專利名稱：流體機(jī)械的冷卻構(gòu)件及其鑄造方法和有該構(gòu)件的燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被熱工質(zhì)流過的流體機(jī)械的冷卻構(gòu)件，尤其是燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片，在其可受工質(zhì)沖擊的外壁內(nèi)設(shè)冷卻通道，它沿其縱軸線可以流過冷卻流體。此外，本發(fā)明涉及帶有該冷卻構(gòu)件的燃?xì)廨啓C(jī)和鑄造該冷卻構(gòu)件的方法。
背景技術(shù)：
由雜志“Konstruktion”(Zeitschrift für Produktentwicklung undIngenieur-Werkstoffe，55，2003年，第9冊，第IW9頁)已知一種換熱管，它有沿其縱軸線延伸的位于內(nèi)部并繞主流方向旋轉(zhuǎn)的肋。這些肋用于增大管的內(nèi)表面并在流過管的介質(zhì)內(nèi)造成扭轉(zhuǎn)。由此與光滑管相比應(yīng)達(dá)到增強(qiáng)傳熱的目的。
此外，例如已知燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片設(shè)計(jì)為冷卻構(gòu)件。在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)通過燃料的燃燒產(chǎn)生的熱工質(zhì)為了產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)能量沿轉(zhuǎn)子的葉片流過。為了使葉片在高溫下得到保護(hù)，葉片借助空氣或蒸汽冷卻。為此，燃?xì)廨啓C(jī)的葉片有一個(gè)在葉身內(nèi)部的前緣區(qū)域內(nèi)延伸以及沿轉(zhuǎn)子縱向延伸的通道。在此通道內(nèi)流動(dòng)的冷卻流體冷卻熱負(fù)荷特別高的前緣。例如由DE19738065A1已知這種葉片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種燃?xì)廨啓C(jī)的冷卻構(gòu)件，它能為了提高效率有效地冷卻。此外，本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種燃?xì)廨啓C(jī)和一種鑄造冷卻構(gòu)件的方法。
上述第一個(gè)技術(shù)問題通過一種被熱工質(zhì)流過的流體機(jī)械的受冷卻構(gòu)件來解決，尤其是燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片，在其可受工質(zhì)沖擊的外壁內(nèi)設(shè)有一冷卻通道，該冷卻通道供一種冷卻流體沿其縱軸線流過，其中，在該冷卻通道中設(shè)有一裝置，它賦予流動(dòng)的冷卻流體一種扭轉(zhuǎn)，以及該用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置由至少一個(gè)設(shè)在冷卻通道內(nèi)表面上的導(dǎo)引件構(gòu)成，按照本發(fā)明，該導(dǎo)引件沿一條具有螺旋角為45°或45°以上的螺旋線延伸。
上述第二個(gè)技術(shù)問題則通過一種具有按照本發(fā)明的所述構(gòu)件的燃?xì)廨啓C(jī)以及一種用于鑄造按照本發(fā)明所述冷卻構(gòu)件的方法來解決，按照該方法，在一個(gè)具有一個(gè)可置入以構(gòu)成所述冷卻通道的型芯的鑄模中鑄造出所述構(gòu)件，其特點(diǎn)在于，在該型芯置入前，在該型芯上加工出所述導(dǎo)引件結(jié)構(gòu)和/或湍流發(fā)生元件結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明以下列認(rèn)識(shí)為出發(fā)點(diǎn)基于熱傳導(dǎo)，冷卻介質(zhì)在冷卻通道內(nèi)的流動(dòng)過程中連續(xù)被加熱并與此同時(shí)膨脹。但體積的這種連續(xù)增大不斷降低冷卻流體的流速，因此冷卻通道的下游段與上游段相比有不同的熱傳導(dǎo)。為了補(bǔ)償這種效應(yīng)，冷卻流體通過賦予扭轉(zhuǎn)而加速，以補(bǔ)償體積引起的減速。因此，通過賦予足夠大的扭轉(zhuǎn)，可以沿冷卻通道調(diào)整為均勻的熱傳導(dǎo)。通過在冷卻流體內(nèi)的扭轉(zhuǎn)達(dá)到增強(qiáng)熱傳導(dǎo)。因此構(gòu)件可以有效冷卻，這或可以利用來節(jié)省冷卻流體，或可以利用來排出更多熱量。在兩種情況下均提高冷卻效果，其結(jié)果是或通過提高熱燃?xì)鉁囟葘?dǎo)致提高效率，或通過降低構(gòu)件熱負(fù)荷導(dǎo)致提高經(jīng)濟(jì)性。
當(dāng)用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置設(shè)計(jì)為至少一個(gè)設(shè)在冷卻通道內(nèi)表面上的導(dǎo)引件時(shí)，可以在冷卻流體上施加一角動(dòng)量，導(dǎo)引件沿一條具有45°或45°以上螺旋角的螺旋線延伸。因此在冷卻流體流中在當(dāng)?shù)刭x予另一個(gè)沿冷卻通道周向的分量，它意味著繞主流方向的扭轉(zhuǎn)。
按本發(fā)明的一項(xiàng)特別有利的設(shè)計(jì)，冷卻通道按多頭螺旋的形式有多個(gè)螺旋角一致的導(dǎo)引件。由此形成一個(gè)流入冷卻通道中心的核心流，由該核心流再構(gòu)成一些橫向于主流方向定向的分流作為連續(xù)的支流。因此，所有在各導(dǎo)引件之間存在的流動(dòng)通道分段可以互相連通。沿縱軸線經(jīng)由導(dǎo)引件尖頂構(gòu)成的受控制和有效的核心流，導(dǎo)致提高熱傳導(dǎo)方面的功率值。
當(dāng)每個(gè)導(dǎo)引件以一個(gè)徑向高度伸入冷卻通道內(nèi)以及這一徑向高度小于冷卻通道直徑的二分之一時(shí)，可以在冷卻通道內(nèi)部的中央構(gòu)成中心的核心流。因此，冷卻通道在中央沒有實(shí)心的核芯。
恰當(dāng)?shù)兀總€(gè)導(dǎo)引件的徑向高度大體等于冷卻通道直徑的0.2倍。
按一項(xiàng)有利的建議，導(dǎo)引件以一個(gè)徑向高度伸入冷卻通道內(nèi)，此徑向高度沿導(dǎo)引件的螺旋形延伸過程是不同的。因此橫向于冷卻流體主流方向流動(dòng)的流入流動(dòng)通道分段內(nèi)的分流，可以與要冷卻的構(gòu)件當(dāng)?shù)氐臒崃l件滿足需要地匹配。
當(dāng)冷卻通道在其內(nèi)表面上有至少一個(gè)湍流發(fā)生元件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升熱傳導(dǎo)。尤其是當(dāng)湍流發(fā)生元件設(shè)計(jì)為橫向于導(dǎo)引件螺旋線延伸的肋，或設(shè)計(jì)為一個(gè)肋的一些對齊或錯(cuò)開的分段，或設(shè)計(jì)為榫舌時(shí)，可以達(dá)到提高熱傳導(dǎo)的目的。在冷卻流體內(nèi)通過湍流發(fā)生元件引起的渦流，同樣可以使用于在局部匹配和提升熱傳導(dǎo)。
特別有利的設(shè)計(jì)是，湍流發(fā)生元件以一個(gè)徑向高度伸入冷卻通道內(nèi)，以及此徑向高度小于導(dǎo)引件的徑向高度。因此，冷卻流體形成扭轉(zhuǎn)的分流不會(huì)受到過度的干擾。在這里，每個(gè)湍流發(fā)生元件的徑向高度大體等于冷卻通道直徑的0.1倍。
當(dāng)導(dǎo)引件的螺旋角沿冷卻通道不同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)與當(dāng)?shù)氐睦鋮s要求相匹配。因此，或多或少產(chǎn)生一個(gè)橫向于冷卻流體主流方向的分流。這可以根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)冷卻流體加速或減速，由此可以有利的方式影響外壁向冷卻流體的熱傳導(dǎo)。
按一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置的橫截面按尖角螺紋的方式、按梯形螺紋的方式、按鋸齒螺紋的方式或按圓螺紋的方式成形。
恰當(dāng)?shù)?，冷卻構(gòu)件可以是渦輪導(dǎo)向葉片、渦輪工作葉片、導(dǎo)引環(huán)或燃燒室熱屏。
特別有利的設(shè)計(jì)是，構(gòu)件是渦輪導(dǎo)向葉片或渦輪工作葉片，以及冷卻通道在葉片前緣區(qū)內(nèi)沿葉片縱向延伸。
優(yōu)選地，設(shè)在具有冷卻通道的渦輪工作葉片內(nèi)的湍流發(fā)生器僅裝備在面朝吸力側(cè)外壁的冷卻通道周緣的區(qū)域或部分內(nèi)。通過轉(zhuǎn)子和與之共同運(yùn)動(dòng)的渦輪工作葉片的旋轉(zhuǎn)，在冷卻通道內(nèi)流動(dòng)的冷卻流體中出現(xiàn)二次流，它們導(dǎo)致沿冷卻通道的周緣從葉片材料向冷卻流體不同的在通道方面的熱傳導(dǎo)。在面朝渦輪工作葉片壓力側(cè)外壁的冷卻通道周緣區(qū)內(nèi)，通過所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致有比面朝吸力側(cè)外壁的區(qū)域內(nèi)更高的流線密度(并因而更高的冷卻流體壓力)，所以在通道方面與吸力側(cè)的外壁相比，壓力側(cè)的外壁得到更好的冷卻。但是渦輪葉片的吸力側(cè)外壁基于熱燃?xì)饫@流遭受比壓力側(cè)外壁更高的溫度。因此在渦輪工作葉片中與壓力側(cè)外壁相比希望吸力側(cè)外壁賦予不同的更強(qiáng)的冷卻?？紤]到這一要求，有利地將湍流發(fā)生器僅設(shè)在面朝吸力側(cè)外壁的通道周緣區(qū)內(nèi)。由此，在此部位可以達(dá)到比迄今更強(qiáng)的在通道方面的熱傳導(dǎo)。
此外，為了按鑄造工藝借助鑄模制造構(gòu)件，本發(fā)明建議在鑄造時(shí)制造用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置，為此在一個(gè)為構(gòu)成冷卻通道應(yīng)置入鑄模內(nèi)的型芯中在其置入前，加工出相應(yīng)的導(dǎo)引件結(jié)構(gòu)和/或湍流發(fā)生元件結(jié)構(gòu)。


下面借助

本發(fā)明。其中圖1表示在前緣區(qū)有冷卻通道的渦輪葉片；圖2表示通過具有冷卻通道的渦輪葉片葉身的剖面；圖3表示用于帶有導(dǎo)引件和渦流發(fā)生元件的冷卻構(gòu)件的冷卻通道；圖4表示用于燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室具有冷卻通道的燃燒室熱屏；圖5表示用于燃?xì)廨啓C(jī)流動(dòng)通道有冷卻通道的導(dǎo)向環(huán)；以及圖6表示按本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)。
具體實(shí)施例方式
燃?xì)廨啓C(jī)及其工作方式是眾所周知的。圖6表示一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)11，包括壓氣機(jī)13、燃燒室15和透平單元17，它們沿燃?xì)廨啓C(jī)11的轉(zhuǎn)子19彼此相繼。在燃?xì)廨啓C(jī)11的轉(zhuǎn)子19上連接工作機(jī)械，例如發(fā)電機(jī)(未表示)。
不僅在壓氣機(jī)13內(nèi)而且在透平單元17中，都彼此相繼地分別在葉片環(huán)21、25內(nèi)裝備導(dǎo)向葉片23和工作葉片27。
在燃?xì)廨啓C(jī)11運(yùn)行時(shí)，空氣L被壓氣機(jī)13吸入并壓縮。壓縮空氣接著供入燃燒室，以及在添加燃料B的情況下燃燒為熱的工質(zhì)A。在透平單元17中熱工質(zhì)A在工作葉片27上膨脹作功，工作葉片27驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子19，以及轉(zhuǎn)子傳動(dòng)壓氣機(jī)13和驅(qū)動(dòng)圖中未表示的工作機(jī)械。
在這里，透平單元17的導(dǎo)向葉片23和工作葉片27用一種冷卻流體KF，例如空氣或蒸汽冷卻，使它們能耐受在那里存在的熱工質(zhì)A的溫度。一個(gè)這種導(dǎo)向葉片23作為冷卻構(gòu)件28表示在圖1中。導(dǎo)向葉片23沿葉片軸線29彼此相繼地有葉根31、平臺(tái)區(qū)33和葉身35。葉身35包括壓力側(cè)外壁36和吸力側(cè)外壁38從前緣37向出口邊39延伸。在前緣37的區(qū)域內(nèi)設(shè)一個(gè)平行于葉片軸線29延伸的冷卻通道41，在其內(nèi)表面設(shè)伸入冷卻通道41中的導(dǎo)引件43。
圖2表示通過渦輪葉片葉身35的剖面，此渦輪葉片可以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向葉片23或工作葉片27。在前緣37的區(qū)域內(nèi)設(shè)直徑D的冷卻通道41。按四頭螺旋形式的四個(gè)導(dǎo)引件43伸入冷卻通道41中。直徑D由冷卻通道橫截面的一個(gè)可以再分為分段的邊界描述，它屬于一個(gè)與冷卻通道橫截面面積相同的圓。
導(dǎo)引件43的橫截面朝冷卻通道41中心49的方向類似于鋸齒螺紋逐漸成尖的。按另一種方案，導(dǎo)引件的橫截面也可以是梯形、三角形。
圖3表示有一個(gè)處于螺旋線44上的導(dǎo)引件43的冷卻通道41。在這里冷卻流體KF的主流方向沿冷卻通道41的縱軸線45延伸。導(dǎo)引件43的螺旋線44相對于每個(gè)垂直于縱軸線45的平面有一個(gè)等于或大于45°的螺旋角S。此外，導(dǎo)引件43以一個(gè)徑向高度h1伸入橫截面圓形的冷卻通道41內(nèi)，徑向高度的數(shù)量級為直徑D的0.2倍。圖3還表示了橫向于導(dǎo)引件43的螺旋線44延伸的肋狀或榫舌狀湍流發(fā)生元件47，它沿徑向的高度h2小于導(dǎo)引件43的徑向高度，尤其數(shù)量級為直徑D的0.1倍。
在燃?xì)廨啓C(jī)11運(yùn)行時(shí)，渦輪葉片的葉身35被工質(zhì)A繞流。為了冷卻熱負(fù)荷特別高的外壁36、38，冷卻流體KF，例如壓縮空氣，沿縱軸線45的方向流過冷卻通道41。導(dǎo)引件43賦予冷卻流體KF一個(gè)橫向于主流方向，尤其沿周向定向的流動(dòng)分量。由此造成一個(gè)流動(dòng)到中心49內(nèi)的被扭轉(zhuǎn)的核心流，它繞冷卻通道41的縱軸線45旋轉(zhuǎn)。如此在冷卻流體KF上施加的角動(dòng)量，可使核心流朝冷卻通道41的外邊緣流入窩狀的流動(dòng)通道分段50中。由此達(dá)到的冷卻流體更好地?cái)噭?dòng)，一方面導(dǎo)致均勻冷卻效果，以及另一方面導(dǎo)致加強(qiáng)從外壁向冷卻流體KF的熱傳導(dǎo)。因此實(shí)現(xiàn)渦輪葉片前緣37更有效的冷卻。
業(yè)已證實(shí)圖示的設(shè)計(jì)應(yīng)用在工作葉片27中是特別有利的，因?yàn)楣ぷ魅~片27隨同轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)并因而使冷卻流體KF受離心力作用。按螺紋螺旋的形式繞卷的肋狀導(dǎo)引件43，造成冷卻流體KF橫向于主流方向定向的扭轉(zhuǎn)狀運(yùn)動(dòng)，所以這些也稱為二次流的分流使熱傳導(dǎo)的有效性得到提高。因此可以節(jié)省冷卻空氣以提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率。取代降低冷卻空氣流量，通過改善當(dāng)?shù)氐臒醾鲗?dǎo)以及加強(qiáng)通過冷卻流體的散熱，可以允許提高熱工質(zhì)A的溫度，其結(jié)果是同樣導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)11提高效率。
在這里，導(dǎo)引件43的徑向高度h1可以沿冷卻通道41的周緣和/或長度增大和減小地延伸，從而可以獲得不同大小的橫向分流。湍流發(fā)生元件47設(shè)在工作葉片27冷卻通道41部分圓周上的流動(dòng)通道分段50中，這些分段沿轉(zhuǎn)子19的旋轉(zhuǎn)方向可認(rèn)定是屬于冷卻流體流內(nèi)在當(dāng)?shù)貕毫^低的冷卻通道41周緣的超前部段，換句話說，湍流發(fā)生元件47被設(shè)在冷卻通道41面朝吸力側(cè)外壁38(見圖2)的那一側(cè)上。
隨著扭轉(zhuǎn)增強(qiáng)，冷卻流體流的體積流量變小，與此同時(shí)冷卻流體流量和激勵(lì)熱傳導(dǎo)的當(dāng)?shù)赝牧髟鰪?qiáng)。冷卻效果的湍流激勵(lì)，在當(dāng)?shù)赝ㄟ^在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)超前的通道側(cè)上有目的地安置湍流發(fā)生元件47，通過在肋結(jié)構(gòu)區(qū)內(nèi)的流動(dòng)導(dǎo)引得到支持，從而減小了離心力場對冷卻流體流的熱傳導(dǎo)不利的遙控作用，以及導(dǎo)致當(dāng)?shù)販囟忍荻鹊钠絼蚧透纳频椭芷谄谔匦浴?br> 圖4表示燃燒室熱屏55作為燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)冷卻構(gòu)件28。燃燒室熱屏55有一個(gè)可受熱工質(zhì)沖擊的外壁36a，其中設(shè)多個(gè)用于冷卻它的冷卻通道41。為了在流過冷卻通道41的冷卻流體KF內(nèi)造成角動(dòng)量，通道41按四頭螺旋的方式各設(shè)計(jì)有四個(gè)導(dǎo)引件43。
圖5表示燃?xì)廨啓C(jī)11的轉(zhuǎn)子19和固定在轉(zhuǎn)子上的工作葉片27。沿工作葉片27的工質(zhì)A流動(dòng)方向相鄰地設(shè)一導(dǎo)向葉片23。工作葉片27的葉身35沿徑向的外端處，導(dǎo)向環(huán)61與葉尖52互相對置。導(dǎo)向環(huán)61構(gòu)成透平單元17流動(dòng)通道沿徑向?qū)ν獾倪吔纭榱死鋮s導(dǎo)向環(huán)61的外壁36b設(shè)多個(gè)冷卻通道41，其中可以流入冷卻流體KF，在這里多個(gè)導(dǎo)引件43賦予冷卻流體KF一角動(dòng)量或扭轉(zhuǎn)。
同樣可以在燃燒室熱屏55和/或?qū)颦h(huán)61的冷卻通道圓周區(qū)內(nèi)使用湍流發(fā)生器47，它與可供入熱燃?xì)獾耐獗诰嚯x最近地彼此對置。
類似于圖2，按圖5在工作葉片27內(nèi)在前緣37區(qū)中設(shè)冷卻通道41，其中導(dǎo)引件43賦予冷卻流體KF一種扭轉(zhuǎn)。在冷卻通道43沿徑向處于遠(yuǎn)外部的區(qū)域65內(nèi)，螺旋線44的螺旋角S與沿徑向在里面的區(qū)域67相比增大，其結(jié)果是導(dǎo)致冷卻流體KF加速。因此，可以做到有針對性地影響冷卻流體KF的流速和熱傳導(dǎo)。
冷卻構(gòu)件28，尤其是工作葉片27，眾所周知通過鑄造工藝制造。在這種情況下有利地將用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置，亦即導(dǎo)引件43和必要時(shí)湍流發(fā)生元件，在鑄造時(shí)便已經(jīng)顧及，為此在一個(gè)應(yīng)置入鑄模內(nèi)以形成冷卻通道用的型芯上在其置入前加工出相應(yīng)的導(dǎo)引件結(jié)構(gòu)和/或湍流發(fā)生元件結(jié)構(gòu)。
同樣可以設(shè)想，通過一種適用的蝕刻法或借助一種分兩步的加工工藝如螺紋鉆孔法在實(shí)心葉片內(nèi)制成所述肋狀導(dǎo)引件43。
權(quán)利要求
1.一種被熱工質(zhì)(A)流過的流體機(jī)械的受冷卻構(gòu)件(28)，尤其是燃?xì)廨啓C(jī)(11)的渦輪葉片，在其可受工質(zhì)(A)沖擊的外壁(36、38)內(nèi)設(shè)有一冷卻通道(41)，該冷卻通道(41)供一種冷卻流體(KF)沿其縱軸線(45)流過，其中，在該冷卻通道(41)中設(shè)有一裝置，它賦予流動(dòng)的冷卻流體(KF)一種扭轉(zhuǎn)，以及該用于賦予扭轉(zhuǎn)的裝置由至少一個(gè)設(shè)在冷卻通道(41)內(nèi)表面上的導(dǎo)引件(43)構(gòu)成，其特征為該導(dǎo)引件(43)沿一條具有螺旋角(S)為45°或45°以上的螺旋線(44)延伸。
2.按照權(quán)利要求1所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述冷卻通道(41)按多頭螺旋的形式有多個(gè)螺旋角(S)一致的導(dǎo)引件(43)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)件(28)，其特征為每個(gè)導(dǎo)引件(43)以一個(gè)徑向高度(h1)伸入冷卻通道(41)內(nèi)，這一徑向高度(h1)比冷卻通道(41)直徑(D)的二分之一小。
4.按照權(quán)利要求3所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述導(dǎo)引件(43)的徑向高度(h1)大體是冷卻通道(41)直徑(D)的0.2倍。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述導(dǎo)引件(43)以一個(gè)徑向高度(h1)伸入冷卻通道(41)內(nèi)，此徑向高度(h1)沿導(dǎo)引件(43)的螺旋狀延伸路徑是不同的。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述冷卻通道(41)在其內(nèi)表面上有至少一個(gè)湍流發(fā)生元件(47)。
7.按照權(quán)利要求6所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述湍流發(fā)生元件(47)設(shè)計(jì)為橫向于，尤其是垂直于所述導(dǎo)引件(43)的螺旋線(44)延伸的肋。
8.按照權(quán)利要求6所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述湍流發(fā)生元件(47)以一個(gè)徑向高度(h2)伸入冷卻通道(41)內(nèi)，這一徑向高度(h2)小于所述導(dǎo)引件(43)的徑向高度(h1)。
9.按照權(quán)利要求8所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述湍流發(fā)生元件(47)的徑向高度(h2)大體是冷卻通道(41)直徑(D)的0.1倍。
10.按照權(quán)利要求1至4所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述螺旋角(S)沿冷卻通道(41)是不同的。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為所述用于賦予冷卻流體扭轉(zhuǎn)的裝置的橫截面按尖角螺紋的方式，按梯形螺紋的方式，按鋸齒螺紋的方式或按圓螺紋的方式成形。
12.按照權(quán)利要求1至11之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為該構(gòu)件是渦輪導(dǎo)向葉片、渦輪工作葉片、導(dǎo)向環(huán)(41)或燃燒室熱屏(55)。
13.按照權(quán)利要求1至12之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為在渦輪導(dǎo)向葉片或渦輪工作葉片的情況下，所述冷卻通道(41)在葉片前緣(37)的區(qū)域內(nèi)沿葉片縱向(29)延伸。
14.按照權(quán)利要求6至13之一所述的構(gòu)件(28)，其特征為在渦輪工作葉片的情況下，所述設(shè)在冷卻通道(41)內(nèi)的湍流發(fā)生器(47)僅設(shè)置在面朝吸力側(cè)外壁(38)的所述冷卻通道周緣的區(qū)域內(nèi)。
15.一種具有按照權(quán)利要求1至14之一所述構(gòu)件(28)的燃?xì)廨啓C(jī)(11)。
16.一種用于鑄造按照權(quán)利要求1至15之一所述冷卻構(gòu)件(28)的方法，其中，在一個(gè)具有一個(gè)可置入以構(gòu)成所述冷卻通道(41)的型芯的鑄模中鑄造出所述構(gòu)件(28)，其特征為在該型芯置入前，在該型芯上加工出所述導(dǎo)引件結(jié)構(gòu)和/或湍流發(fā)生元件結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種被熱工質(zhì)(A)流過的流體機(jī)械的受冷卻構(gòu)件(28)，尤其是燃?xì)廨啓C(jī)(11)的渦輪葉片，在其可受工質(zhì)(A)沖擊的外壁(36、38)內(nèi)設(shè)有一冷卻通道(41)，該冷卻通道(41)可供一種冷卻流體(KF)沿其縱軸線(45)流過。為了更加有效地冷卻燃?xì)廨啓C(jī)的該構(gòu)件，建議，在冷卻通道(41)中設(shè)一種賦予流動(dòng)的冷卻流體(KF)一扭轉(zhuǎn)的裝置。
文檔編號(hào)B22C9/22GK1727643SQ20051008476
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者于爾根·德爾曼, 格諾特·蘭 申請人:西門子公司