用于静止叶片的冷却结构的制作方法

本公开大体上涉及静止叶片，且更具体而言，涉及用于静止叶片的冷却结构。

背景技术：

静止叶片用于涡轮应用中，以引导热气体流，以移动叶片来生成功率。在蒸汽和燃气涡轮应用中，静止叶片称为喷嘴，且通过端壁而安装于外部结构(诸如壳体)和/或内部密封结构。各端壁连结于静止叶片的翼型件的对应端部。静止叶片还可包括通道或其他特征，以用于循环冷却流体，该冷却流体从涡轮机的操作构件吸收热量。

为了在极端温度环境中操作，需要冷却翼型件和端壁。例如，在一些环境中，冷却流体被从叶轮空间抽出且被引导至静止叶片的内部端壁，以用于冷却。相反，在许多燃气涡轮应用中，较后级喷嘴可被供给从其压缩机提取的冷却流体(例如，空气)。外直径端壁可直接地接收冷却流体，而内直径端壁可在冷却流体从外直径行进穿过翼型件之后接收其。除了冷却效力之外，静止叶片及其构件的结构可影响其他要素，诸如涡轮机的可制造性、检查的简易性、和耐用性。

技术实现要素：

本公开的第一方面提供用于静止叶片的冷却结构，其包括：端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，该翼型件包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；和基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从翼型件的后缘径向地移位，该基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，该基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，前区段中的冷却流体与翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，后区段中的冷却流体与端壁的在翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，该基本上月牙形的室的后区段与该基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

本公开的第二方面提供静止叶片，其包括：翼型件，其包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘，其中，该翼型件还在其中包括冷却回路；端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；和基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从翼型件的后缘径向地移位，该基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，该基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，前区段中的冷却流体与翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，后区段中的冷却流体与端壁的在翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，该基本上月牙形的室的后区段与该基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

本公开的第三方面提供双重涡轮喷嘴，其包括：第一翼型件，其在其中具有第一冷却回路；端壁，其联接于第一翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；第二翼型件，其在其中具有第二冷却回路，该第二翼型件与第一翼型件基本上平行地定向，其中，端壁联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，且其中，第一翼型件和第二翼型件中的各个还包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；第一基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从第一翼型件的后缘径向地移位，第一基本上月牙形的室接收来自第一冷却回路的第一冷却流体，其中，该第一基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在第一翼型件的后缘和第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，第一基本上月牙形的室的前区段中的第一冷却流体与第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，第一基本上月牙形的室的后区段中的第一冷却流体与端壁的在第一翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，第一基本上月牙形的室的后区段与第一基本上月牙形的室的前区段流体地连通；和第二基本上月牙形的室，其定位在端壁内，且从第二翼型件的后缘径向地移位，该第二基本上月牙形的室接收来自第二冷却回路的第二冷却流体，其中，该第二基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在第二翼型件的后缘和第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，第二基本上月牙形的室的前区段中的第二冷却流体与第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，第二基本上月牙形的室的后区段中的第二冷却流体与端壁的在第二翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，第二基本上月牙形的室的后区段与第二基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

技术方案1：一种用于静止叶片的冷却结构，包括：

端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，所述翼型件包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；和

基本上月牙形的室，其定位在所述端壁内且从所述翼型件的后缘径向地移位，所述基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，所述基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，所述前区段定位在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，所述后区段定位在所述翼型件的后缘和所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，

其中，所述前区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个的附近的一部分热连通，所述后区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，所述基本上月牙形的室的后区段与所述基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

技术方案2：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室的后区段从所述基本上月牙形的室的前区段的端部基本上垂直地延伸。

技术方案3：根据技术方案1所述的冷却结构，还包括多个热传导配件，所述多个热传导配件延伸穿过所述基本上月牙形的室的前区段和后区段中的至少一个。

技术方案4：根据技术方案3所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括周边壁，且还包括多个接近区，所述多个接近区基本上沿所述基本上月牙形的室的周边壁定位，所述多个接近区中的各个在其中不具有热传导配件。

技术方案5：根据技术方案3所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，所述过渡区段在其中不具有热传导配件。

技术方案6：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室的前区段的轴向长度分量至少是所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个的轴向长度分量的近似一半。

技术方案7：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，且还包括从所述过渡区段的径向表面延伸的突出，所述突出构造成将冷却流体从所述前区段引导到所述基本上月牙形的室的后区段中。

技术方案8：根据技术方案7所述的冷却结构，其中，所述前区段和所述后区段之间的所述过渡区段的宽度近似等于所述翼型件的后缘的轴向宽度。

技术方案9：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室包括定位在所述端壁内的至少两个基本上月牙形的室中的一个，且其中，所述翼型件包括从所述端壁基本上径向地突出的一对翼型件中的一个。

技术方案10：一种静止叶片，其包括：

翼型件，其包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘，其中，所述翼型件还在其中包括冷却回路；

端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；和

基本上月牙形的室，其定位在所述端壁内且从所述翼型件的后缘径向地移位，所述基本上月牙形的室接收来自所述冷却回路的冷却流体，其中，所述基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，所述前区段定位在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，所述后区段定位在所述翼型件的后缘和所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近。

其中，所述前区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近的一部分热连通，所述后区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，所述基本上月牙形的室的后区段与所述基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

技术方案11：根据技术方案10所述的静止叶片，其中，所述基本上月牙形的室的后区段从所述基本上月牙形的室的前区段基本上垂直地延伸。

技术方案12：根据技术方案10所述的静止叶片，还包括多个热传导配件，所述多个热传导配件延伸穿过所述基本上月牙形的室的前区段和后区段中的至少一个。

技术方案13：根据技术方案12所述的静止叶片，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，所述过渡区段在其中不具有热传导配件。

技术方案14：根据技术方案13所述的静止叶片，其中，所述前区段和所述后区段之间的所述过渡区段的宽度近似等于所述翼型件的后缘的轴向宽度。

技术方案15：根据技术方案12所述的静止叶片，其中，所述基本上月牙形的室还包括周边壁，且还包括多个接近区，所述多个接近区基本上沿所述基本上月牙形的室的周边壁定位，所述多个接近区中的各个在其中不具有热传导配件。

技术方案16：根据技术方案10所述的静止叶片，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，且还包括从所述过渡区段的径向表面延伸的突出，所述突出构造成将冷却流体从所述前区段引导到所述基本上月牙形的室的后区段中。

技术方案17：一种双重涡轮喷嘴，其包括：

第一翼型件，其在其中具有第一冷却回路；

端壁，其联接于所述第一翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；

第二翼型件，其在其中具有第二冷却回路，所述第二翼型件与所述第一翼型件基本上平行地定向，其中，所述端壁联接于所述翼型件的相对于所述涡轮机转子轴线的径向端部，且其中，所述第一翼型件和所述第二翼型件中的各个还包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；

第一基本上月牙形的室，其定位在所述端壁内且从所述第一翼型件的后缘径向地移位，所述第一基本上月牙形的室接收来自所述第一冷却回路的第一冷却流体，

其中，所述第一基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，所述前区段定位在所述第一翼型件的吸力侧表面附近，所述后区段定位在所述第一翼型件的后缘和所述第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，所述第一基本上月牙形的室的前区段中的所述第一冷却流体与所述端壁的在所述第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近的一部分热连通，所述第一基本上月牙形的室的后区段中的所述第一冷却流体与所述端壁的在所述第一翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，所述第一基本上月牙形的室的后区段与所述第一基本上月牙形的室的前区段流体地连通；和

第二基本上月牙形的室，其定位在所述端壁内且从所述第二翼型件的后缘径向地移位，所述第二基本上月牙形的室接收来自所述第二冷却回路的第二冷却流体，

其中，所述第二基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，所述前区段定位在所述第二翼型件的吸力侧表面附近，所述后区段定位在所述第二翼型件的后缘和所述第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，所述第二基本上月牙形的室的前区段中的所述第二冷却流体与所述端壁的在所述第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近的一部分热连通，所述第二基本上月牙形的室的后区段中的所述第二冷却流体与所述端壁的在所述第二翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，所述第二基本上月牙形的室的后区段与所述第二基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

技术方案18：根据技术方案17所述的双重涡轮喷嘴，还包括多个热传导配件，所述多个热传导配件在所述第一和第二基本上月牙形的室中的一个的前区段和后区段中的一个中延伸穿过所述第一和第二基本上月牙形的室中的所述一个。

技术方案19：根据技术方案18所述的双重涡轮喷嘴，其中，所述第一和第二基本上月牙形的室中的一个还包括过渡区段，所述过渡区段定位在其前区段和后区段之间且与所述第一翼型件和所述第二翼型件中的一个的后缘基本上径向地对齐，所述过渡区段在其中不具有热传导配件。

技术方案20：根据技术方案19所述的双重涡轮喷嘴，还包括从所述过渡区段的轴向表面延伸的突出，所述突出构造成将冷却流体从所述前区段引导到所述基本上月牙形的室的后区段中。

附图说明

根据结合附图作出的本发明的各种方面的下列详细描述，本发明的这些和其他特征将变得容易明白，附图绘出本发明的各种实施例，在附图中：

图1示出涡轮机的示意图。

图2是根据本公开实施例的静止叶片的翼型件的截面图，该静止叶片定位在操作流体的流动路径内。

图3是涡轮机的涡轮区段中的两个转子叶片之间的静止叶片的截面图。

图4是根据本公开实施例的静止叶片的冷却结构的透视剖开视图。

图5是根据本公开实施例的端壁内的室的透视局部剖开视图。

图6提供根据本公开实施例的室的过渡区段的透视局部剖开视图。

图7提供根据本公开实施例的室的过渡区段的放大的透视局部剖开视图。

应当注意的是，本发明的图不一定按照比例。附图意图仅绘出本发明的典型方面，且因此不应当理解为限制本发明的范畴。在附图中，附图之间类似的标号代表类似的元件。

部件列表

100 涡轮机

102 压缩机部分

104 涡轮区段

106 轴

108 燃烧器组件

110 燃烧器

112 转子叶轮

114 第一级压缩机转子叶轮

116 第一级压缩机转子叶片

118 翼型件部分

120 涡轮转子叶轮

122 第一级涡轮叶轮

124 涡轮转子叶片

130 流动路径

150 翼型件

152 前缘

154 后缘

156 压力侧表面

158 吸力侧表面

200 静止叶片

204 端壁

212 涡轮护罩

216 冷却回路

218 月牙形室

220 进口

222 前区段

224 后区段

226 出口

230 热传导配件

232 周边壁

234 接近区

236 过渡区段

238 突出。

具体实施方式

本公开的实施例大体上涉及用于静止叶片的冷却结构。具体而言，本公开的实施例提供端壁，该端壁联接于静止叶片的翼型件的径向端部，其中该翼型件包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘。该端壁可在其中包括基本上月牙形的室，该室从翼型件径向地移位。如本文中进一步描述的，该基本上月牙形的室可从其径向地移位，且定位在压力侧表面、后缘和/或吸力侧表面附近，使得室部分地环绕翼型件的外部轮廓。在操作期间，冷却流体可进入室且流过其，以吸收来自端壁的定位在翼型件的对应表面(例如，压力侧表面、后缘、和/或吸力侧表面)附近的部分的热量。该室可包括前区段和后区段，该前区段定位在翼型件的压力侧表面或吸力侧表面附近，该后区段定位为至少在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面或吸力侧表面中的另一个附近。前区段和后区段可一起组成室的月牙形几何形状的分开的部分。

空间关系用语，诸如“内”、“外”、“在…下面”、“在…下方”、“较低”、“在…之上”、“较高”、“进口”、“出口”等可出于描述的简易性而在本文中使用，以描述如在附图中例示的一个元件或特征的相对于另一个元件或特征的关系。空间关系用语可意图涵盖装置的除在附图中绘出的定向之外的在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将定向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例用语在“在…下方”可涵盖在…上方和在…下方这两个定向。该装置可以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，且相应地解释在本文中使用的空间关系描述符。

如在上面所指示的，本公开提供用于涡轮机静止叶片的冷却结构。在一个实施例中，冷却结构可包括具有前区段的基本上月牙形的室，该前区段在翼型件的压力侧表面或吸力侧表面附近。该基本上月牙形的室可从前区段延伸至后区段，该后区段在翼型件的后缘和相反的压力侧表面或吸力侧表面附近。图1示出涡轮机100，涡轮机100包括压缩机部分102，压缩机部分102通过共用的压缩机/涡轮轴106而操作地联接于涡轮部分104。压缩机部分102还通过燃烧器组件108流体地连接于涡轮部分104。燃烧器组件108包括一个或更多个燃烧器110。燃烧器110可按照各种构造而安装于涡轮机100，包括但不限于以筒环形(can-annular)阵列的形式布置。压缩机部分102包括多个压缩机转子叶轮112。转子叶轮112包括具有多个第一级压缩机转子叶片116的第一级压缩机转子叶轮114，第一级压缩机转子叶片116各自具有相关的翼型件部分118。类似地，涡轮部分104包括多个涡轮转子叶轮120，涡轮转子叶轮120包括具有多个第一级涡轮转子叶片124的第一级涡轮叶轮122。根据示范实施例，具有根据本公开实施例的冷却结构的静止叶片200(图3)可对位于例如涡轮区段104中的端壁和翼型件提供冷却。然而，将理解的是，本文中描述的静止叶片200和各种冷却结构的实施例可定位在涡轮机100的其他构件或区域中。

转到图2，示出用于操作流体的流动路径130的截面，流动路径130包括在其中的翼型件150。翼型件150可为静止叶片200(图3)的部分，且还可包括本文中描述的构件和/或参考点。在图2中标识且在本文中论述的翼型件150上的场所是作为示例提供的，且不意图限制根据本公开的实施例的翼型件150的可能的场所和/或几何形状。各种子构件的放置、布置、和定向可基于功率生成系统的计划用途和类型而改变，在该功率生成系统中使用根据本公开的冷却结构。翼型件150的形状、弯曲、长度、和/或其他几何特征也可基于特定涡轮机100(图1)的应用而变化。翼型件150可定位在功率生成系统(诸如涡轮机100)的连续的涡轮转子叶片124(图1)之间。

翼型件150可在用于操作流体的流动路径中定位在一个涡轮转子叶片124(图1)的下游和另一随后的涡轮转子叶片124(图1)的上游。流体在从一个涡轮转子叶片124行进至另一个时可流动跨过翼型件150(例如，沿路径F)。翼型件150的前缘152可定位在流动路径130中的操作流体和翼型件150之间的初始接触点处。相反，后缘154可定位在翼型件150的相反侧处。此外，翼型件150可包括通过横截线区分的压力侧表面156和/或吸力侧表面158，该横截线基本上平分前缘152，且延伸至后缘154的顶点。压力侧表面156和吸力侧表面158还可基于流动路径130中的流体是对翼型件150施加正的还是负的合成压力来与彼此区分。压力侧表面156的定位在后缘154附近的部分可基于相对于翼型件150的其他表面在该区域中以更高的速度流动的流体而已知为且称为翼型件150的“高马赫区”。

转到图3，示出流动路径130的经过定位在涡轮部分104内的静止叶片200的截面。操作流体(例如，热燃烧气体、蒸汽等)可流动(例如，沿流动线路F)穿过流动路径130，以在通过静止叶片200的位置和轮廓引导时到达更远的涡轮转子叶片124。涡轮部分104示为沿涡轮叶轮122的转子轴线Z(例如，与轴106(图1)同轴)延伸，且同时，径向轴线R从其向外延伸。静止叶片200可包括基本上沿径向轴线R定向(即，沿与相同角平面近似平行(即，在近似十度以内)的方向延伸)的翼型件150。尽管在图3的截面图中示出一个静止叶片200，但要理解的是，多个涡轮转子叶片124和静止叶片200可从涡轮叶轮122径向地延伸(例如，侧向地延伸到页面的平面中和/或外)。静止叶片200的翼型件150可包括两个端壁204，一个联接于翼型件150的内径向端部，且另一个联接于翼型件150的外、相反的径向端部。

一个端壁204可定位在涡轮叶轮122附近，而另一端壁204可定位在涡轮护罩212附近，涡轮叶轮122基本上位于内径向表面处，涡轮护罩212基本上位于外径向表面处。在操作期间，沿流动线路F行进的热燃烧气体可将热量传递至翼型件150和端壁204，例如，通过接触静止叶片200的翼型件150和端壁204的操作流体。静止叶片200的翼型件150可包括在其中的冷却回路216。冷却回路216可包括翼型件150内的腔或作为该腔提供，以用于将冷却流体径向地传送穿过翼型件150，其中冷却流体可经由翼型件150的热传导材料成分从流动路径130中的操作流体吸收热量

可处于冲击腔形式的冷却回路216可使冷却流体循环穿过翼型件150的在两个端壁204之间的部分中空的内部。冲击冷却回路大体上指如下冷却回路，其构造成围绕被冷却构件(例如，翼型件150的横向径向部件)的一部分形成冷却流体膜，从而减少从被冷却构件外侧的物质到被冷却构件内部体积的热能传递。冷却回路216中的冷却流体可源自室218和/或流动至室218，室218定位在一个端壁204或两个端壁204内。尚未行进穿过冷却回路216的室218中的冷却流体可已知为“冲击前”冷却流体，而之前已行进穿过冷却回路216的室218中的冷却流体可已知为“冲击后”冷却流体。其中，本公开的实施例可提供用于静止叶片200的冷却结构，该冷却结构具有用于从端壁204的在翼型件150与端壁204相接的场所附近的多个表面吸收热量的室218。

转到图4，示出具有在翼型件150的截面附近的两个室218的一个端壁204的剖开透视图。各翼型件150可从端壁204径向地(即，相对于涡轮机100(图1)的转子轴线基本上垂直地)突出。如在本文中使用的，用语“基本上垂直”或“基本上垂直地”指九十度的角度或与九十度相差不显著的量的角度，例如，在近似八十五度和近似九十五度之间的范围内。尽管作为示例两个翼型件150在图4中示为联接于端壁(即，处于双重涡轮喷嘴构造)，但要理解的是，任何期望数量的翼型件150可联接于端壁204，以适合不同的涡轮机设计和应用。各翼型件150可为多种翼型件设计和/或实现方式中的一个，且作为示例可为涡轮机100的悬臂式涡轮喷嘴和/或第二级喷嘴的翼型件150。类似地，端壁204可在其中包括两个室218(其中的各个可对应于双重构造中的一个翼型件150)或任何期望数量的室218，以适合不同的应用。

一个或更多个进口220可提供各室218和冷却流体源(例如，冷却回路216)之间的流体连通。各室218可为基本上月牙形的。如本文中使用的，用语“基本上月牙形的”可包括任何几何形状，该任何几何形状包括起源于相同会聚点且沿至少一个共有方向延伸的两个分支、独立的路径。作为示例，根据该定义的月牙形状可包括C形、V形、J形、弧形、飞旋标(boomerang)型形状、钩形等。与基本上月牙形状的类型无关，室218的一个端部可定位在翼型件150的压力侧表面156或吸力侧表面158附近，且室218的相反端部可定位在翼型件150的相反的压力或吸力侧表面156、158附近。室218可因此围绕翼型件150的后缘154或在其下面延伸。此外，室218的两个区段可在翼型件150的后缘154径向之下会聚。室218的基本上月牙形的几何形状因此可提供环绕的几何形状，该环绕的几何形状可沿压力侧表面156和/或吸力侧表面158的部分基本上遵循翼型件150的轮廓，但在后缘154径向之下经过。

各室218可包括在其中的前区段222和后区段224。前区段222可定位在压力侧表面156或吸力侧表面158附近，即，仅通过端壁204的材料成分与其分开。作为示例，前区段222在图4中示为在压力侧表面156附近，但是在备选实施例中，可在吸力侧表面158附近。此外，如图4所示，室218的前区段222可定位在对应的翼型件150的压力侧表面156附近，同时还在不同翼型件150的吸力侧表面158附近。相对于前区段222，后区段224可定位在后缘154和相反的压力侧表面156或吸力侧表面158二者的附近。前区段222和后区段224能够仅基于它们相对于翼型件150表面的的位置而与彼此区分，但是要理解的是，额外的结构特征(诸如在本文中别处论述的定位在前区段222和后区段224之间的额外区段或结构)还可将室218的前区段222与室218的后区段224区分。

在涡轮机100(图1)的操作期间，冷却流体可通过进口220进入室218，以在通过出口226离开室218之前顺序地行进穿过前区段222和后区段224。各室218可包括来自例如相应翼型件150的一个冷却回路216或多个冷却回路216的进口。室218的前区段222中的冷却流体可在行进经过端壁204的定位在翼型件150的压力侧表面156或吸力侧表面158的附近的一部分时从其吸收热量，例如，通过从翼型件150穿过端壁204到室218的热传递。室218的后区段224中的冷却流体可在行进经过端壁204的定位在翼型件150的压力侧表面156或吸力侧表面158(与在前区段222附近的表面相反)和后缘154的附近的一部分时从其吸收热量。室218的前区段222和后区段224可在翼型件150的后缘154径向之下与彼此会聚。在其他实施例中，如在本文中更详细地论述的，前区段222和后区段224可在过渡区段236(图6)处会聚，过渡区段236跨过例如与翼型件150的后缘154相同的轴向长度。后区段224和前区段222可相对于彼此基本上垂直地从彼此和/或过渡区段236延伸，且在端壁204的相同径向平面内。

室218的前区段222和后区段224可定位为具有不同的尺寸和/或轮廓。在实施例中，前区段222可具有轴向长度(例如，沿轴线Z)，该轴向长度至少是翼型件150的沿附近的压力侧表面156或吸力侧表面158的轴向长度的近似一半。相反，后区段224可延伸跨过翼型件150的相反的压力侧表面156或吸力侧表面158的轴向长度的小于一半。后区段224的比前区段222的轴向长度小的轴向长度可导致前区段222显著地大于后区段，使得基本上月牙形的室218呈现J型形状。

一起参考图4和5，本公开的实施例可包括在室218内(例如，在前区段222或后区段224内)的任何数量的热传导配件(thermally conductive fixture)(“配件”)230，诸如柱脚(pedestal)，以用于将热量从静止叶片200传递至室218内的冷却流体。更具体而言，各配件230可通过增大前进穿过室218的冷却流体与端壁204的材料成分之间的接触面积而将热量从端壁204传送至其中的冷却流体。配件230可作为用于增加冷却流体和热传导表面之间的接触面积的任何可想象到的配件来提供，且作为示例可处于柱脚、凹座、突出、销、壁、和/或具有其他形状和大小的其他配件的形式。此外，配件230可采取各种形状，包括具有柱状几何形状、基本上棱锥体几何形状、具有四个或更多个表面的不规则几何形状等的那些。在任何情形中，一个或更多个配件230可在室218内定位在冷却流体流动路径的位于进口220下游且出口226上游的场所中。

除了改善端壁204与其中的冷却流体之间的热传递，配件230的定位可增大前区段222和后区段224内的冷却流体之间的温度差。邻近的配件230之间的间隔可在尺寸方面设定为适应通过特定工具进行的检查和测试。静止叶片200的检查例如可包括，利用管道镜透镜或用于测试材料特性的其他机器来接触静止叶片200和/或部分地构造的静止叶片200或端壁204的预铸造构件。例如，邻近的配件230可具有足够的分隔距离，以用于管道镜透镜或检查装备的其他工件放置在若干柱脚230之间的室218内。柱脚之间的间隔可在应用之间改变，且作为示例可在例如近似一毫米(mm)和近似二十mm之间，以适应管道镜直径的范围。在一些实施例中，柱脚230可部分或完全地不存在于室218。室218还可由周边壁232限界，该周边壁232延伸跨过端壁204的预定径向长度，从而限定室218的高度尺寸。在室218在其中包括柱脚230的实施例中，室218还可包括多个接近区(access zone)234，接近区234基本上沿周边壁232的部分定位。各接近区234可在其中不具有柱脚230，从而提供用于利用管道镜和/或其他工具进行室218的检查的额外空间。

转到图6，示出在其中具有室218的端壁204的局部透视剖开视图。端壁204的一个或更多个室218还可包括过渡区段236，过渡区段236定位在室218的前区段222与后区段224之间。为了增大从翼型件150到室218中的冷却流体的热传递速率，过渡区段236可与翼型件150的后缘154基本上径向地对齐。此外，为了增大穿过过渡区段236的冷却流体的流动速率，过渡区段236可以可选地在其中包括配件230。在备选实施例中，过渡区段236可在其中不具有配件230。为了转移冷却流体的在后区段224中尚未吸收热量的部分，一个或更多个出口226可与过渡区段236至少部分地流体连通，该冷却流体。为了进一步提供从翼型件150后缘154的热传递，前区段222和后区段224之间的过渡区段的轴向宽度可近似等于后缘154的轴向宽度，使得基本上没有配件230定位后缘154的径向之下。

转到图7，更详细地示出过渡区段236的局部透视图。过渡区段236可以可选地在其中包括突出238，突出238例如从室218的较高或较低径向表面延伸，以将前区段222中的冷却流体引导到室218的后区段224中。突出238可处于细长配件的形式，如通过图7中的示例示出的，且可由于端壁204相同的热传导材料或不同的热传导材料组成。如也在图7中示出的，突出238可具有与配件230不同的形状，诸如细长隔板、旋流器、喷嘴等，以用于将冷却流体的至少一部分引导到室218的后区段224中。在操作中，基于是否期望过渡区段236中的进一步的热量吸收，突出238可为热传导或热绝缘的。操作期间的突出238还可经由出口226将室218内的冷却空气的部分引导到后区段224和/或其他构件中。

本公开的实施例可提供若干技术和商业优点，其中的一些通过示例在本文中进行论述。例如，在端壁204内提供基本上月牙形的室可改善翼型件150的不同表面和端壁204内的冷却流体之间的热连通。其中，改善的热连通可降低在操作期间所需的喷嘴冷却流的总量，且可降低由铸造、铁类金属物质(诸如铝、铜、铁、铅、和/或这些材料的组合)形成端壁204所需的设计复杂度。具有会聚点的室218的基本上月牙形状可降低室218的机械刚度，该会聚点从翼型件150的后缘154径向地移位。机械刚度的该降低可提供衍生的机械益处，诸如改善的可制造性和/或持久性。

本公开的设备和方法不限于任一具体的燃气涡轮、燃烧发动机、功率生成系统或其他系统，且可与其他功率生成系统和/或系统(例如，联合循环、简单循环、核反应堆等)一起使用。此外，本发明的设备可与本文中未描述的其他系统一起使用，该其他系统可从本文中描述的设备的增大的操作范围、效率、持久性和可靠性获益。此外，可在单个喷嘴上，或在单个功率生成系统的不同部分中的不同喷嘴上/与不同喷嘴一起使用各种喷射系统。可在期望的地方增加或一起使用任何数量的不同实施例，且在本文中作为示例描述的实施例不意图是与彼此互斥的。

本文中使用的用语仅用于描述具体实施例，且不意图限制本公开。如在本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还应理解的是，当在本说明书中使用时，用语“包括”、和/或“包括...的”规定所叙述的特征、整体、步骤、操作、元件、和/或构件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、构件、和/或它们的组合的存在。

本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何装置或系统，并执行任何合并的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。