用于计量微通道回路的方法与流程

本文公开的主题涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮护罩。

背景技术：

诸如燃气涡轮发动机的涡轮机可包括压缩机、燃烧器和涡轮。气体在压缩机中压缩，与燃料组合，且然后被给送到燃烧器中，在燃烧器中气体/燃料混合物燃烧。高温和高能排出流体然后沿热气体路径给送到涡轮，在涡轮处，流体的能量转换成机械能。沿热气体路径的高温可加热涡轮构件(例如，涡轮护罩)，引起构件的退化。

技术实现要素：

在范围上与原来提出的主题相当的某些实施例在下文中概述。这些实施例不旨在限制提出的主题的范围，而是，这些实施例仅旨在提供主题的可能形式的简要概括。实际上，主题可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。

在第一实施例中，一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段，包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧与具有冷却流体的腔对接，且一对相对的侧向侧中的第二侧向侧与热气体流动路径对接。第一通道设置在本体内，其中第一通道包括第一端部和第二端部。第一端部设置在第一侧缘附近，且第二端部设置在第二侧缘附近。第二通道设置在本体内，其中第二通道包括第三端部和第四端部。第三端部设置在第一侧缘附近，且第四端部设置在第二侧缘附近。第一通道和第二通道接收来自腔的冷却流体来冷却本体，以及第二端部附近的第一通道的第一部分和第三端部附近的第二通道的第二部分各自具有沿从前缘到后缘的第一方向的第一宽度。第二端部和第三端部分各自具有沿第一方向大于第一宽度的第二宽度。

在第二实施例中，一种燃气涡轮发动机，包括：压缩机；燃烧系统；以及涡轮区段，其包括：壳；联接到外壳上的外护罩；联接到外护罩节段上来形成腔的内护罩节段，腔构造成接收来自压缩机的排出的冷却流体。内护罩节段包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧与腔对接，以及一对相对的侧向侧中的第二侧向侧热气体流动路径对接。多个通道设置在本体内且从第一侧缘附近延伸到第二侧缘附近，其中多个通道中的各个通道均包括具有钩形部分的第一端部和第二端部。多个通道构造成接收来自腔的冷却流体来冷却本体。相应端部附近的多个通道中的各个通道的第一部分具有沿从前缘到后缘的第一方向的第一宽度，且相应第二端部具有沿第一方向大于第一宽度的第二宽度。

在第三实施例中，一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段，包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在前缘与后缘之间且在第一侧缘与第二侧缘之间的一对相对的侧向侧。一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且一对相对的侧向侧中的第二侧向侧构造成与热气体流动路径对接。多个通道设置在本体内且从第一侧缘附近延伸到第二侧缘附近，其中多个通道中的各个通道均包括具有钩形部分的第一端部和第二端部。多个通道构造成接收来自腔的冷却流体来冷却本体，以及相应第二端部附近的多个通道中的各个通道的第一部分具有沿从前缘到后缘的第一方向的第一宽度，且相应第二端部具有沿第一方向大于第一宽度的第二宽度。第二端部附近的第一通道的第一部分和第三端部附近的第二通道的第二部分各自具有沿从第一侧向侧到第二侧向侧的第四方向的第一高度，以及第二端部和第三端部各自具有沿第四方向大于第一高度的第二高度。第二端部和第三端部各自构造成联接到分别延伸至第二侧缘和第一侧缘的相应出口通路上，其中各个相应出口通路构造成将冷却流体从内护罩节段的本体排放到热气体流动路径中。相应出口通路各自具有第三宽度，以及第三宽度小于第一宽度和第二宽度两者。

本发明的第一技术方案提供了一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段，包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在所述前缘与所述后缘之间且在所述第一侧缘与所述第二侧缘之间的一对相对的侧向侧，其中所述一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且所述一对相对的侧向侧中的第二侧向侧构造成与热气体流动路径对接；设置在所述本体内的第一通道，其中所述第一通道包括第一端部和第二端部，所述第一端部设置在所述第一侧缘附近，且所述第二端部设置在所述第二侧缘附近；以及设置在所述本体内的第二通道，其中所述第二通道包括第三端部和第四端部，所述第三端部设置在所述第一侧缘附近，且所述第四端部设置在所述第二侧缘附近；以及其中所述第一通道和所述第二通道构造成接收来自所述腔的所述冷却流体来冷却所述本体，以及所述第二端部附近的所述第一通道的第一部分和所述第三端部附近的所述第二通道的第二部分各自具有沿从所述前缘到所述后缘的第一方向的第一宽度，以及其中所述第二端部和所述第三端部分各自具有沿所述第一方向大于所述第一宽度的第二宽度。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述第二宽度沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第二方向是恒定的。

本发明的第三技术方案是在第二技术方案中，所述第二端部和所述第三端部包括矩形形状。

本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，所述第二端部的所述第二宽度沿从第一侧向侧缘到第二侧向侧缘的第二方向减小，以及所述第三端部的所述第二宽度沿从所述第二侧向侧缘到所述第一侧向侧缘的第三方向减小。

本发明的第五技术方案是在第四技术方案中，所述第二端部和所述第三端部包括半球形。

本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，第二宽度沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第二方向增大。

本发明的第七技术方案是在第六技术方案中，所述第二端部和所述第三端部包括圆锥形。

本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，所述第二端部和所述第三端部各自包括金属槽，其沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第四方向延伸，以及相应金属槽沿所述第四方向延伸超过所述第二侧向侧。

本发明的第九技术方案是在第一技术方案中，所述第二端部附近的所述第一通道的所述第一部分和所述第三端部附近的所述第二通道的所述第二部分各自具有沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第四方向的第一高度，以及其中所述第二端部和所述第三端部各自具有沿所述第四方向的大于所述第一高度的第二高度。

本发明的第十技术方案是在第二技术方案中，所述第二端部和所述第三端部相比所述第一部分和第二部分沿所述第四方向延伸到所述本体中更远。

本发明的第十一技术方案是在第一技术方案中，所述第二端部和所述第三端部各自构造成分别联接到延伸至所述第二侧缘和所述第一侧缘的相应出口通路，其中各个相应出口通路均构造成将冷却流体从所述内护罩节段的本体排放到所述热气体流动路径中。

本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，相应出口通路各自具有第三宽度，以及所述第三宽度小于所述第一宽度和所述第二宽度两者。

本发明的第十三技术方案是在第十一技术方案中，所述第一通道和所述第二通道和相应出口通路被放电加工到所述本体中。

本发明的第十四技术方案是在第一技术方案中，所述第一端部和所述第四端部各自包括具有自由端的钩形部分。

本发明的第十五技术方案提供了一种燃气涡轮发动机，包括：压缩机；燃烧系统；以及涡轮区段，其包括：壳；联接到外壳上的外护罩；联接到外护罩节段上来形成腔的内护罩节段，所述腔构造成接收来自所述压缩机的排出的冷却流体，其中所述内护罩节段包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在所述前缘与所述后缘之间且在所述第一侧缘与所述第二侧缘之间的一对相对的侧向侧，其中所述一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与所述腔对接，以及所述一对相对的侧向侧中的第二侧向侧构造成与热气体流动路径对接； 设置在所述本体内且从所述第一侧缘附近延伸到所述第二侧缘附近的多个通道，其中所述多个通道中的各个通道均包括具有钩形部分的第一端部和第二端部；以及其中所述多个通道构造成接收来自所述腔的冷却流体来冷却所述本体，以及其中相应第二端部附近的所述多个通道中的各个通道的第一部分具有沿从所述前缘到所述后缘的第一方向的第一宽度，且所述相应第二端部具有沿所述第一方向大于所述第一宽度的第二宽度。

本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中，所述第二宽度沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第二方向是恒定的。

本发明的第十七技术方案是在第十五技术方案中，所述第二端部的所述第二宽度沿从第一侧向侧缘到第二侧向侧缘的第二方向减小，以及所述第三端部的所述第二宽度沿从所述第二侧向侧缘到所述第一侧向侧缘的第三方向减小。

本发明的第十八技术方案是在第十五技术方案中，所述第二宽度沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第二方向增大。

本发明的第十九技术方案是在第十五技术方案中，所述第二端部附近的所述第一通道的所述第一部分和所述第三部分附近的所述第二通道的所述第二部分各自具有沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第四方向的第一高度，以及其中所述第二端部和所述第三端部各自具有沿所述第四方向大于所述第一高度的第二高度。

本发明的第二十技术方案提供了一种用于在燃气涡轮发动机的涡轮区段中使用的护罩节段，包括：本体，其包括前缘、后缘、第一侧缘、第二侧缘，以及在所述前缘与所述后缘之间且在所述第一侧缘与所述第二侧缘之间的一对相对的侧向侧，其中所述一对相对的侧向侧中的第一侧向侧构造成与具有冷却流体的腔对接，且所述一对相对的侧向侧中的第二侧向侧构造成与热气体流动路径对接；设置在所述本体内且从所述第一侧缘附近延伸到所述第二侧缘附近的多个通道，其中所述多个通道中的各个通道均包括具有钩形部分的第一端部和第二端部；其中所述多个通道构造成接收来自所述腔的冷却流体来冷却所述本体，以及其中相应第二端部附近的所述多个通道中的各个通道的第一部分具有沿从所述前缘到所述后缘的第一方向的第一宽度，且所述相应第二端部具有沿所述第一方向大于所述第一宽度的第二宽度；其中所述第二端部附近的所述第一通道的所述第一部分和第三端部附近的所述第二通道的所述第二部分各自具有沿从所述第一侧向侧到所述第二侧向侧的第四方向的第一高度，以及其中所述第二端部和所述第三端部各自具有沿所述第四方向大于所述第一高度的第二高度；其中所述第二端部和所述第三端部各自构造成联接到分别延伸至所述第二侧缘和所述第一侧缘的相应出口通路上，其中各个相应出口通路构造成将冷却流体从所述内护罩节段的本体排放到所述热气体流动路径中；以及其中所述相应出口通路各自具有第三宽度，以及所述第三宽度小于所述第一宽度和所述第二宽度两者。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，本主题的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：

图1为具有带冷却通道的涡轮护罩的涡轮系统的实施例的框图；

图2为联接到外涡轮护罩节段上的内涡轮护罩节段的实施例的透视图；

图3为内涡轮护罩节段的实施例的底视图(例如，朝热气体流动路径定向的侧向侧的视图)；

图4为内涡轮护罩节段的实施例的顶视图(例如，与腔对接的侧向侧的视图)；

图5为沿线5-5截取的图4的内涡轮护罩节段的一部分的实施例的透视截面视图(其中以虚线示出了入口通路和通道)；

图6为内涡轮护罩节段的一部分的实施例的透视图；

图7示出了具有带矩形的端部的冷却通道的实施例的顶视图；

图8示出了具有带半球形的端部的冷却通道的另一个实施例的顶视图；

图9示出了具有带圆锥形的端部的冷却通道的另一个实施例的顶视图；

图10示出了绘出冷却通道的第一端部和第四端部的大小的侧视图；

图11示出了设置在内涡轮护罩的侧向侧之间的金属槽；

图12示出了关于冷却通道的端部的出口通路的实施例；以及

图13为示出了制造具有冷却通道的内涡轮护罩节段的方法的流程图。

零件列表

10 涡轮系统

12 燃料喷嘴

14 燃料供应

16 燃烧器

18 涡轮

19 涡轮壳

20 排气出口

22 轴

24 压缩机

26 进气口

28 负载

30 轴向方向

32 径向方向

34 周向方向

36 内涡轮护罩节段

38 外涡轮护罩节段

40 涡轮护罩节段

42 本体

44 前缘

46 后缘

47 热气体流动路径

48 第一侧缘

50 第二侧缘

52 侧向侧

54 侧向侧

56 腔

58 预烧结的预成形件层

60 第一表面

62 第二表面

64 钩部分

66 钩部分

68 凹口

70 钩部分

72 固位器

74 通道

76 第一端部

78 钩形部分

80 自由端

81 端部(包括第二端部82和第三端部83)

82 第二端部

83 第三端部

84 箭头

85 第四端部

86 通道

88 通道

89 第四方向

90 长度

91 第一部分

92 开口

93 第二部分

94 入口通路

95 第一高度

96 分段式通道

97 第一宽度

98 桥接部分

99 第一方向

100 部分

101 第二宽度

102 部分

103 第二方向(径向)

89 第四方向

104 通路

105 出口孔

106 方法

107 第二高度

108 步骤

190 出口路径

112 直径

110 步骤

111 第三宽度

113 孔

117 目标特征

120 方法

120到148 步骤。

具体实施方式

下文将描述本主题的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和商业相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能复杂且耗时的，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。

当介绍本主题的各种实施例的元件时，词语"一个"、"一种"、"该"和"所述"旨在意指存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。

本公开内容针对用于冷却沿热气体流动路径设置的涡轮的构件(例如，涡轮护罩)的系统及方法。具体而言，内涡轮护罩包括本体，其包括设置在朝热气体流动路径定向的侧向侧上的近表面通道(例如，微通道)。

冷却通道有助于经由出口特征在护罩本体的侧缘处提供冷却。出口特征可包括各种适合的几何形状(例如，矩形、球形、半球形、圆锥形、椭圆形)来计量冷却流体。如本文所述，出口特征具有大于出口特征附近的端部的一部分的宽度(和/或高度)，以允许出口特征与端部对准。在制造期间，堵住出口特征可减少碎屑或其它物质(例如，尘垢、油、润滑剂)进入冷却通道，由此改善冷却通道的有效性。

转到附图，图1为涡轮系统10的实施例的框图。如下文详细所述，公开的涡轮系统10(例如，燃气涡轮发动机)可使用具有下文所述的冷却通道的涡轮护罩，该冷却通道可减小热气体路径构件的应力模式，且改善涡轮系统10的效率。涡轮系统10可使用液体或气体燃料(诸如天然气和/或富氢合成气体)以驱动涡轮系统10。如图所示，燃料喷嘴12吸入燃料供应14，使燃料与诸如空气、氧、富氧空气、少氧空气或它们的任何组合的氧化剂混合。尽管以下论述将氧化剂称为空气，但任何适合的氧化剂都可结合公开的实施例使用。一旦燃料和空气混合，则燃料喷嘴12将燃料空气混合物以适合的比率分送到燃烧器16中，以用于最佳的燃烧、排放、燃料消耗和功率输出。涡轮系统10可包括位于一个或更多个燃烧器16内的一个或更多个燃料喷嘴12。燃料空气混合物在燃烧器16内的室中燃烧，由此产生热加压排出气体。燃烧器16引导排出气体(例如，热加压气体)穿过过渡件进入涡轮喷嘴(或"一级喷嘴")，以及其它级的轮叶(或叶片)和喷嘴，引起涡轮18在涡轮壳19(例如，外壳)内旋转。排出气体朝排气出口20流动。当排出气体经过涡轮18时，气体迫使涡轮轮叶(或叶片)使轴22沿涡轮系统10的轴线旋转。如图所示，轴22可连接到涡轮系统10的各种构件上，包括压缩机24。压缩机24还包括联接到轴22上的叶片。当轴旋转22时，压缩机24内的叶片也旋转，由此压缩从进气口26穿过压缩机24且进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16的空气。来自压缩机24的压缩的空气(例如，排出空气)的一部分可转移到涡轮18或其构件，而不经过燃烧器16。排出的空气(例如，冷却流体)可用于冷却涡轮构件，诸如护罩和定子上的喷嘴，连同转子上的轮叶、盘和隔板。轴22还可连接到负载28上，其可为车辆或静止负载，例如，发电设备中的发电机或飞行器上的螺旋桨。负载28可包括能够由涡轮系统10的旋转输出供能的任何适合的装置。涡轮系统10可沿轴向轴线或方向30、朝向或远离轴线30的径向方向32和围绕轴线30的周向方向34延伸。在实施例中，热气体构件(例如，涡轮护罩、喷嘴等)位于涡轮18中，其中热气体流动跨过构件，引起涡轮构件的蠕变、氧化、磨损和热疲劳。涡轮18可包括具有冷却通路(例如，近表面微通道)的一个或更多个涡轮护罩节段(例如，内涡轮护罩节段)，以允许控制热气体路径构件的温度(例如，使用少于用于护罩的典型冷却系统的冷却空气)，以减少构件中的危害模式，来延长构件的使用寿命(同时执行其预期功能)，减少与操作涡轮系统10相关联的成本，且改善燃气轮机系统10的效率。

图2为联接到外涡轮护罩节段38上来形成涡轮护罩节段40的内涡轮护罩节段36的实施的透视图。涡轮18包括多个涡轮护罩节段40，其一起形成围绕相应涡轮级的相应的环。在某些实施例中，涡轮18可包括联接到围绕涡轮18(和涡轮级)的旋转轴线沿周向方向34设置的各个涡轮护罩节段40的相应外涡轮护罩节段38上的多个内涡轮护罩节段36。在其它实施例中，涡轮18可包括联接到外涡轮护罩节段38上来形成涡轮护罩节段40的多个内涡轮护罩节段38。

如图所示，内涡轮护罩节段40包括本体42，其具有都与热气体流动路径47对接的上游或前缘44和下游或后缘46。本体42还包括都在前缘44与后缘46之间延伸的第一侧缘48(例如，第一斜面)和设置成与第一侧缘48相对的第二侧缘50(例如，第二斜面)。本体42还包括在前缘44与后缘46和第一侧缘48与第二侧缘50之间延伸的一对相对的侧向侧52,54。在某些实施例中，本体42(具体是侧向侧52,54)可在第一侧向侧48与第二侧向侧50之间的周向方向34上和/或前缘44与后缘46之间的轴向方向30上为弧形。侧向侧52构造成与限定在内涡轮护罩节段36与外涡轮护罩节段38之间的腔56对接。侧向侧54构造成朝涡轮18内的热气体流动路径47定向。

如下文更详细所述，本体42可包括设置在侧向侧54内的多个通道(例如，冷却通道或微通道)，以有助于冷却热气体流动路径构件(例如，涡轮护罩40、内涡轮护罩节段36，等)。预烧结预成形件(PSP)层58可设置(例如，硬钎焊)在侧向侧54上，使得PSP层58的第一表面60与本体42一起限定(例如，包围)通道，且PSP层58的第二表面62与热气体流动路径47对接。PSP层58可由超级合金和硬钎焊材料形成。在某些实施例中，作为PSP层58的替代方案，非PSP金属片可设置在侧向侧54上，其与本体42一起限定通道。在某些实施例中，通道可完全铸造在侧向侧54附近的本体42内。在某些实施例中，作为PSP层58的替代方案，阻隔涂层或热障涂层桥接物可用于包围本体42内的通道。

在某些实施例中，本体42包括钩部分，以允许内涡轮护罩涡轮节段36联接到外涡轮护罩节段38上。如上文所述，内涡轮护罩节段36的侧向侧52和外涡轮护罩节段38限定腔56。外涡轮护罩节段38大体上邻近来自压缩机24的涡轮18中的相对冷的流体或空气(即，比热气体流动路径47中的温度更冷)。外涡轮护罩节段38包括通路(未示出)，以接收来自压缩机24的冷却流体或空气，压缩机24提供冷却流体至腔56。如下文更详细所述，冷却流体经由从侧向侧52延伸到通道的设置在本体42中的入口通路流至内涡轮护罩节段36的本体42内的通道。各个通道均包括：包括具有自由端的钩形部分的第一端部，以及第二端部。第二端部可包括计量特征(例如，延伸到通道中的本体42的部分，其使通道的一部分的截面面积关于通道的相邻截面面积变窄)，以调节通道内的冷却流体流。在某些实施例中，各个通道自身(排除第二端部)用作计量特征(例如，包括延伸到通道中的本体42的一部分)。在其它实施例中，联接到钩形部分上的入口通路可包括计量特征(例如，延伸到入口通路中的本体42的一部分)。在某些实施例中，通道自身、第二端部或入口通路或它们的组合包括计量特征。另外，冷却流体经由第一侧缘48和/或第二侧缘50处的第二端部流出通道(和本体42)。在某些实施例中，通道可布置成交错图案，其中通道具有设置在第一侧缘48附近的第一端部和设置在第二侧缘50附近的第二端部，而相邻通道具有相对定向(即，设置在第二侧缘50附近的第一端部和设置在第一侧缘48附近的第二端部)。通道的钩形部分在保持流动最小的同时通过在斜面附近增加一段冷却通道来提供较大的冷却区域(例如，大于用于涡轮护罩的典型冷却系统)。另外，钩形部分允许通道的直部分的较好间距。通道的形状还优化成在堵住通道的情况中提供的足够的冷却。内涡轮护罩节段的公开实施例可允许以较少空气(例如，少于用于涡轮护罩的典型冷却系统)冷却内涡轮护罩节段，导致与用于冷却的可充空气方面相关联的成本降低。

图3为没有PSP层58的内涡轮护罩节段36的实施例的底视图(例如，朝热气体流动路径定向的本体42的侧向侧54的视图)。如图所示，本体42包括设置在侧向侧54内的多个通道74(例如，冷却通道或微通道)。本体42可包括2到40个或更多的通道74(如图所示，本体42包括23个通道74)。各个通道74均构造成接收来自腔56的冷却流体。各个通道74均包括第一端部76，其包括具有自由端80的钩形部分78。各个钩形部分78均具有范围从大约0.05到4mm、0.1到3mm、1.14到2.5mm和其间的所有子范围的钩转角半径。如下文更详细所述，各个钩形部分78的自由端80联接到入口通路上，其允许通道74接收来自腔56的冷却流体。钩形部分78的曲率允许更多通道74设置在侧向侧54内。另外，钩形部分78在保持流动最小的同时通过在侧缘48,50附近增加一段冷却通道74来提供较大的冷却区域(例如，大于用于涡轮护罩的典型冷却系统)。另外，钩形部分78允许通道74的直部分的较好间距。而且，钩形部分78的回转允许了通道的直部分与相邻通道一致间隔开，以钩住护罩节段36的本体42的主要部分。在某些实施例中，钩形部分78可调整成允许通道74的直部分的间距对于较高热负载区更紧密填充。总体上，通道74的形状还优化成在堵住通道74的情况中提供足够的冷却。各个通道74均还包括第二端部82，其允许用过的冷却流体经由侧缘48,50，经由出口孔如箭头84指出那样流出本体42。在某些实施例中，第二端部82包括计量特征，其构造成调节(例如，计量)相应通道74内的冷却流体的流。在某些实施例中，各个通道74均可在第二端部82处形成分段的通道。具体而言，本体42的桥接部分可延伸跨过第二端部82内的各个通道74(例如，沿从前缘44到后缘46的方向)，其中通道74的一部分在桥接部分上游，且通道74的一部分在桥接部分下游。通路可在流体地连接桥接部分上游和下游的通道74的部分的桥接部分下方延伸。在某些实施例中，各个通道74自身(排除第二端部82)用作计量特征(例如，包括延伸到通道中的本体42的一部分)。在其它实施例中，联接到钩形部分78上的入口通路可包括计量特征(例如，延伸到入口通路中的本体42的一部分)。在某些实施例中，通道74自身、第二端部82或入口通路或它们的组合包括计量特征。

如图所示，通道74中的一些(例如，通道86)包括设置在侧缘50附近的第一端部76的钩形部分78和设置在侧缘48附近的第二端部82，而通道74中的一些(例如，通道88)包括设置在侧缘48附近的第一端部76的钩形部分78和设置在侧缘50附近的第二端部82。在某些实施例中，通道74以交错图案设置(例如，通道86,88)，其中一个通道74具有设置在一个侧缘48或50附近的钩形部分78，以及设置在相对侧缘48或50附近的第二端部82，其中相邻通道74具有相对定向。如图所示，通道74从前缘44附近到后缘46附近在侧缘48,50之间延伸。在某些实施例中，通道74可在侧缘48,50之间延伸，覆盖前缘44与后缘46之间的本体42的长度90的大约百分之50到90、百分之50到70、百分之70到90，以及其中的所有子范围。例如，通道74可在侧缘48,50之间延伸，覆盖长度90的大约百分之50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85或90。这允许了沿两个侧缘48,50的冷却，以及跨过前缘44与后缘46和侧缘48,50之间的本体42的显著部分(具体而言，朝热气体流动路径47定向的侧向侧54)的冷却。

护罩42可包括多个冷却通道74。例如，所示实施例绘出了第一通道86和第二通道88。第一通道86包括第一端部76和第二端部82。第一端部76可设置在第一侧缘48附近，且第二端部78设置在第二侧缘50附近。第二通道88设置在护罩本体42内，且包括第三端部83和第四端部85。第三端部83设置在第一侧缘48附近，且第四端部85设置在第二侧缘50附近。第一通道86和第二通道88接收来自形成于第一侧向侧52与第二侧向侧54之间的腔的冷却流体(例如，空气)。冷却流体在其流过冷却通道74时冷却护罩本体42。

第一冷却通道86和第二冷却通道88具有端部。第一冷却通道86可具有第一部分91，其在第二端部82附近。第二冷却通道88可具有第三端部83附近的第二部分93。第一部分91和第二部分93两者可具有从第一侧缘48到第二侧缘50的第一方向99上的第一宽度97。第二端部82和第三端部83包括第一方向99上的第二宽度101，其中第二宽度101大于第一宽度97。

图4为内涡轮护罩节段36的实施例的顶视图(例如，与腔56对接的侧向侧52的视图)。如图所示，本体包括允许冷却流体从腔56经由入口通路流入通道74中的多个开口或孔口92。图5为沿线5-5截取的图4的内涡轮护罩节段36的实施例的透视截面视图。如图所示，入口通路94(虚线所示)大体上沿径向方向32从通道74的钩形部分78的自由端80延伸至侧向侧52，以允许冷却流体流入通道74中。在某些实施例中，入口通路94可关于侧向侧54成角。例如，入口通路94的角可范围在大约45到90度之间、45到70度之间、70到90度之间，以及其中的所有子范围。

图6为内涡轮护罩节段36(例如，没有PSP层58)的实施例的一部分的透视图，示出了通道74的第二端部82的分段的通道96。在某些实施例中，第二端部82包括计量特征(例如，桥接部分98)，其构造成调节(例如，计量)相应通道74内的冷却流体的流。具体而言，本体42的桥接部分98可延伸跨过第二端部82内的各个通道74(例如，沿从前缘44到后缘46的方向(例如，轴向方向30))，以形成节段96，其中通道74的部分100在桥接部分98的上游，且通道74的部分102在桥接部分98的下游。桥接部分98还可沿径向方向32部分地延伸到通道74中。通路104可在流体地连接通道74上游和下游的通道74的部分100,102的桥接部分98下方延伸，以允许冷却流体经由出口孔105流出。在某些实施例中，各个通道74自身(排除第二端部82)用作计量特征(例如，包括延伸到通道中的本体42的一部分)。在其它实施例中，联接到钩形部分78上的入口通路94可包括计量特征(例如，延伸到入口通路中的本体42的一部分)。在某些实施例中，通道74自身、第二端部82或入口通路94或它们的组合包括计量特征。

第二端部82和第三端部83构造成联接到沿径向方向32延伸到第二侧向侧52的相应出口路径109上。出口路径109中的各个均将冷却流体从内护罩节段36的护罩本体42排放到热气体流动路径中。在一些实施例中，相应的出口路径具有第三宽度111。第三宽度111可小于第一宽度97和第二宽度101。

图7-9绘出了端部81(例如，第二端部82、第三端部83)的各种实施例(例如，几何形状)。图7示出了冷却通道74的端部81的实施例。在所示实施例中，第二端部82和第三端部83成形成使得它们为矩形。在所示实施例中，第一宽度97可在从第二侧向侧54到第一侧向侧52的径向方向32上减小。在其它实施例中，第一宽度97可在从第二侧向侧54到第一侧向侧52的径向方向32上恒定。端部81附近的出口特征67的宽度57可大于轴向方向30上的端部81的宽度59。出口特征67的较大宽度57可允许端部81更容易与出口特征67对准。

图8示出了冷却通道74的端部82的实施例。在所示实施例中，第二端部82和第三端部83成形为使得形成半球形。在所示实施例中，第一宽度97在从第一侧向侧52到第二侧向侧54的径向方向32上增大。端部81附近的出口特征67的宽度57可大于轴向方向30上的端部81的宽度59。出口特征67的较大宽度57可允许端部81更容易与出口特征67对准。

图9示出了冷却通道74的端部82的实施例。在所示实施例中，第二端部82和第三端部83成形为使得形成圆锥形。在所示实施例中，第一宽度97在从第一侧向侧52到第二侧向侧54的径向方向32上增大。端部81附近的出口特征67的宽度57可大于轴向方向30上的端部81的宽度59。出口特征67的较大宽度57可允许端部81更容易与出口特征67对准。

图10示出了绘出冷却通道74的端部81的大小的侧视图。端部81绘制成具有第一高度95。在一些实施例中，第一高度95在从第一侧向侧52到第二侧向侧54的第四方向89上延伸。第一高度95可小于与出口特征67相关联的第二高度107。

图11示出了设置在第一侧向侧52与第二侧向侧54之间的金属槽77。金属槽77可设置在第一侧向侧52与第二侧向侧54之间，在冷却通路74的端部(例如，76, 82, 83, 85)附近。金属槽77可在从第一侧向侧52到第二侧向侧54的第四方向89上延伸。在一些实施例中，相应的金属槽77可在第四方向89上延伸超过第二侧向侧54。

图12示出了绘出冷却通道74的端部的大小的实施例的顶视图。在所示实施例中，通道74包括端部82,83，其具有设置在经由放电加工形成的一端处的孔113。孔113可具有范围从大约0.1cm到0.2cm、大约0.102cm到0.179cm、大约0.115cm到0.160cm，以及其间的所有子范围的宽度114。计量孔(例如，出口通路109)可具有从大约0.14cm到0.220cm、大约0.179cm到0.245cm、大约0.190cm到大约0.230cm，以及其间的所有子范围的宽度112。自由端80的目标特征117可具有范围从大约0.113cm到0.223cm，以及其间的所有子范围的宽度118。

图13为用于制造内涡轮护罩节段36的方法120的实施例的流程图。方法120包括铸造本体42(框122)。方法120还包括将气体路径表面铣削到本体42上(框124)。具体而言，构造成朝热气体流动路径47定向的侧向侧54可在第一侧缘48与第二侧缘50之间沿周向方向34和/或在前缘44与后缘46之间沿轴向方向30铣削成弧形。方法120还包括将通道74形成(例如，机加工、放电加工)到本体42的侧向侧54(框126)。方法120还包括形成(例如，机加工、放电加工等)出口特征或出口标记特征(例如，桥接部分102)，其指示将在通道74的第二端部82中钻取或放电加工的出口孔105的位置(框128)。该方法120还包括形成(例如，机加工、放电加工等)从侧向52到通道74的第一端部76的钩形部分78的自由端80的入口通路94(框130)。方法120包括遮盖入口通路94的开口或孔口92(框132)，以在内涡轮护罩节段36的制造期间阻挡碎屑进入通道74内。方法120包括将PSP层58硬钎焊到侧向侧54上(框134)，使得PSP层58的第一表面60与本体42一起限定(例如，包围)通道74，且PSP层58的第二表面62与热气体流动路径47对接。在某些实施例中，作为PSP层58的替代方案，非PSP金属片可设置在侧向侧54上，其与本体42一起限定通道74。在某些实施例中，作为PSP层58的替代方案，阻隔涂层或热障涂层桥接物可用于包围本体42内的通道74。方法120还包括检查PSP层58与本体42的硬钎焊(框136)。方法120还包括机加工斜面(例如，侧缘48,50)(框138)。方法120还包括从入口通路94的开口92除去遮盖(框140)。该方法120甚至还包括形成(例如，机加工、放电加工等)通道74的第二端部82的出口孔105，以允许冷却流体流出侧缘48,50(框142)。在某些实施例中，通道74、计量特征和入口通路94可在本体42内铸造。

公开的实施例的技术效果包括使用加工到涡轮护罩中的多个冷却通道，以改善冷却流体至护罩和相邻护罩之间的空间的流动。冷却通道可形成在护罩本体的任一侧上(例如，内护罩节段或外护罩节段)。护罩可包括多个冷却通道(例如，具有第一端部和第二端部的第一通道，具有第三端部和第四端部的第二通道)。端部(例如，第二端部和第三端部)包括出口特征(例如，出口孔)，以用于计量离开冷却通道的从腔接收到的冷却流体。出口特征可包括各种适合的几何形状(例如，矩形、球形、半球形、圆锥形、椭圆形)来计量冷却流体。出口特征具有大于出口特征附近的端部的部分的宽度(和/或高度)，以允许出口特征与端部对准。

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