专利名称：位于涡轮发动机中的具有用于冷却的扩散部分的部件壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及涡轮发动机，尤其涉及设置在比如燃气涡轮发动机的翼面等部件壁中的冷却结构。
背景技术：
在比如燃气涡轮发动机的涡轮机中，空气在压缩器中受压，然后与燃料混合，并在燃烧室中燃烧，以产生热燃烧气体。热燃烧气体在发动机的涡轮机内膨胀，在发动机的涡轮机中，能量被提取以驱动压缩器，并提供用于生产电的输出功率。热燃烧气体行进通过一系列涡轮级。涡轮级可包括一排固定翼面，即轮叶，紧跟着是一排旋转翼面，即涡轮叶片，涡轮叶片从热燃烧气体中提取出能量，用于驱动压缩器和提供输出功率。因为当气体穿过涡轮机时，翼面，即轮叶和涡轮叶片，直接暴露于热燃烧气体，所以这些翼面通常具有内冷却回路，内冷却回路引导诸如压缩器排出空气的冷却剂通过翼面，并通过位于翼面表面上的各种薄膜冷却孔。例如，薄膜冷却孔通常设置在翼面的壁中，用于引导冷却空气通过壁，以将空气排到翼面的外部，以形成空气的薄膜冷却层，空气的薄膜冷却层使翼面免受热燃烧气体。
发明内容
根据本发明的第一方面，部件壁设置在涡轮发动机中。所述部件壁包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的基底，以及包括位于第二表面上的多个扩散部分。每个扩散部分由第一和第二表面之间的底表面、位于第二表面上的敞开的顶部和从底表面延伸到第二表面的壁结构限定。所述壁结构围绕各个扩散部分，并包括至少第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁。每个扩散部分的第一侧壁包括朝向各个扩散部分的第二侧壁延伸的突出部。每个扩散部分包括单个冷却通道，每个扩散部分的冷却通道从第一表面延伸通过基底而到达各个扩散部分的底表面。每个冷却通道的出口布置在各个扩散部分内，使得经由所述出口离开每个冷却通道的冷却空气朝向各自第一侧壁的突出部被引导。根据本发明的第二方面，部件壁设置在涡轮发动机中。所述部件壁包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的基底，以及包括位于第二表面上的多个扩散部分。每个扩散部分由第一和第二表面之间的底表面、位于第二表面上的敞开的顶部和从底表面延伸到第二表面的壁结构限定。所述壁结构围绕各个扩散部分，并包括第一侧壁、与第一侧壁相对的第二侧壁、在第一和第二侧壁之间延伸的第三侧壁以及与第三侧壁相对并在第一和第二侧壁之间延伸的第四侧壁。每个扩散部分的底表面基本平行于第二表面，并从第三侧壁延伸到第四侧壁。每个扩散部分的第一侧壁基本垂直于第二表面，并包括朝向各个扩散部分的第二侧壁延伸的突出部。每个扩散部分包括单个冷却通道，每个扩散部分的冷却通道从第一表面延伸通过基底而到达各个扩散部分的底表面。每个冷却通道的出口布置在各个扩散部分内，使得经由出口离开每个冷却通道的冷却空气朝向各自突出部的顶端被引导，以实现冷却空气沿各个第一侧壁的分叉流动。
根据本发明的第三方面，提供了一种在涡轮发动机的部件壁中形成冷却结构的方法。部件壁的内层的外表面用掩膜模板覆盖。掩膜模板包括孔，所述孔限定出位于部件壁中的多个待形成的扩散部分的形状。所述孔以对应于延伸通过部件壁的内层的冷却通道的出口之间的间隔而彼此分开，使得冷却通道的出口通过孔而暴露。掩膜材料被施加到部件壁，并进入掩膜模板中的孔，以堵塞冷却通道的出口。移除掩膜模板，将材料施加在内层的外表面上，以在内层上方形成部件壁的外层。所述外层围绕位于部件壁中的多个待形成的扩散部分。
虽然本说明书以特定指出和清楚要求本发明的权利要求结束，但是应当相信，通过下面结合附图的说明书会更好地理解本发明，在附图中，同样的标号代表同样的元件，附图中图1是根据本发明实施例的薄膜冷却部件壁的一部分的透视图；图2是沿图1的线2-2截取的薄膜冷却部件壁的侧截面图；图3是图1所示的薄膜冷却部件壁的俯视图；图4示出用于在本发明实施例的部件壁中形成多个扩散部分的方法；图5-8示出用于根据图4所示的方法在部件壁中形成多个扩散部分的步骤；以及图9是根据本发明的另一个实施例的薄膜冷却部件壁的透视图。
具体实施例方式在以下对优选实施例的详细说明中，参考了形成本发明一部分的附图，在附图中，以说明性而非局限性示出本发明，本发明在附图中实施为特定的优选实施例。应当理解的是，可利用其它实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行改变。参见图1-3，示出根据本发明实施例的薄膜冷却部件壁10。部件壁10可包括位于涡轮发动机中的部件的一部分，比如翼面，即旋转涡轮叶片或固定轮叶、燃烧室衬里、排气喷嘴等。部件壁10包括具有第一表面14和第二表面16的基底12。第一表面14可认为是“冷”表面，因为第一表面14可暴露于冷却空气，而第二表面16可认为是“热”表面，因为在操作期间第二表面16可暴露于热燃烧气体。这样的燃烧气体在发动机运转期间可具有高达约2000°C的温度。在所示实施例中，第一表面14和第二表面16是相对的，并彼此基本平行。形成基底12的材料可根据部件壁10的应用而变化。例如，对于涡轮发动机部件，基底12优选地包括能够经受存在于发动机的各个部分中的典型工作条件的材料，比如陶瓷和基于金属的材料，例如钢或镍、钴或基于铁的超耐热合金等。参见图1和2，基底12可包括一个或多个层，在所示实施例中包括内层18A、外层18B和介于内层18A和外层18B之间的中间层18C。所示实施例中的内层18A包括例如钢或镍、钴或基于铁的超耐热合金,并且在一个实施例中，可具有约1. 2mm至约2. Omm的厚度Ta,见图2。所示实施例中的外层18B包括用于为部件壁10提供高耐热性的热障涂层，并且在一个实施例中，可具有约O. 5_至约1. Omm的厚度Tb，见图2。所示实施例中的中间层18C包括用于将外层18B粘合到内层18A上的粘合层，并且在一个实施例中，可具有约O.1mm至约O. 2mm的厚度T。，见图2。虽然所示实施例中的基底12包括内层18A、外层18B和中间层18C，但是应当理解的是，可以使用具有额外层或较少层的基底。例如，热障涂层，即外层18B,可包括单个层或可包括多于一个的层。在多层热障涂层应用中，每个层可包括类似或不同的成分，并可包括类似或不同的厚度。如图1-3所示，多个扩散部分20，也可认为是凹陷、沟槽或狭槽，形成在部件壁10中。扩散部分20可形成在基底12的第二表面16中，即扩散部分20可延伸通过外层18B或在所示实施例中延伸通过外层18B和中间层18C(见图2)。扩散部分20每个包括围绕各自扩散部分20的壁结构22、位于基底12的第二表面16上的敞开的顶部24以及底表面26。壁结构22在底表面26和基底12的第二表面16之间延伸。在所示实施例中，壁结构22包括第一侧壁22A、与第一侧壁22A分开的第二侧壁22B、在第一侧壁22A和第二侧壁22B之间延伸的第三侧壁22C以及与第三侧壁22C分开、也在第一侧壁22A和第二侧壁22B之间延伸的第四侧壁22D。如图3所示，每个扩散部分20的底表面26从第三侧壁22C延伸到第四侧壁22D。注意的是，相对于在操作期间热气He流的方向(见图1-3)，第一侧壁22A在第二侧壁22B的下游，如将在本文中更详细地描述。第一、第二、第三和第四侧壁22A-22D每个从各个扩散部分20的底表面26向外连续地延伸到基底12的第二表面16。S卩，第一、第二、第三和第四侧壁22A-22D在底表面26和第二表面16之间大致垂直地连续延伸。此外，在所示实施例中，第一、第二、第三和第四侧壁22A-22D每个与基底12的第二表面16基本垂直，也与各个扩散部分20的底表面26基本垂直。而且，根据该实施例，每个扩散部分20的第二侧壁22B包括从第三侧壁22C延伸到第四侧壁22D的大致笔直的壁部分，如图3最清楚所示。 在所示实施例中，底表面26由基底12的内层18A的外表面28限定，如图1_3所示。在所示实施例中，底表面26与基底12的第二表面16基本平行，也与基底12的第一表面14基本平行。如图1和3最清楚所示，每个扩散部分20的第一侧壁22A包括单个突出部30，该突出部也可认为是隆起或凸起等，突出部30朝向各个扩散部分20的第二侧壁22B轴向地延伸，或与热气IV流的方向大致平行地延伸。根据该实施例，每个突出部30包括顶端32和邻近的壁部分30a、30b，邻近的壁部分在热气He流的方向上彼此以一角度成分叉关系地从顶端32延伸到与第三侧壁22C和第四侧壁22D的各自接合点33a、33b。虽然每个突出部30的形状可以改变，但是该形状构造成实现冷却空气Ca(见图1)在操作期间沿第一侧壁22A的分叉流动，以将冷却空气Ca的流动方向从大致平行于热气He流改变为横向于热气He流，如将在本文中详细讨论。此外，在所示实施例中，虽然每个扩散部分20的突出部30包括大致相同的形状，但是应当理解的是，一个或多个突出部30可包括一种或多种不同的形状。还注意的是，突出部30的顶端32可包括如图1-3所示的锐角，或者可以如图9所示倒圆成不同程度，如将在本文中描述。参见图1-3，每个扩散部分20包括单个冷却通道42，单个冷却通道从基底12的第一表面14延伸通过基底12而到达各个扩散部分20的底表面26，即每个扩散部分20的冷却通道42延伸通过所示实施例中的第一层18A。在该实施例中，每个冷却通道42是倾斜的，即以角度Θ延伸通过基底12，如2所示。角度Θ可以是例如相对于由底表面26限定的平面成约15度至约60度，并且在优选的实施例中，可以介于约30度至约45度之间。冷却通道42的直径沿其长度可以不变或变化。例如，冷却通道42的喉部44(见图2和3)可以是大致圆柱形的，而冷却通道42的出口 46可以是椭圆形、扩散形或可以具有任何其它合适的几何形状。注意的是，每个冷却通道42的出口 46是冷却通道42在各个扩散部分20的底表面26上终止的区域。还注意的是，如果冷却通道42的出口 46包括扩散形状，那么基底12的限定出口 46的边界的部分可相对于各个冷却通道42的轴成约10度的角度。此外，第三侧壁22C和第四侧壁22D显示为彼此偏离，见图1和3。确切地说,第三侧壁22C和第四侧壁22D各自可相对于各个冷却通道42的轴成约10度的角度。如图1和3所示，每个冷却通道42的出口 46布置在各个扩散部分20内、位于各个扩散部分20的第一、第二、第三和第四侧壁22A-22D之间，使得出口 46与各个突出部30的顶端32轴向地对准。因此，通过冷却通道的出口 46离开各冷却通道42的冷却空气Ca朝向各个第一侧壁22A的突出部30被引导。该构造有利地允许冷却空气Ca朝向每个突出部30的顶端32流动，以实现冷却空气Ca在操作期间沿邻近的各个壁部分30a、30b的分叉流动，如图1和3中的实线箭头所不。在操作时，可包括例如压缩器排出空气或任何其它合适的冷却流体的冷却空气Ca从冷却空气源(未示出)向冷却通道42行进。冷却空气Ca流过冷却通道42，并经由冷却通道的出口 46离开冷却通道42，进入相应的扩散部分20。在冷却空气Ca流出每个冷却通道42的出口 46之后，冷却空气Ca朝向各个第一侧壁22A的突出部30的顶端32流动。如图1和3所示，每个第一侧壁22A的顶端32实现冷却空气Ca沿邻近的壁部分30a、30b的分叉流动，以使冷却空气Ca散布在相应的扩散部分20内。冷却空气匕大致沿邻近的壁部分30a、30b朝向接合点33a、33b流动，并散布在扩散部分20内。冷却空气Ca在扩散部分20内的散布产生了位于基本每个全部扩散部分20内的冷却空气CA“片层”，并提高了冷却空气Ca在每个扩散部分20内的薄膜覆盖范围。因此，认为增加了由冷却空气Ca提供的每个扩散部分20的薄膜冷却下游。热气He流沿基底12的第二表面16朝向扩散部分20流动，如图1_3所示。因为扩散部分20中的冷却空气Ca在每个扩散部分20内形成冷却空气Ca片层，如上所述，所以可认为减少或基本消除了在扩散部分20中与冷却空气Ca混合的热气He。更确切地，可认为大部分热气He流过基底12在扩散部分20之间的第二表面16，并在扩散部分20和在其中的冷却空气Ca片层上方流过。如图1所示，冷却空气Ca的一部分沿扩散部分20的第一侧壁22A流出每个扩散部分20，流向基底12的第二表面16。冷却空气Ca的这部分提供对基底12的第二表面16的薄膜冷却。因为热气He和冷却空气Ca在扩散部分20内的混合可认为减少或基本消除，如上所述，冷却流体Ca的基本平均分配的“帘”流出每个扩散部分20，并在基底12的第二表面16上耗尽，以提供对第二表面16的薄膜冷却。对基底12的第二表面16的薄膜冷却可认为由流出各个扩散部分20、流向第二表面16的冷却空气Ca的基本平均分配的帘改进。参见图4和额外地参见图5-8，示出用于在涡轮发动机的部件壁中形成冷却结构的方法50。为了示例性目的，这里参考图4所述的部件壁与上面参考图1-3所述的部件壁10相同。在步骤52，通过可移除的掩膜模板70覆盖部件壁10的内层18A的外表面28，如图5所示。掩膜模板70包括多个形成在其中的孔72。孔72限定出在部件壁10中待形成的扩散部分的形状，如将在本文中所述。如图5所示，孔72以对应于延伸通过部件壁10的内层18A的冷却通道42的出口 46之间的间隔而彼此分开，使得冷却通道42的出口 46通过孔72暴露。在所示实施例中，掩膜模板70构造成待形成的扩散部分的突出部与冷却通道42的各自出口 46对准，如将在本文中详细讨论。掩膜模板70可以是例如带结构或其它合适的可移除材料。在步骤54，将可移除的掩膜材料76施加到部件壁10，进入掩膜模板70的孔72中，如图6所示。可通过例如将糊形的掩膜材料76散布在部件壁10上、将掩膜材料76喷涂在部件壁10上、将部件壁10浸溃在掩膜材料76中或任何其它合适的方法来施加掩膜材料76。将掩膜材料76施加在掩膜模板70的孔72中堵塞了冷却通道42的出口 46，并基本填充了孔72，使得掩膜材料76限定出待形成的扩散部分的形状。掩膜材料76可以由例如热固性或热塑性材料形成，比如环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、热塑性聚酯、聚酰胺、聚烯烃、基于苯乙烯的树脂和热塑性材料的共聚物或混合物。在步骤56，将掩膜模板70从部件壁10移除，其中，掩膜材料76仍位于部件壁10上的掩膜模板70的孔72先前所在的位置。因此，在该组装阶段，掩膜材料76仍堵塞冷却通道42的出口 46。在步骤58，固化掩膜材料76。掩膜材料76的“固化”通常指掩膜材料76的变凉和硬化，尽管可以使用使掩膜材料76凝固或硬化的其它方法，如本领域技术人员所明白的。注意的是，可在步骤56中移除掩膜模板70之前固化掩膜材料76，在该情况下，掩膜模板70可与掩膜材料76 一起固化。这是期望的，例如，如本文所述当在使用掩膜模板70形成位于部件壁10中的冷却结构之后，除掉掩膜模板时。在步骤60，例如热障涂层的材料80可布置在内层18A的外表面28上，以在内层18A上方形成部件壁10的外层18B，如图7所示。可选地，在将外层18B布置在内层18A上之前，可将例如粘合层的中间层18C(见图7)施加到内层18A以便于将外层18B粘合到内层18A。作为另一种选择，在步骤52中将掩膜模板70施加到内层18A之前，可将粘合层施加到内层18A。这是可行的，因为粘合层基本上很可能不会堵住冷却通道42的出口 46。在步骤62，将掩膜材料76从部件壁10移除，使得多个扩散部分20形成在部件壁10中的掩膜材料76先前所在的位置处，见图8。扩散部分20每个可由壁结构22、敞开的顶部24和底表面26限定，如上参考图1-3所述。底表面26与内层18A的外表面28的掩膜材料76先前所处位置的表面区域相对应。第一侧壁22A可由形成部件壁10的外层18B的材料限定，并可包括突出部30，突出部30包括与各个冷却通道42的出口 46对准的顶端32，如上所述。壁结构22的第二侧壁22B、第三侧壁22C和第四侧壁22D还可由形成部件壁10的外层18B的材料限定。在步骤62移除掩膜材料76会疏通冷却通道42的出口 46，使得冷却空气CA可穿过冷却通道42，朝向每个第一侧壁22A的突出部从冷却通道的出口 46流出，如上所述。注意的是，在此公开的部件壁10可包括一个或多个扩散部分20、凹陷、沟槽或狭槽，它们可以或不必在基底12的整个第二表面16上延伸。如果部件壁10包括多个扩散部分20，那么相应的冷却通道42及其出口 46的数量、形状和布置可与在此所述的扩散部分20相同或不同。此外，突出部30的形状以及第一、第二、第三和第四侧壁22A-22D的构造可与在此所述的扩散部分20中的那些部分相同或不同。有利地，与现有薄膜冷却部件壁相比，通过在此所述的公开的部件壁10可实现冷却和空气动力学的性能提高。此外，可使用在此公开的方法50来有效地形成位于部件壁10中的多个扩散部分20。确切地说，通过使用掩膜模板70和掩膜材料76，冷却通道的所有出口 46可在单个步骤中被覆盖，S卩，通过掩盖材料76，而不需要用掩膜材料的单独部分分开地覆盖每个出口 46。因此，与单独地覆盖冷却通道42的出口 46相比，在部件壁10中形成冷却结构所需的时间及其复杂性会减少。此外，通过使用掩膜模板70，待形成的扩散部分的形状可构造成期望的那样。现在参见图9，示出根据另一个实施例的具有形成在其中的多个扩散部分120的部件壁110。在图9中，与上面参考图1-3所述的结构类似的结构包括由相同的标号加上100的标号。此外，在此参考图9仅描述与上面参考图1-3所述的结构不同的结构。在图9中，多个扩散部分120中的每个扩散部分的第一侧壁122A的突出部130构造成由各个突出部130的弯曲壁部分131限定的平滑、弯曲形式。如图9中实线所示，从冷却通道142的出口 146离开的冷却空气Ca朝向突出部130的顶端132被引导，顶端132由弯曲壁部分131的与各个扩散部分120的第二侧壁122B最近的一部分限定。弯曲壁部分131的壁部分130a、130b实现冷却空气Ca沿第一侧壁122A的分叉流动，壁部分130a、130b从顶端132的相对两侧叉开。在此所述的扩散部分20、120可形成为修理过程的一部分，或可实施为新的翼面设计。此外，扩散部分20、120可通过其它过程而不是在此所述的过程而形成。例如，基底12可包括单个层，扩散部分20、 120可机加工进基底层的外表面16中。虽然说明和描述了本发明的特定实施例，但是对本领域技术人员来说，显然地，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行许多其它改变和修改。因此，在所附权利要求中意在覆盖所有在本发明范围内的这样的改变和修改。
权利要求
1.一种涡轮发动机中的部件壁，包括基底，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个扩散部分，位于所述第二表面中，每个所述扩散部分由位于所述第一表面和所述第二表面之间的底表面、位于所述第二表面上的敞开的顶部和从所述底表面延伸到所述第二表面的壁结构限定，所述壁结构围绕各个扩散部分并包括至少第一侧壁和与所述第一侧壁相对的第二侧壁；其中每个所述扩散部分的所述第一侧壁包括朝向各个扩散部分的所述第二侧壁延伸的突出部；以及每个所述扩散部分包括单个冷却通道，每个所述扩散部分的所述冷却通道从所述第一表面延伸通过所述基底而到达各自扩散部分的所述底表面，其中，每个所述冷却通道的出口布置在各自扩散部分中，使得经由所述出口离开每个所述冷却通道的冷却空气朝向各自第一侧壁的所述突出部被引导。
2.如权利要求1所述的部件壁，其中，每个所述扩散部分的所述壁结构的所述第一侧壁和所述第二侧壁基本垂直于所述第二表面。
3.如权利要求1所述的部件壁，其中，所述第二表面和每个所述扩散部分的所述底表面彼此基本平行。
4.如权利要求1所述的部件壁，其中，每个所述扩散部分的所述第一侧壁的所述突出部包括与各自冷却通道的出口对准的顶端，以实现冷却空气沿所述第一侧壁的分叉流动。
5.如权利要求4所述的部件壁，其中，至少一个所述突出部由所述第一侧壁的弯曲壁部分限定，各个突出部的所述顶端由所述弯曲壁部分的距离所述第二侧壁最近的部分限定。
6.如权利要求4所述的部件壁，其中，至少一个所述突出部由所述第一侧壁的彼此以一角度延伸并在所述顶端集合的一对壁部分限定。
7.如权利要求1所述的部件壁，其中，所述壁结构还包括第三侧壁，在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸；以及第四侧壁，与所述第三侧壁相对，并在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，其中，所述底表面从所述第三侧壁延伸到所述第四侧壁。
8.如权利要求7所述的部件壁，其中，每个所述扩散部分的所述第二侧壁包括从所述第三侧壁延伸到所述第四侧壁的大致笔直的壁部分；以及基本垂直于所述第二表面。
9.一种涡轮发动机中的部件壁，包括基底，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个扩散部分，位于所述第二表面中，每个所述扩散部分由位于所述第一表面和所述第二表面之间的底表面、位于所述第二表面的敞开的顶部和从所述底表面延伸到所述第二表面的壁结构限定，所述壁结构围绕各自扩散部分，并包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对的第二侧壁、在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸的第三侧壁以及与所述第三侧壁相对并在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸的第四侧壁；其中每个所述扩散部分的所述底表面基本平行于所述第二表面，并从所述第三侧壁延伸到所述第四侧壁；每个所述扩散部分的所述第一侧壁基本垂直于所述第二表面，并包括朝向各自扩散部分的所述第二侧壁延伸的突出部；以及每个所述扩散部分包括单个冷却通道，每个所述扩散部分的所述冷却通道从所述第一表面延伸通过所述基底而到达各自扩散部分的所述底表面，其中，每个所述冷却通道的出口布置在各自扩散部分中，使得经由所述出口离开每个所述冷却通道的冷却空气朝向各自突出部的顶端被引导，以实现冷却空气沿所述各自第一侧壁的分叉流动。
10.如权利要求9所述的部件壁，其中，至少一个所述突出部由以下任一限定所述第一侧壁的弯曲壁部分，各个突出部的所述顶端由所述弯曲壁部分的距离所述第二侧壁最近的部分限定；以及所述第一侧壁的彼此以一角度延伸并在所述顶端集合的一对壁部分。
11.一种在涡轮发动机的部件壁中形成冷却结构的方法，包括用掩膜模板覆盖所述部件壁的内层的外表面，所述掩膜模板包含限定出位于所述部件壁中的多个待形成的扩散部分的形状的孔，所述孔相应于延伸通过所述部件壁的内层的冷却通道的出口之间的间隔而彼此分开，使得所述冷却通道的出口通过所述孔而暴露；将掩膜材料施加到所述部件壁，进入所述掩膜模板中的孔，以堵塞所述冷却通道的出Π ；移除所述掩膜模板；以及将材料施加到所述内层的外表面，以在所述内层上方形成所述部件壁的外层，所述外层围绕位于所述部件壁中的多个待形成的扩散部分。
12.如权利要求11所述的方法，还包括从所述部件壁移除所述掩膜材料，使得多个扩散部分形成在所述部件壁中的所述掩膜材料先前所在的位置处。
13.如权利要求12所述的方法，其中，每个扩散部分由以下限定底表面，与所述部件壁的内层外表面中的掩膜材料先前所在的表面区域相对应，所述底表面基本平行于所述部件壁的外层的外表面；第一侧壁，由形成所述部件壁的外层的材料限定，所述第一侧壁基本垂直于所述底表面；以及第二侧壁，与所述第一侧壁分开，并由形成所述部件壁的外层的材料限定。
14.如权利要求13所述的方法，其中，每个扩散部分还由以下限定第三侧壁，在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，并基本垂直于所述底表面；以及第四侧壁，与所述第三侧壁相对，并在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，所述第四侧壁基本垂直于所述底表面。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二侧壁基本垂直于所述底表面。
16.如权利要求14所述的方法，其中，每个扩散部分的底表面从所述第三侧壁延伸到所述第四侧壁。
17.如权利要求13所述的方法，其中，所述掩膜模板构造成在每个所述第一侧壁中形成朝向每个待形成的扩散部分的各自第二侧壁延伸、并与各自冷却通道的出口对准的突出部。
18.如权利要求11所述的方法，还包括在将所述材料施加到所述内层的外表面之前，将粘合层施加到所述部件壁的内层的外表面。
19.如权利要求11所述的方法，其中，将材料施加到所述内层的外表面包括将热障涂层施加到所述内层的外表面。
20.如权利要求11所述的方法，其中，在施加掩膜材料之后，并且在将所述材料施加到所述内层的外表面之前，固化所述掩膜材料。
全文摘要
一种形成在涡轮发动机的部件壁中的薄膜冷却结构，以及一种制造薄膜冷却结构的方法。薄膜冷却结构包括形成在所述壁中的多个单独的扩散部分(20)，每个扩散部分包括单个冷却通道(42)，用于朝向限定出扩散部分的壁的突出部(30)而引导冷却空气。薄膜冷却结构可用掩膜模板而形成，掩膜模板包括限定出位于所述壁中的多个待形成的扩散部分的形状的孔。掩膜材料(76)可被施加到壁，进入掩膜模板中的孔，以堵塞经由孔而暴露的冷却通道的出口。可以移除掩膜模板，并可将材料施加到壁的外表面，使得当移除掩膜材料时，该材料限定出扩散部分。
文档编号F01D25/12GK103038453SQ201180038265
公开日2013年4月10日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年6月11日
发明者C-P.李, J.Y.吴, M.芒希, H.A.祖尼加 申请人:西门子能量股份有限公司