DE230204T1 - Convergent-divergenter kanal zur filmkuehlung. - Google Patents

Convergent-divergenter kanal zur filmkuehlung.

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Claims (12)

übersetzung Anmeldung Nr. 86630191.4 United Technologies Corp. Patentansprüche
1. Gekühlte Wand mit einer inneren Oberfläche, die einen Teil einer Kühlmittelkammer bildet, und mit einer äußeren Oberfläche, über die Heißgas in stromabwärtiger Richtung tagential zu der äußeren Oberfläche hinwegströmt, mit einem Kühlmittelkanal in der Wand, der einen Einlaß hat, welcher mit der Kammer in Verbindung steht, um aus dieser Kühlfluid zu empfangen, und einen Auslaß in der äußeren Oberfläche, wobei der Kanal in Reihenströmungsbeziehung einen Zumeßteil aufweist, der einen konstanten Durchflußquerschnitt zum Zumessen der durch den Kanal gehenden Kühlfluidströmung hat, einen Diffusorteil, der einen in Richtung zu dem Auslaß zunehmenden Durchflußquerschnitt hat, und einen Düsenteil, der an dem Auslaß endigt, wobei der Düsenteil eine erste Wandoberflächeneinrichtung aufweist, die einen Strömungsweg bildet, der so ausgerichtet ist, daß von da aus eine Fluidströmung in insgesamt stromabwärtiger Richtung unter einem flachen Winkel relativ zu der äußeren Oberfläche gerichtet wird, wobei der Strömungsweg gleichzeitig in einer Längsrichtung rechtwinkgelig zu der stromabwärtigen Richtung und in einer zu der äußeren Oberfläche parallelen Ebene divergiert und zu dem Auslaß und in einer Ebene rechtwinkelig zu der Längsrichtung konvergiert, wobei der Auslaß in der Längsrichtung langgestreckt ist.
2. Gekühlte Wand nach Anspruch 1, wobei die erste Wandoberflächeneinrichtung eine stromabwärtige Oberfläche aufweist, die insgesamt stromaufwärts weist und an dem Auslaß endigt, so daß sie einen sich in Längsrichtung erstreckenden stromabwärtigen Rand des Auslasses bildet, wobei die stromabwärtige Oberfläche die äußere Oberfläche unter einem flachen Winkel schneidet.
3. Gekühlte Wand nach Anspruch 2, wobei der Zumeßteil eine gerade zentrale Achse hat, die durch den geometrischen Mittelpunkt seiner Querschnittsfläche hindurchgeht und sich über die Länge des Diffusorteils erstreckt, wobei die erste Wandoberflächeneinrichtung des Düsenteils eine Oberfläche aufweist, die so angeordnet ist, daß sie eine Sichtlinie des Zumeßteils längs der zentralen Achse vollständig blockiert.
4. Gekühlte Wand nach Anspruch 1, wobei die Wand die äußere Wand einer hohlen Schaufel ist und wobei die Längsrichtung die Spannweitenrichtung der Schaufel ist, wobei sich durch die Wand mehrere der Kanäle in gegenseitigem Abstand in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe erstrecken.
5. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 4, wobei der Diffusorteil eine zweite Wandoberflächeneinrichtung aufweist, die einen Strömungsweg bildet, der auf seiner gesamten Länge in der Längsrichtung und in einer Ebene rechtwinkelig zu der Längsrichtung divergiert.
6. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Wandoberflächeneinrichtung jeweils eine stromabwärtige Oberfläche aufweisen, die insgesamt stromaufwärts weist, wobei die stromabwärtigen Oberflächen die gleiche Ausdehnung haben und sich von dem Zumeßteil zu dem Kanalauslaß erstrecken und die äußere Oberfläche der Schaufel unter einem flachen Winkel schneiden.
7. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 6, wobei die die gleiche Ausdehnung aufweisenden stromabwärtigen Oberflächen ebene Oberflächen sind und einen sich in Längsrichtung erstreckenden, stromabwärtigen Rand des Aus- lasses bilden.
8. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 7, wobei die Querschnittsfläche des Kanals rechtwinkelig zu der Richtung zu der hindurchgehenden Strömung eine insgesamt rechteckige Form über der Länge des Diffusor- und des Düsenteils hat.
9. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 4, wobei die erste Wandoberflächeneinrichtung eine sich in Längsrichtung erstreckende/ stromabwärtige Oberfläche aufweist, die insgesamt stromaufwärts weist, und eine sich in Längsrichtung erstreckende stromaufwärtige Oberfläche, die Abstand von der stromabwärtigen Oberfläche hat, dieser zugewandt ist und zu der stromabwärtigen Oberfläche in einer Ebene rechtwinkelig zu der Längsrichtung konvergiert.
10. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 9, wobei die
0 stromabwärtige Oberfläche die äußere Oberfläche unter einem Winkel von nicht mehr als etwa 40 schneidet und einen sich in Längsrichtung erstreckenden stromabwärtigen Rand des Kanalauslasses bildet.
11. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 10, wobei der Zumeßteil die innere Oberfläche der Schaufelwand schneidet und eine zentrale Achse aufweist, die durch den geometrischen Mittelpunkt der konstanten Querschnittsfläche hindurchgeht, und wobei der Diffusorteil eine sich in Längsrichtung erstreckende erste Oberfläche aufweist, die insgesamt stromabwärts weist und parallel zu der zentralen Achse im wesentlichen auf der Länge des Diffusorteils ist, und eine sich in Längsrichtung erstreckende zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche zugewandt ist und von dieser weg zu dem Auslaß über der vollen Länge des Diffu-
sorteils divergiert.
12. Gekühlte Schaufelwand nach Anspruch 11, wobei die zweite Oberfläche des Diffusorteils koplanar zu der stromabwärtigen Oberfläche des Düsenteils ist.
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