CN105275620A - 冲击冷却式壁组件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种冲击冷却式壁组件(12)，其中，流偏转器(21)布置在受冷却的壁(7)和套管(10)之间的冷却流径(15)中，以使横向流(16)偏转远离第二孔口(14)。流偏转器(21)沿横向流(16)的下游方向延伸超过第二孔口(14)，所述流偏转器(21)的第一支腿沿横向流(16)的下游方向沿着第二孔口(14)的一侧延伸，而第二支腿沿着第二孔口(14)的另一侧延伸。根据本公开，在壁(7)的第一对流冷却区段(29)中未布置冲击冷却孔口(13，14)。这是在流偏转器(21)的上游端和下游端之间的、在由偏转器(21)遮蔽的区段外部的壁区段。除了冲击冷却式壁组件之外，还公开了具有这种组件的燃气涡轮(1)和用于冷却管壁的方法。

Description

冲击冷却式壁组件
技术领域
本公开涉及冲击冷却组件，更特别地，涉及用于冷却暴露于热气的壁的冲击冷却式壁组件。
背景技术
功率发生循环的热力学效率取决于其工作流体的最高温度，在例如燃气涡轮的情况下，工作流体是离开燃烧器的热气。热气的最高可行温度受到与燃烧排放以及这个热气接触的金属部件的运行温度极限，以及将这些部件冷却到热气温度以下的能力的限制。冷却形成高级重型燃气涡轮的热气流径的热气管壁是困难的，而且目前已知的冷却方法有高的性能代价，即，导致功率和效率降低。
冲击冷却是用于暴露于具有高热气温度的气体的构件的最高效的冷却技术之一。为了对壁进行冲击冷却，将套管设置在离壁外表面(背离热气的表面)的短距离处。冲击套管包含成排列的孔，压缩气体通过孔排出，以产生成排列的空气射流，空气射流冲击在壁的外表面上，并且冷却壁的外表面。在冲击之后，压缩气体作为冷却气体在由壁和冲击套管界定的冷却路径中流向冷却流径的端部。这个流产生所谓的横向流。通常，第一冲击排允许冲击在壁上，在冷却通道中没有任何横向流。随着后面的冲击排的数量朝冷却流径的端部增加，冷却通道中的横向流累积。作为缺点，冷却通道中的横向流增加会妨碍和降低冲击冷却的可行的热传递系数，因为冲击射流在冲击在壁上之前偏转且弯曲远离壁(参见图2a)。
为了限制横向流速度，在US4,719,748A中已经提出了相对于冷却通道的长度，增加冷却通道的高度。但是，冷却通道的高度增加会减小到达管壁的射流的冲击作用。
除了因此降低用冲击冷却进行冷却的壁的长度上的冲击冷却的效率之外，管壁的典型热负载是不均匀的。例如燃气涡轮的大多数燃烧室显示相对于发动机轴线倾斜，这会导致热气流方向改变。燃烧室中的热气流必须适应主流方向的这个改变，从而在燃烧室壁之外的典型位置上导致热负载较高的区域(所谓的热点)。为了确保暴露于提高的热负载的壁的区域的寿命，在这些位置处需要增加冷却。
发明内容
本公开的目标是提出一种冲击冷却式壁组件，其允许对壁进行高效的冲击冷却，而不依赖于导引热气流的壁上的位置，并且提出沿着壁的延伸部保持高的冷却效率。
公开的冲击冷却式壁组件包括冲击套管和在运行期间暴露于热气的壁。冲击套管至少部分地设置在稳压室中，并且与壁间隔开距离，以在壁和冲击套管之间形成冷却流径，使得在运行期间通过冷却套管中的第一孔口从稳压室中喷射出的压缩气体冲击在壁上。在冲击在壁上之后，压缩气体作为横向流流向冷却流径的下游端处的出口，从而进一步冷却壁。
在至少一个第一孔口的下游，流偏转器(也简称为偏转器)布置在冷却流径中，以使横向流偏转远离第二孔口。流偏转器沿横向流的下游方向，从第一孔口和第二孔口之间的位置延伸超过第二孔口(第一孔口可为多个第一孔口，并且第二孔口可为多个孔口)。流偏转器具有沿着第二孔口的一侧沿横向流的下游方向延伸的第一支腿，以及沿着第二孔口的另一侧沿横向流的下游方向延伸的第二支腿。在冷却壁组件中，在壁的第一对流冷却区段中未布置冲击冷却孔口，第一对流冷却区段是在流偏转器的上游端和下游端之间的、在由偏转器遮蔽的区段外部的壁区段。被遮蔽区段是流偏转器的支腿之间的区段。在多个偏转器布置在冷却流径中的布置中，外部区段例如可从一个偏转器延伸到相邻偏转器，或者外部区段可从一个偏转器延伸到界定冷却流径的侧壁。
与对流冷却的外部区段相反，对流偏转器的内部区段进行冲击冷却，即，对在流偏转器的支腿之间从流偏转器的上游端延伸到支腿的下游端的区段进行冲击冷却。可至少部分地遮蔽内部区段，使其不受第一孔口的横向流的影响。
从第二孔口喷射到偏转器的两个支腿之间的区段中的压缩气体冲击在壁上，以对这个壁区段进行高效的冲击冷却。在冲击之后，压缩气体流向偏转器的下游端，形成新的横向流。形成于偏转器内部的横向流通过偏转器的支腿的下游端之间的开口流出到下游方向，并且与通过第一对流冷却区段被导引成围绕偏转器的第一孔口的横向流结合。被导引成围绕偏转器的横向流可具有提高的流速，以在第一对流冷却区段中进行高效的对流冷却。
这种组件例如可用来冷却燃气涡轮的管壁，更特别地用来冷却燃烧器或燃烧室的壁。
冷却流和热气流典型地以逆流的方式流动，即，冷却流流向冷却流径的下游端，而热气则以相反的方向流动。但是，可设想到具有平行冷却空气流和热气流的布置。对于具有分段燃烧或顺序燃烧(其中，在第二燃烧阶段中喷射额外的空气)的燃烧室和燃烧器布置，这种平行流布置可为有利的。冷却空气例如也可为用于所谓的迟贫燃烧的空气。另外，冷却空气可用作用于第二燃烧阶段的稀释空气，以通过将冷却空气混合到第一火焰下游的热气中来冷却热气。
流偏转器可为从套管或管壁延伸到冷却通道中的肋或壁，或者可连接套管与管壁。
典型地，流偏转器连接到套管上，或者在套管的热负载较低时形成套管的组成部分，因为它不暴露于热气，而且因此可使用较廉价的材料。备选地，流偏转器可连接到管壁上，或者形成管壁的组成部分。在这种情况下，它们可用作冷却肋，以较好地冷却管壁。
根据冲击冷却式壁组件的另一个实施例中，相对于冷却流径在流偏转器上游的横截面，横向流的横截面在第二孔口的流向上的位置处减小。横向流的横截面为冷却流径的垂直于横向流的主流方向的畅通无阻的横截面。横截面减小有利于使偏转器周围的横向流的加速，以在外部区段中实现较好的对流热传递。
根据另一个实施例，相对于横向流在第二孔口的流向上的位置处的横截面，围绕偏转器的横向流的横截面朝流偏转器的下游端增大。
通过增大横截面，可使围绕偏转器的横向流减速。由于减速，动态压力可恢复，以最大程度地减小冲击冷却式壁组件的压力损失。例如它可减速到基本等于离开偏转器的横向流的流速的流速，以最大程度地减小横向流的混合损失。
基本相同的流速可表示偏转器下游的区域中的流速和偏转器的侧部处的区域中的流速之间的差小于总流速的30%。优选地，该差小于10%。
在冲击冷却式壁组件的一个实施例中，流偏转器的支腿在流偏转器的下游端处转向彼此，从而增加横向流在流偏转器外部的横截面。在流偏转器的中心区域中，支腿例如可彼此平行地延伸，而且可平行于横向流方向延伸。支腿可平行于流偏转器在流向上的延伸的50%或更多。
这种布置可用作用于围绕偏转器的横向流的扩散器，以及用于离开偏转器的横向流的喷嘴。离开偏转器的横向流可加速，因为在偏转器支腿的下游端之间的横截面减小。
在冲击冷却式壁组件中，流偏转器可从管壁一直延伸到冲击套管。
在冲击冷却式壁组件的另一个实施例中，流偏转器可从管壁或冲击套管延伸到冷却流径中，其高度小于冷却流径的高度。
在冲击冷却式壁组件的另一个实施例中，相对于冷却流径在流偏转器上游的高度，冷却流径的高度在流偏转器的区域中减小。通过减小流径高度，横向流可获得的横截面减小，以使横向流的流速加速。流偏转器的区域是沿横向流的流向从流偏转器的上游端延伸到流偏转器的下游端的壁组件的区段。
根据又一个实施例，相对于冷却流径在流偏转器的区域中的高度，冷却流径的高度在流偏转器的下游增加。通过增加高度，横向流可获得的横截面增加，以使横向流的流速减速。
在冲击冷却式壁组件的又一个实施例中，用于将压缩气体喷射到横向流中的额外的压缩气体喷射孔在套管中布置在流偏转器的下游区域中。额外的压缩气体可帮助使横向流在偏转器下游的流速相等，因而避免由于混合损失而引起不必要的压降。偏转器的下游区域例如可被限定为沿横向流的流向从最后的第二冲击孔的位置延伸到两倍于流偏转器下游的冷却流径高度的位置的区域。
为了改进对流热传递，可将紊流器布置在流偏转器的上游端和下游端之间的、在由偏转器遮蔽的区段外部的横向流的管壁区段上，即，在相邻流偏转器的支腿之间的区域中，相应地介于流偏转器的支腿和界定冲击冷却式壁组件的冷却场壁之间。另外或备选地，紊流器可布置在流偏转器下游的管壁区段上，以提高热传递。紊流器例如可为布置在壁上或者从壁延伸的肋或销。
在冲击冷却式壁组件的又一个实施例中，流偏转器的支腿的下游端具有多孔区段。备选地或结合起来，允许气体流通过支腿的下游端的平衡孔可布置在偏转器的支腿的下游端中。这种多孔区段或平衡孔允许压缩气体流沿壁的两侧上的静压力差的方向，通过支腿的下游端。这可在流在下游端处结合之前减小压差。另外，为了使支腿会聚，即，一个偏转器的支腿在下游端处转向彼此，可避免横向流在支腿的外部上有流分离，相应地可增加下游端相对于横向流的方向的转向角或会聚角，从而允许横截面快速改变，因而在源自偏转器内部的横向流可与被导引成围绕偏转器的横向流混合之前，减少偏转器支腿沿流向的延伸。
除了冲击冷却式壁组件，本公开的目标是包括这种冲击冷却式壁组件的燃烧器。另外，本公开的目标是包括这种冲击冷却式壁组件的燃气涡轮。
另外，本公开的目标是用于对在运行期间暴露于热气的壁进行冲击冷却的方法。方法包括提供冲击套管，冲击套管至少部分地设置在压缩气体稳压室中，并且与壁间隔开距离，在壁和冲击套管之间形成冷却流径。方法进一步包括以下步骤：通过第一孔口将压缩气体从稳压室喷射到冷却流径中，将压缩气体冲击在壁上，以及将压缩气体作为横向流引导向冷却流径的下游端处的出口。为了改进后面的第二冲击的冷却效率，横向流由于流偏转器而偏转，流偏转器在冷却流径中布置在第一孔口下游，远离至少一个第二孔口。流偏转器沿横向流的下游方向从第一孔口和第二孔口之间的位置延伸超过第二孔口，流偏转具有沿着第二孔口的一侧沿横向流的下游方向延伸的第一支腿，以及沿着第二孔口的另一侧沿横向流的下游方向延伸的第二支腿。根据该方法，在壁的第一对流冷却区段中未布置喷射的冲击压缩气体。壁的第一对流冷却区段是在流偏转器的上游端和下游端之间的、在由偏转器遮蔽的区段外部的壁区段。壁在这个区段中由于横向流而被对流冷却。
根据方法的另一个实施例，横向流在进入冷却流径的第一对流冷却区段时加速。
在用于对壁进行冲击冷却的方法的又一个实施例中，流过第一对流冷却区段的横向流在进入沿下游方向从流偏转器的下游端延伸的冷却流径的区段时减速。由于减速，可恢复动态压力，并且可将流速基本调节到离开偏转器的流的流速，从而减小混合损失。
附图说明
在下面借助于优选但非穷尽性实施例的示意性附图来更详细地描述本公开及其性质和其优点。
参照附图：
图1显示燃气涡轮，其具有压缩机、燃烧组件和涡轮；
图2a、2b显示冲击冷却式壁组件；
图3a、3b显示冲击冷却式壁组件，其具有用以遮蔽用于冲击冷却的第二孔口的偏转器；
图3c显示冲击冷却式壁组件，其具有用以遮蔽用于冲击冷却的第二孔口的偏转器；
图4显示传统的受冲击冷却的壁和具有偏转器的受冲击冷却的壁的长度上得到的热传递系数的发展；
图5a、5b显示冲击冷却式壁组件，其具有用以遮蔽用于冲击冷却的第二孔口的偏转器和适合的冷却流径高度；
图6显示在具有动态压力恢复和无动态压力恢复的情况下的具有偏转器的受冲击冷却的壁的长度上的压降的发展；
图7a、7b显示冲击冷却式壁组件，其具有用以遮蔽用于冲击冷却的第二孔口的偏转器和额外的冷却空气喷射孔；
图8a、8b显示具有偏转器的冲击冷却式壁组件，偏转器用以遮蔽对偏转器支腿的多孔下游端进行冲击冷却的第二孔口。
部件列表
1燃气涡轮
2吸入空气
3压缩机
4燃烧器
5涡轮
6轴
7管壁
8燃料
9喷燃器
10套管
11压缩气体
12冲击冷却式壁组件
13第一孔口
14第二孔口
15冷却流径
16、16i、16o横向流
17发电机
18轴线
19热气流
20压缩气体稳压室
21流偏转器
22多孔区段
23平衡孔
24冲击流
25紊流器(肋)
26排气
27冷却场壁
28下游端
29第一对流区段
30喷射孔
31第二对流区段
h流偏转器高度
H冷却流径的高度
x长度
α热传递系数
β会聚角
II随图2的冲击冷却式壁组件中的位置改变的热传递系数
III随图3的冲击冷却式壁组件中的位置改变的热传递系数
△pIII随图3的冲击冷却式壁组件中的位置改变的动态压力损失
△pV随图5的冲击冷却式壁组件中的位置改变的动态压力损失
△pVIII随图8的冲击冷却式壁组件中的位置改变的动态压力损失。
具体实施方式
图1显示具有冲击冷却式燃烧器4的燃气涡轮1。燃气涡轮1包括压缩机3、燃烧器4和涡轮5。
吸入空气2被压缩机3压缩成压缩气体11，并且通过通往燃烧器的稳压室20而馈送到燃烧器。燃料8与压缩气体在燃烧器4中燃烧，产生热气流19。热气在涡轮5中膨胀，从而产生机械功。
典型地，燃气涡轮***包括发电机17，发电机17联接到燃气涡轮1的轴6上。燃气涡轮1进一步包括用于涡轮5和燃烧器4的冷却***，未显示冷却***，因为它不是本公开的主题。
排气26离开涡轮5。典型地在后面的水蒸汽循环中使用余热，在这里也未显示水蒸汽循环。
图2a显示通过冲击冷却式壁组件12的剖面，并且图2b显示图2a的冲击冷却式壁组件12的俯视图。如显示的那样，冲击冷却式壁组件12包括在一侧暴露于热气流19的壁7。冷却套管10包括用于对壁7进行冲击冷却的孔口14，冷却套管10布置在壁7上方的一距离处。压缩气体11通过孔口13从稳压室20中馈送出，并且冲击在壁7上。在压缩气体11冲击在壁7上之后，压缩气体11作为横向流16在由壁7和套管10形成的冷却流径15中流向冷却流径15的下游端28。在图2a的示例中，热气流19和横向流16沿相同方向彼此平行地流向冷却流径15的下游端28。
图2b显示图2a的组件的俯视图。冲击冷却式壁组件12在上游端和在两侧被冷却场壁27界定。两排孔口13平行地布置。压缩气体11流过孔口13，以形成横向流16。
在图2a、2b中显示的示例中，用于将压缩气体喷射在壁7上的孔口布置在冲击冷却式壁组件12的上游区段中。下游区段仅被横向流16冷却。在图2下面指示始于上游端的冷却流径的长度x。
在图3a、3b中显示根据本公开的冲击冷却式壁组件的第一示例，图3a、3b基于图2a、2b，并且以相同的方式对相同元件编号。与图2a、2b的布置相比，沿横向流的方向布置的第一孔口13的数量减少。另外，图3a、3b中显示的布置具有布置在成组的第一孔口13下游(沿的横向流的方向)的偏转器21。流偏转器21遮蔽成组的第二孔口14免受通过第一孔口13引入的压缩气体的横向流16的影响，并且使横向流16围绕第二孔口14。因而通过第二孔口引入的压缩气体11可冲击在壁7上，不被源自第一孔口13的横向流偏转。
偏转器21具有U形形状，U的两个支腿沿横向流16的流向围绕第二孔口14延伸。由于压缩气体11通过第二孔口14引入，所以横向流或内部横向流16i在偏转器21中开始。
在为偏转器21外部的区域的第一对流区段29中，在偏转器21和冷却场壁27之间的区域中，或者更确切地说，在偏转器21的支腿和冷却场壁27之间在偏转器21的上游端和下游端之间的区段中，不存在冲击冷却。壁7的这个区段由于偏转的横向流而被对流冷却。
在流偏转器21的下游端处，外部横向流16o和内部横向流16i合并。内部横向流16i和外部流速度16o的流速可导致混合损失，即，压力损失。内部和外部横向流16i、16o得到的横向流16冷却第二对流区段31，第二对流区段31从偏转器21的下游端延伸到冲击冷却式壁组件12的下游端28。
为了进一步提高第一对流区段29和第二对流区段31中的热传递，在壁7上布置肋25。
在这个示例中，热气流19被指示为与横向流16的方向相逆的流。
图3c显示基于图3b中显示的示例的修改。在图3c的示例中，冷却组件具有多个偏转器21，没有冷却场壁的分隔。也没有限定受冲击冷却的壁的上游端的冷却场壁。在上游端处布置另外的第一孔口13。但是，通过前两排第一孔口13引入的压缩气体11沿与横向流16相反的方向流动远离偏转器21。在图3c下面指示始于上游端的冷却流径的长度x。这里，起始点是在第一孔口13上游的、横向流16从中流向偏转器21的位置。
在这里未显示用肋提高对流冷却，但可按需要添加肋或其它紊流器。
图4显示图2a/2b的受冲击冷却的壁的长度上得到的热传递系数II以及图3a/3b/3c的具有偏转器的受冲击冷却的壁的热传递系数III的发展。清楚地指示由于通过孔口13、14引入的压缩气体冲击在壁7上而产生的局部冷却高峰。对于图2a/2b的没有流偏转器的布置，高峰和整体热传递系数沿着冷却流径15的长度x减小。受冲击冷却的壁的长度上得到的热传递系数是受冷却的壁区段的宽度上的平均热传递系数。高峰由于长度x上的横向流16而减小。对于具有偏转器21的布置，在第一遮蔽孔口14处的由虚线指示的热传递系数III像每个第一孔口13那样高。
图5a、5b基于图2a、2b。它显示具有偏转器和适合的冷却流径高度H的冲击冷却式壁组件，偏转器用以遮蔽用于冲击冷却的第二孔口。冷却流径高度H适合用于优化冷却的局部要求。在流偏转器21上游的上游区域中，流径高度H最大，以使横向流的流速保持较低。在偏转器21的区域中，流径高度减小，以使通过第一对流冷却区段29(这个区段的上游端和下游端由图5b中的点划线指示)被导引成围绕流偏转器21的横向流加速。
动态压力的一部分在流偏转器21的下游端处恢复，以提高静压力。为了恢复动态压力，通道高度H在偏转器21的下游区段中增加。
为了进一步的压力恢复，以及为了使离开偏转器21的内部横向流16i和在第一对流冷却区段29的下游端处的外部横向流16o的流速均匀，偏转器21的支腿在下游端处倾斜向彼此。这个倾斜或会聚会产生喷嘴状几何构造，在偏转器21的出口处的横截面减小，因而使内部横向流16i加速。同时，倾斜使第一对流冷却区段29的下游端具有扩散器状几何构造，因而使外部横向流16o减速。可选择支腿的下游端的斜度，以最大程度地减小偏转器21的下游端处的内部横向流16i速度和外部横向流16o速度之间的差，从而减轻混合损失。
图6显示受冲击冷却的壁7的长度x上的总压降△p的发展。点划线III指示如图3中的显示的一个的实施例的压力损失，其具有带有笔直支腿的偏转器21和恒定的通道高度H。虚线VIII指示具有一些压力恢复的如图8中显示的一个的实施例的压力损失，例如偏转器21具有恒定的通道高度H和朝偏转器21的下游端会聚的偏转器支腿。实线V指示具有最优压力恢复和最小混合损失的实施例(如图5中显示的一个)的压力损失。为了实现最佳压力恢复，通道高度H在偏转器周围减小，并且在偏转器的下游再次增加。另外，偏转器支腿朝偏转器21的下游端会聚。
图7a、7b的示例基于图5a、5b中显示的示例。为了进一步最大程度地减小混合损失，在套管10中，在偏转器21的下游端处，在通道高度H增加的区域中，通过喷射孔30引入额外的冷却气体。另外，在偏转器21的下游端处的支腿的会聚区段中提供平衡孔23。取决于静压力沿着支腿在偏转器的内部相对于偏转器的外部的分布，这些平衡孔23允许冷却气体从偏转器21的内部喷射到围绕偏转器21的流的边界层中，相应地允许有边界层吸力。两种措施都可避免在偏转器的下游端处有流分离，而且可因此减小压力损失。
图8a、8b的示例基于图3a、3b中显示的示例。图8a、8b显示其中支腿在偏转器21的下游端处会聚的冲击冷却式壁组件。为了允许以较大的会聚角β会聚，用多孔材料制造支腿的会聚端区段，以允许有边界层吸力在偏转器支腿的下游端上将冷却气体添加到边界层中。
实施例中显示的冲击冷却式壁组件可在例如具有罐式燃烧器的燃气涡轮中使用。罐式燃烧器典型地围绕燃气涡轮的轴6沿周向分布，并且具有过渡件或过渡区段，以使燃烧室的圆形横截面过渡成在出口处(即，涡轮入口处)具有环带或实际上长方形的流横截面的区段的形状的横截面。过渡件可结合到管中，或者可为单独的管，而且公开的冲击冷却式壁组件同样可用于导引过渡件中的热气的管。
冲击冷却式壁组件还可用来冷却任何其它构件，诸如例如叶片冷却。
阐明的所有优点都不局限于特定组合，而是还可按其它组合使用，或者单独使用，而不偏离本公开的范围。可选地设想到其它可能性，例如组合。
另外，可修改流偏转器相对于流径中的流向的布置。例如可包括流偏转器，以引导偏转器上游的横向流的方向，以产生二次流来提高热传递。偏转器也可具有在流体动力学方面优化的外形，例如叶片轮廓。
可在燃气涡轮和其中壁暴露于热气的其它机器或装置(诸如例如熔炉或反应器)中使用公开的冲击冷却式壁组件和用于冷却的方法。

Claims (15)

1.一种冲击冷却式壁组件(12)，包括冲击套管(10)和在运行期间暴露于热气(19)的壁(7)，其中，所述冲击套管(10)至少部分地设置在稳压室(20)中，并且与所述壁(7)间隔开距离，以在所述壁(7)和所述冲击套管(10)之间形成冷却流径(15)，使得在运行期间通过所述冷却套管中的第一孔口(13)从所述稳压室(20)中喷射出的压缩气体(11)冲击在所述壁(7)上，并且作为横向流(16)流向所述冷却流径(15)的下游端(28)处的出口，
其特征在于，流偏转器(21)在所述冷却流径(15)中布置在所述第一孔口(13)的下游，以使所述横向流(16)偏转远离第二孔口(14)，其中，所述流偏转器(21)沿所述横向流(16)的下游方向从所述第一孔口(13)和所述第二孔口(14)之间的位置延伸超过所述第二孔口(14)，所述流偏转器(21)的第一支腿沿所述横向流(16)的下游方向沿着所述第二孔口的一侧延伸，而第二支腿沿所述横向流(16)的下游方向沿着所述第二孔口(14)的另一侧延伸，以及其中，在所述壁(7)的第一对流冷却区段(29)中未布置冲击冷却孔口(13，14)，所述第一对流冷却区段(29)是在流偏转器(21)的上游端和下游端之间的、在由所述偏转器(21)遮蔽的区段外部的壁区段。
2.根据权利要求1所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，所述横向流(16)的横截面在所述第二孔口(14)的流向上的位置处相对于所述冷却流径(15)在所述流偏转器(21)上游的横截面减小。
3.根据权利要求1或2所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，相对于所述横向流(16)在所述第二孔口(14)的流向上的位置处的横截面，所述横向流(16)在所述偏转器周围的横截面朝所述流偏转器(21)的下游端增加。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，流偏转器(21)的支腿在所述流偏转器(21)的下游端处转向彼此，从而增加所述横向流(16)在所述流偏转器(21)外部的横截面。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，所述流偏转器(21)从所述管壁(7)延伸到所述冲击套管(10)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，所述流偏转器(21)从所述管壁(7)或所述冲击套管(10)延伸到所述冷却流径(15)中，其高度(h)小于所述冷却流径(15)的高度(H)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，相对于所述冷却流径(15)在所述流偏转器(21)上游的高度(h0)，所述冷却流径(15)的高度(h)在所述流偏转器(21)的区域中减小，以使所述横向流(16)的流速加速。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，相对于所述冷却流径(15)在所述流偏转器(21)的区域中的高度(h)，所述冷却流径(15)的高度(h)在所述流偏转器(21)的下游增加，以使所述横向流(16)的流速减速。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，用于将压缩气体喷射到所述横向流(16)中的额外的喷射孔(30)在所述套管(10)中布置在所述流偏转器(21)的下游区域中，其中，所述偏转器(21)的下游区域沿所述横向流(16)的流向，从最后的第二冲击孔的位置延伸到两倍于所述流偏转器(21)下游的冷却流径高度的位置。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，紊流器(25)在所述管壁(7)布置在所述第一对流区段(29)中和/或流偏转器(21)下游的第二对流区段(31)中，以提高热传递。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)，其特征在于，所述流偏转器的支腿的下游端具有多孔区段(22)，或者具有至少一个平衡孔(23)，以允许气体流通过所述支腿的下游端。
12.一种燃烧器(4)和/或燃气涡轮(1)，其特征在于，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的冲击冷却式壁组件(12)。
13.一种用于对在运行期间暴露于热气(19)的壁(7)进行冲击冷却的方法，其中，冲击套管(10)至少部分地设置在稳压室(20)中，并且与所述壁(7)间隔开距离，以在所述壁(7)和所述冲击套管(10)之间形成冷却流径(15)，所述方法包括以下步骤：通过第一孔口(13)将压缩气体(11)从所述稳压室(20)喷射到所述冷却流径(15)中，使所述压缩气体(11)冲击在所述壁(7)上，以及将压缩气体(11)作为横向流(16)引导向所述冷却流径(15)的下游端(28)处的出口，
其特征在于，所述横向流(16)被在所述冷却流径(15)中布置在所述第一孔口(13)的下游的流偏转器(21)偏转远离至少一个第二孔口(14)，其中，所述流偏转器沿所述横向流(16)的下游方向，从所述第一孔口(13)和所述第二孔口(14)之间的位置延伸超过所述第二孔口(14)，所述流偏转器的第一支腿沿所述横向流的下游方向沿着所述第二孔口(14)的一侧延伸，而第二支腿沿所述横向流的下游方向沿着所述第二孔口(14)的另一侧延伸，以及其中，未喷射压缩气体(11)来在所述壁(7)的第一对流冷却区段(29)中进行冲击，所述第一对流冷却区段(29)是在流偏转器(21)的上游端和所述下游端之间的、在由所述偏转器(21)遮蔽的区段外部的壁区段。
14.根据权利要求13所述的对壁(7)进行冲击冷却的方法，其特征在于，当所述横向流(16)进入所述冷却流径(15)的第一对流冷却区段(29)时，所述横向流(16)加速。
15.根据权利要求13或14所述的对壁(7)进行冲击冷却的方法，其特征在于，当流过从所述流偏转器(21)的上游端延伸到所述流偏转器(21)的下游端的所述第一对流冷却区段(29)的流径(15)的横向流(16)进入沿下游方向从所述流偏转器(21)的下游端延伸的所述冷却流径(15)的区段时，所述横向流(16)减速。
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