用于管理涡轮机中的热变形的密封件及其构建方法与流程

本公开涉及一种涡轮机，并且更具体地，涉及一种用于管理涡轮机中的热变形的密封件。

背景技术：

1、各种类型的涡轮机械，例如燃气涡轮发动机和蒸汽涡轮发动机，是已知的并且广泛用于发电、推进等。涡轮机的效率可能部分取决于内部部件之间的间隙以及初级和次级流体通过这些间隙的泄漏。例如，在某些转子-定子界面处可能有意允许大的间隙以适应大的、热或机械引起的相对运动。流体沿着从高压区域到低压区域的流动路径通过这些间隙泄漏可能导致涡轮机械的低效率。流动路径包括处于串联流动关系的流体入口、涡轮和流体出口。沿着流动路径的这种泄漏可能会影响效率，因为泄漏的流体无法执行有用的工作。

2、不同类型的密封系统用于最小化流过涡轮机的流体的泄漏。然而，密封系统在可能增加或减少其中的间隙的各种操作阶段期间经常经受相对高的温度、热梯度以及热和机械膨胀和收缩。例如，迷宫式密封件和抽吸式密封件可能由于极端操作条件而缩短使用寿命，从而导致性能低下。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于涡轮机的密封件，其特征在于，所述密封件包括：

2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，其中所述密封件是膜骑式密封件或迷宫式密封件中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，其中所述多个晶胞进一步包括手性晶格复合结构。

4.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，其中所述内部基体进一步包括一个或多个区域，其中每个区域具有区域热膨胀系数值，并且其中相邻区域具有不同的区域热膨胀系数值。

5.根据权利要求4所述的密封件，其特征在于，其中所述不同的区域热膨胀系数值与净热膨胀系数值形成功能性质梯度，并且其中所述净热膨胀系数值介于约-1e-6至约1e-6之间。

6.根据权利要求5所述的密封件，其特征在于，其中所述净热膨胀系数值的目标热膨胀系数值约为0。

7.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，其中所述内部基体进一步包括一个或多个区域，其中所述一个或多个区域中的每一个包括相同的一种或多种超材料。

8.一种用于涡轮机的部件的密封组件，其特征在于，所述密封组件包括：

9.根据权利要求8所述的密封组件，其特征在于，其中所述内部基体进一步包括一个或多个区域，其中每个区域具有区域热膨胀系数值，并且其中相邻区域具有不同的区域热膨胀系数值。

10.根据权利要求9所述的密封组件，其特征在于，其中所述不同的区域热膨胀系数值与净热膨胀系数值形成功能性质梯度，并且其中所述净热膨胀系数值介于约-1e-6至约1e-6之间。

技术总结
提供了一种用于涡轮机的部件的密封组件及其组装方法。密封组件包括邻近部件定位的至少一个配合面和联接到配合面的密封件。密封件包括限定内部空间的外壳；填充内部空间的内部基体，内部基体包括多个晶胞，多个晶胞包括一种或多种超材料，其中多个晶胞的至少一部分是相同的，并且其中多个晶胞在内部基体中重复；和一个或多个支撑支柱，一个或多个支撑支柱在内部基体中延伸。构建密封组件的方法可以包括选择用于外壳的第一材料和基于第一材料选择用于内部基体的一种或多种超材料。

技术研发人员：迪帕克·特里维迪,拉胡尔·阿尼尔·比德卡尔,乌塔拉·维杰·库马尔
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15