CN102200034B - 涡轮发动机 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及燃气涡轮喷嘴的优先冷却。其中，涡轮喷嘴组件包括多个在周向间隔开的第一构件(46A，48A，50A，58A，60A，68A)和第二构件(46B，48B，50B，58B，60B，68B)，这些构件被设计为提供不同的冷却量。大体上与过渡件(33)的开口对准的第二构件(46B，48B，50B，58B，60B，68B)被设计为提供比大体上与过渡件(33)之间的接合部(52)对准的第一构件(46A，48A，50A，58A，60A，68A)更多的冷却。

Description

涡轮发动机
技术领域
本文所公开的主题涉及燃气涡轮喷嘴(gas turbine nozzle)，且更具体而言涉及燃气涡轮喷嘴的优先冷却(preferential cooling)。
背景技术
一般而言，燃气涡轮燃烧压缩空气与燃料的混合物来产生热的燃烧气体。燃烧气体可流动通过一个或多个涡轮以生成动力用于负载和/或压缩机。在燃气涡轮内，燃烧气体可流动通过一级或多级喷嘴和桨叶(blade)。涡轮喷嘴可包括叶片的周向圈(circumferential rings of vanes)，其将燃烧气体导向至桨叶。随着燃烧气体流动经过桨叶，燃烧气体可向桨叶施加原动力，从而使得桨叶旋转且生成动力用于负载和/或压缩机。由于燃烧气体的高温，喷嘴可被冷却。
发明内容
在范围上符合最初要求保护的发明的某些实施例在下文中总结。这些实施例预期并不限制所要求保护的发明的范围，而是这些实施例预期仅提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可涵盖可类似于或不同于下文所述的实施例的多种形式。
在第一实施例中，一种涡轮发动机包括带有多个在周向间隔开的第一构件和第二构件的涡轮喷嘴组件，和多个过渡件，每个过渡件限定从燃烧器到涡轮喷嘴组件的热气体路径。第一构件大体上与多个过渡件中的两个过渡件之间的接合部(interface)对准，第二构件大体上与多个过渡件中的各个过渡件的开口(openings of individual transition pieces)对准，且第二构件被配置为提供比第一构件更多的冷却。
在第二实施例中，一种涡轮发动机包括：涡轮喷嘴组件，其具有多个在周向间隔开的叶片，每个叶片在多个带区段之间延伸；多个过渡件，每个过渡件限定从燃烧器到涡轮喷嘴组件的热气体路径；第一构件，其包括多个在周向间隔开的叶片中的至少一个叶片或者多个带区段中的至少一个带区段；以及，第二构件，其包括多个在周向间隔开的叶片中的至少一个叶片或者多个带区段中的至少一个带区段。第二构件安置于过渡件之间的接合部处或附近且被配置为提供比第一构件更少的冷却。
在第三实施例中，一种涡轮发动机包括涡轮喷嘴组件、多个燃烧器和多个过渡件，每个过渡件限定从多个燃烧器中的燃烧器到涡轮喷嘴组件的热气体路径。涡轮喷嘴组件包括内带区段的第一环形圈，绕第一环形圈安置的多个外带区段的第二环形圈，在第一环形圈与第二环形圈之间的延伸的多个第一叶片，以及在第一环形圈与第二环形圈之间延伸的多个第二叶片。多个第一叶片中的各个第一叶片大体上与多个过渡件中的两个过渡件之间的接合部对准，且多个第二叶片中的各个第二叶片大体上与燃烧器对准。各个第一叶片包括比各个第二叶片更少的冷却孔。
附图说明
当参看附图来阅读本发明下文的详细描述时，本发明的这些和其它特点、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中，相似的附图标记表示相似的部件，其中：
图1是可采用优先喷嘴冷却的燃气涡轮发动机的实施例的示意框图；
图2是穿过纵向轴线所截取的图1的燃气涡轮发动机的截面图；
图3是在线3-3内所取得的图2的燃气涡轮发动机的部分截面图且示出涡轮喷嘴组件的实施例；
图4是沿着线4-4所截取的图3的涡轮喷嘴组件的截面图；
图5是图3的涡轮喷嘴组件的一部分的透视图；
图6是可用于图3的涡轮喷嘴组件的叶片插件的透视图；
图7是可用于图3的涡轮喷嘴组件的带冲击覆盖件的透视图；
图8是图3的护罩组件的另一部分的透视图；以及
图9是可用于图3的涡轮喷嘴组件的护罩冲击覆盖件的透视图。
元件列表：
10 ***
12 燃气涡轮发动机
16 空气引入部段(air intake section)
18 压缩机
20 燃烧器部段(combustor section)
22 涡轮
24 排气部段
26 轴杆
28 燃烧器外壳
30 燃烧器
32 轴线
33 过渡件
34 级
36 桨叶
38 转子轮
42 方向
44 喷嘴组件
45 过渡件开口
46 叶片
48 内带区段
49 内圈(inner ring)
50 外带区段
51 外圈
52 接合部
54 冷却孔
56 接合部侧
57 非接合部侧
58 插件(insert)
60 插件
62 开口
64 开口
66 带覆盖件
68 护罩区段(shroud segment)
70 护罩覆盖件
72 内表面。
具体实施方式
将在下文中描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简洁描述，在说明书中可能不描述实际实施方式的所有特点。应了解在任何这样实际实施方式的发展中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多具体实施决策来实现开发者的具体目的，诸如符合***相关和商务相关约束，对于不同的实施方式，这些约束可不同。此外，应了解，虽然这些开发努力可能是复杂且耗时的，但仍是受益于本公开内容的本领域普通技术人员设计、制作和制造的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”预期表示存在这些元件中的一个或多个。用语“包括”、“包含”和“具有”预期是包括性的且意味着可存在除了所列出元件之外的额外元件。
本公开内容是针对于燃气涡轮，该燃气涡轮包括被设计为提供优先冷却的喷嘴组件。特别地，喷嘴组件可被设计成向喷嘴组件的较热区域提供较多冷却且向喷嘴组件的较冷区域提供较少冷却。每个喷嘴组件可包括在内带区段与外带区段之间延伸的叶片的周向圈。每个喷嘴组件也可包括安置于叶片下游的护罩区段。护罩区段可大体上在外带区段附近延伸以将燃烧气体导向至燃气涡轮的桨叶。
在操作期间，喷嘴组件的某些部分可比其它部分更热。因此，并非采用相同的叶片、带区段和/或护罩区段，而是叶片、带区段和/或护罩区段中的至少一些可被设计为提供不同的冷却量。举例而言，位于喷嘴的较热部分中的叶片、带区段和/或护罩区段可被设计为提供更多冷却，而位于喷嘴组件的较冷部分中的叶片、带区段和/或护罩区段可被设计为提供更少冷却。根据某些实施例，叶片、带区段和/或护罩区段中的至少一些可包括不同量的冷却孔。另外，在某些实施例中，可采用不同大小和/或几何构造的冷却孔。此外，可采用具有不同数量、形状和/或大小的冷却孔的叶片插件、带覆盖件和/或护罩覆盖件。喷嘴组件的优先冷却可减少足以用于冷却的压缩机排放空气量，从而允许更多的压缩机排放空气用于燃烧，而这可提高燃气涡轮发动机的效率。
图1描绘了包括燃气涡轮发动机12的示范性***10，燃气涡轮发动机12可采用被设计成优先冷却的喷嘴组件。在某些实施例中，该***10可包括飞机、船只、机车、发电***或其组合。所图示的燃气涡轮发动机12包括空气引入部段16、压缩机18、燃烧器部段20、涡轮22和排气部段24。涡轮22经由轴杆26联接到压缩机18。
如由箭头所示，空气可通过引入部段16而进入燃气涡轮发动机12且流入到压缩机18内，压缩机18在空气进入到燃烧器部段20内之前压缩空气。所图示的燃烧器部段20包括燃烧器外壳28，燃烧器外壳28绕轴杆26在压缩机18与涡轮22之间同心地或环形地安置。来自压缩机18的压缩空气进入燃烧器30，其中，压缩空气可在燃烧器30内与燃料混合并与燃料燃烧以驱动涡轮22。根据某些实施例，多个燃烧器30可在燃烧器外壳28内安置成环形布置。
自燃烧器部段20，热的燃烧气体通过涡轮22流动，经由轴杆26驱动压缩机18。举例而言，燃烧气体可向涡轮22内的涡轮转子桨叶施加原动力以使轴杆26旋转。在通过涡轮22流动之后，热的燃烧气体可通过排气部段24从燃气涡轮发动机12出来。
图2是沿着纵向轴线 32所取得的图1的燃气涡轮发动机12的实施例的侧视图。如上文关于图1所述，空气可通过空气引入部段16进入燃气涡轮发动机12且可由压缩机18压缩。来自压缩机18的压缩空气然后可被导向至燃烧器30，在燃烧器30内，压缩空气可与燃料气体混合以生成热的燃烧气体。如以上所指出的那样，多个燃烧器30可环形地安置于燃烧器部段20内。每个燃烧器30可包括过渡件33，过渡件33将热的燃烧气体从燃烧器30导向至燃气涡轮22。特别地，每个过渡件33可大体上限定从燃烧器30到涡轮22的喷嘴组件的热气体路径。
如所描绘的那样，燃气涡轮22包括三个单独的级34。每一级34可包括联接到转子轮38的一组桨叶36，转子轮38可旋转地附连到轴杆26 (图1)。每一级34也可包括直接安置于每一组桨叶36上游的喷嘴组件44(图3)。喷嘴组件44可将热的燃烧气体导向至桨叶36，其中热的燃烧气体可向桨叶36施加原动力以使桨叶36旋转，从而转动轴杆26。热的燃烧气体然后可通过排气部段24从燃气涡轮22出来。
尽管涡轮22被图示为三级涡轮，但本文所述的喷嘴***可用于具有任意多个级和轴杆的任何合适类型的涡轮。举例而言，喷嘴组件可包括在单级燃气涡轮，或在包括低压涡轮和高压涡轮的双涡轮***中，或在蒸汽涡轮中。
图3是在图2的线3-3内所取得的涡轮22的实施例的细节图。热的燃烧气体可从燃烧器30(图1)在大体上以箭头所示的方向42中通过过渡件33流入到涡轮22内。涡轮22包括在每一级34内的喷嘴组件44，其将热的燃烧气体导向至桨叶36。每个喷嘴组件44可包括在周向间隔开的叶片46，在周向间隔开的叶片46可在内带区段48与外带区段50之间延伸。相邻的外带区段50可联接在一起以形成外环形圈，外环形圈绕相邻内带区段48的内环形圈延伸。叶片46可大体上在由内带区段48和外带区段50所形成的两个环形圈之间延伸。
护罩区段68可安置于外带区段50的下游以将经过叶片46流动的热的燃烧气体导向至桨叶36。特别地，护罩区段68可联接在一起以形成外环形圈，外环形圈大体上与由外带区段50形成的外环形圈对准。来自压缩机18 (图2)的排放空气可通过叶片46、内带区段48和外带区段50以及护罩区段68导向以提供对叶片46、内带区段48和外带区段50和护罩区段68的冷却。本文所述的喷嘴组件可用于第一级、第二级、第三级或其组合。
图4是沿着图3的线4-4所取得的涡轮22和燃烧器30的截面图。如图4所示，燃气涡轮发动机12包括在周向间隔开以形成环形圈的燃烧器30。尽管在图4中示出了十四个燃烧器30，但在其它实施例中，任意多个燃烧器30可包括在燃气涡轮发动机12内。每个燃烧器30大体上与过渡件33对准，过渡件33将燃烧器30内所产生的热的燃烧气体通过过渡件33的开口45导向至喷嘴组件44。在喷嘴组件44内，叶片46在周向间隔开且在内带区段48与外带区段50之间延伸。特别地，叶片46在由内带区段48和外带区段50形成的内环形圈49与外环形圈51之间延伸。叶片46A大体上与在过渡件33之间的接合部52对准，而叶片46B大体上与燃烧器30和过渡件开口45对准。如图所示，每个叶片46A由一对叶片46B包围。但是，在其它实施例中，与燃烧器30和/或与接合部52对准的叶片46B的数量可不同。此外，在其它实施例中，叶片46A可与过渡件接合部52偏移以靠近过渡件接合部52安置。
护罩区段68的外环形圈70沿着外带区段50的外环形圈51环形地延伸。护罩区段68A与过渡件接合部52对准，而护罩区段68B大体上与燃烧器30和过渡件开口45对准。如图所示，护罩区段68A大体上与外带区段50A对准，护罩区段68B大体上与外带区段50B对准。但是，在其它实施例中，护罩区段68A和68B和带区段50A和50B可彼此偏移。
燃烧器30可在喷嘴组件44内形成冷区与热区的可重复的模式。特别地，较冷的区域可存在于过渡件33之间的接合部52附近，而较热区域可存在于大体上与燃烧器30对准的叶片40B附近。在某些实施例中，在过渡件33之间的接合部52可包括冷却空气可流经的空间，在过渡件接合部52形成较冷温度。另外，过渡件接合部52可位于距燃烧器30的最热区域较远处。由于这些温差，安置于过渡件接合部52附近的叶片46A可经历较冷的温度，而更靠近燃烧器30安置的叶片46B可经历更热的温度。根据某些实施例，可使用测试数据和模型，诸如计算流体动力学(CFD)模型来映射喷嘴组件44的温度概况。另外，在某些实施例中，由叶片46A所经历的温度可比由叶片46B所经历的温度冷大约500至800℉ (260℃至430℃)(和它们之间的所有子范围)。在另一实例中，由叶片46A所经历的温度可比叶片46B所经历的温度冷大约10%至50%(和它们之间的所有子范围)。
内带区段48和外带区段50和护罩区段68也可经历类似温差。举例而言，大体上与过渡件接合部52对准的内带区段48A和外带区段50A和护罩区段68A可经历比内带区段48B和外带区段50B和安置于内带区段48A与外带区段50A之间的护罩区段68B更冷的温度。根据某些实施例，带区段48A和50A和护罩区段68A可经历比带区段48B和50B和护罩区段68B的温度冷大约500至1200℉ (260至650℃) (和它们之间的所有子范围)的温度。在另一实例中，带区段48A和50B和护罩区段68A可经历比带区段48B和50B和护罩区段68B的温度冷大约10%至70% (和它们之间的所有子范围)的温度。
由于在安置于过渡件接合部52处或附近的叶片46A、带区段48A和50A以及护罩区段68A与安置于距过渡件接合部52更远处的叶片46B、带区段48B和50B和护罩区段68B之间的可重复温差，在叶片46A、带区段48A和50A以及护罩区段68A中需要比在叶片46B、带区段48B和50B和护罩区段68B中更少的冷却。因此，叶片46、带区段48A和50A以及护罩区段68A可被设计为提供更少的冷却，而叶片46B、带区段48B和50B以及护罩区段68B可被设计为提供更多冷却。
图5是喷嘴组件44的一部分的透视图，其描绘了安置于较冷区域中的叶片46A和带区段48A和50A且描绘了安置于较热区中的叶片46B和带区段48B和50B。根据某些实施例，叶片46A和/或带区段48A和50A可由一种材料构成，而叶片46B和带区段48B和50B可由被设计成耐受更热温度的另一材料构成。举例而言，在某些实施例中，叶片46A和带区段48A和50A可由等轴晶体合金(诸如镍基超合金René® 80)构成。在这些实施例中，安置于较热区域中的叶片46B和带区段48B和50B可由单晶合金(诸如镍基超合金N5)构成。
作为由不同材料构成叶片46和带区段48和50的补充或替代，叶片46和带区段48和50可被设计为提供不同量的冷却流动。叶片46和带区段48和50可包括提供冲击和/或薄膜冷却的冷却孔54。举例而言，冷却空气可通过叶片46和带区段48和50的内部流动以提供冲击冷却。冷却空气可通过一个或多个入口孔(未图示)进入叶片46和带区段48和50的内部。冷却空气然后可通过冷却孔54从叶片46和带区段48和50出来以向叶片46和带区段48和50的外表面提供薄膜冷却。
在叶片46、内带区段48、外带区段50或其组合中，冷却孔54的数量可不同。特别地，安置于较冷区域中的叶片46A和/或带区段48A和50A可具有比安置于较热区中的叶片46B和区段48B和50A更少的冷却孔54。根据某些实施例，叶片46A和/或带区段48A和50A可具有比安置于较热区中的叶片48B和带区段48B和50B少大约10%至90% (和它们之间的所有子范围)的冷却孔54。在另一实例中，叶片46A和/或带区段48A和50A可具有比安置于较热区中的叶片46B和带区段48B和50B少至少大约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的冷却孔54。冷却孔54的数量差可造成更多的冷却流动被导向通过位于较热区中的叶片46B和带区段48B和50B，同时更少的冷却流动被导向通过位于较冷区中的叶片46A和冷却区段48A和50A。一些或全部叶片46A，内带区段48A和外带区段50A可具有比叶片46B、内带区段48B和外带区段50B更少的冷却孔54。
在其它实施例中，冷却孔54的相对大小和/或形状可不同以在叶片46A和/或带区段48A和50A中提供比叶片46B和/或带区段48B和50B更少的冷却。举例而言，叶片46A和带区段48A和50A可具有比叶片46B和带区段48B和50B更小的冷却孔54。在另一实例中，叶片46A和带区段48A和50A可具有更小的圆形冷却孔54，而叶片46B和带区段48B和50B具有更大的非圆形(例如，矩形、正方形或三角形等)冷却孔54。在又一实例中，冷却孔54的图案可在叶片46A和/或带区段48A与50A与叶片48B和/或带区段48B和50B之间不同。在某些实施例中，诸如对流通道和湍流器的表面特点可包括在叶片46和/或带区段48和50的外表面上以促进对流冷却。在这些实施例中，表面特点的数量、大小、形状和/或几何构造可不同以在叶片46A和/或带区段48A和50A中提供比叶片46B和/或带区段48B和50B中更少的冷却。
根据某些实施例，在叶片46A和/或带区段48A和50A中的冷却孔开口的总面积可为在叶片46B和/或带区段48B和50B中冷却孔开口的总面积的大约10%至90% (和它们之间的所有子范围)。另外，在其它实施例中，冷却孔54的几何构造在安置于较冷区中的叶片46A与带区段48A和50A与安置于较热区中的叶片46B和带区段48B和50B之间可不同。举例而言，在某些实施例中，安置于最靠近过渡件接合部52 (图4)的叶片46A的接合部侧56上的冷却孔54可成角度以将冷却空气远离过渡件接合部52且朝向安置于较热区中的叶片46B导向。另外，在某些实施例中，位于叶片46A的非接合部侧57上的冷却孔54也可朝向叶片46B成角度。
作为改变位于叶片46和带区段48和50上的冷却孔54的数量、形状和/或大小的替代或补充，可改变包括在叶片插件58和60上的冷却孔54的数量，如图6所示。每个叶片46可为中空的且可包括开口62和64用于接纳插件58和60。插件58和60也可为中空的且可从压缩机接收冷却空气。特别地，冷却空气可进入插件58和60的内部且可通过插件58和60内的冷却孔54而向外流到叶片46的内壁65。然后，冷却空气可通过包括在叶片46内的冷却孔54从叶片46出来。根据某些实施例，插件58和60可钎焊或另外固结到叶片46内壁上。另外，在某些实施例中，任意多个插件58和60可用于叶片46内。
如图6所示，用于安置于较冷区中的叶片46A的插件58A和60A可包括比用于较热区中的叶片46B的插件58B和60B更少的冷却孔54。根据某些实施例，插件58A和60A可包括比插件50B和60B少大约10%至90% (和它们之间的所有子范围)的冷却孔54。另外，在其它实施例中，冷却孔54的大小和/或形状在插件58A和60A与插件58B和60B之间可不同以在插件58A和60A中提供比插件58B和60B中更少的冷却流动。此外，在其它实施例中，冷却孔54的几何构造在插件58A和60A中可不同以将冷却流动朝向叶片46的非接合部侧57(图5)导向。另外，在某些实施例中，在插件58和60中的冷却孔54可连接到内部通路，内部通路的大小和/或形状在插件58A和60A与插件58B和60B之间可不同。
如图7所示，在带覆盖件66中的冷却孔54的数量也可不同以提供优先冷却。带覆盖件66可安置于带区段48和50的内表面68 (图5)上且可向带区段48和50提供额外冷却。冷却孔54的数量在安置于较热区中的带覆盖件66B与安置于较冷区中的带覆盖件66A之间可不同。根据某些实施例，带覆盖件66A可包括比带覆盖件66B少大约10%至90% (和它们之间的所有子范围)的冷却孔54。另外，在其它实施例中，冷却孔54的大小、形状和/或几何构造在带覆盖件66A与66B之间可不同。举例而言，安置于较冷区中的带覆盖件66A可包括比安置于较热区中的带覆盖件66B更少的冷却孔54。另外，在另一实例中，安置于较冷区中的带覆盖件66A可包括被设计成将流动导向至安置于较热区中的带覆盖件66B的冷却孔54。
图8是喷嘴组件44的一部分的透视图，其描绘了安置于较冷区中的护罩区段68A和安置于较热区中的护罩区段68B。根据某些实施例，护罩区段68A可由一种材料构成而护罩区段68B可由被设计成耐受更热温度的另一材料构成。举例而言，在某些实施例中，护罩区段68A可由等轴晶体合金(诸如镍基超合金René® 80)构成。在这些实施例中，安置于较热区域中的护罩区段68B可由单晶合金(诸如镍基超合金N5)构成。
作为不同材料构成护罩区段68的补充或替代，护罩区段68可被设计为提供不同量的冷却流动。类似于叶片46和带区段48和50，护罩区段68可包括提供冲击和/或薄膜冷却的冷却孔54。冷却孔54的数量在护罩区段68中可不同以提供优先冷却。特别地，安置于较冷区域中的护罩区段68A可具有比安置于较热区域中的护罩区段68B更少的冷却孔54。根据某些实施例，护罩区段68A可比安置于较热区域中的护罩区段68B少大约10%至90% (和包括它们之间的所有子范围)的冷却孔54。在另一实例中，护罩区段68A可具有比安置于较热区中的护罩区段68B少至少大约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的冷却孔54。冷却孔54的数量差可造成更多的冷却流动被导向通过位于较热区中的护罩68B，同时更少的冷却流动被导向通过位于较冷区中的护罩区段68A。
在其它实施例中，冷却孔54的相对大小、形状和/或几何构造可不同以在护罩区段54提供比护罩区段68B中更少的冷却。举例而言，护罩区段68A可具有比护罩区段68B更少的冷却孔54。在另一实例中，护罩区段68A可具有更小的圆形冷却孔54，而护罩区段68B具有更大的非圆形(例如，矩形、正方形或三角形等)冷却孔54。在又一实例中，冷却孔54的图案在护罩区段68与护罩区段68B之间可不同。举例而言，在另一实例中，安置于较冷区中的护罩区段68A可包括被设计成将流动导向至安置于较热区中的护罩区段68B的冷却孔54。根据某些实施例，在护罩区段68A中的冷却孔开口的总面积可为在护罩区段68B中冷却孔开口的总面积的大约10%至90%，和它们之间的所有子范围。
如图9所示，在护罩覆盖件70中的冷却孔54的数量也可不同以提供优先冷却。护罩覆盖件70可安置于护罩区段68的内表面72(图8)上且可向护罩区段68提供额外冷却。冷却孔54的数量在安置于较热区中的护罩覆盖件70B与安置于较冷区中的护罩覆盖件70A之间可不同。根据某些实施例，护罩覆盖件70A可包括比护罩覆盖件70B少大约10%至90% (它们之间的所有子范围)的冷却孔54。另外，在其它实施例中，冷却孔54的大小、形状和/或几何构造在护罩覆盖件70A与70B之间可不同。举例而言，安置于较冷区中的护罩覆盖件70A可包括比安置于较热区中的护罩覆盖件70B更少的冷却孔54。举例而言，在另一实例中，安置于较冷区中的护罩覆盖件70A可包括被设计成将流动导向至安置于较热区中的护罩覆盖件70B的冷却孔54。
本书面描述使用实例来公开本发明(包括最佳实施方式)，且也能使本领域技术人员实践本发明(包括做出和使用任何装置或***和执行任何合并的方法)。专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的这些修改和其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，那么其它实例预期在权利要求的保护范围内。

Claims (24)

1.一种涡轮发动机，包括：
涡轮喷嘴组件，其具有多个在周向间隔开的第一构件和第二构件；以及
多个过渡件，每个过渡件限定从燃烧器到所述涡轮喷嘴组件的热气体路径，其中所述多个过渡件绕所述涡轮发动机的旋转轴线在周向设置，并且所述多个过渡件中的每一对相邻过渡件具有在周向位于所述一对相邻过渡件之间的接合部；
其中，所述第一构件大体上与所述多个过渡件中的成对的相邻过渡件之间的接合部对准，所述第二构件设置在所述接合部之间、并大体上与所述多个过渡件中的各个过渡件的开口对准，且所述第二构件被配置为提供比所述第一构件更多的冷却。
2.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件包括涡轮喷嘴叶片。
3.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件包括涡轮喷嘴护罩区段。
4.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件包括用于涡轮喷嘴叶片的插件。
5.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件包括内带区段和外带区段。
6.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件由等轴合金构成，且所述第二构件由单晶合金构成。
7.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件包括比所述第二构件更少的冷却孔。
8.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件中的每一个安置于一对所述第二构件之间。
9.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于包括压缩机，所述第一构件和第二构件被配置成从所述压缩机接收冷却空气。
10.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于包括绕所述涡轮发动机的旋转轴线在周向设置多个燃烧器，所述第二构件大体上与所述燃烧器对准。
11.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件包括大体上与所述多个过渡件中的成对过渡件之间的所述接合部对准的第一带区段，所述第二构件包括大体上与所述多个过渡件中的各个过渡件的开口对准的第二带区段，且所述第一带区段具有比所述第二带区段更少的冷却孔。
12.根据权利要求11所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件还包括大体上与所述多个过渡件中的成对过渡件之间的所述接合部对准的第一叶片，所述第二构件还包括大体上与所述多个过渡件中的各个过渡件的开口对准的第二叶片，且所述第一叶片具有比所述第二叶片更少的冷却孔。
13.一种涡轮发动机，包括：
涡轮喷嘴组件，其具有多个在周向间隔开的叶片，每个叶片在多个带区段之间延伸；
多个过渡件，每个过渡件限定从燃烧器到所述涡轮喷嘴组件的热气体路径，其中所述多个过渡件绕所述涡轮发动机的旋转轴线在周向设置，并且所述多个过渡件中的每一对相邻过渡件具有在周向位于所述一对相邻过渡件之间的接合部；
第一构件，其包括所述多个在周向间隔开的叶片中的至少一个叶片或者所述多个带区段中的至少一个带区段，所述第一构件设置在所述接合部之间；以及
第二构件，其包括所述多个在周向间隔开的叶片中的至少一个叶片或者所述多个带区段中的至少一个带区段，其中所述第二构件安置于所述多个过渡件中的所述一对相邻过渡件之间的所述接合部处或附近，且所述第二构件被配置为提供比所述第一构件更少的冷却。
14.根据权利要求13所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件包括所述多个在周向间隔开的叶片中的第一叶片，且所述第二构件包括所述多个在周向间隔开的叶片中的第二叶片，其具有被配置成减少所述第二叶片相对于所述第一叶片的冷却的插件。
15.根据权利要求13所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件包括所述多个带区段中的第一带区段，且所述第二构件包括所述多个带区段中的第二带区段，其具有被配置成减少所述第二带区段相对于所述第一带区段的冷却的插件。
16.根据权利要求13所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第二构件包括比所述第一构件更少的冷却孔。
17.根据权利要求13所述的涡轮发动机，其特征在于，所述多个带区段设置成彼此相邻以便形成环形圈。
18.根据权利要求13所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件包括大体上与各个过渡件中的开口对准的所述多个带区段中的第一带区段，所述第二构件包括大体上与所述一对相邻过渡件之间的接合部对准的所述多个带区段中的第二带区段，且所述第二带区段具有比所述第一带区段更少的冷却孔。
19.根据权利要求18所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一构件还包括大体上与所述各个过渡件中的开口对准的所述多个在周向间隔开的叶片中的第一叶片，所述第二构件还包括大体上与所述一对相邻过渡件之间的接合部对准的所述多个在周向间隔开的叶片中的第二叶片，且所述第二叶片具有比所述第一叶片更少的冷却孔。
20.一种涡轮发动机，包括：
涡轮喷嘴组件，其包括：内带区段的第一环形圈，绕所述第一环形圈安置的外带区段的第二环形圈，在所述第一环形圈与所述第二环形圈之间的延伸的多个第一叶片，以及在所述第一环形圈与所述第二环形圈之间延伸的多个第二叶片；
多个燃烧器；和
多个过渡件，每个过渡件限定从所述多个燃烧器中的燃烧器到所述涡轮喷嘴组件的热气体路径，其中所述多个过渡件绕所述涡轮发动机的旋转轴线在周向设置，并且所述多个过渡件中的每一对相邻过渡件具有在周向位于所述一对相邻过渡件之间的接合部；
其中，所述多个第一叶片中的各个第一叶片大体上与所述多个过渡件中的成对的过渡件之间的所述接合部对准，所述多个第二叶片中的各个第二叶片设置在所述接合部之间、并大体上与所述燃烧器对准，且所述多个第一叶片中的各个第一叶片包括比所述多个第二叶片中的各个第二叶片更少的冷却孔。
21.根据权利要求20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述多个第一叶片中的各个第一叶片包括比所述多个第二叶片中的各个第二叶片少至少50%的冷却孔。
22.根据权利要求20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述多个第一叶片中的各个第一叶片包括比所述多个第二叶片中的各个第二叶片少至少80%的冷却孔。
23.根据权利要求20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一环形圈包括大体上与所述多个过渡件中的两个过渡件之间的所述接合部对准的第一内带区段和设置在所述第一内带区段之间的第二内带区段，且所述第一内带区段包括比所述第二内带区段更少的冷却孔。
24.根据权利要求20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第二环形圈包括大体上与所述多个过渡件中的两个过渡件之间的所述接合部对准的第一外带区段和设置在所述第一外带区段之间的第二外带区段，且所述第一外带区段包括比所述第二外带区段更少的冷却孔。
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