用于涡轮机部件的具有旁通导管的冷却回路的制作方法

1.本公开整体涉及用于涡轮机部件的冷却回路。具体地讲，本公开涉及 涡轮机转子叶片冷却回路。


背景技术：

2.涡轮机广泛用于诸如发电的领域。例如，常规气体涡轮系统包括压缩 机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段被构造成在空气流 过压缩机区段时压缩空气。然后将空气从压缩机区段引导至燃烧器区段， 在燃烧器区段将空气与燃料混合并燃烧，从而产生热气体流。将热气体流 提供给涡轮区段，该涡轮区段从热气体流中提取能量以为压缩机、发电机 和/或其他各种负载提供动力。
3.涡轮区段通常包括多个级，所述多个级沿着热气体路径设置，使得热 气体流过第一级喷嘴和转子叶片，并且流过后续涡轮级的喷嘴和转子叶 片。涡轮转子叶片可以固定到包括涡轮转子的多个转子盘，其中每个转子 盘安装到转子轴以随其旋转。
4.涡轮转子叶片通常包括从联接到基本上平坦的平台的根部径向向外延 伸的翼片，以及从该平台径向向内延伸以用于将转子叶片固定到这些转子 盘中的一个转子盘的柄部分。冷却回路包裹(circumscribe)在转子叶片 中，以提供用于使来自压缩机区段的冷却空气流过并冷却翼片的暴露于热 气流的高温的各个部分的路径。在许多转子叶片中，销钉组可设置在冷却 回路内。销钉组用于通过增加暴露于压缩机空气的总表面积来增加转子叶 片内的对流冷却量。
5.然而，冷却回路内的急转弯可形成降低效率的流动死区。例如，压缩 机空气可在冷却回路内涡旋和/或滞留，从而导致不需要的热点并降低总体 气体涡轮性能。另外，翼片的根部，尤其是在后缘处，通常在操作期间经 受更高的热应力并且一直是转子叶片的难以冷却的部分。因此，在本领域 中希望具有能够减小流动死区同时为后缘根部提供足够冷却的转子叶片冷 却回路。


技术实现要素：

6.根据本公开的涡轮机部件和涡轮机的各方面和优点将在以下描述中部 分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过该技术的实践来学习。
7.根据一个实施方案，提供了一种涡轮机部件。涡轮机部件包括平台、 柄和翼片。平台包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。柄从平台径向向内延 伸。翼片从平台径向向外延伸。翼片包括前缘和后缘。冷却回路限定在柄 和翼片内。冷却回路包括延伸跨过冷却回路的多个销钉。冷却回路还包括 沿翼片的后缘设置的多个出口通道。冷却回路还包括从设置在冷却回路中 的入口延伸到定位在压力侧冲击面上的出口的至少一个旁通导管。至少一 个旁通导管定位在多个出口通道的径向内侧。
8.根据另一个实施方案，提供了一种涡轮机。涡轮机包括压缩机区段、 燃烧器区段和涡轮区段。多个转子叶片设置在涡轮区段中。多个转子叶片 中的每个转子叶片包括平
台、柄和翼片。平台包括压力侧冲击面和吸力侧 冲击面。柄从平台径向向内延伸。翼片从平台径向向外延伸。翼片包括前 缘和后缘。冷却回路限定在柄和翼片内。冷却回路还包括沿翼片的后缘设 置的多个出口通道。冷却回路还包括从设置在冷却回路中的入口延伸到定 位在压力侧冲击面上的出口的至少一个旁通导管。至少一个旁通导管定位 在多个出口通道的径向内侧。
9.参照以下描述和所附权利要求书，本发明的涡轮机部件和涡轮机的这 些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其 一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的 原理。
附图说明
10.本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本发明的涡 轮机部件和涡轮机的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本发明 的系统和方法的最佳模式，在附图中：
11.图1是根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图；
12.图2示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的透视图；
13.图3示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的剖视顶视图；
14.图4示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的放大侧视图；并且
15.图5示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的剖视图。
具体实施方式
16.现在将详细参考本发明的涡轮机部件和涡轮机的实施方案，其一个或 多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的， 而不是对本技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是， 在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下，可以在 本发明技术中进行修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或 描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本 公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变 化。
17.具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说 明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如 本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个 部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
18.如本文所用，术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向 下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是 指流体从其流动的方向，并且“下游”是指流体向其流动的方向。术语
ꢀ“
径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，术语“轴 向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向， 并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。表 示近似的术语，诸如“大致”或“大约”包括比规定值大或小百分之十以 内的值。当在角度或方向的上下文中使用时，此类术语包括在大于或小于 所述角度或方向的十度内。例如，“大体竖直”包括沿任何方向(例如， 顺时针或逆时针)在竖直的十度内的方向。
19.现在参考附图，图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图，该涡轮 机在所示实
施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气 体涡轮，但除非在权利要求中另外指明，否则本公开不限于工业和/或陆基 气体涡轮。例如，如本文所述的涡轮机部件可用于任何类型的涡轮机，包 括但不限于蒸汽涡轮、飞行器气体涡轮或船用气体涡轮。
20.如图所示，气体涡轮10一般包括入口区段12、设置在入口区段12的 下游的压缩机区段14、在设置在压缩机区段14的下游的燃烧器区段16内 的一个或多个燃烧器(未示出)、设置在燃烧器区段16的下游的涡轮区段 18、以及设置在涡轮区段18的下游的排气区段20。另外，气体涡轮10可 包括联接在压缩机区段14和涡轮区段18之间的一个或多个轴22。
21.压缩机区段14一般可包括多个转子盘24(示出了其中一个)以及从每 个转子盘24径向向外延伸并且连接到每个转子盘的多个转子叶片26。每个 转子盘24继而可联接到或者形成延伸穿过压缩机区段14的轴22的一部分。
22.涡轮区段18一般可包括多个转子盘28(示出了其中一个)以及从每个 转子盘28径向向外延伸并且互连到每个转子盘的多个转子叶片30。每个转 子盘28继而可联接到或形成延伸穿过涡轮区段18的轴22的一部分。涡轮 区段18还包括外部壳体31，该外部壳体周向围绕轴22的部分和转子叶片 30，从而至少部分地限定穿过涡轮区段18的热气体路径32。
23.在操作期间，工作流体诸如空气流过入口区段12并进入压缩机区段 14，在该处空气逐渐被压缩，从而将加压空气提供给压缩机区段16的燃烧 器。加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体34。燃烧 气体34从燃烧器区段16流过热气体路径32，流入涡轮区段18，在该涡轮 区段中能量(动能和/或热能)从燃烧气体34传递到转子叶片30，从而导致 轴22旋转。然后，机械旋转能可用于为压缩机区段14供电和/或发电。然 后，离开涡轮区段18的燃烧气体34可经由排气区段20从气体涡轮10排 出。
24.如图2和图3中最佳所见，气体涡轮10可限定轴向方向a和围绕轴向方向a延伸的周向方向c。气体涡轮10还可以限定垂直于轴向方向a的径向方向r。如本文所用，在一些实施方案中，涡轮机部件可为转子叶片26和/或30。在其他实施方案中，涡轮机部件可以是定子导叶（未示出）。定子导叶的功能和结构是可以理解的，并且因此在本文中不进行描述。
25.图2是可结合本公开的一个或多个实施方案的示例性转子叶片30的透 视图。如图2所示，转子叶片30通常包括安装部分或柄部分36，该安装部 分或柄部分具有燕尾件或安装主体38和从平台42基本上径向向外延伸的翼 片40。如图2至图5所示，平台42可径向地定位在柄部分36与翼片40之 间。在许多实施方案中，平台42还可包括平台表面43，该平台表面可用作 用于流过涡轮区段18的热气体路径32(图1)的燃烧气体34的径向向内边 界。
26.在一些实施方案中，平台表面43可以是平台42的径向最外表面，并且 可以与翼片40形成直接交汇。平台42可大致围绕翼片40并且可定位在翼 片40与柄部分36之间的交汇处或过渡处。类似地，平台表面43可定位在 平台42和翼片40的交汇处。在许多实施方案中，平台42可轴向延伸超过 柄部分36。
27.平台42还可包括面向燃烧气体34的前平台面114和与前平台面114轴 向分离的后平台面116。后平台面116可在前平台面114的下游。如图2所 示，平台42可在轴线a方向上终止于相应的前平台面114和后平台面116 处。柄部分36的安装主体38可从平台42径向向内延伸，并且可包括根部 结构(诸如燕尾件)，该根部结构被构造成将转子叶片30互连或固定到转 子盘28(如图1所示)。
28.翼片40可具有大致空气动力学轮廓，并且可包括压力侧壁44和相对的 吸力侧壁
46。曲面轴线70(如图3所示)可被限定在压力侧壁44与吸力侧 壁46之间，并且曲面轴线70可为大致弯曲的或弓形的。在各种实施方案 中，压力侧壁44和吸力侧壁46可从平台42在跨度上从翼片40的根部48 基本上径向向外延伸到翼片40的顶端50。翼片40的根部48可限定在翼片 40与平台表面43之间的交汇处。压力侧壁44通常包括翼片40的空气动力 学的凹形的外表面。类似地，吸力侧壁46可大致限定翼片40的空气动力学 的凸形的外表面。
29.翼片40可包括前缘52和后缘54，该前缘和后缘彼此间隔开，并且限 定翼片40在轴向方向a上的末端。翼片40的前缘52可以是翼片40的接合 (即暴露于)沿着热气体路径32的燃烧气体34的第一部分。燃烧气体34 可沿着翼片40的空气动力学轮廓(即沿着吸力侧壁46和压力侧壁44)被 引导，然后在后缘54处排出。
30.顶端50与根部48径向相对地设置。因此，顶端50可大致限定转子叶 片30的径向最外侧部分，并且因此可被构造成邻近气体涡轮10的静止护罩 或密封件(未示出)定位。
31.平台42可包括压力侧冲击面62和吸力侧冲击面64。压力侧冲击面62 可与吸力侧冲击面64周向间隔开。在一些实施方案中，压力侧冲击面62和 /或吸力侧冲击面64可为大致平坦的面(其通常可为平面的或倾斜的)。在 其他实施方案中，压力侧冲击面62和/或吸力侧冲击面64或其至少部分可 为曲面的。例如，在图2所示的实施方案中，压力侧冲击面62或吸力侧冲 击面64可相对于轴向方向、径向方向和/或切向方向弯曲。在许多实施方案 中，平台42的压力侧冲击面62和吸力侧冲击面64可各自大致垂直于平台 42的前缘平台面114和后缘平台面116。以此方式，平台42可限定大致矩 形的形状。
32.柄部分36还可包括前缘面76，该前缘面与后缘面78轴向间隔开。在 一些实施方案中，前缘面76可定位在燃烧气体流34中，并且后缘面78可 定位在前缘面76的下游。在许多实施方案中，如图所示，前缘面76和后缘 面76可各自分别定位在前平台面114和后平台面116的径向内侧。
33.在特定构型中，翼片40可包括形成于平台42与靠近根部48的翼片40 之间的角部41。更具体地，角部41可以形成于平台表面43与根部48处的 翼片40之间。角部41可包括可经由常规mig焊接、tig焊接、钎焊等形 成的焊接或钎焊角部，并且可以包括可由于角部41的存在而减少流体动力 学损失的波形轮廓。在特定实施方案中，平台42、柄36、翼片40和角部 41可形成为单个部件，诸如通过铸造和/或机加工和/或3d打印和/或现在已 知或后来开发和/或发现的任何其他合适的技术。在示例性实施方案中，角 部41可包括围绕翼片40的后缘54延伸的后缘部分45。
34.如图2所示，转子叶片30可至少部分地是中空的，例如，冷却回路56 (在图2中部分地以虚线示出)可包裹在翼片40内，以用于在压力侧壁44 与吸力侧壁46之间引导冷却剂58(诸如压缩空气或其他合适的冷却剂)通 过翼片40，从而向其提供对流冷却。冷却回路56可限定在柄部分36、平台 42和翼片40内，并且可包括用于引导冷却剂58通过转子叶片30的各个部 分的一个或多个冷却通路80、82、83、84。例如，冷却回路可包括一个或 多个前缘通路80、一个或多个中间主体通路82、83，以及一个或多个后缘 通路84。冷却剂58可包括来自压缩机区段14(图1)的压缩空气的一部分 和/或蒸汽或任何其他合适的流体或气体，以用于冷却翼片40。一个或多个 冷却通路入口60沿着转子叶片30设置。在一些实施方案中，一个或多个冷 却通路入口60形成在安装主体38内、沿着安装主体形成或由安装主体形 成。冷却通路入口60与至少一个对应的冷却通路80、82、83、84流体连 通。
35.在各种实施方式中，后缘通路84可与一个或多个冷却通路入口60直接 或间接流体连通。例如，在一些实施方案中，冷却回路56可包括与后缘通 路84直接流体连通的后缘入口61，使得冷却剂58可直接进入后缘通路84， 而不围绕肋86中的任何肋行进。在其他实施方案中，冷却回路56可包括与 后缘通路84间接流体连通的中间主体入口59，使得冷却剂58可在进入后 缘通路84之前行进通过中间主体通路82、83并围绕一个或多个肋86行进。 在特定实施方案(未示出)中，后缘通路84可仅从中间主体入口59间接接 收冷却剂58，使得冷却回路56不包括后缘入口61。在其他实施方案(未示 出)中，后缘通路84可仅从中间主体入口59直接接收冷却剂58，使得中 间主体入口59不与后缘通路84流体连通。
36.图3示出了根据本公开的实施方案的转子叶片30的剖视顶视图。如图 所示，冷却回路56可包括由肋86分开的多个冷却通路80、82、83、84。 例如，转子叶片30可以包括一个或多个前缘通路80、在前缘通路80下游 的一个或多个中间主体通路82、83，以及相对于燃烧气体流34的方向在中 间主体通路82、83下游的一个或多个后缘通路84。如图3中的虚线所示并 且如图2所示，冷却通路80、82、83和84可各自径向延伸到平台42和转 子叶片30的柄部分36中。
37.如图所示，前缘通路80可相对于燃烧气体34在翼片40上流动的方向 在翼片40的前缘52的正下游限定在转子叶片30内。同样，后缘通路84可 相对于燃烧气体34在翼片上流动的方向在翼片40的后缘54的正上游限定 在转子叶片30内。中间主体通路82、83可相对于曲面轴线70轴向地限定 在转子叶片30内的前缘通路80与后缘通路84之间。
38.如图2最佳所示，冷却剂58可大致径向地同时向内和向外行进，穿过 冷却回路56和冷却通路80、82、83、84，以有利地冷却转子叶片30的各 种裂缝、腔和部分。例如，在图2所示的实施方案中，冷却剂58可经由限 定在安装主体38内的冷却通路入口60进入转子叶片30，并且大致径向向 外行进通过中间主体通路82直到到达翼片40的顶端50。此时，冷却剂58 可围绕一个或多个肋86弯曲并反转方向，以继续大致径向向内行进通过另 一个中间主体空气通路83。冷却剂58在进入后缘通路84时可再次反转方 向，并且在多个销钉68上方并且朝向多个出口通道66大致径向向外行进。
39.在许多实施方案中，诸如图2所示的实施方案，翼片40可限定沿后缘 54的多个出口通道66，所述多个出口通道流体联接到冷却回路56。在一些 实施方案中，出口通道66可沿着翼片40的后缘54限定并且直接流体联接 到后缘通路84。出口通道可沿径向方向r彼此间隔开，并且可以有利地为 行进通过冷却回路56的冷却剂58提供出口。多个出口通道66可成形为彼 此间隔开的基本上中空圆柱体，并且限定在翼片40的压力侧壁44与吸力侧 壁46之间。此外，如图3所示，多个出口通道66可沿曲面轴线70取向。 出口通道66可为行进通过翼片40的冷却剂58提供出口，以离开冷却回路 56。在许多实施方案中，冷却剂58可从出口通道66排出以与行进通过涡轮 区段18的燃烧气体34混合。在许多实施方案中，多个出口通道66可大致 彼此平行，使得冷却剂58沿后缘54均匀地分布(这增加了冷却效率)。
40.如图2和图3所示，多个销钉或销钉68可相对于冷却剂58在冷却回路 56内的流动方向直接设置在多个出口通道66的上游的冷却回路56内。在 一些实施方案中，销钉68可延伸跨过后缘通路84。多个销钉68可延伸跨 过冷却回路56并且可被布置成冷却回路56内的阵列或图案。在许多实施方 案中，多个销钉68可被定位成允许冷却剂58在销钉68之间和周围通过。 在一些实施方案中，多个销钉68可用于增加暴露于穿过冷却回路56的冷却 剂58
的对流冷却的表面积。多个销钉68中的每个销钉68可具有基本上圆 形的横截面。然而，在其他实施方案中(未示出)，每个销钉68可具有椭 圆形、正方形、矩形或任何其他多边形横截面形状。
41.在一些实施方案中，诸如图2至图5所示的实施方案，多个销钉68可 包括三个销钉排106、108、110，每个销钉排在转子叶片30的柄部分36与 顶端50之间延伸。在一些实施方案(未示出)中，多个销钉68可包括多于 或少于三个销钉排(例如，1、2、4、5或更多个)。如图2至图5所示， 第一销钉排106、第二销钉排108和第三销钉排110可在转子叶片30内彼此 相邻地布置。如图2至图5所示，第一销钉排106可以是三个销钉排106、 108、110中轴向最内侧的。此外，第二销钉排108可处于第一销钉排106的 轴向外侧，并且第三销钉排110可处于第二销钉排108的轴向外侧。如图所 示，第三销钉排110的至少一部分可与冷却回路56内的出口通道66直接相 邻。
42.多个销钉68可设置在多个出口通道66上游的冷却回路56内。多个销 钉68可设置在平台表面43的径向外侧并限定在翼片40内，使得多个销钉 不沿平台表面43径向向内延伸。多个销钉68可延伸跨过翼片40，例如， 多个销钉可在翼片40的压力侧壁44与吸力侧壁46之间延伸。
43.在许多实施方案中，诸如图2和图3所示的实施方案，多个销钉68可 设置在后缘通路84中，并且可大致垂直于曲面轴线70从压力侧壁44延伸 到吸力侧壁46。如图3所示，多个出口通道66可相对于大致平行于曲面轴 线70流动的燃烧气体34的方向直接定位在多个销钉68的下游。
44.如图2至图5中共同所示，转子叶片30还可包括从设置在冷却回路56 内的入口90延伸到定位在压力侧冲击面62上的出口92的一个或多个旁通 导管88。一个或多个旁通导管88可被成形为中空圆柱体，每个中空圆柱体 在冷却回路56的后缘通路84与压力侧冲击面62(接近热气体路径32)之 间提供(例如，用于冷却剂58的)通路。
45.旁通导管88可具有如图所示的圆形横截面形状，或者在其他实施方案 中(未示出)，旁通导管88可具有椭圆形、正方形、矩形或任何其他多边 形横截面形状。
46.一个或多个旁通导管88可设置在多个出口通道66的径向内侧。在一些 实施方案中，一个或多个旁通导管88可至少部分地定位在平台表面43的径 向外侧以及多个出口通道66和多个销钉68的径向内侧。在示例性实施方案 中，一个或多个旁通导管88可限定在翼片40和平台42两者内。例如，一 个或多个旁通导管88可至少部分地在翼片40的角部41内延伸，从而在燃 气涡轮10的操作期间向角部41提供冷却。在其他实施方案中，旁通导管88 可完全限定在平台42内并设置在平台表面43的径向内侧。
47.在示例性实施方案中，一个或多个旁通导管88可从入口90朝向后缘 54并在角部41的后缘部分45内延伸到出口92。以此方式，一个或多个旁 通导管88可沿旁通导管88的长度向角部41的边缘部分45提供冷却，这增 加了转子叶片30的寿命和操作效率。
48.在许多实施方案中，一个或多个旁通导管88可大致倾斜于出口通道 66，使得旁通导管既不平行也不垂直于出口通道66，而是以一定角度延 伸。以此方式，旁通导管88可大致相对于出口通道66是斜的或倾斜的。在 示例性实施方案中，旁通通道88的直径可小于出口通道66的直径，这有利 地允许较小量的冷却剂58穿过旁通通道88。在其他实施方案中，旁通通道 88的直径可大于出口通道66的直径。
49.如图3至图5所示，至少一个旁通导管88可从入口90朝向后缘平台面 116延伸到设置在压力侧冲击面62上的出口92。在许多实施方案中，如图 3所示，至少一个旁通导管88可大致平行于翼片40的吸力侧壁46和/或压 力侧壁44的至少一部分延伸。
50.如图2所示，一个或多个旁通导管88中的每个旁通导管的入口90通常 可相对于冷却回路56内的冷却剂58的流动位于多个销钉66的上游。例如， 在一些实施方案中，旁通导管88的入口90可处于多个销钉66的径向内侧， 并且出口92可定位在入口90的径向内侧。以此方式，旁通导管88可随着 它们从相应入口90延伸到相应出口92而径向向内延伸。
51.一个或多个旁通导管88中的每个旁通导管88可包括从入口90到出口 92的恒定直径。例如，在一些实施方案中，一个或多个旁通导管88中的每 个旁通导管88可具有介于约0.01英寸和约0.2英寸之间的直径。在许多实 施方案中，一个或多个旁通导管88中的每个旁通导管88可具有介于约 0.025英寸和约0.175英寸之间的直径。在其他实施方案中，一个或多个旁 通导管88中的每个旁通导管88可具有介于约0.05英寸和约0.15英寸之间 的直径。在各种实施方案中，一个或多个旁通导管88中的每个旁通导管88 可具有介于约0.075英寸和约0.125英寸之间的直径。在一些实施方案中， 一个或多个旁通导管88中的每个旁通导管88可具有至多约0.1英寸的直 径。
52.在许多实施方案中，旁通导管88可被限定在翼片40和平台42内，并 且可从定位在后缘通路84中的入口90朝向后缘平台面116延伸到设置在压 力侧冲击面62上的出口92。以此方式，旁通导管88可随着它们从相应入 口90延伸到相应出口92而朝向后缘平台面116是斜的或倾斜的。
53.在特定实施方案中，如图5所示，一个或多个旁通导管88可包括第一 旁通导管94和第二旁通导管96，每个旁通导管具有在冷却回路56内的相 应入口98、100和设置在压力侧冲击面62上的相应出口102、104。在此类 实施方案中，旁通导管88可在相应入口98、100与相应出口102、104之间 大致平行于彼此延伸。在一些实施方案中，旁通导管88可设置在翼片50的 相对侧上(图3)。例如，如图3所示，第一旁通导管94可与压力侧壁44 相邻地(并大致平行于其)设置，并且第二旁通导管96可与吸力侧壁46设 置相邻地(并大致平行于其)设置。
54.图5示出了根据本公开的实施方案的转子叶片30的简化剖视图。如图 所示，旁通导管88可从处于多个销钉68和多个出口通道66的径向内侧的 后缘通路84内的相应入口90延伸到设置在处于相应入口90的径向内侧的 压力侧冲击面62上的相应出口92。此外，旁通导管88可完全限定在柄36 的径向外侧，即，在翼片44和平台42内。旁通导管88可各自从相应入口 90大致径向向内延伸到相应出口92。在示例性实施方案中，旁通导管可有 利地至少部分地延伸穿过角部41的后缘部分45，从而在燃气涡轮10的操 作期间向其提供冷却。此外，旁通导管88可有利地用于在后缘通路84内提 供压降，该压降将冷却剂58的至少一部分朝向其自身拉动以实现均匀的冷 却流分布。
55.在各种实施方案中，至少一个旁通导管88可大致平行于曲面线70的至 少一部分延伸。在示例性实施方案中，至少一个旁通导管88可大致平行于 翼片40的吸力侧壁46和压力侧壁44中的一者或两者的至少一部分延伸。 例如，如图3所示，至少一个旁通导管88可大致平行于第一销钉排106与 翼片40的后缘54之间的压力侧壁44和吸力侧壁46。以此方式，旁通导管 88可有利地减少后缘通路84内的冷却流动涡流，同时还向压力侧冲击面62 和翼
片41的后缘部分45(原本可能是强热区域)提供冷却。
56.旁通导管88的取向可提供优于先前设计的许多优点。例如，除了在后 缘通路84内提供减少冷却剂在平台42和柄36内的流动涡流的压降之外， 旁通导管88的取向还向翼片40的后缘54提供增强的冷却。具体地讲，旁 通导管88从翼片内延伸穿过角部41的后缘部分45的一部分到达压力侧冲 击面62(同时大致平行于翼片的壁44、46)。以此方式，旁通导管88可有 利地向角部41的后缘部分45提供对流冷却，同时提供在出口通道66的径 向内侧提供减少后缘通路84内的流动涡流的压降。在许多实施方案中，旁 通导管88可以是在角部41内部分地延伸的唯一冷却通路，从而允许流经其 中的冷却剂58在燃气涡轮10的操作期间冷却角部41。
57.在气体涡轮10(图1)的操作期间，冷却流体流过上述通路、腔和孔 口以冷却转子叶片30。更具体地，冷却剂58(例如，来自压缩机区段14的 引气)通过冷却通路入口60进入转子叶片30(图2)。该冷却剂58流过冷 却回路56和各种冷却通路80、82、83、84，以对流地冷却转子叶片30的 柄部分36和翼片40两者。冷却流体58在销钉68周围和之间流动，然后可 通过出口通道66和/或一个或多个旁通导管88离开冷却回路56并流入燃烧 气体34(图1)中。多个出口通道66可从平台42径向向外定位并且可流体 联接到冷却回路56。由于冷却回路56内的出口通道66所产生的压降，流 过冷却回路56的冷却剂58可基本上径向向外并朝向出口通道66行进。一 个或多个旁通导管88用于在冷却回路56的限定在多个销钉68和出口通道 66的径向内侧的部分内产生压降。由一个或多个旁通导管88产生的压降有 利地从销钉68和出口通道66径向向内拉动冷却剂58的至少一部分，从而 在后缘通路84内得到均匀的冷却剂58流动分布并向对角部41的后缘部分 45提供对流冷却。
58.本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领 域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及 执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以 包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求 的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语 言没有实质差异的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围 内。