在相邻过渡导管主体之间的交汇部的汇合流连接部插入件系统的制作方法

文档序号:11110968
在相邻过渡导管主体之间的交汇部的汇合流连接部插入件系统的制造方法与工艺

本发明的开发部分地得到美国能源部“高级涡轮开发计划”(合同号DE-FC26-05NT42644)的支持。因此,美国政府在本发明中可具有某些权利。

技术领域

本发明总体上涉及燃气涡轮发动机,更具体地涉及用于将气流从燃气涡轮发动机的燃烧器引导至涡轮段的过渡导管。



背景技术:

在传统的燃气涡轮发动机中,如图1中所示,在燃烧器10内部所产生的燃烧气体经由多个过渡导管12被转移至涡轮组件。在许多传统的系统中,过渡导管12纵向地延伸并且没有在周向方向上的任何偏置。在燃烧排气被传递至第一排的涡轮导叶16之前,利用一排的第一级导叶14使燃烧排气旋转。在涡轮组件中使用第一级导叶14以使纵向燃烧器排气流加速并使其在周向方向上旋转,这带来了若干挑战。要求导叶14和相关的导叶支撑结构具有高强度特性,以承受在以大角度且在相对短的距离中改变非常热的高压气流的方向时所产生的力。该气流的温度和由此旋转过程所产生的热也要求具备导叶冷却系统。与力和热有关的材料性能降低会导致形成裂缝,或者损坏导叶和相关的支撑结构。

为了适应这些操作条件并提供更加稳健的设计,如图2-图10中所示,使用于将燃烧气体从燃烧器22引导至涡轮组件24的过渡导管20周向地偏斜,使得过渡导管20的出口26在与第一排涡轮导叶相同的方向上周向地偏斜,这将会使燃烧排气在周向方向上偏斜。因此,不再需要第一排涡轮导叶,因为从过渡导管20中排放出的排气已具有正确的周向矢量,由此排除了对第一排涡轮导叶的需要。如提交日期为2008年8月12日、授权日期为2012年2月14日的美国专利8,113,003(该专利的全部内容并入本文中)中所揭示,使各过渡导管的出口相对于各过渡导管的进口在周向方向上偏斜。虽然美国专利第8,113,003号的过渡导管系统已排除了对在涡轮组件内部在第一排涡轮导叶上游的第一排涡轮导叶的需要,但存在通过除去图6-图10中所示的高应力区域而延长偏斜过渡导管系统的使用寿命的需要。



技术实现要素:

本发明公开了一种用于在燃气轮机发动机中将气流从燃烧器引导至涡轮段的第一级的过渡导管系统,其中该过渡导管系统包括在相邻的过渡导管之间的交汇部处形成后缘的一个或多个汇合流连接部插入件。该过渡导管系统可包括具有在进口与出口之间延伸的内部通道的过渡导管,并且可利用切向分量将气体排出进入第一级涡轮。汇合流连接部插入件可容纳于汇合流连接部插入件接收器的内部,并且与位于汇合流连接部插入件旁边的过渡导管主体分离。处于分离状态消除了在汇合流连接部插入件内部的应力形成,由此延长该插入件的使用寿命。汇合流连接部插入件可以是可拆卸的,以便一旦磨损超过设计极限便可以将该插入件加以更换。

为了更好地理解本发明,可以将坐标系统应用于这种涡轮系统,以协助对各部件在该系统中的相对位置和在该系统内部的运动的描述。转子组件的旋转轴线纵向地延伸经过压缩机段、燃烧段和涡轮段,并且限定纵向方向。从经过各段的总体操作流型的观点来看,各涡轮段件可以被描述为纵向地位于相对于彼此的上游或下游。例如,压缩机段纵向地位于燃烧段的上游,涡轮段纵向地位于燃烧段的下游。各种部件的远离中心转子轴线或其它纵向轴线的位置可以被描述为在径向方向上。因此,例如叶片从转子盘在径向方向上或径向地延伸。进一步远离例如中心转子轴线的纵向轴线的位置可以被描述为与径向地向内或向内侧的较近位置相比较的径向地向外或向外侧。

第三坐标方向(周向方向)可以描述参考在例如转子组件的中心轴线的纵向轴线附近的假想圆的特定部件的位置。例如,当在涡轮发动机中的涡轮叶片的阵列处向纵向下游看时,将会看到每个叶片在若干径向方向上径向地向外延伸。因此,径向方向可以描述参考圆的大小,并且周向方向可以描述在参考圆上的角度位置。

在至少一个实施例中,过渡导管系统在燃气轮机子系统中引导气流,该燃气轮机子系统包括具有多个叶片的第一级叶片阵列,这些叶片从转子组件中在径向方向上延伸,用于在周向方向上旋转,由此该周向方向可具有切线方向分量。燃气轮机子系统可具有限定纵向方向的转子组件的轴线、和纵向地位于第一级叶片阵列的上游且位于第一级叶片阵列的径向外侧的至少一个燃烧器。过渡导管系统可包括具有在进口与出口之间延伸的内部通道的第一过渡导管主体。第一过渡导管主体的出口可与进口在纵向方向和切线方向上偏置。第一过渡导管主体的出口可由大体上与径向内侧相对的径向外侧所形成,并且径向外侧和径向内侧可通过相对的第一侧壁和第二侧壁联接到一起。过渡导管系统也可包括具有在进口与出口之间延伸的内部通道的第二过渡导管主体。第二过渡导管主体的出口可在纵向方向和切线方向上与进口偏置。第二过渡导管主体的出口可由大体上与径向内侧相对的径向外侧所形成,并且径向外侧和径向内侧可通过相对的第一侧壁和第二侧壁联接到一起。第一过渡导管主体的第一侧可与第二过渡导管主体的第二侧相交,从而形成汇合流连接部。过渡导管系统可包括汇合流连接部插入件,该汇合流连接部插入件延伸经过外壁并且位于汇合流连接部的下游端从而形成汇合流连接部的后缘。

汇合流连接部插入件可由具有位于插入件第一端处的凸缘的主体所形成,用于防止汇合流连接部插入件被吸入过渡导管系统下游的涡轮中。汇合流连接部插入件的凸缘可具有比汇合流连接部插入件的主体更大的截面积。汇合流连接部插入件的主体可包括:具有从第一侧到与第一侧相对的第二侧的均匀厚度的第一部、和从第一部中延伸出且形成汇合流连接部插入件的外下游顶端的第二部。第二部可具有不均匀的厚度,其中在外下游顶端的厚度小于在第二部的上游边缘处的厚度。汇合流连接部插入件可由形成第一过渡导管主体第一侧的延伸部的第一侧、和形成第二过渡导管主体第二侧的延伸部的第二侧所形成。

过渡导管系统可包括在汇合流连接部插入件内部的内部冷却系统。该内部冷却系统可包括与一个或多个排出孔流体连通的一个或多个内部冷却室,该排出孔从内部冷却室中的进口延伸经过形成汇合流连接部插入件的第二部的外壁。第二部可包括汇合流连接部插入件的外下游顶端,排出孔的出口可位于至少一个内部冷却室的外表面。在至少一个实施例中,至少一个排出孔可以是从内部冷却室中的进口经过形成汇合流连接部插入件的第二部的外壁而延伸至位于内部冷却室外表面的排出孔的出口的多个排出孔。内部冷却系统可包括一个或多个冲击板,该冲击板位于内部冷却室中并且从第一侧延伸至与第一侧相对的第二侧,从而形成汇合流连接部插入件。冲击板可包括一个或多个冲击孔。内部冷却系统可包括一个或多个内部冷却室,该内部冷却室具有小于形成汇合流连接部插入件的外壁的一半容积的内部容积。

过渡导管系统可包括一个或多个排出孔,该排出孔从在内部冷却室中的进口延伸经过形成汇合流连接部插入件的第一部的外壁。第一部可具有从第一侧到与第一侧相对的第二侧的均匀厚度。过渡导管系统可包括一个或多个排出孔,该排出孔从在内部冷却室中的进口延伸经过形成汇合流连接部插入件的第二部的外壁。第二部可从第一部中延伸出并且可形成汇合流连接部插入件的外下游顶端。第二部可具有不均匀的厚度,其中在外下游顶端处的厚度小于在第二部的上游边缘处的厚度。

汇合流连接部插入件可与第一过渡导管主体的第一侧和第二过渡导管主体的第二侧分离,这消除了在汇合流连接部插入件内部的机械应力。汇合流连接部插入件可拆卸地附接在过渡导管系统的内部。过渡导管系统可包括汇合流连接部插入件接收器,该接收器是位于汇合流连接部处并且构造成接收汇合流连接部插入件。汇合流连接部插入件接收器可包括限定一个或多个插入件接收孔的一个或多个内壁。汇合流连接部插入件接收器可提供对汇合流连接部插入件的支撑,并且可包括用于支撑位于插入件第一端的凸缘的至少一个凸缘接触面,以防止汇合流连接部插入件被吸入过渡导管系统下游的涡轮中。

在至少一个实施例中,第一过渡导管主体的第一侧壁可构造成当被组装在第一过渡导管主体的旁边时与第二过渡导管主体的第二侧壁共面。第一和第二过渡导管主体的纵向轴线可在周向方向上彼此偏置。

过渡导管系统的一个优点是:汇合流连接部插入件代替了在具有汇合流连接部插入件的过渡导管系统内部的高机械应力区域,该汇合流连接部插入件存在于汇合流连接部插入件接收器内部并且被暴露于极小的机械应力并且可能不暴露于机械压力。

该过渡导管系统的另一个优点是:汇合流连接部插入件除去了尖锐狭窄的几何形状和由在相邻过渡导管之间的汇合流连接部所形成的应力集中,并且将尖锐狭窄的几何形状合并入汇合流连接部插入件中。

该过渡导管系统的又一个优点是:汇合流连接部插入件是可拆卸的和可更换的,由此当由于高速气体的腐蚀而磨损时能够将汇合流连接部插入件加以更换。

过渡导管系统的另一个优点是:汇合流连接部插入件是由汇合流连接部插入件接收器所支撑,该汇合流连接部插入件接收器是由在靠近相邻过渡导管的出口的各侧壁交汇部处的材料累积所形成,该材料累积增加壁的强度因此它们可以更好地抵抗压力载荷并且将应力分布于较大的区域中,由此降低应力水平并延长过渡导管系统的设计寿命。

下面对这些和其它实施例进行更详细的描述。

附图说明

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图解说明了现在所公开发明的实施例,并且连同本文中的描述公开了本发明的原理。

图1是燃气涡轮发动机的一部分的剖视图。

图2是联接到过渡导管的多个环管形燃烧器的上半部的面向下游的透视图。

图3是过渡导管的圆形阵列的上游纵视图。

图4是过渡导管相对于第一排涡轮导叶的侧视图。

图5是过渡导管的圆形阵列的俯视图。

图6是两个相邻过渡导管位于其中的配件的俯视图。

图7是沿图6中的截面线7-7所截取的、图6的两个相邻过渡导管的剖视图,其中确认有高机械应力区域。

图8是沿图7中的细部线8-8所截取的、在相邻过渡导管之间交汇部处的高机械应力区域的详细透视图。

图9是沿图7中所示细部线8-8所截取的、在相邻过渡导管之间交汇部处的高机械应力区域的另一个透视图。

图10是从上游看过渡导管的内部通道中的两个过渡导管的局部透视图,图中示出了在排出口处的相邻过渡导管如何靠近。

图11是联接到过渡导管的多个环管形燃烧器的上半部的面向下游的透视图。

图12是过渡导管的圆形阵列的上游纵视图。

图13是过渡导管相对于第一排涡轮叶片的侧视图。

图14是在紧靠第一排涡轮叶片的上游的、联接到一起的多个过渡导管的透视图。

图15是图10中所示过渡导管的简化的侧视图。

图16是两个相邻过渡导管在它们的下游端的外表面的透视图,这两个过渡导管联接到一起并且在两个相邻过渡导管之间的交汇部处包括位于汇合流连接部插入件接收器内部的汇合流连接部插入件。

图17是位于在两个相邻过渡导管之间交汇部处的汇合流连接部插入件接收器内部的汇合流连接部插入件的透视图。

图18是在图16中的截面线18-18处所截取的、在两个相邻过渡导管之间的汇合流连接部的剖视图。

图19是在图16中的截面线19-19处所截取的、在两个相邻过渡导管之间的汇合流连接部的剖视图。

图20是在图16中的截面线20-20处所截取的、在两个相邻过渡导管之间的汇合流连接部的剖视图。

图21是在图16中的截面线21-21处所截取的、在两个相邻过渡导管之间的汇合流连接部的剖视图。

图22是在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的汇合流连接部插入件接收器的内表面的透视图,在此汇合流连接部插入件不被容纳于汇合流连接部插入件接收器的内部。

图23是在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的汇合流连接部插入件接收器的内表面的透视图,其中汇合流连接部插入件是位于汇合流连接部插入件接收器的内部。

图24是处在不同于图23的角度中的汇合流连接部插入件的透视图。

图25是在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的汇合流连接部插入件接收器的外表面的透视图,在此汇合流连接部插入件不被容纳于汇合流连接部插入件接收器内部并且显示了汇合流连接部插入件接收器的下游内表面。

图26是从不同于图25的视角所获得的、在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的、汇合流连接部插入件接收器的外表面的另一个透视图,在此汇合流连接部插入件不被容纳于汇合流连接部插入件接收器内部并且显示了汇合流连接部插入件接收器的上游内表面。

图27是在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的、汇合流连接部插入件接收器的非插入件侧的外表面的透视图。

图28是沿图23中的截面线28-28所截取的汇合流连接部插入件的剖面俯视图,如相对于两个相邻过渡导管的外表面在它们的下游端的透视图中所示,这两个相邻过渡导管联接到一起并且包括位于汇合流连接部插入件接收器的内部、在两个相邻过渡导管之间的交汇部处的汇合流连接部插入件。

图29是沿图28中的截面线29-29所截取的汇合流连接部插入件的剖面侧视图。

图30是图29中所示的汇合流连接部插入件的仰视图。

图31是图29中所示的汇合流连接部插入件的前视图。

图32是沿图28中的截面线32-32所截取的、位于汇合流连接部插入件接收器内部、在两个相邻过渡导管之间的交汇部处的汇合流连接部插入件的剖视图。

图33是具有内部冷却系统连同替代的外表面位置的汇合流连接部插入件的剖面侧视图,显示了在其它实施例中外表面的可能的替代位置。

图34是图33的汇合流连接部插入件的上游端视图。

图35是在图33中的截面线35-35处所截取的汇合流连接部插入件的剖视图。

图36是在图33中的截面线35-35处所截取的、具有不同的内部冷却系统构造的汇合流连接部插入件的另一个实施例的剖视图。

图37是在图16中的截面线37-37处所截取的、汇合流连接部插入件构造的剖视图。

图38是在两个相邻过渡导管之间在它们的下游端的汇合流连接部处的汇合流连接部插入件接收器的内表面的一个替代实施例的透视图,以及其中汇合流连接部插入件不突出经过限定凹口的外壁的、位于凹口内部的汇合流连接部插入件的一个替代实施例。

图39是图38的汇合流连接部插入件的侧视图。

图40是图38的汇合流连接部插入件的右侧视图。

图41是图38的汇合流连接部插入件的左侧视图。

图42是图38的汇合流连接部插入件的透视图。

图43是沿图42中的截面线43-43所截取的、图38的汇合流连接部插入件的剖面侧视图。

图44是延伸经过图38的汇合流连接部插入件的柱销的第一端的透视图。

图45是延伸经过图38的汇合流连接部插入件的柱销的第二端的透视图。

图46是位于在两个相邻过渡导管之间交汇部处的汇合流连接部插入件接收器内部的、图38的汇合流连接部插入件的剖视图。

具体实施方式

如图11-图46中所示,公开了一种用于在燃气涡轮发动机108中将气流从燃烧器102引导至涡轮段106的第一级104的过渡导管系统100,其中该过渡导管系统100包括在相邻过渡导管126、128之间的交汇部124形成后缘122的一个或多个汇合流连接部插入件120。该过渡导管系统100可包括过渡导管126,该过渡导管126具有在进口132与出口134之间延伸的内部通道130并且可利用切向分量将气体排出进入第一级涡轮114。汇合流连接部插入件120可被容纳于汇合流连接部插入件接收器136内部并且与位于汇合流连接部插入件120旁边的过渡导管主体126、128分离。处于在侧表面上的分离状态消除了在汇合流连接部插入件120内部的应力形成,由此延长插入件120的使用寿命。汇合流连接部插入件120可以是可拆卸的,以便一旦磨损超过设计极限便可以将插入件120加以更换。

在至少一个实施例中,过渡导管系统100可在燃气轮机子系统138中引导气流,该燃气轮机子系统138包括具有多个叶片142的第一级叶片阵列104,这些叶片142从转子组件144中在径向方向上延伸,用于在周向方向146上旋转,在此周向方向146可具有切线方向分量148。燃气轮机子系统138也可包括限定纵向方向152的转子组件144的轴线150、及位于第一级叶片阵列104的纵向上游且位于第一级叶片阵列104的径向外侧的至少一个燃烧器102。

过渡导管系统100可包括多个过渡导管126、128,这些过渡导管126、128联接到一起以便导管126、128利用切向分量148在下游方向上排出燃烧气体,由此排除了对在第一涡轮叶片排上游的第一级涡轮导叶排(如在传统燃气涡轮发动机中所见)的需要。具体地,过渡导管系统100可包括具有在进口132与出口134之间延伸的内部通道130的第一过渡导管主体126。第一过渡导管主体134的出口134在纵向方向152和切线方向148上与进口132偏置。第一过渡导管主体126的出口134可由大体上与径向内侧170相对的径向外侧168所形成,径向外侧和径向内侧168、170可通过相对的第一侧壁和第二侧壁172、174联接到一起。

过渡导管系统100可包括具有在进口184与出口186之间延伸的内部通道182的第二过渡导管主体128。第二过渡导管主体128的出口186可在纵向方向152和切线方向148上与进口184偏置。第二过渡导管主体128的出口186可由大体上与径向内侧190相对的径向外侧188所形成,径向外侧和径向内侧188、190可通过相对的第一侧壁和第二侧壁192,194联接到一起。当第一过渡导管126位于第二过渡导管主体128旁边时,第一过渡导管主体126的第一侧壁172与第二过渡导管主体128的第二侧壁194相交从而形成汇合流连接部196。在至少一个实施例中,第一过渡导管主体126的第一侧壁172可构造成当被组装在第一过渡导管主体126旁边时与第二过渡导管主体128的第二侧壁194共面。第一和第二过渡导管主体126、128的纵向轴线270、272可在周向方向146上彼此偏置。

过渡导管系统100也可包括汇合流连接部插入件120,该插入件120延伸经过外壁202且位于汇合流连接部196的下游端204从而形成汇合流连接部196的后缘122。在传统的系统中,汇合流连接部插入件120位于高机械应力的部位。汇合流连接部插入件120可与第一过渡导管主体126的第一侧172和第二过渡导管主体128的第二侧194分离。处于分离状态并且还被定位用作汇合流连接部196的后缘122,这使汇合流连接部插入件120能够在不经受机械应力的情况下起作用。汇合流连接部插入件120可容纳于汇合流连接部插入件接收器136的内部。汇合流连接部插入件接收器136可位于汇合流连接部196处并且构造成接收汇合流连接部插入件120。汇合流连接部插入件接收器136可包括限定至少一个插入件接收孔210的一个或多个内壁208,该内壁208提供对汇合流连接部插入件120的支撑,如图22-图26中所示。汇合流连接部插入件接收器136也可包括构造成支撑凸缘214的一个或多个凸缘接触面212,如图29-图37中所示,该凸缘214是位于插入件120的第一端216,用以防止汇合流连接部插入件120被吸入在过渡导管系统100下游的涡轮中。汇合流连接部插入件120可以可拆卸地附接在过渡导管系统100内部。可利用焊接或者已发明的或尚未发明的合适方法,将汇合流连接部插入件120联接到汇合流连接部插入件接收器136。

汇合流连接部插入件120可由具有位于插入件120的第一端216的凸缘214的主体218所形成,用于防止汇合流连接部插入件120被吸入在过渡导管系统100的下游的涡轮中。汇合流连接部插入件120的凸缘214可具有比汇合流连接部插入件120的主体218更大的截面积。汇合流连接部插入件120可由形成第一过渡导管主体126的第一侧壁172的延伸部的第一侧260、和形成第二过渡导管主体128的第二侧壁194的延伸部的第二侧262所形成。凸缘214与主体218可以是整体结构。在另一个实施例中,可利用焊接、钎焊或其它合适的连接机制,将凸缘214联接到主体218。

汇合流连接部插入件120的主体218可包括:具有从第一侧222到与第一侧222相对的第二侧224的均匀厚度的第一部220、和从第一部220中延伸出且形成汇合流连接部插入件120的外下游顶端228的第二部226。第二部226具有不均匀的厚度,并且在外下游顶端228处的厚度小于在上游边缘230处的厚度。如图20中所示,汇合流连接部插入件120的第一部220可位于比第二部226 更靠近汇合流连接部插入件接收器136的位置。第二部226可包括第一侧231和在第一侧231的相对侧上的第二侧233。第一和第二侧231、233可具有稍微凸形的表面,这些表面各自复制了第一过渡导管主体126的第一侧壁172和第二过渡导管主体128的第二侧壁194的内表面。汇合流连接部插入件120的后缘229可具有从第一部220朝向第二部226的远端232延伸的大体上弯曲的形状,以便跟随在第一与第二过渡导管主体126、128之间的交汇部124的轮廓。

汇合流连接部插入件120可包括在汇合流连接部插入件120内部的内部冷却系统234,如图33-图36中所示。该内部冷却系统234可具有构造成当延伸进入在第一过渡导管126与第二过渡导管128的交汇部124处的热气体路径时使汇合流连接部插入件120充分地冷却的任意合适形状。内部冷却系统234可包括与一个或多个排出孔238流体连通的一个或多个内部冷却室236,该排出孔238从在内部冷却室236中的进口240延伸经过形成汇合流连接部插入件120的第二部226的外壁242。第二部226可包括汇合流连接部插入件120的外下游顶端228,并且至少一个排出孔238的出口244可位于内部冷却系统236的外表面246。在至少一个实施例中,内部冷却系统234可包括多个排出孔238,这些排出孔238从内部冷却室236中的进口240经过形成汇合流连接部插入件120的第二部226的外壁242而延伸至位于内部冷却室236的外表面246处的排出孔238的出口244。

内部冷却系统234可包括一个或多个冲击板248,如图35中所示,该冲击板248是位于内部冷却室236中并且从第一侧250延伸至与形成汇合流连接部插入件120的第一侧250相对的第二侧252。冲击板120可包括一个或多个冲击孔254,并且在至少一个实施例中可包括多个冲击孔254。在另一个实施例中,如图36中所示,内部冷却系统234可包括一个或多个内部冷却室236,该冷却室236具有小于形成汇合流连接部插入件120的外壁242的容积的一半的内部容积。一个或多个排出孔238可从在内部冷却室236中的进口240延伸经过形成汇合流连接部插入件120的第一部220的外壁256。第一部220可具有从第一侧222到与第一侧222相对的第二侧224的均匀厚度。一个或多个排出孔238可从在内部冷却室236中的进口240延伸经过形成汇合流连接部插入件120的第二部226的外壁242。第二部226可从第一部220中延伸出并且可形成汇合流连接部插入件120的外下游顶端228。第二部226可具有不均匀厚度,并且在外下游顶端228处的厚度小于在第二部226的上游边缘230处的厚度。

在另一个实施例中,如图38-图46中所示,过渡导管系统100可具有替代的构造。过渡导管系统100可包括如前所述的第一和第二过渡导管主体126、128,但可包括用于汇合流连接部插入件120的替代构造。过渡导管系统100可包括汇合流连接部插入件120,该插入件120是位于在汇合流连接部196的下游端302处的凹口300内部,从而形成汇合流连接部196的后缘301。凹口300可位于汇合流连接部196的内部,并且可构造成接收并容纳汇合流连接部插入件120。在此实施例中,汇合流连接部插入件120可延伸经过在汇合流连接部196的下游端204的外壁202。相反,汇合流连接部插入件120可完全地容纳于凹口300内部,其中一部分被暴露以形成汇合流连接部196的后缘122。

可利用构造成将汇合流连接部插入件120附接到汇合流连接部196的插入件附接系统303,将过渡导管系统100保持在凹口300内部。在至少一个实施例中,插入件附接系统303可由延伸进入汇合流连接部插入件120中和汇合流连接部196中的一个或多个柱销304所形成。在至少一个实施例中,插入件附接系统303可包括延伸经过汇合流连接部插入件120并且延伸经过汇合流连接部196的一个或多个柱销304。插入件附接系统303可包括用于固定柱销304的第一端308的一个或多个轴环306。轴环306可与柱销304整体地形成或者可利用焊接或其它合适方法附接到柱销。通常在柱销304相对于第一端308的相对端上的柱销304的第二端310可以或者可以不包括轴环306。可利用焊接或其它合适方法,将靠近第二端310的柱销304固定到汇合流连接部196。

过渡导管系统100可包括在汇合流连接部插入件120内部的内部冷却系统312。内部冷却系统312可包括与一个或多个排出孔316流体连通的一个或多个内部冷却室314,排出孔316从内部冷却室314中的进口318延伸经过形成汇合流连接部插入件120的外壁320。内部冷却系统312的排出孔316可包括一个或多个排出孔316,该排出孔316从内部冷却室314延伸至在面向形成凹口300的表面326的外表面324的排出口322,在外表面324中存在汇合流连接部插入件120。内部冷却系统312也可包括一个或多个排出孔318,该排出孔318从内部冷却室314延伸至外表面332处的排出口330,其在面向下游且远离其中存在汇合流连接部插入件120的凹口300。

在至少一个实施例中,一部分的内部冷却系统312可容纳于柱销304的内部,其形成构造成将汇合流连接部插入件120附接到汇合流连接部196的插入件附接系统303的至少一部分。柱销304可包括内通道334,该内通道334具有在汇合流连接部196的下游端204处的凹口300外侧的至少一个进口336,并且可包括与内部冷却室340流体连通的一个或多个排出口338。在至少一个实施例中,柱销304可包括:在柱销304的第一端344处的第一进口342,该第一进口342与柱销304中的内通道334连通;并且可包括在柱销304的与第一端344相对的端部的在柱销304的第二端348中的第二进口346。汇合流连接部插入件120可包括主体350,该主体350包括外部352、内部354和在外部352与内部354之间的中部356。中部356可具有宽度比外部和内部352、354的截面积狭窄的截面积。内部354可与中部356相比更向下游延伸,外部352可与内部354相比更向下游延伸。在外部352的远端358的截面积可大于在内部354的远端360的截面积,如图43中所示。

在至少一个实施例中,汇合流连接部196的汇合流连接部插入件120可当位于汇合流连接部插入件接收器136内部时大体上无载荷。在另一个实施例中,汇合流连接部196的汇合流连接部插入件120可由具有比形成汇合流连接部插入件接收器136的材料更大的热膨胀系数的材料所形成。因此,在使用期间,当使汇合流连接部插入件120和汇合流连接部插入件接收器136暴露于热燃烧气体时,汇合流连接部插入件120将以比汇合流连接部插入件接收器136更快的速率发生热膨胀。因此,汇合流连接部插入件120将被置于由压缩载荷所形成的至少部分载荷下,这部分地减轻加在汇合流连接部插入件接收器136和周围结构上的压缩载荷和应力。形成于汇合流连接部插入件120中的应力和载荷小于在无汇合流连接部插入件120的传统系统中的后缘处的应力和载荷。这是有利的,因为应力从形成汇合流连接部插入件接收器136和相关部件的永久的/高成本材料被传递至模块化的、一次性使用的汇合流连接部插入件120。

前文是为了说明、解释和描述本发明实施例的目的而提供。对这些实施例的修改和调整对于本领域技术人员将是显而易见的,并且可在不背离本发明的范围或精神的前提下作出修改和调整。

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