涡轮机流动路径表面的凸肋的制作方法

本发明大体涉及包括多个凸肋的涡轮机流动路径表面。

背景技术：

燃气涡轮发动机通常包括设置为彼此流动连通的风扇和核心。此外，燃气涡轮发动机的核心通常包括(连续顺流顺序)：压缩机部分、燃烧部分、涡轮机部分和排气部分。在操作中，空气从风扇提供到压缩机部分的入口，其中，一个或多个轴流式压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧部分。燃料与压缩空气混合，并在燃烧部分内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧部分导引到涡轮机部分。通过涡轮机部分的燃烧气体流驱动涡轮机部分，然后通过排气部分，进入(例如)大气。

涡轮机部分通常包括多个按顺序排列的涡轮机喷嘴和涡轮机转子叶片的级。涡轮机喷嘴的各级内的每个涡轮机喷嘴和涡轮机转子叶片的各级内的每个涡轮机转子叶片包括一个或多个流动路径表面。例如，为了减小某些这种流动路径表面的热负载，可以将凸肋(即小肋或翅片)并入到流动路径表面中。鉴于将凸肋并入流动路径表面相关的复杂性，各连续的凸肋通常限定均匀的几何结构和间距。

但是，位于(例如)涡轮机部分内的不同流动路径表面处于不同的气流状况下。本发明的发明人已经发现，不同的气流状况对均匀的凸肋有不同的影响。例如，鉴于第一流动路径表面处的气流状况，凸肋可能有益，而鉴于第二流动路径表面处的气流状况，凸肋可能在实际上了提供有害效果。

因此，本发明的发明人已经发现，根据燃气涡轮发动机内流动路径表面所位于的特定位置定制多个凸肋可能会产生有益效果。更具体地，具有针对燃气涡轮发动机内的特定位置定制的多个凸肋的燃气涡轮发动机的流动路径表面将尤为有益。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将在以下说明中部分阐述，或者可以通过说明使人理解，或者可以通过实施本发明来了解。

在本发明的一项示例性实施例中，提供了一种涡轮机的部件级，其限定核心空气流动路径。所述部件级包括部件部分。所述部件部分包括流动路径表面，其至少部分曝露于所述核心空气流动路径，并进一步包括多个在所述流动路径表面上按顺序排列的凸肋。所述多个按顺序排列的凸肋限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。

其中，所述多个凸肋中的每个限定相对于所述流动路径表面的高度和宽度，并且其中，所述多个凸肋中的每个的所述高度或宽度中的至少一个在所述第一方向上不均匀。

其中，所述多个凸肋限定相邻凸肋之间的间隔，并且其中，由所述多个凸肋限定的间隔在所述第一方向上不均匀。

其中，所述多个凸肋中的每个限定相对于所述流动路径表面的高度和宽度，其中，所述多个凸肋中的每个的所述高度或宽度中的至少一个在垂直于所述第一方向的方向上不均匀。

其中，所述多个凸肋限定相邻凸肋之间的间隔，并且其中，由所述多个凸肋限定的间隔在垂直于所述第一方向的方向上不均匀。

其中，所述部件部分包括端壁，并且其中，所述部件部分的所述流动路径表面包括所述端壁的表面。

其中，所述部件部分包括转子叶片，所述转子叶片限定前缘和尖端，其中，所述部件部分的流动路径表面包括所述转子叶片的表面，并且其中，所述多个凸肋从所述前缘沿非直线方向朝所述尖端延伸。

在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种涡轮机。所述燃气涡轮发动机包括压缩机部分和涡轮机部分，其排列为连续顺流顺序，并至少部分限定核心空气流动路径。所述压缩机部分或所述涡轮机部分中的一个包括部件级。所述部件级包括部件部分。所述部件部分包括流动路径表面，其至少部分曝露于所述核心空气流动路径，并进一步包括多个在所述流动路径表面上顺序排列的凸肋。所述多个按顺序排列的凸肋限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。

在本发明的一项示例性方面，提供了一种形成涡轮机的压缩机部分或涡轮机部分的部件级的部件部分的方法。所述涡轮机限定核心空气流动路径。所述方法包括形成所述部件部分的基部几何结构。所述基部几何结构包括流动路径表面，其至少部分曝露于核心空气流动路径。所述方法还包括使用增材制造工艺在所述部件部分的所述基部几何结构的所述流动路径表面上形成多个凸肋，所述多个凸肋顺序排列，并且限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。

其中，形成所述部件部分的所述基部几何结构包括移除先前涂覆到所述基部几何结构的所述流动路径表面的一层或多层涂层。

其中，所述多个凸肋中的每个大致沿第一方向延伸，并且其中，所述多个凸肋沿所述第一方向限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。

其中，所述多个凸肋中的每个限定相对于所述流动路径表面的高度和宽度，其中，所述多个凸肋中的每个的所述高度或宽度中的至少一个在所述第一方向上不均匀。

参考以下说明和所附权利要求，将有助于理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。本说明书中所结合并限定其一部分的附图展示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中对本发明进行了完整和能够实现的公开，包括括其最佳模式(针对本领域普通技术人员)，其中：

图1是本发明各种实施例所述的示例性燃气涡轮发动机的截面原理图。

图图2是图1的示例性燃气涡轮发动机的燃烧部分和涡轮机部分的放大侧视图。

图3提供了本发明的一项示例性实施例所述的涡轮机转子叶片部分的透视图，该涡轮机转子叶片部分构造用于图1的示例性燃气涡轮发动机的涡轮机部分的涡轮机转子叶片级。

图4提供了本发明的一项示例性实施例所述的流动路径表面上的多个凸肋的放大平面图。

图5是沿图4中的线5-5截取的图4的流动路径表面上的多个示例性凸肋的截面图。

图6提供了本发明的另一示例性实施例所述的流动路径表面上的多个凸肋的截面图。

图7提供了本发明的另一示例性实施例所述的流动路径表面上的多个凸肋的截面图。

图8提供了本发明的另一示例性实施例所述的流动路径表面上的多个凸肋的放大平面图。

图9是沿图8中的线9-9截取的图8的多个凸肋的凸肋截面图。

图10提供了本发明的另一示例性实施例所述的涡轮机转子叶片部分的透视图。

图11提供了本发明一项示例性实施例所述的形成部件部分的方法的流程图。

具体实施方式

现在，将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中展示。详细说明使用数字和字母标记来指代附图中的功能件。在附图和说明中的相同或相似的标记用于指代本发明的相同或类似部件。本文中所使用术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以便将一个部件与另一个部件区分开，而并非意在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指流体路径中流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体来自的方向，“下游”是指流体流向的方向。

现在参考附图，其中，在所有附图中，相同的编号表示相同的元件，图1是本发明一项示例性实施例所述的涡轮机的截面原理图。更具体地，对于图1的实施例，涡轮机构造为燃气涡轮发动机，或者构造为高涵道比涡扇喷气发动机12，在本文中称为“涡扇发动机12”。如图1所示，涡扇发动机12限定轴向方向a(平行于供参考的纵向中线13延伸)、径向方向r和绕轴向方向a延伸的圆周方向(未示出)。通常，涡扇12包括风扇部分14和设置在风扇部分14下游的核心涡轮发动机16。

所示的示例性核心涡轮发动机16通常包括大致为管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18包围，且核心涡轮发动机16包括按连续顺流关系排列的压缩机部分，其包括增压器或低压(lp)压缩机22和高压(hp)压缩机24；燃烧部分26；涡轮机部分，其包括高压(hp)涡轮机28和低压(lp)涡轮机30；以及喷射排气喷嘴部分32。高压(hp)轴或卷轴34以驱动方式将hp涡轮机28连接到hp压缩机24。低压(lp)轴或卷轴36以驱动方式将lp涡轮机30连接到lp压缩机22。因此，lp轴36和hp轴34各自为旋转部件，在涡扇发动机12工作期间围绕轴向方向a旋转。

仍然参考图1的实施例，风扇部分14包括可变桨距风扇38，其具有以间隔方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如图所示，风扇叶片40大致沿径向方向r，由盘42向外延伸。每个风扇叶片40可相对于盘42，围绕变桨轴p旋转(借助于可操作地联接到合适的变桨机构44的风扇叶片40，该机构构造为共同一致地改变风扇叶片40的桨距)。风扇叶片40、盘42和变桨机构44可一起通过lp轴36(穿过动力齿轮箱46)，围绕纵向轴12旋转。动力齿轮箱46包括多个齿轮，用于将风扇38相对于lp轴36的旋转速度调节到更高效的旋转风扇速度。更具体地，风扇部分包括风扇轴，其可通过穿过动力齿轮箱46的lp轴36旋转。因此，风扇轴也可以被认为是旋转部件，并且类似地由一个或多个轴承支撑。

仍然参考图1的示例性实施例，盘42由可旋转前轮毂48覆盖，其以空气动力学方式轮廓化，以促通过多个风扇叶片40的气流。另外，示例性风扇部分14包括环形风扇壳体或外罩50，其周向围绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。示例性外罩50由多个周向隔开的出口导叶52，相对于核心涡轮发动机16支撑。此外，外罩50的下游部分54在核心涡轮发动机16的外部上方延伸，以便在其间限定涵道气流通道56。

在涡扇发动机12工作期间，一定体积的空气58通过外罩50和/或风扇部分14的相关入口60进入涡扇10。当空气58的体积穿过风扇叶片40时，箭头62所示的空气58的第一部分导入或进入涵道气流通道56中，而箭头64所示的空气58的第二部分导入或进入核心空气流动路径37中，或更具体地，进入lp压缩机22中。空气62的第一部分和空气64的第二部分之间的比率通常称为涵道比。然后，空气64的第二部分的压力随着其导入高压(hp)压缩机24和进入燃烧部分26而增加，在其中，其与燃料混合并燃烧，以提供燃烧气体66。

燃烧气体66经引导通过hp涡轮机28，其中来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分通过联接到外壳18的hp涡轮机定子叶片68和联接到hp轴或卷轴34的hp涡轮机转子叶片70的顺序级获取，从而使hp轴或卷轴34旋转，进而支持hp压缩机24的工作。燃烧气体66经引导通过lp涡轮机30，其中第二部分热能和/或动能通过联接到外壳18的lp涡轮机定子叶片72和联接到lp轴或卷轴36到lp涡轮机转子叶片74的顺序级从燃烧气体66获取，从而使lp轴或卷轴36旋转，进而支持lp压缩机22的工作和/或风扇38的旋转。

燃烧气体66随后经引导通过核心涡轮发动机16的喷射排气喷嘴部分32，以提供推进力。同时，随着空气62的第一部分经引导通过涵道气流通道56，之后从涡扇10的风扇喷嘴排气部分76排出，空气62的第一部分的压力大体上升，并且提供推进力。hp涡轮机28、lp涡轮机30和喷射排气喷嘴部分32至少部分限定引导燃烧气体66通过核心涡轮发动机16的热气体路径78。

但是应理解，图1所示的示例性涡扇发动机12仅作为示例提供，并且在其他示例性实施例中，涡扇发动机12可以具有任何其他合适的构造。应理解，在其他实施例中，本发明的各方面可结合到任何其他合适的燃气涡轮发动机中。例如，在其他示例性实施例中，本发明的各方面可以结合到(例如)涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机或涡轮喷气发动机中。此外，在其他实施例中，本发明的各方面可以结合到其他任何合适的涡轮机中，包括但不限于蒸汽涡轮机，离心压缩机和/或涡轮增压器。

现在参考图2，其提供了图1的涡扇发动机10，尤其是涡轮机部分的燃烧部分26和hp涡轮机28的放大截面图。所示的燃烧部分26通常包括燃烧器79，其具有由内衬管82和外衬管84限定的燃烧室80，燃烧室80大致沿轴向方向a，从前端86延伸到后端88。多个燃料喷嘴90位于燃烧室80的前端86，用于为燃烧室80提供来自压缩机部分的燃料和压缩空气的混合物。如上所述，燃料和空气混合物在燃烧室80内燃烧，以产生通过其中的燃烧气体流。

在燃烧部分26的下游，hp涡轮机28包括多个涡轮机部件级，每个涡轮机部件级包括多个涡轮机部件部分。更具体地，对于所示实施例，hp涡轮机28包括多个涡轮机喷嘴级，以及一个或多个级的涡轮机转子叶片。具体地，对于所示的实施例，hp涡轮机28包括第一涡轮机喷嘴级92和第二涡轮机喷嘴级94，每个涡轮机喷嘴级构造为引导燃烧气体流通过其中。第一涡轮机喷嘴级92包括沿周向方向c(围绕轴向方向a延伸的方向；参见图3)间隔开的多个涡轮机喷嘴部分96。应注意，第一涡轮机喷嘴级92紧靠燃烧部分26，位于其下游，因此也可以称为具有多个燃烧排放喷嘴部分的燃烧器排放喷嘴级。另外，对于所示的示例性实施例，第二涡轮机喷嘴级94还包括沿圆周方向c间隔开的多个涡轮机喷嘴部分98。

形成第一和第二涡轮机喷嘴级92、94的每个涡轮机喷嘴部分96、98包括固定在核心空气流动路径37内的涡轮机喷嘴100，以及至少部分曝露于(并至少部分限定)核心空气流动路径37的端壁。更具体地，各喷嘴部分96、98包括内端壁102和外端壁104，其中喷嘴100大致沿径向方向r，从内端壁102延伸到外端壁104。涡轮机喷嘴100、内端壁102和外端壁104各自包括至少部分曝露于核心空气流动路径37的流动路径表面106。

hp涡轮机28紧靠第一涡轮机喷嘴级92的下游，且紧靠第二涡轮机喷嘴级94的上游，其包括第一涡轮机转子叶片级108。第一涡轮机转子叶片级108包括沿圆周方向c间隔开的多个涡轮机转子叶片部分110，以及第一级转子盘112。多个涡轮机转子叶片部分110附接到第一级转子盘112，并且虽然未示出，但是涡轮机转子盘112又连接到hp轴34(参见图1)。

现在再参考图3，其提供了多个涡轮机转子叶片部分110中的一个的透视图，多个涡轮机转子叶片部分110中的每一个包括涡轮机转子叶片114、壁或平台116，以及基部118。转子叶片114沿径向方向r(并且沿涡轮机转子叶片114的跨度)从平台116向外延伸到转子叶片114的尖端120，限定相对于平台116的翼展方向高度h。此外，涡轮机转子叶片114限定前缘122和相对的后缘124，以及压力侧125和相对的吸力侧127。在工作期间，热燃烧气体在燃烧部分中产生，并且在下游方向d上流过涡轮机叶片114，从中获取能量以旋转转子盘112，这又可以使hp轴34旋转。

此外，与上述多个喷嘴部分96、98相同，涡轮机转子叶片部分110包括至少部分曝露于核心空气流动路径37的流动路径表面126。更具体地，涡轮机转子叶片114和平台116各自限定至少部分曝露于(并且至少部分限定)核心空气流动路径37的流动路径表面126。此外，所示的涡轮机转子叶片部分110还包括流动路径表面126上的多个按顺序排列的脊或凸肋128，多个凸肋128一起形成凸肋分组130。例如，所示的示例性涡轮机转子叶片部分110包括在涡轮机转子叶片114的流动路径表面126上的多个按顺序排列的凸肋128的三个分组130。更具体地，所示的涡轮机转子叶片114包括位于前缘122处的涡轮机转子叶片114的流动路径表面126上的凸肋128的第一分组130a；位于靠近尖端120的涡轮机转子叶片114的压力侧125上的涡轮机转子叶片114的流动路径表面126上的凸肋128的第二分组130b；以及位于靠近平台116的涡轮机转子叶片114的压力侧125上的涡轮机转子叶片114的流动路径表面126上的凸肋128的第三分组130c。转子叶片114可额外包括位于吸力侧127(未示出)上的一个或多个分组130。此外，涡轮机转子叶片部分110包括位于平台116的流动路径表面126上的多个按顺序排列的凸肋128的其他分组130。

如下将进行详细讨论，多个按顺序排列的凸肋128限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。更具体地，各凸肋分组130中的多个凸肋128限定非均匀几何结构或非均匀间隔134中的一者或两者。例如，如图3所示，凸肋128的第一、第二和第三分组130a、130b、130c各自大致沿第一方向，或纵向方向l(参见图4)延伸，对于所示实施例，该方向基本与下游方向d对齐。此外，对于所示实施例，纵向方向l是直线方向。但是，如下面将进行说明(例如，参考图10)，在其他实施例中，纵向方向l可以是非直线方向。分组130a、130b、130c中的每个凸肋128限定沿纵向方向l的长度132。分组130a、130b、130c中的每个中的凸肋128的长度132可以作为转子叶片114的翼展方向高度h的函数而变化。更具体地，凸肋128的特定分组130a、130b、130c中的相邻凸肋128的长度132不均匀。

现在参考图4和5，其提供了流动路径表面126上的多个凸肋128的其他视图。具体而言，图4提供了流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的放大平面图，图5提供了沿图4中的线5-5截取的图4的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的放大截面图。图4和图5中所示的凸肋128的流动路径表面126和分组130可以与涡轮机转子叶片114和/或以上参考图3所述的平台116的流动路径表面126上的凸肋128的分组130中的一个或多个以基本相同的方式构造。因此，相同或相似的编号可以指相同或相似的部件。

在所示的分组130中的多个凸肋128通常沿第一纵向方向l延伸，其可以是下游方向d。多个凸肋128限定沿横向方向t(即，垂直于纵向方向l，且平行于流动路径表面126的方向)的非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。具体地，对于所示的实施例，多个凸肋128沿横向方向t在相邻凸肋128之间限定间隔134，并且由多个凸肋128沿横向方向t限定的间隔134不均匀。更具体地，多个凸肋128限定多个顺序间隔134(例如，第一间隔134a、第二间隔134b、第三间隔134c等)。多个顺序间隔134a、134b、134c中的一个或多个与相邻的间隔不同。或者，更具体地，对于所示实施例，第一间隔134a与第二间隔134b不同，第二间隔134b与第三间隔134c不同。

此外，现在参考图6和7，其展示了流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的两个其他实施例。具体而言，图6提供了本发明的一项示例性实施例所述的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的放大截面图，图7提供了本发明的另一示例性实施例所述的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的放大截面图。图6和7的实施例可以与涡轮机转子叶片114和/或以上参考图3所述的平台116的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130中的一个或多个以基本相同的方式构造。因此，相同或相似的编号可以指相同或相似的部件。

具体地，图图6和7的示例性实施例中的每个还包括多个凸肋128的分组130，其大致在第一纵向方向l上延伸，该方向可以是下游方向d。与图4和5的实施例相同，图6和7中所示的多个凸肋128限定沿垂直于纵向方向l，且平行于流动路径表面126的方向(即，横向方向t)的非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。更具体地，对于所示实施例，多个凸肋128中的每个限定相对于流动路径表面126的高度136，以及横向方向t上的宽度138。对于图6和7的实施例，多个凸肋128中的每个的高度136或宽度138在横向方向t上不均匀。

具体地，参考图如图6所示，多个凸肋128中的每个的高度136在横向方向t上不均匀。更具体地，所示的分组130中的每个顺序凸肋128限定相对于流动路径表面126的高度136(例如，第一高度136a、第二高度136b、第三高度136c等)。多个顺序凸肋128中的一个或多个的高度136a、136b、136c与相邻的高度不同。具体地，对于所示实施例，第一高度136a大于第二高度136b，第二高度又大于第三高度136c。

此外，现在具体参考图7，多个凸肋128中的每个的宽度138在横向方向t上也不均匀。更具体地，每个顺序凸肋128限定宽度138(例如，第一宽度138a、第二宽度138b、第三宽度138c等)。多个顺序凸肋128中的一个或多个的宽度138a、138b、138c与相邻的宽度不同。具体地，第一宽度138a大于第二宽度138b，第二宽度又大于第三宽度136c。

应注意，再次简要地参考图3，当多个凸肋128的分组130在转子叶片114的流动路径表面126上时，多个凸肋128的高度136、宽度138、长度132或间隔134(统称为“尺寸”)中的至少一项可以作为转子叶片114的翼展方向高度h的函数而变化。例如，第一分组130a中的多个凸肋128可限定靠近转子叶片114的平台116的第一尺寸、靠近转子叶片114的中心部分的第二尺寸(例如，沿径向方向r)，以及靠近转子叶片114的尖端120的第三尺寸。

此外，在某些示例性实施例中，多个凸肋128中的每个凸肋128可以根据在安装部件的燃气涡轮发动机在全负载工作期间的局部边界层的预期平均厚度tbl来确定尺寸。例如，每个凸肋128可限定最大为厚度tbl的约两倍的高度136。例如，在某些示例性实施例中，多个凸肋128中的每个凸肋128可限定最大为厚度tbl的约1.5倍，或约等于或小于厚度tbl的高度136。此外，多个凸肋中的每个凸肋可限定最大为厚度tbl的约两倍的宽度138。例如，在某些示例性实施例中，多个凸肋128中的每个凸肋128可限定最大为厚度tbl的约1.5倍，或约等于或小于厚度tbl的宽度138。此外，多个凸肋128中的每对相邻的凸肋128可限定最大为厚度tbl的约五倍的间隔134。例如，在某些示例性实施例中，多个凸肋128中的每对相邻的凸肋128可限定最大为厚度tbl的约三倍，最大为厚度tbl的约两倍，或约等于或小于厚度tbl的间隔134。

此外，当给定的多个凸肋128内的一个或多个凸肋128的一个或多个上述尺寸在本文中被描述为“不均匀”时，这可以指10％的差距。例如，在某些实施例中，当给定的多个凸肋128中的一个或多个上述尺寸被描述为不均匀时，这可以指该尺寸的最大值与该尺寸的最小值之间至少有20％的差距，至少有30％的差距，或至少有50％的差距。但是，在其他实施例中，例如，当该尺寸的最小值接近零时，该尺寸的最大值与该尺寸的最小值之间的差距可以近似为100％。

此外，应理解，尽管上述尺寸展现为凸肋120限定基本为正方形或矩形的横截面形状，但是上述参数可适用于本发明的其他实施例，其中，一个或多个凸肋限定任何其他合适的形状，例如圆形、抛物线形或锯齿形(λ形)。在这些示例性实施例中，凸肋128的高度136可以指峰高度，凸肋128的宽度138可以指平均宽度，间隔134可以指相邻凸肋128的峰之间的间距。

现在参考图8和9，其展示了本发明的另一示例性实施例所述的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130。更具体地，图8提供了流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130的放大平面图，图9提供了沿图8中的线9-9截取的图8的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130中的凸肋128的侧视截面图。图8和9的实施例也可以与涡轮机转子叶片114和/或以上参考图3所述的平台116上的多个凸肋128的流动路径表面126上的多个凸肋128的分组130中的一个或多个以基本相同的方式构造。因此，相同或相似的编号可以指相同或相似的部件。

对于图8和9的示例性实施例，所示分组130中的多个凸肋128中的每个大致沿第一纵向方向l延伸，该方向可以是下游方向d。此外，在流动路径表面126上的分组130中的多个凸肋128中的每个限定沿纵向方向l的非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。

具体地，对于所示实施例，所示的分组130中的多个凸肋128中的每个限定相对于流动路径表面126的高度136和宽度138。多个凸肋128中的每个的高度136或宽度138中的至少一个在纵向方向l上不均匀。具体地，对于所示实施例，多个凸肋128中的每个的高度136和宽度138都在纵向方向l上不均匀。例如，具体参考图8，第一凸肋128限定上游宽度138d(即，沿纵向方向l的第一位置处的宽度138d)和下游宽度138e(即，沿纵向方向l的第二位置处的宽度138e)。上游宽度138d不等于下游宽度138e，更具体地，上游宽度138d小于下游宽度138e。因此，示例性第一凸肋128在其沿纵向方向l延伸时向外张开/扩大(应理解，在其他实施例中，第一凸肋128可以在沿纵向方向延伸时变窄)。

此外，现在具体参考图9，第一凸肋128还限定上游高度136d(即，沿纵向方向l的第一位置处的高度136d)和下游高度136e(即，沿纵向方向l的第二位置处的高度136e)。上游高度136d不等于下游高度136e，或者更具体地，上游高度136d大于下游高度136e。因此，示例性第一凸肋128在其沿纵向方向l延伸时向流动路径表面126倾斜(应理解，在其他实施例中，第一凸肋128可以在沿纵向方向延伸时远离流动路径表面126倾斜)。

如图所示，图8和9的示例性实施例还限定了非均匀间隔。更具体地，多个凸肋128中的每个与相邻的凸肋128限定间隔134。由多个凸肋128限定的间隔134(即，在相邻凸肋128之间)在纵向方向l或下游方向上不均匀。例如，第一和第二凸肋128共同限定其间的上游间隔134d(即，沿纵向方向l的第一位置处的间隔134d)。第一和第二凸肋128还共同限定其间的下游间隔134e(即，沿纵向方向l的第二位置处的间隔134e)。由第一和第二凸肋128限定的上游间隔134d不等于由第一和第二凸肋128限定的下游间隔134e，或者更具体地，由第一和第二凸肋128限定的上游间隔134d大于由第一和第二凸肋128限定的下游间隔134e。因此，当第一和第二凸肋128沿纵向方向l延伸时，其彼此之间更为靠近。

包括本发明的一项或多项实施例所述的多个凸肋可使部件的热负载减小，并且因此有助于将部件保持在所需的工作温度范围内。此外，应理解，包括本发明的一项或多项实施例所述的多个凸肋也可使多个凸肋所位于的流动路径表面上的阻力降低。此外，鉴于凸肋在其延伸的方向或者在垂直于其延伸方向的方向上具有不均匀的间距和/或不均匀的几何结构，多个凸肋可针对其所曝露于气流的具体类型而定制。例如，可基于燃气涡轮发动机内的特定位置的预期湍流量、气流速度等来设计凸肋。因此，多个凸肋可以设计为在最大程度上减小热传递的量，和/或在最大程度上减小特定部件上的阻力量。

考虑到以上优势，应理解，尽管上文参考图2至7描述的多个凸肋128位于涡轮机转子叶片114的流动路径表面126上，但是在其他示例性实施例中，多个凸肋128可额外或替代地固定在涡轮机部分内任何合适部件的流动路径表面上，以及压缩机部分内任何合适部件的流动路径表面上。例如，在其他示例性实施例中，多个凸肋的分组可以固定在喷嘴部分(例如，喷嘴部分96或喷嘴部分98)的喷嘴100的流动路径表面106上，喷嘴部分的端壁(例如，示例性喷嘴部分96、98的内端壁102和外端壁104中的一个或两个)上，或任何其他合适的流动路径表面上。此外，在其他示例性实施例中，本发明的一个或多个示例性方面所述的多个凸肋的分组可位于压缩机转子叶片的级中的压缩机转子叶片部分的压缩机转子叶片上，和/或在压缩机转子叶片部分的平台的流动路径表面上，在压缩机喷嘴的流动路径表面上，或在压缩机喷嘴级的压缩机喷嘴部分的端壁上。此外，在其他示例性实施例中，本发明的一个或多个实施例所述的凸肋还可以位于喷射喷嘴排气部分的流动路径表面上，例如以上参考图1描述的示例性喷射喷嘴排气部分32。

如下将参考图11进行更详细的讨论，本发明的示例性方面所述，包括其上具有多个凸肋128的流动路径表面的部件部分可通过将多个凸肋128添加到部件部分的基部几何结构形成。例如，部件部分可包括基部几何结构，基部几何结构包括流动路径表面。部件部分的基部几何结构可以通过铸造形成。但是，在其他实施例中，基部几何结构可额外或替代地使用一种或多种其他方法形成，例如机械加工、接合和增材制造。随后，可使用增材制造工艺(也称为快速成型、快速制造和3d打印)将多个凸肋128的分组添加到流动路径表面。例如，在某些示例性方面，可使用选择性激光烧结(sls)、直接金属激光烧结(dmls)、电子束熔炼(ebm)、扩散接合或选择性热烧结(shs)等方法将多个凸肋128的分组添加到部件部分的基部几何结构。因此，应理解，在某些示例性实施例中，凸肋128可以由与基部几何结构不同的材料形成。例如，凸肋128可以由与基部几何结构不同的合金形成。但是，在其他实施例中，凸肋128也可以由相同的材料形成。

应注意，在某些实施例中，多个凸肋128的分组130可以完全覆盖流动路径表面的局部部分。例如，多个凸肋128的分组130可以包括相邻凸肋128之间的薄连接。或者，将多个凸肋128添加到流动路径表面126可包括仅添加单个凸肋128，使相邻凸肋之间的流动路径表面露出。

现在简要地参考图10，其提供了本发明的另一示例性实施例所述的涡轮机转子叶片部分110的透视图。图10所示的示例性转子叶片部分110可以与图3所示的示例性转子叶片部分110基本相同的方式构造。因此，相同或相似的编号可以指相同或相似的部件。

如图所示，图10的示例性转子叶片部分110包括涡轮机转子叶片114、壁或平台116，以及基部118。转子叶片114沿径向方向r，从平台116向外延伸到转子叶片114的尖端120。此外，涡轮机转子叶片114限定前缘122和相对的后缘124。此外，涡轮机转子叶片部分110包括至少部分曝露于核心空气流动路径37的流动路径表面126。所示的涡轮机转子叶片部分110还包括流动路径表面126上的多个按顺序排列的脊或凸肋128。但是，对于所示的实施例，示例性凸肋128沿流动路径表面126在非直线方向上延伸(即，多个凸肋128沿纵向方向延伸，该纵向方向是非直线方向)。

具体地，对于所示实施例，示例性转子叶片部分110包括多个凸肋128，其沿非直线方向从前缘122向尖端120延伸。如图所示，凸肋128的示例性分组130沿非直线方向，从转子叶片114的径向外半部向尖端120延伸。应理解，虽然未包括在所示的示例性实施例中，但是转子叶片部分110可额外或替代地包括在任何其他位置沿非直线方向延伸的多个凸肋128。例如，转子叶片114的吸力侧127上的根部(即，径向内端)可以包括沿非直线方向延伸的凸肋128。此外，对于其他示例性实施例，例如，其中喷嘴部分包括喷嘴(例如，喷嘴100)上的多个凸肋128，后部上的多个凸肋128，喷嘴的吸力侧可以非直线方式，从端壁区域(内部或外部)向喷嘴的中跨区域延伸。当然，在其他实施例中，凸肋128可以沿任何合适的方向(直线或非直线)延伸。

以这种示例性方式构造，以包括在非直线方向上延伸的多个凸肋128的转子叶片部分可允许多个凸肋128在工作期间大致沿部件的流线延伸，进一步降低部件上的阻力。

现在参考图11，其提供了形成燃气涡轮发动机的压缩机部分或涡轮机部分的部件级的部件部分的一种示例性方法(200)的流程图。示例性方法(200)可以与以上参考图1和图2描述的示例性燃气涡轮发动机一起使用。因此，燃气涡轮发动机可限定核心空气流动路径。

如图所示，示例性方法(200)包括在(202)处形成部件部分的基部几何结构。基部几何结构包括流动路径表面，当部件部分安装在燃气涡轮发动机中时，该路径表面至少部分曝露于核心空气流动路径。对于所示的示例性实施例，在(202)处形成部件部分的基部几何结构包括在(204)处通过铸造基部几何结构来形成部件部分的基部几何结构。

此外，示例性方法(200)还包括在(206)处使用增材制造工艺，在部件部分的基部几何结构的流动路径表面上形成多个凸肋。多个凸肋顺序排列，并限定非均匀几何结构或非均匀间隔中的一者或两者。例如，在某些示例性方面，在(206)处形成的凸肋可以与以上参考图3至图9描述的一项或多项示例性实施例以相同的方式构造。因此，包括在(206)处形成的多个凸肋可以(例如)增加部件的热传递，和/或减少工作期间部件上的阻力。

应注意，在其他示例性实施例中，示例性方法(200)可在部件的修复期间使用。对于该示例性方面，与通过在(204)处铸造形成部件的基部几何结构不同，在(202)处形成基部几何结构包括移除先前涂覆到基部几何结构的流动路径表面的一层或多层涂层。例如，待修复的部件可与任何环境屏障涂层或之前涂覆到其上的其他涂层剥离。此外，可以(例如)通过钎焊来移除和修复部件的任何损坏的方面，或者也可以使用增材制造工艺来修复。示例性方法(200)还可包括在(206)处使用增材制造工艺，在部件的基部几何结构的流动路径表面上形成多个凸肋。

仍然参考图11，该示例性方法还包括在(208)处将一层或多层涂层涂覆到基部几何结构的流动路径表面，以及在基部几何结构的流动路径表面上形成的多个凸肋。一层或多层涂层可包括环境屏障涂层，或任何其他合适的涂层。

本书面说明使用示例公开本发明，包括最佳模式，并且使本领域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，以及执行任何组合方法。本发明的可取得专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其他示例。如果这种其他示例包括与权利要求的字面语言无差异的结构元件，或者如果其包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些示例应包括在权利要求的范围内。