公开(公告)号：US20120269647A1

公开(公告)日：2012-10-25

申请号：US13090294

申请日：2011-04-20

申请人： Paul H. Vitt ,  David A. Kemp ,  Ching-Pang Lee ,  John J. Marra

发明人： Paul H. Vitt ,  David A. Kemp ,  Ching-Pang Lee ,  John J. Marra

IPC分类号： F01D5/18

CPC分类号： F01D5/186 ,  F01D5/188 ,  F05D2250/30 ,  F05D2260/221 ,  F05D2260/941

摘要： An airfoil in a gas turbine engine includes an outer wall and an inner wall. The outer wall includes a leading edge, a trailing edge opposed from the leading edge in a chordal direction, a pressure side, and a suction side. The inner wall is coupled to the outer wall at a single chordal location and includes portions spaced from the pressure and suction sides of the outer wall so as to form first and second gaps between the inner wall and the respective pressure and suction sides. The inner wall defines a chamber therein and includes openings that provide fluid communication between the respective gaps and the chamber. The gaps receive cooling fluid that provides cooling to the outer wall as it flows through the gaps. The cooling fluid, after traversing at least substantial portions of the gaps, passes into the chamber through the openings in the inner wall.

摘要翻译： 燃气涡轮发动机中的翼型件包括外壁和内壁。 外壁包括前缘，从前缘朝向方向相对的后缘，压力侧和吸力侧。 内壁在单个弦位置处联接到外壁，并且包括与外壁的压力和吸力侧隔开的部分，以便在内壁和相应的压力和吸力侧之间形成第一和第二间隙。 内壁在其中限定一个室，并且包括在相应间隙和室之间提供流体连通的开口。 间隙接收冷却流体，当其流过间隙时，向外壁提供冷却。 冷却流体在穿过至少大部分间隙之后通过内壁中的开口进入腔室。

公开(公告)号：US09011077B2

公开(公告)日：2015-04-21

申请号：US13090294

申请日：2011-04-20

申请人： Paul H. Vitt ,  David A. Kemp ,  Ching-Pang Lee ,  John J. Marra

发明人： Paul H. Vitt ,  David A. Kemp ,  Ching-Pang Lee ,  John J. Marra

IPC分类号： F01D5/18

CPC分类号： F01D5/186 ,  F01D5/188 ,  F05D2250/30 ,  F05D2260/221 ,  F05D2260/941

摘要： An airfoil in a gas turbine engine includes an outer wall and an inner wall. The outer wall includes a leading edge, a trailing edge opposed from the leading edge in a chordal direction, a pressure side, and a suction side. The inner wall is coupled to the outer wall at a single chordal location and includes portions spaced from the pressure and suction sides of the outer wall so as to form first and second gaps between the inner wall and the respective pressure and suction sides. The inner wall defines a chamber therein and includes openings that provide fluid communication between the respective gaps and the chamber. The gaps receive cooling fluid that provides cooling to the outer wall as it flows through the gaps. The cooling fluid, after traversing at least substantial portions of the gaps, passes into the chamber through the openings in the inner wall.

摘要翻译： 燃气涡轮发动机中的翼型件包括外壁和内壁。 外壁包括前缘，从前缘朝向方向相对的后缘，压力侧和吸力侧。 内壁在单个弦位置处联接到外壁，并且包括与外壁的压力和吸力侧隔开的部分，以便在内壁和相应的压力和吸力侧之间形成第一和第二间隙。 内壁在其中限定一个室，并且包括在相应间隙和室之间提供流体连通的开口。 间隙接收冷却流体，当其流过间隙时，向外壁提供冷却。 冷却流体在穿过至少大部分间隙之后通过内壁中的开口进入腔室。

公开(公告)号：US08721291B2

公开(公告)日：2014-05-13

申请号：US13180578

申请日：2011-07-12

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Stephen R. Williamson ,  Matthew D. Montgomery ,  Chander Prakash ,  Melissa Harris

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Stephen R. Williamson ,  Matthew D. Montgomery ,  Chander Prakash ,  Melissa Harris

IPC分类号： F01D5/14

CPC分类号： F01D5/081 ,  F01D5/141 ,  F05D2240/81 ,  F05D2270/17

摘要： In a gas turbine engine, a flow directing member includes a platform supported on a rotor and includes a radially facing endwall and at least one axially facing axial surface extending radially inwardly from a junction with the endwall. The flow directing member further includes an airfoil extending radially outwardly from the endwall and a fluid flow directing feature. The fluid flow directing feature includes a groove extending axially into the axial surface. The groove has a radially inner groove end and a radially outer groove end, wherein the outer groove end defines an axially extending notch in the junction between the axial surface and the endwall and forms an opening in the endwall for directing a cooling fluid to the endwall.

摘要翻译： 在燃气涡轮发动机中，流动引导构件包括支撑在转子上的平台，并且包括径向面向的端壁和至少一个轴向面向轴向表面，该轴向表面从与所述端壁的连接处径向向内延伸。 导流构件还包括从端壁径向向外延伸的翼型件和流体流动引导构件。 流体流动导向特征包括轴向延伸到轴向表面的凹槽。 凹槽具有径向内槽端部和径向外槽端部，其中外槽端部在轴向表面和端壁之间的连接处限定轴向延伸的凹口，并在端壁中形成开口，用于将冷却流体引导到端壁 。

公开(公告)号：US08926283B2

公开(公告)日：2015-01-06

申请号：US13688411

申请日：2012-11-29

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Eric Schroeder

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Eric Schroeder

IPC分类号： F01D11/00 ,  F01D5/14 ,  F01D11/02

CPC分类号： F01D5/141 ,  F01D5/145 ,  F01D11/001 ,  F01D11/02

摘要： A gas turbine engine, including: a plurality of blades (60) assembled into an annular row of blades and partly defining a hot gas path (26) and a cooling fluid path (24), wherein the cooling fluid path extends from a rotor cavity (22) to the hot gas path; an angel wing assembly (99) disposed on a side (74) of a base (76) of the row of blades; and pumping features (130) distributed about the angel wing assembly configured to impart, at a narrowest gap (42) of the cooling fluid path, motion to a flow of cooling fluid flowing there through. The plurality of pumping features, the angel wing assembly, and the base of the row of blades are effective to produce a helical motion to the flow of cooling fluid as it enters the hot gas path.

摘要翻译： 一种燃气涡轮发动机，包括：多个叶片（60），其组装成环形叶片的叶片并且部分地限定热气体路径（26）和冷却流体路径（24），其中冷却流体路径从转子腔 （22）到热气路径; 设置在所述一排叶片的基部（76）的侧面（74）上的天使翼组件（99） 以及围绕天使翼组件分布的泵送特征（130），其被配置为在冷却流体路径的最窄间隙（42）处施加对流过其的冷却流体流的运动。 多个泵送特征，天使翼组件和叶片排的基部有效地在冷却流体进入热气体路径时产生螺旋运动。

公开(公告)号：US20140147250A1

公开(公告)日：2014-05-29

申请号：US13688411

申请日：2012-11-29

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Eric Schroeder

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Eric Schroeder

IPC分类号： F01D5/14

CPC分类号： F01D5/141 ,  F01D5/145 ,  F01D11/001 ,  F01D11/02

摘要： A gas turbine engine, including: a plurality of blades (60) assembled into an annular row of blades and partly defining a hot gas path (26) and a cooling fluid path (24), wherein the cooling fluid path extends from a rotor cavity (22) to the hot gas path; an angel wing assembly (99) disposed on a side (74) of a base (76) of the row of blades; and pumping features (130) distributed about the angel wing assembly configured to impart, at a narrowest gap (42) of the cooling fluid path, motion to a flow of cooling fluid flowing there through. The plurality of pumping features, the angel wing assembly, and the base of the row of blades are effective to produce a helical motion to the flow of cooling fluid as it enters the hot gas path.

摘要翻译： 一种燃气涡轮发动机，包括：多个叶片（60），其组装成环形叶片的叶片并且部分地限定热气体路径（26）和冷却流体路径（24），其中冷却流体路径从转子腔 （22）到热气路径; 设置在所述一排叶片的基部（76）的侧面（74）上的天使翼组件（99） 以及围绕天使翼组件分布的泵送特征（130），其被配置为在冷却流体路径的最窄间隙（42）处施加对流过其的冷却流体流的运动。 多个泵送特征，天使翼组件和叶片排的基部有效地在冷却流体进入热气体路径时产生螺旋运动。

公开(公告)号：US20130017095A1

公开(公告)日：2013-01-17

申请号：US13180578

申请日：2011-07-12

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Stephen R. Williamson ,  Matthew D. Montgomery ,  Chander Prakash ,  Melissa Harris

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Paul H. Vitt ,  Stephen R. Williamson ,  Matthew D. Montgomery ,  Chander Prakash ,  Melissa Harris

IPC分类号： F01D5/14

CPC分类号： F01D5/081 ,  F01D5/141 ,  F05D2240/81 ,  F05D2270/17

摘要： In a gas turbine engine, a flow directing member includes a platform supported on a rotor and includes a radially facing endwall and at least one axially facing axial surface extending radially inwardly from a junction with the endwall. The flow directing member further includes an airfoil extending radially outwardly from the endwall and a fluid flow directing feature. The fluid flow directing feature includes a groove extending axially into the axial surface. The groove has a radially inner groove end and a radially outer groove end, wherein the outer groove end defines an axially extending notch in the junction between the axial surface and the endwall and forms an opening in the endwall for directing a cooling fluid to the endwall.

摘要翻译： 在燃气涡轮发动机中，流动引导构件包括支撑在转子上的平台，并且包括径向面向的端壁和至少一个轴向面向轴向表面，该轴向表面从与所述端壁的连接处径向向内延伸。 导流构件还包括从端壁径向向外延伸的翼型件和流体流动引导构件。 流体流动导向特征包括轴向延伸到轴向表面的凹槽。 凹槽具有径向内槽端部和径向外槽端部，其中外槽端部在轴向表面和端壁之间的连接处限定轴向延伸的凹口，并在端壁中形成开口，用于将冷却流体引导到端壁 。

公开(公告)号：US20150003973A1

公开(公告)日：2015-01-01

申请号：US13930482

申请日：2013-06-28

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, Jr. ,  John J. Marra ,  Christian X. Campbell

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, Jr. ,  John J. Marra ,  Christian X. Campbell

IPC分类号： F01D11/02 ,  F01D5/18

CPC分类号： F01D11/02 ,  F01D5/082 ,  F01D5/18 ,  F01D5/187 ,  F01D11/04 ,  F05D2260/14

摘要： An outer rim seal arrangement (10), including: an annular rim (70) centered about a longitudinal axis (30) of a rotor disc (31), extending fore and having a fore-end (72), an outward-facing surface (74), and an inward-facing surface (76); a lower angel wing (62) extending aft from a base of a turbine blade (22) and having an aft end (64) disposed radially inward of the rim inward-facing surface to define a lower angel wing seal gap (80); an upper angel wing (66) extending aft from the turbine blade base and having an aft end (68) disposed radially outward of the rim outward-facing surface to define a upper angel wing seal gap (80, 82); and guide vanes (100) disposed on the rim inward-facing surface in the lower angel wing seal gap. Pumping fins (102) may be disposed on the upper angel wing seal aft end in the upper angel wing seal gap.

摘要翻译： 外缘密封装置（10），包括：以转子盘（31）的纵向轴线（30）为中心的环形边缘（70），其在前面延伸并具有前端（72），面向外的表面 （74）和面向内的表面（76）; 从天线叶片（22）的底部向后延伸的下部天使翼（62），并且具有设置在所述边缘向内相对表面的径向内侧的后端（64），以限定下部天使翼密封间隙（80）; 从所述涡轮叶片基部向后延伸的上天使翼（66），并且具有设置在所述轮缘朝外的表面的径向外侧的后端（68），以限定上天使翼密封间隙（80,82）; 以及设置在下天使翼密封间隙中的边缘向内表面上的导向叶片（100）。 抽吸翼（102）可以设置在上天使翼密封间隙中的上天使翼密封后端。

公开(公告)号：US20130156579A1

公开(公告)日：2013-06-20

申请号：US13766909

申请日：2013-02-14

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, JR. ,  John J. Marra

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, JR. ,  John J. Marra

IPC分类号： F01D5/18 ,  F01D25/12

CPC分类号： F01D5/187 ,  F01D5/082 ,  F01D5/143 ,  F01D9/065 ,  F01D11/001 ,  F01D25/12 ,  F02C7/12 ,  F05D2240/127

摘要： A gas turbine engine including: an ambient-air cooling circuit (10) having a cooling channel (26) disposed in a turbine blade (22) and in fluid communication with a source (12) of ambient air: and an pre-swirler (18), the pre-swirler having: an inner shroud (38); an outer shroud (56); and a plurality of guide vanes (42), each spanning from the inner shroud to the outer shroud. Circumferentially adjacent guide vanes (46, 48) define respective nozzles (44) there between. Forces created by a rotation of the turbine blade motivate ambient air through the cooling circuit. The pre-swirler is configured to impart swirl to ambient air drawn through the nozzles and to direct the swirled ambient air toward a base of the turbine blade. The end walls (50, 54) of the pre-swirler may be contoured.

摘要翻译： 一种燃气涡轮发动机，包括：环境空气冷却回路（10），其具有设置在涡轮机叶片（22）中并与环境空气源（12）流体连通的冷却通道（26）;以及预旋流器 18），所述预旋转器具有：内罩（38）; 外护罩（56）; 以及多个导向叶片（42），每个导向叶片从内护罩跨越到外护罩。 周向相邻的导向叶片（46,48）在其间限定相应的喷嘴（44）。 通过涡轮叶片的旋转产生的力通过冷却回路激励环境空气。 预旋流器被配置为对通过喷嘴抽吸的环境空气赋予涡流，并且将旋转的环境空气引导到涡轮叶片的基部。 预旋转器的端壁（50,54）可以是轮廓。

公开(公告)号：US09017014B2

公开(公告)日：2015-04-28

申请号：US13930482

申请日：2013-06-28

申请人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, Jr. ,  John J. Marra ,  Christian X. Campbell

发明人： Ching-Pang Lee ,  Kok-Mun Tham ,  Eric Schroeder ,  Jamie Meeroff ,  Samuel R. Miller, Jr. ,  John J. Marra ,  Christian X. Campbell

IPC分类号： F01D11/08 ,  F01D25/12 ,  F01D11/02 ,  F01D5/18

CPC分类号： F01D11/02 ,  F01D5/082 ,  F01D5/18 ,  F01D5/187 ,  F01D11/04 ,  F05D2260/14

摘要： An outer rim seal arrangement (10), including: an annular rim (70) centered about a longitudinal axis (30) of a rotor disc (31), extending fore and having a fore-end (72), an outward-facing surface (74), and an inward-facing surface (76); a lower angel wing (62) extending aft from a base of a turbine blade (22) and having an aft end (64) disposed radially inward of the rim inward-facing surface to define a lower angel wing seal gap (80); an upper angel wing (66) extending aft from the turbine blade base and having an aft end (68) disposed radially outward of the rim outward-facing surface to define a upper angel wing seal gap (80, 82); and guide vanes (100) disposed on the rim inward-facing surface in the lower angel wing seal gap. Pumping fins (102) may be disposed on the upper angel wing seal aft end in the upper angel wing seal gap.

摘要翻译： 外缘密封装置（10），包括：以转子盘（31）的纵向轴线（30）为中心的环形边缘（70），其在前面延伸并具有前端（72），面向外的表面 （74）和面向内的表面（76）; 从天线叶片（22）的底部向后延伸的下部天使翼（62），并且具有设置在所述边缘向内相对表面的径向内侧的后端（64），以限定下部天使翼密封间隙（80）; 从所述涡轮叶片基部向后延伸的上天使翼（66），并且具有设置在所述轮缘朝外的表面的径向外侧的后端（68），以限定上天使翼密封间隙（80,82）; 以及设置在下天使翼密封间隙中的边缘向内表面上的导向叶片（100）。 抽吸翼（102）可以设置在上天使翼密封间隙中的上天使翼密封后端。

公开(公告)号：US08894367B2

公开(公告)日：2014-11-25

申请号：US12884464

申请日：2010-09-17

申请人： Ching-Pang Lee ,  Nan Jiang ,  John J. Marra ,  Ronald J. Rudolph

发明人： Ching-Pang Lee ,  Nan Jiang ,  John J. Marra ,  Ronald J. Rudolph

IPC分类号： F01D5/18

CPC分类号： F01D5/18 ,  F01D5/187 ,  F05D2250/181 ,  F05D2250/60 ,  F05D2250/611 ,  F05D2250/70 ,  F05D2250/711 ,  F05D2250/712 ,  F05D2260/2212 ,  F05D2260/22141

摘要： Multi-scale turbulation features, including first turbulators (46, 48) on a cooling surface (44), and smaller turbulators (52, 54, 58, 62) on the first turbulators. The first turbulators may be formed between larger turbulators (50). The first turbulators may be alternating ridges (46) and valleys (48). The smaller turbulators may be concave surface features such as dimples (62) and grooves (54), and/or convex surface features such as bumps (58) and smaller ridges (52). An embodiment with convex turbulators (52, 58) in the valleys (48) and concave turbulators (54, 62) on the ridges (46) increases the cooling surface area, reduces boundary layer separation, avoids coolant shadowing and stagnation, and reduces component mass.

摘要翻译： 多尺度紊流特征，包括在冷却表面（44）上的第一湍流器（46,48）和在第一湍流器上的较小湍流器（52,54,58,62）。 可以在较大的湍流器（50）之间形成第一湍流器。 第一个紊流器可以是交替的脊（46）和谷（48）。 较小的湍流器可以是诸如凹坑（62）和凹槽（54）的凹表面特征，和/或诸如凸块（58）和较小脊（52）的凸表面特征。 在脊（46）上的谷（48）和凹形湍流器（54,62）中具有凸起的湍流器（52,58）的实施例增加了冷却表面面积，减少了边界层分离，避免了冷却剂遮蔽和停滞，并且减少了部件 质量