體連通。因此,從壓力側(cè)流動且分別在翼型尖端上或者朝向翼型尖端流動的流體因此被吸入尖端腔,且在后緣處被排放。來自壓力側(cè)的流體因此至少部分地(如果不是全部地)被防止在尖端上流動到吸力側(cè)。因此會不完全防止壓力側(cè)上的流體的損耗,但是,所述流體不能夠?qū)ξ?cè)產(chǎn)生影響,或者至少所述影響很大程度地被減小。包括排放孔口的至少一個流體管道通過所述排放孔口向外開放到尖端腔的底部上。所述管道可以具體地與氣動主體的內(nèi)部流體連通,且可以比如被設(shè)為冷卻劑管道。至少一個流體管道被設(shè)置、布置和配置為薄膜冷卻管道,且可更具體地被布置和配置成以從前緣指向后緣的速度分量排放冷卻劑。應(yīng)當理解的是,由排放孔口的形狀確定薄膜冷卻劑管道的排放特性,具體地冷卻劑排放軌跡。在這種程度上假定本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉薄膜冷卻的原理和當設(shè)置薄膜冷卻劑排放管道和孔口時所服從的規(guī)則。至少部分地與尖端腔中的主要流動方向一致的、排放的冷卻劑的所述取向幫助維持冷卻劑薄膜處于尖端腔的底部上。在更具體的方面中,設(shè)置至少一個薄膜冷卻管道,使得冷卻劑的流動被引導(dǎo)至界定尖端腔的邊沿的內(nèi)表面。因此,實現(xiàn)邊沿的冷卻。此外,帶有指向尖端腔的開放端的速度分量的排放的冷卻劑支持在尖端腔中設(shè)置在后緣處排放的流動。
在另一方面,設(shè)置至少兩個薄膜冷卻管道,其中,至少一個薄膜冷卻管道被設(shè)置成朝向設(shè)置在吸力側(cè)上的邊沿的部段引導(dǎo)冷卻劑流動,以及至少一個薄膜冷卻管道被設(shè)置成朝向設(shè)置在翼型的壓力側(cè)上的邊沿的部段引導(dǎo)冷卻劑流動。
將進一步理解和應(yīng)當被認為是不證自明的是,邊沿的外部表面設(shè)有到氣動主體的外表面的連續(xù)、平滑和無縫的過渡。
在某些實施例中,當從構(gòu)成氣動主體的外表面的延伸部的外表面和界定尖端腔的內(nèi)表面測量時,邊沿的厚度在后緣處比在前緣處更小。這導(dǎo)致邊沿的優(yōu)異的氣動性質(zhì),并且其中,在翼型的后緣處設(shè)置分離邊緣。
在另外的情形中,至少一個第一流體管道設(shè)有位于距邊沿第一距離處的第一排放孔口,且至少一個第二流體管道設(shè)有相比于第一流體管道的第一排放孔口位于距邊沿更大的距離處的第二排放孔口。在某些示例性實施例中,至少一個第一流體管道的排放孔口定位成鄰近邊沿,且可更具體地被定位成在翼型的吸力側(cè)上鄰近邊沿??梢哉绲谝涣黧w管道那樣設(shè)置第二流體管道以將薄膜冷卻劑排放到尖端腔的底表面上,且可以將第二流體管道布置成滿足類似的條件,即,以與尖端腔中的主要流動方向一致地指向的至少一個速度分量排放冷卻劑流動。
根據(jù)又更加具體的實施例,至少一個第一流體管道的第一排放孔口以圓筒形幾何形狀成形,且至少一個第二流體管道的第二排放孔口是扇形孔口。相應(yīng)地理解的是,在傾斜的第一流體管道的情況中,相應(yīng)的排放孔口在尖端腔的底部上呈現(xiàn)橢圓幾何形狀。將理解的是,扇形排放孔口非常適合在尖端腔的底部的表面上提供低沖擊冷卻劑薄膜,同時可設(shè)置第一流體管道的非扇形排放孔口從而以沿邊沿的增強的速度分量排放冷卻劑,以便從邊沿腔內(nèi)側(cè)提供邊沿的冷卻。
根據(jù)又一方面,至少一個另外的邊沿冷卻劑管道可設(shè)有排放孔口,該排放孔口在氣動主體的尖端區(qū)域中且鄰近邊沿設(shè)在氣動主體的外輪廓上。所述至少一個另外的邊沿冷卻劑管道設(shè)有相應(yīng)排放孔口的一定幾何形狀,從而促進冷卻劑在翼型的外表面上的排放,其中冷卻劑包括指向翼型的尖端以及指向后緣的速度分量,或者更一般地說,如果根據(jù)翼型設(shè)計的預(yù)期提供入射流,則沿循沿翼型的外輪廓的流體的流動。因此設(shè)置至少一個另外的邊沿冷卻劑管道以遍及邊沿的外表面分散冷卻劑。因此,邊沿的兩個側(cè)向表面均由薄膜冷卻來冷卻。邊沿因此甚至被更強烈地冷卻,且甚至更可靠地避免邊沿的過熱。在更具體的實施例中,所述另外的排放孔口可以是扇形。在某些實施例中,所述至少另外的邊沿冷卻劑管道可以設(shè)有相應(yīng)的排放孔口,其位于翼型的壓力側(cè)上和/或在前緣區(qū)域中。冷卻劑或更一般地來說,從至少一個另外的邊沿冷卻劑管道排放的流體還可被用于提供額外的氣動阻擋層,以防工作流體在邊沿上從翼型的壓力側(cè)流動且流動到翼型的尖端區(qū)域。另外地,至少一個另外的邊沿冷卻劑管道可在氣動主體的尖端區(qū)域中且鄰近前緣的區(qū)域中的邊沿設(shè)置在氣動主體的外輪廓上。因此,在其中存在相對高壓的翼型的區(qū)域中,由設(shè)置在邊沿的外周向區(qū)上的冷卻劑實現(xiàn)邊沿的冷卻,因此同時提供額外屏蔽以防泄漏流動,同時在低壓力側(cè)上,可從尖端腔內(nèi)通過至少一個第一流體管道提供冷卻。
如上文所指示的那樣,在某些實施例中,至少一個第一流體管道或多個第一流體管道可設(shè)有位于尖端腔內(nèi)側(cè)且鄰近吸力側(cè)的邊沿部段的相應(yīng)排放孔口,因此實現(xiàn)吸力側(cè)上的邊沿的冷卻。在更具體的實施例中,至少一個另外的邊沿冷卻劑管道或多個另外的邊沿冷卻劑管道可設(shè)有位于壓力側(cè)上和/或在尖端區(qū)域中翼型的前緣區(qū)域的相應(yīng)排放孔口。參考上文提及的排放軌跡。因此,實現(xiàn)壓力側(cè)上的邊沿的冷卻,同時提供額外的氣動屏蔽以防工作流體泄漏。
在某些實施例中,至少在翼型的后緣區(qū)域中,分別安置或布置在翼型的中弧線的相對側(cè)上的邊沿的兩個部段從氣動主體的尖端叉開到翼型的尖端,使得從后緣觀察的翼型上的視圖類似于郁金香形、杯形,或者結(jié)合后緣幾何上大致y形。這一方面用以在狹窄的后緣處提供尖端腔的增強的排放橫截面。另一方面,這種幾何形狀也可以用以為泄漏流動提供另一障礙,因為其需要用于在壓力和吸力側(cè)中的任一者和翼型的尖端區(qū)域之間經(jīng)過的任何流體的放大的流動偏轉(zhuǎn)。
然而,可設(shè)置的是,至少在前緣區(qū)域中,邊沿至少基本上平行于翼型的翼展寬度方向從氣動主體的尖端延伸到翼型的尖端。這還可用于增強翼型的總體氣動性質(zhì)。
還可設(shè)置的是,由氣動主體的尖端表面提供尖端腔的底部。也就是說,換言之,氣動主體包括尖端表面,其在尖端處或朝向翼型的尖端界定氣動主體。至于邊沿,所述邊沿界定尖端腔,從氣動主體的尖端延伸到翼型的尖端且沿氣動主體的橫截面輪廓延伸,特別適當?shù)氖窃O(shè)置氣動主體的尖端表面作為邊沿的底部,即,設(shè)置尖端腔朝向翼型的基底的界限。
從翼型尖端到尖端腔的底部的距離構(gòu)成尖端腔的深度。在某些實施例中,可設(shè)置的是,從翼型的尖端到腔的底部測量的尖端腔的深度在后緣處比在前緣處更小。在某些更具體的實施例中,尖端腔的深度從前緣到后緣連續(xù)地減小。
在所公開的主題的又一方面中,可設(shè)置尖端腔,使得垂直于翼型的中弧線取得的尖端腔的橫截面面積從前緣和后緣之間的一定位置且沿分別朝向后緣或者尖端腔的排放開口的范圍縮窄。更具體地,可設(shè)置尖端腔,使得在后緣處且垂直于中弧線截取的尖端腔的后緣橫截面面積是分別在翼型弦線長度或中弧線范圍的50%處且垂直于中弧線取得的尖端腔的中心橫截面面積的60%或更小。這可具體地在成型邊沿或尖端腔的底部或者相應(yīng)地組合地成型兩者時實現(xiàn)。在相應(yīng)地成形尖端腔的橫截面時,可控制在其中流動和在后緣處排放的流體流動的速度,和相應(yīng)地邊沿腔中的靜壓力。這允許用于被納入尖端腔內(nèi)的流體的吸力強度的控制,根據(jù)某些方面,這可以被調(diào)整,使得一方面至少基本上所有來自翼型的壓力側(cè)且在鄰近翼型的尖端設(shè)置的間隙中的尖端泄漏流動被排至尖端腔內(nèi),同時避免過度地增強來自壓力側(cè)的流體的損耗。
進一步公開的是用于渦輪發(fā)動機的葉片裝置構(gòu)件,該葉片裝置構(gòu)件包括腳部和至少一個翼型,翼型沿翼展寬度方向從基底延伸到尖端,基底連接到葉片裝置構(gòu)件的腳部,其中,翼型是如上所述的翼型。應(yīng)當理解的是,腳部包括附接特征,以便將葉片裝置構(gòu)件附接到渦輪發(fā)動機的定子或轉(zhuǎn)子。葉片裝置構(gòu)件可包括附接到腳部的單個翼型,或者可包括附接到公共腳部的多個翼型。至少一個翼型和腳部可被設(shè)置成與彼此一體化,但是在其它情形中可以被設(shè)置為分離構(gòu)件,且葉片裝置構(gòu)件可相應(yīng)地是從至少一個翼型構(gòu)件和腳部構(gòu)件組裝的葉片裝置構(gòu)件。
進一步公開的是渦輪發(fā)動機,其包括如上文所公開的至少一個葉片裝置構(gòu)件和/或翼型。渦輪發(fā)動機可具體地是燃氣渦輪發(fā)動機,且葉片裝置構(gòu)件和/或翼型可更具體地被設(shè)在燃氣渦輪發(fā)動機的膨脹渦輪中。
應(yīng)當理解的是,在如上文所使用的背景中,“至少一個”元件或構(gòu)件的具體陳述公開了單個元件或構(gòu)件的存在以及多個元件或構(gòu)件的存在。
應(yīng)當理解的是,上文中所公開的特征和實施例可以彼此組合。將進一步理解的是,在本公開和要求保護的主題的范圍內(nèi)能夠預(yù)想到對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯和顯而易見的另外得到實施例。
附圖說明
現(xiàn)在借助于在附圖中示出的選定示例性實施例更詳細地解釋本公開的主題。附圖示出:
圖1是根據(jù)本公開的翼型的尖端區(qū)域的第一視圖;
圖2是根據(jù)本公開的翼型的尖端區(qū)域的第二視圖;
圖3是根據(jù)本公開的翼型的尖端的俯視圖,其概括繪出示例性冷卻布置的細節(jié);以及
圖4是繪出示例性冷卻布置的另外的細節(jié)的另一視圖。
應(yīng)當理解的是,附圖是高度示意性的,且出于理解和描述的簡易性,可能已經(jīng)省略對于教導(dǎo)的目的而言不需要的細節(jié)。還應(yīng)當理解的是,附圖僅示出選定的、說明性實施例,且未示出的實施例可仍然在本文所公開的和/或要求保護的主題的范圍內(nèi)。
具體實施方式
圖1描繪根據(jù)上文描述的翼型的尖端區(qū)域。翼型1沿翼展寬度方向從基底延伸到尖端,其中翼展寬度方向由箭頭s標記,而且翼型的基底在當前描繪中未示出。翼型1大體包括氣動主體2,且還包括前緣4、后緣5、凹入形壓力側(cè)和凸出形吸力側(cè)。壓力側(cè)和吸力側(cè)不由附圖標記標記,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,其在附圖中的位置將變得容易地顯而易見。大體上能夠說,圖1提供從前緣、壓力側(cè)和翼型的尖端觀察的視圖。氣動主體2包括尖端,其由尖端表面6限定。在從尖端且平行于翼展寬度方向的取向觀察的視圖中,氣動主體2呈現(xiàn)包圍氣動主體的尖端的橫截面輪廓。如變得容易地顯而易見的那樣,所述橫截面輪廓包括壓力側(cè)輪廓線、吸力側(cè)輪廓線、前緣點和后緣輪廓。邊沿3從氣動主體的尖端延伸到翼型的尖端且沿氣動主體的尖端處的所述橫截面輪廓延伸。邊沿的外部表面設(shè)有到氣動主體的外表面的連續(xù)、平滑和無縫的過渡。邊沿在翼型的后緣處開放。邊沿因此界定尖端腔7,其朝向翼型的尖端且在后緣處開放,且尖端腔7還由氣動主體的尖端表面6界定,因此尖端表面6同時限定尖端腔7的底部。如將理解的那樣,當根據(jù)預(yù)期在渦輪發(fā)動機中使用時,翼型的尖端被置放成與對應(yīng)元件相對。由于對應(yīng)元件和翼型的尖端在渦輪發(fā)動機的操作期間執(zhí)行相對運動的事實,在翼型的尖端和對應(yīng)元件之間設(shè)置間隙。能夠聲明的是,尖端腔7提供在后緣處開放的管道。在其中使用翼型1的渦輪發(fā)動機的操作期間,某一尖端泄漏流動將無意地從翼型的壓力側(cè)出現(xiàn),且通過形成在翼型的尖端和上文提及的對應(yīng)元件之間的間隙。由于尖端腔7與翼型的外部在后緣處流體連通,因此所述泄漏流動至少部分地被吸入尖端腔7內(nèi)且在后緣處被排放。來自壓力側(cè)的泄漏流動可因此不(或僅其小部分)到達吸力側(cè)和在吸力側(cè)上誘發(fā)壓力梯度,這與二次流動潛在地相關(guān)聯(lián)。
參考圖2,提供在翼型1的尖端區(qū)域上的從尖端、吸力側(cè)和后緣5觀察的視圖。邊沿的后緣區(qū)域34和35分別設(shè)置在翼型的吸力側(cè)和壓力側(cè)上,且沿從氣動主體的尖端到翼型的尖端的方向叉開。邊沿的前緣部段31至少基本上平行于翼展寬度方向延伸。由于后緣邊沿部段34和35的相互叉開,因此在翼型尖端區(qū)域上從后緣觀察的視圖類似于大體的y形、郁金香形或杯形。如從構(gòu)成氣動主體的外表面的延伸的外表面和界定尖端腔的內(nèi)表面測量的邊沿的寬度在后緣部段34和35中分別比在前緣部段31、吸力側(cè)部段32和壓力側(cè)部段33中更小。如變得顯而易見的那樣,尖端腔7可被認為是基本上沿翼型的中弧線延伸且在后緣處與翼型的外部流體連通的管道。垂直于中弧線且在后緣處取得的排放橫截面b小于垂直于中弧線且在翼型弦線長度的近似50%處取得的橫截面a。比如,b中的橫截面面積是a中的橫截面面積的百分之六十或更少。因此,沿從前緣到后緣的方向通過尖端腔7的流體流動朝向后緣加速。因此,如果流體在后緣處從尖端腔7被排放,則尖端腔7中的靜壓力在前緣區(qū)域中比在后緣處更高??梢砸环矫嬉驗檫呇刂辽俳频匮匮硇蜌鈩又黧w的總體輪廓,因此從最大型件厚度(profilethickness)的位置到后緣縮窄尖端腔7的范圍而實現(xiàn)橫截面的所述變化。橫截面的所述變化可進一步因為從翼型的尖端到尖端腔7的底部6測量的尖端腔的深度在后緣處比在尖端腔的其它區(qū)域中更小而實現(xiàn)。
參考圖3和4,圖示了用于冷卻邊沿的薄膜冷卻孔的示例性布置。圖3示出到翼型1的尖端上的視圖。在吸力側(cè)上鄰近邊沿3在尖端腔7的底部6中設(shè)置包括第一排放孔口8的第一流體管道。第一流體管道與氣動主體的內(nèi)部流體連通,該氣動主體的內(nèi)部包括本領(lǐng)域技術(shù)人員大體熟悉的類型的內(nèi)部冷卻配置。第一流體管道在當前情形中是大體圓筒形的流體管道,且作為圓筒形管道在底部6上終止。流體管道被設(shè)置成關(guān)于尖端腔7的底部6的表面傾斜,以便以平行于尖端腔的底部的速度分量在尖端腔7的底部6處排放冷卻劑。第一排放孔口8因此在尖端腔7的底部6上表現(xiàn)為橢圓。從第一排放孔口8排放的冷卻劑用于冷卻尖端腔的底部6以及吸力側(cè)上的邊沿。進一步地,包括扇形第二排放孔口9的第二流體管道設(shè)置在底部6上。第二流體管道與氣動主體的內(nèi)部流體連通。第二流體管道可以是圓筒形,但是也可以呈現(xiàn)其它適當?shù)膸缀涡螤?。設(shè)置扇形第二排放孔口9和第二流體管道,以便為排放流動提供取向為尖端腔7中的流體的主要流動方向的下游的速度分量,所述主要流動方向如所提及的那樣,指向后緣且至少基本上沿循中弧線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將借由描述容易地理解,從排放孔口8、9排放的冷卻劑也將遍及邊沿的內(nèi)表面被分散,且實現(xiàn)邊沿3的冷卻。來自第二排放孔口9的排放流動在所示出的情形的一些中還取向成包括額外的速度分量。在該情形中定位成更接近后緣5的第二排放孔口也以指向翼型的壓力側(cè)的速度分量排放排放流動。應(yīng)當理解的是,向外開放到尖端腔的底部6上的第二流體管道還可關(guān)于底部的表面以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式適當?shù)貎A斜,以支持預(yù)想的排放方向。
圖4描繪另外的邊沿冷卻孔口10,其設(shè)置在翼型的外部上且被成形為以便以排放軌跡排放流體流動,其中排放軌跡具有沿循在渦輪發(fā)動機中翼型的預(yù)期使用時圍繞翼型的流體流動的流線以及朝向翼型的尖端兩者取向的分量。另外的邊沿冷卻孔口10設(shè)置在翼型的壓力側(cè)上且處于前緣區(qū)域中。另外的邊沿冷卻孔口是鄰近邊沿3設(shè)置的另外的邊沿冷卻劑管道的排放孔口,其以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的方式,與設(shè)置在氣動主體內(nèi)側(cè)的冷卻劑管道流體連通。設(shè)置另外的邊沿冷卻孔口和相關(guān)的冷卻劑管道,以便在前緣區(qū)域中和在壓力側(cè)上提供邊沿3的薄膜冷卻。
關(guān)于上文,假定本領(lǐng)域技術(shù)人員完全熟悉薄膜冷卻的原理和當設(shè)置旨在用于薄膜冷卻目的的流體管道和排放孔口時將服從的規(guī)則。
雖然已經(jīng)借助于示例性實施例解釋了本公開的主題,但是應(yīng)當理解的是,這些不以任何方式旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍。將理解的是,權(quán)利要求覆蓋在本文中未明確地示出或者公開的實施例,且偏離以執(zhí)行本公開的教導(dǎo)的示例性模式公開的那些實施例的實施例將仍然被權(quán)利要求所覆蓋。
附圖標記列表
1翼型
2翼型的氣動主體
3邊沿
4前緣
5后緣
6氣動主體的尖端表面;尖端腔的底部
7尖端腔
8第一排放孔口
9第二排放孔口
10另外的邊沿冷卻孔口
31邊沿的前緣部段
32邊沿的吸力側(cè)部段
33邊沿的壓力側(cè)部段
34邊沿的后緣部段,安置在吸力側(cè)上
35邊沿的后緣部段,安置在壓力側(cè)上
a垂直于中弧線取得的尖端腔的中心橫截面
b垂直于中弧線取得的尖端腔的后緣橫截面
s翼展寬度方向