包括多个喷嘴和文丘里管的热气体路径部件
背景技术
本公开整体涉及用于涡轮机系统的热气体路径部件，并且更具体地讲，涉及包括形成在其中的多个喷嘴和文丘里管的热气体路径部件。
诸如燃气涡轮机系统的常规涡轮机为发电机生成动力。通常，燃气涡轮机系统通过使流体(例如，热气体)穿过燃气涡轮机系统的涡轮机部件来生成动力。更具体地，入口空气可以被吸入压缩机中以被压缩。一旦被压缩，入口空气与燃料混合以形成燃烧产物，该燃烧产物可以通过燃气涡轮机系统的燃烧器反应以形成燃气涡轮机系统的操作流体(例如，热气体)。然后，流体可以流过流体流动路径以用于旋转涡轮机部件的多个旋转桨片和转子或轴以用于生成动力。可以经由多个旋转桨片以及定位于旋转桨片之间的多个固定喷嘴或叶片来将流体引导通过涡轮机部件。当多个旋转叶片旋转燃气涡轮机系统的转子时，联接到转子的发电机可以从转子的旋转产生电力。
为了改善操作效率，涡轮机部件可以包括诸如涡轮机护罩和/或喷嘴带的热气体路径部件以进一步限定操作流体的流动路径。例如，涡轮机护罩可以邻近涡轮机部件的旋转桨片径向地定位，并且可以引导涡轮机部件内的操作流体和/或限定用于操作流体的流体流动路径的外边界。在操作期间，涡轮机护罩可暴露于流过涡轮机部件的高温操作流体。随着时间的推移和/或在暴露期间，涡轮机护罩可能经历不期望的热膨胀。涡轮机护罩的热膨胀可能导致对护罩的损坏，并且/或者可能不允许护罩保持涡轮机部件内的密封以限定用于操作流体的流体流动路径。当涡轮机护罩变得损坏或不再在涡轮机部件内形成令人满意的密封时，操作流体可能从流动路径泄漏，这继而降低了涡轮机部件和整个涡轮机系统的操作效率。
为了使热膨胀和劣化最小化，通常冷却涡轮机护罩。用于冷却涡轮机护罩的常规过程包括薄膜冷却和冲击冷却。薄膜冷却涉及在涡轮机部件的操作期间使冷却空气在涡轮机护罩的热表面上方流动的过程。冲击冷却利用通过涡轮机护罩形成的孔或孔口以在操作期间向涡轮机护罩的各个部分的冷侧提供冷却空气。通常，在常规系统中，只有高压冷却空气可以被提供给涡轮机护罩并由涡轮机护罩用于冷却。这是因为提供给常规涡轮机护罩用于冷却的冷却空气必须克服涡轮机热操作流体的内部压力，以确保没有热流体离开流动路径进入可能由热流体导致损坏的部件空间。结果，基本上所有或大部分流过常规燃气涡轮机静态部件的冷却空气必须由高压源提供，该高压源承受更大量的压缩机泵送工作。如果压力太低，则不能使用本来可以用于冷却部件的来自较低压力源的冷却空气。这继而可能降低燃气涡轮机系统的操作效率，和/或可能需要将补充高压空气发生系统结合到燃气涡轮机系统内。使用补充高压空气发生系统向系统提供额外的高压空气由此为燃气涡轮机系统增加了不期望的建造、安装、维护和/或操作费用。
发明内容
本公开的第一方面提供了涡轮机系统的热气体路径(HGP)部件。该HGP部件包括：主体，其包括：前端；后端，该后端与前端相对地定位；内部部分，其定位在涡轮机系统的热气体流动路径附近，该内部部分在前端和后端之间延伸；外部部分，其与内部部分径向相对地形成并在前端和后端之间延伸；多个喷嘴，其延伸穿过外部部分；中间部分，其形成在内部部分和外部部分之间；和多个文丘里管，其延伸穿过中间部分，多个文丘里管与多个喷嘴流体连通。
本公开的第二方面提供了涡轮机系统，该涡轮机系统包括：涡轮机壳体；多个涡轮机桨片，其定位在涡轮机壳体内并周向地围绕转子；多个支撑件，其围绕涡轮机壳体周向设置并径向邻近多个涡轮机桨片定位，多个支撑件中的每一个包括：至少一个高压供应导管，其与邻近支撑件并在支撑件上游流动的高压流体流体连通；和至少一个低压供应导管，其与邻近支撑件并在支撑件下游流动的低压流体流体连通；和多个热气体路径(HGP)部件，其联接到多个支撑件并在多个支撑件和多个涡轮机桨片之间径向延伸，多个HGP部件中的每一个包括：主体，其包括：前端；后端，该后端与前端相对地定位；内部部分，其定位在多个涡轮机桨片附近，该内部部分在前端和后端之间延伸；外部部分，其与内部部分径向相对地形成并在前端和后端之间延伸；多个喷嘴，其延伸穿过外部部分；中间部分，其形成在内部部分和外部部分之间；和多个文丘里管，其延伸穿过中间部分，多个文丘里管与多个喷嘴流体连通。
本公开的第三方面提供了涡轮机系统，该涡轮机系统包括：涡轮机壳体；多个支撑件，其围绕涡轮机壳体周向设置，多个支撑件中的每一个包括：至少一个高压供应导管，其与邻近支撑件并在支撑件下游流动的高压流体流体连通；和至少一个低压供应导管，其与邻近支撑件并在支撑件上游流动的低压流体流体连通；和多个定子叶片，其联接到所述多个支撑件，所述多个定子叶片周向地围绕涡轮机壳体定位，其中所述多个定子叶片中的每个定子叶片包括：翼型件；和热气体路径(HGP)部件，其联接到翼型件，该HGP部件包括：主体，其包括：前端；后端，该后端与前端相对地定位；内部部分，其定位在多个涡轮机桨片附近，该内部部分在前端和后端之间延伸；外部部分，其与内部部分径向相对地形成并在前端和后端之间延伸；多个喷嘴，其延伸穿过外部部分；中间部分，其形成在内部部分和外部部分之间；和多个文丘里管，其延伸穿过中间部分，多个文丘里管与多个喷嘴流体连通。
本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
图1示出了根据本公开的实施方案的燃气涡轮机系统的示意图。
图2示出了根据本公开的实施方案的图1的燃气涡轮机系统的涡轮机的一部分的侧视图，该涡轮机包括涡轮机桨片、定子叶片、转子、壳体、热气体路径部件和支撑件。
图3示出了根据本公开的实施方案的图2的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图4示出了根据本公开的实施方案的图2和图3的热气体路径部件的等轴视图。
图5示出了根据本公开的实施方案的沿图4中的线CS-CS截取的热气体路径部件的横截面侧视图。
图6示出了根据本公开的实施方案的图5的热气体路径部件的放大横截面侧视图。
图7示出了根据本公开的附加实施方案的图2的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图8示出了根据本公开的实施方案的图7中所示的热气体路径部件的横截面侧视图。
图9示出了根据本公开的另外的实施方案的图2的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图10示出了根据本公开的附加实施方案的图1的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图11示出了根据本公开的实施方案的图10的热气体路径部件的横截面侧视图。
图12示出了根据本公开的另一个实施方案的图1的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图13示出了根据本公开的实施方案的图12的热气体路径部件的横截面侧视图。
图14示出了根据本公开的附加实施方案的图1的燃气涡轮机系统的涡轮机的一部分的侧视图，该涡轮机包括涡轮机桨片、包括热气体路径部件的定子叶片、转子、壳体和支撑件。
图15示出了根据本公开的附加实施方案的图14的燃气涡轮机系统的一部分的放大侧视图。
图16为根据本公开的实施方案的增材制造工艺的框图，其中包括存储代表热气体路径部件的代码的非暂态计算机可读存储介质。
应当注意，本公开的附图未按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
首先，为了清楚地描述当前公开，当引用和描述本公开范围内的相关机器部件时，将有必要选择某些术语。在这样做时，如果可能的话，通用的行业术语将以与其接受含义一致的方式进行使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并且在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮引擎的工作流体，或者例如通过燃烧器的空气流或通过涡轮机的部件系统之一的冷却剂。术语“下游”对应于流体流动方向，并且术语“上游”是指与流动相反的方向。在没有任何另外的特殊性的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指引擎的前端或压缩机端，并且“后”是指引擎的后端或涡轮机端。另选地，术语“前面”和“后面”可以分别使用和/或理解为在描述上类似于术语“前”和“后”。通常，需要描述处于不同径向、轴向和/或周向位置的零件。“A”轴线表示轴向取向。如本文所用，术语“轴向”和/或“轴向地”是指物体沿着轴线A的相对位置/方向，该轴线基本上平行于涡轮机系统(特别是转子部分)的旋转轴线。如本文进一步使用的，术语“径向”和/或“径向地”是指物体沿着方向“R”的相对位置/方向(参见图1)，该方向基本上垂直于轴线A并仅在一个位置处与轴线A相交。最后，术语“周向”是指围绕轴线A的移动或位置(例如，方向“C”)。
如上所述，本公开提供了用于涡轮机系统的热气体路径部件，并且更具体地讲，提供了包括形成在其中的多个喷嘴和文丘里管的热气体路径部件。
下面参考图1至图16讨论这些和其他实施方案。然而，本领域技术人员将容易理解，本文相对于这些附图给出的详细描述仅用于说明目的并且不应当被解释为限制。
图1示出了示例性燃气涡轮机系统10的示意图。燃气涡轮机系统10可包括压缩机12。压缩机12压缩进入的空气流18。压缩机12将压缩空气流20输送到燃烧器22。燃烧器22将压缩空气流20与加压燃料流24混合并点燃混合物以产生燃烧气体流26。尽管仅示出了单个燃烧器22，但燃气涡轮机系统10可包括任何数量的燃烧器22。燃烧气体流26继而被输送到涡轮机28，该涡轮机通常包括多个涡轮机桨片，其包括翼型件(参见图2)和定子叶片(参见图2)。燃烧气体流26驱动涡轮机28，并且更具体地，驱动涡轮机28的多个涡轮机桨片以产生机械功。涡轮机28中产生的机械功经由延伸穿过涡轮机28的转子30驱动压缩机12，并且可以用于驱动外部负载32(诸如发电机等)。
燃气涡轮机系统10还可以包括排气框架34。如图1所示，排气框架34可以邻近燃气涡轮机系统10的涡轮机28定位。更具体地，排气框架34可以邻近涡轮机28定位，并且可以基本上定位在涡轮机28和/或从燃烧器22流动到涡轮机28的燃烧气体流26的下游。如本文所讨论的，排气框架34的一部分(例如，外部壳体)可以直接联接到涡轮机28的外壳、壳或壳体36。
在燃烧气体26流过并驱动涡轮机28之后，燃烧气体26可以沿流动方向(D)通过排气框架34排出、流过和/或排放。在图1所示的非限制性示例中，燃烧气体26可以沿流动方向(D)流过排气框架34，并且可以从燃气涡轮机系统10排放(例如，排放到大气)。在燃气涡轮机系统10是联合循环发电厂(例如，包括燃气涡轮机系统和蒸气涡轮机系统)的一部分的另一个非限制性示例中，燃烧气体26可以从排气框架34排放，并且可以沿流动方向(D)流入联合循环发电厂的热回收蒸气发生器。
转到图2，示出了涡轮机28的一部分。具体而言，图2示出了涡轮机28的一部分的侧视图，包括涡轮机桨片38(示出一个)的级，以及定位在涡轮机28的壳体36内的定子叶片40(示出一个)的级。如本文所讨论的，涡轮机桨片38的每个级(例如，第一级、第二级(未示出)、第三级(未示出))可以包括多个涡轮机桨片38，其可以联接到转子30并围绕该转子周向地定位，并且可以由燃烧气体26驱动以旋转转子30。另选地，定子叶片40的每个级(例如，第一级、第二级(未示出)、第三级(未示出))可以包括多个定子叶片，其可以联接到涡轮机28的壳体36和/或围绕该壳体周向地定位。在图2所示的非限制性示例中，定子叶片40可包括多个热气体路径(HGP)部件200。例如，定子叶片40的HGP部件200可包括和/或形成为：外部平台200A，其定位成邻近涡轮机28的壳体26和/或将定子叶片40联接到涡轮机28的壳体26；以及内部平台200B，其定位成与外部平台200A相对。涡轮机28的定子叶片40还可包括定位在外部平台200A和内部平台200B之间的翼型件42。定子叶片40的外部平台200A和内部平台200B可限定用于流过定子叶片40的燃烧气体26的流动路径(FP)。
定子叶片40可通过支撑件202联接到壳体36。支撑件202可从涡轮机28的壳体36径向地向内延伸，并且可被配置成联接到和/或接收形成为定子叶片40的外部平台200A的HGP部件，以将定子叶片40联接、定位和/或固定到壳体36和/或壳体36内。在非限制性示例中，支撑件202可联接和/或固定到涡轮机28的壳体36。更具体地，支撑件202可周向地设置在壳体36周围，并且可轴向地邻近涡轮机桨片38定位。在另一个非限制性示例(未示出)中，支撑件202可与壳体36一体地形成以用于将定子叶片40联接、定位和/或固定到壳体36和/或壳体36内。在另一个非限制性示例(未示出)中，支撑件202可联接和/或直接附连到与涡轮机桨片38相关联的HGP部件的支撑件上，如本文所讨论的。
涡轮机28的每个涡轮机桨片38可以包括翼型件46，该翼型件从转子30径向延伸并定位在流过涡轮机28的燃烧气体26的流动路径(FP)内。每个翼型件46可包括邻近转子30径向定位的尖端部分48。涡轮机桨片38和定子叶片40也可以在壳体36内彼此邻近轴向地定位。在图2所示的非限制性示例中，定子叶片40可邻近涡轮机桨片38并在其下游轴向地定位。为清楚起见，并未示出涡轮机28的所有涡轮机桨片38、定子叶片40和/或所有转子30。另选地，尽管在图2中仅示出了涡轮机28的涡轮机桨片38和定子叶片40的单个级的一部分，但涡轮机28可包括轴向地定位在整个涡轮机28的壳体36中的涡轮机桨片和定子叶片的多个级。
燃气涡轮机系统10的涡轮机28(参见图1)还可包括多个热气体路径(HGP)部件100。在图2所示的非限制性示例中，HGP部件100可为包括在涡轮机28内的涡轮机护罩。在本文参考图2至图13讨论的这个非限制性示例中，HGP部件100和涡轮机护罩可互换使用。涡轮机28可包括HGP部件100(示出一个)的级。HGP部件100可对应于涡轮机桨片38的级和/或定子叶片40的级。也就是说，并且如本文所讨论的，HGP部件100的级可以在涡轮机28内邻近涡轮机桨片38的级和/或定子叶片40的级定位，以与流过涡轮机28的燃烧气体26的流动路径(FP)相互作用并在其中提供密封。在图2所示的非限制性示例中，HGP部件100的级可邻近涡轮机桨片38的级径向地定位和/或可基本上围绕或环绕该级。HGP部件100可邻近涡轮机桨片38的翼型件46的尖端部分48径向地定位。另选地，HGP部件100也可邻近涡轮机28的定子叶片40和/或在其上游轴向地定位。
与定子叶片40类似，HGP部件100的级可包括多个HGP部件100，其可联接到涡轮机28的壳体36并围绕该壳体周向地定位。在图2所示的非限制性示例中，HGP部件100可经由从涡轮机28的壳体36径向地向内延伸的支撑件102联接到壳体36。支撑件102可被配置成联接到和/或接收HGP部件100的紧固件或钩(参见图4)以将HGP部件100联接、定位和/或固定到涡轮机28的壳体36。在非限制性示例中，支撑件102可联接和/或固定到涡轮机28的壳体36。更具体地，支撑件102可周向地设置在壳体36周围，并且可径向地邻近涡轮机桨片38定位。在另一个非限制性示例(未示出)中，支撑件102可与壳体36一体地形成以用于将HGP部件100联接、定位和/或固定到壳体36。与涡轮机桨片38和/或定子叶片40类似，尽管图2中仅示出了涡轮机28的HGP部件100的级的一部分，但涡轮机28可包括轴向地定位在整个涡轮机28的壳体36中并使用支撑件102联接到壳体26的HGP部件100的多个级。
转到图3，示出了包括HGP部件100和支撑件102的涡轮机28的放大部分。如本文所讨论的，涡轮机28的HGP部件100和支撑件102可包括各种附加特征，这些特征允许在涡轮机28的操作期间使用低压流体(LPF)和高压流体(HPF)来冷却HGP部件100。在HGP部件100和/或支撑件102中包括这些特征可减少冷却HGP部件100所需的高压流体的量，这继而减少了涡轮机系统10内的燃料消耗和/或加热速率(参见图1)。
如图2和图3所示，支撑件102可包括高压流体室104。高压流体室104可形成在支撑件102内，径向地邻近HGP部件100和/或从其径向地向外。另选地，并且如本文所讨论的，高压流体室104可与HGP部件100的特征(例如喷嘴)流体联接和/或流体连通。高压流体室104可形成在支撑件102中，以接收流过涡轮机28和/或在涡轮机28内流动的高压流体(HPF)，该高压流体随后可在燃气涡轮机系统10(参见图1)操作期间提供给HGP部件100。在图2和图3所示的非限制性示例中，高压流体(HPF)可在涡轮机28和/或涡轮机壳体36内流动。具体地，HPF可流入和/或流过涡轮机28的区域50，该区域基本上邻近支撑件102和/或在支撑件102的上游。HPF可为在涡轮机28内流动的适于在涡轮机系统10(参见图1)操作期间冷却HGP部件100的任何合适的流体(例如空气)。在非限制性示例中，HPF可为从涡轮机28的压缩机排气室(CDC)流出的流体。
支撑件102还可包括形成在其中的至少一个高压供应导管106。高压供应导管106可与高压流体室104流体连通和/或流体联接。也就是说，高压供应导管106可与包含HPF的区域50以及高压流体室104流体连通。结果，高压供应导管106可接收流过区域50的HPF，并且可向支撑件102的高压流体室104提供HPF。一旦从高压供应导管106接收，高压流体室104可将HPF提供至HGP部件100，如本文所讨论。尽管在非限制性示例中显示为仅包括单个高压供应导管106，但是应当理解，支撑件102可包括用于向HGP部件100提供HPF的多个高压供应导管106(例如，图7)。
如图2和图3所示，支撑件102还可包括至少一个低压供应导管108。低压供应导管108可与涡轮机壳体36内的区域52流体连通和/或流体联接，该区域52可包含低压流体(LPF)。LPF可基本上在涡轮机28的支撑件102附近和/或下游流动。这样，包含LPF的区域52可形成在支撑件102和定子叶片40的外部平台200A之间。另选地，如图2和图3所示，并且如本文所讨论的，低压供应导管108可流体联接到HGP部件100和/或与该部件流体连通，以在涡轮机系统10(参见图1)操作期间从区域52向HGP部件100提供LPF。如本文所讨论的，LPF可为在涡轮机28内流动以冷却HGP部件100的任何合适的流体(例如空气)。在非限制性示例中，LPF可为在涡轮机桨片38和定子叶片40之间流动的涡轮机28的压缩机抽取流体。
在图2和图3所示的非限制性示例中，支撑件102可包括和/或形成为单个、连续的和/或非脱节的部件或零件。在非限制性示例中，并且因为支撑件102由单个、连续的和/或非脱节的部件或零件形成，所以支撑件102可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件来完全形成支撑件102，和/或在支撑件102可安装和/或实现在涡轮机系统10(参见图1)内之前可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件。相反，一旦单个、连续的和/或非脱节的支撑件102被构建成包括其中的各种特征(例如，高压供应导管106、低压供应导管108)，支撑件102可立即安装在涡轮机系统10和/或涡轮机壳体36内。
在非限制性示例中，支撑件102和其中形成的各种特征(例如，高压流体室104、高压供应导管106、低压供应导管108)可使用任何合适的增材制造工艺和/或方法形成。例如，支撑件102可通过以下方式来形成：直接金属激光熔化(DMLM)(也称为选择性激光熔化(SLM))、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、立体光刻(SLA)、粘结剂喷射、或任何其他合适的增材制造工艺。另选地，支撑件102可以由可由增材制造工艺利用、和/或能够在操作期间承受燃气涡轮机系统10内的支撑件102所经历的操作特性(例如，暴露温度、暴露压力等)的任何材料形成。
在另一个非限制性示例中，支撑件102可形成为多个和/或不同的部分或部件。例如，支撑件102可由包括支撑件102的各种特征的至少一部分的两个不同的部件或零件形成。形成支撑件102的两个部件可彼此接合、联接和/或附连，然后将支撑件102安装在燃气涡轮机系统10内的涡轮机28中。形成支撑件102的每个部件以及支撑件102的各种特征可使用任何合适的制造工艺和/或方法来形成。例如，可通过铣削、车削、切割、铸造、模制、钻孔等形成包括两个不同部件的支撑件102。在另外的非限制性示例中，支撑件102可通过执行合适的材料移除或减去工艺由单件材料形成，该工艺包括但不限于铣削、车削、切削、钻孔等。
转到图4至图6，示出了用于图1的燃气涡轮机系统10的涡轮机28的HGP部件100的各种视图。具体地，图4示出了HGP部件100的等轴视图，图5示出了沿图4中的线CS-CS截取的HGP部件100的横截面侧视图，并且图6示出了图5中的HGP部件100的一部分的放大横截面侧视图。
HGP部件100可包括主体110。在图4和图5所示的非限制性示例中，HGP部件100可包括和/或形成为单一主体110，使得HGP部件100是单个、连续和/或非脱节的部件或零件。在图4和图5所示的非限制性示例中，因为HGP部件100包括单一主体，所以HGP部件100可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件以完全形成HGP部件100，和/或在HGP部件100可安装和/或实现在涡轮机系统10(参见图1)内之前可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件。相反，如本文所讨论，一旦构建了用于HGP部件100的单个、连续和/或非脱节的单一主体110，HGP部件100就可以立即安装在涡轮机系统10内。
在非限制性示例中，HGP部件100的单一主体110以及HGP部件100的各种部件和/或特征可以使用任何合适的增材制造工艺和/或方法来形成。例如，包括单一主体110的HGP部件100可通过以下方式来形成：直接金属激光熔化(DMLM)(也称为选择性激光熔化(SLM))、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、立体光刻(SLA)、粘结剂喷射、或任何其他合适的增材制造工艺。另选地，HGP部件100的单一主体110可以由可由增材制造工艺利用以形成HGP部件100，和/或能够在操作期间承受燃气涡轮机系统10内的HGP部件100所经历的操作特性(例如，暴露温度、暴露压力等)的任何材料形成。
在另一个非限制性示例中，HGP部件100的主体110可形成为多个和/或不同的部分或部件(参见图7和图8)。例如，并且如本文所讨论的，HGP部件100的主体110可由以下部分形成：第一零件，该第一零件可包括钩112、118和内表面；以及第二零件，该第二零件可包括HGP部件100的外表面(和内部特征的一部分)。形成HGP部件100的主体110的两个部件可彼此接合、联接和/或附连以形成HGP部件100，然后将其安装在燃气涡轮机系统10内的涡轮机28中。形成主体110的每个部件以及HGP部件100的各种部件和/或特征可使用任何合适的制造工艺和/或方法来形成。例如，可通过铣削、车削、切割、铸造、模制、钻孔等形成HGP部件100，该HGP部件包括主体110，该主体包括两个不同部件。
HGP部件100还可以包括各种端部、侧面和/或表面。例如，并且如图4和图5所示，HGP部件100的主体110可包括前端120和与前端120相对定位的后端122。前端120可定位在后端122的上游，使得流过涡轮机28内限定的流动路径(FP)的燃烧气体26可在流过HGP部件100的主体110的相邻后端122之前流过相邻前端120。如图3和图4所示，前端120可包括第一钩112，该第一钩被配置成联接到和/或接合涡轮机28的壳体36的支撑件102以将HGP部件100联接、定位和/或固定在壳体36内(参见图2)。另选地，后端122可包括第二钩118，该第二钩与第一钩112相对地定位和/或形成在主体110上。与第一钩112类似，第二钩118可被配置成联接到和/或接合涡轮机28的壳体36的支撑件102以将HGP部件100联接、定位和/或固定在壳体36内(参见图2)。
另选地，HGP部件100的主体110还可包括第一侧124以及与第一侧124相对定位的第二侧126。如图4所示，第一侧124和第二侧126可在前端120与后端122之间延伸和/或形成。主体110的第一侧124和第二侧126可基本上闭合和/或可包括实心端壁或顶盖。同样地，并且如本文所讨论的，第一侧124和第二侧126的实心端壁可基本上防止涡轮机28内的流体(例如，燃烧气体26、冷却流体)进入HGP部件100，和/或防止冷却流体经由第一侧124和/或第二侧126离开在HGP部件100内形成的内部部分(例如，通道、集气室)。
如图4至图5所示，HGP部件100的主体110还可包括外表面128。在非限制性示例中，外表面128可面向形成在HGP部件100的主体110和支撑件102之间的高压流体室104(参见图2)。更具体地，外表面128可定位、形成、面向和/或直接暴露在形成于支撑件102内的高压流体室104中。如本文所讨论的，支撑件102的高压流体室104可在涡轮机28操作期间接收和/或向HGP部件100提供HPF。除了面向高压流体室104之外，HGP部件100的主体110的外表面128也可分别在前端120与后端122之间以及第一侧124与第二侧126之间形成、延伸和/或定位。
HGP部件100的主体110还可包括与外表面128相对形成的内表面130。也就是说，并且如图4和图5中的非限制性示例所示，HGP部件100的主体110的内表面130可与外表面128径向相对地和/或从外表面128径向向内地形成。简要返回图2，并继续参考图4和图5，内表面130可面向流过涡轮机28的燃烧气体26的热气体流动路径(FP)(参见图2)。更具体地，内表面130可定位、形成、面向和/或直接暴露于流过燃气涡轮机系统10的涡轮机28的涡轮机壳体36的燃烧气体26的热气体流动路径(FP)。另选地，如图2所示，HGP部件100的主体110的内表面130可邻近翼型件46的尖端部分48径向地定位。除了面向燃烧气体26的热气体流动路径(FP)之外，并且与外表面128类似，HGP部件100的主体110的内表面130也可分别在前端120与后端122之间以及第一侧124与第二侧126之间形成和/或定位。
转到图5和图6，并继续参考图2至图4，现在讨论HGP部件100的附加特征。HGP部件100可包括内部部分132。如图5所示，内部部分132可形成为HGP部件100的单一主体110的一体部分。另选地，内部部分132可包括内表面130，并且/或者内表面130可形成在HGP部件100的单一主体110的内部部分132上。HGP部件100的主体110的内部部分132可分别在前端120与后端122之间以及第一侧124与第二侧126之间形成、定位和/或延伸。另选地，内部部分132可与形成在主体110的第一侧124和第二侧126上的实心侧壁一体地形成(参见图4)。简要返回图2和图3，HGP部件100的内部部分132也可定位成邻近涡轮机系统10的涡轮机28的热气体流动路径(FP)，和/或可径向地邻近翼型件46的尖端部分48和/或从尖端部分48径向地向外。如本文所讨论的，HGP部件100的内部部分132可以至少部分地形成和/或限定HGP部件100内的至少一个冷却通道。
HGP部件100可包括与内部部分132径向相对地形成的外部部分134。类似于内部部分132，如图5所示，外部部分134可形成为HGP部件100的单一主体110的一体部分。外部部分134可包括外表面128，并且/或者外表面128可形成在HGP部件100的单一主体110的外部部分134上。HGP部件100的主体110的外部部分134可分别在前端120与后端122之间以及第一侧124与第二侧126之间形成、定位和/或延伸。另选地，并且也类似于内部部分132，外部部分134可与形成在主体110的第一侧124和第二侧126上的实心侧壁一体地形成。如图3和图5所示，外部部分134可(径向地)邻近支撑件102的高压流体室104形成。如本文所讨论的，HGP部件100的外部部分134可至少部分地形成和/或限定HGP部件100内的低压流体通道。
如图5的非限制性示例所示，HGP部件100还可包括中间部分136。中间部分136可(径向地)形成在HGP部件100的单一主体110的内部部分132和外部部分134之间。类似于内部部分132和外部部分134，并且如图5所示，HGP部件100的中间部分136可形成为HGP部件100的主体110的一体部分。HGP部件100的主体110的中间部分136可分别在前端120和后端122之间以及第一侧124和第二侧126之间形成、定位和/或延伸，并且可与主体110的第一侧124和第二侧126上形成的实心侧壁一体地形成(参见图4)。
内部部分132、外部部分134和/或中间部分136可在HGP部件100内至少部分地形成和/或限定通道。例如，中间部分136和外部部分134可在HGP部件100内限定和/或形成低压流体通道138。更具体地，低压流体通道138可形成在HGP部件100的单一主体110的中间部分136和外部部分134之间。低压流体通道138可基本上分别在单一主体110的前端120和后端122以及第一侧124和第二侧126之间延伸。如本文所讨论的，低压流体通道138可经由穿过HGP部件100形成的开口140接收LPF，开口140与支撑件102的低压供应导管108(以虚线示出的部分)流体连通。
在图5所示的非限制性示例中，中间部分136和内部部分132也可在HGP部件100内限定和/或形成冷却通道142。也就是说，冷却通道142可形成在HGP部件100的单一主体110的中间部分136和内部部分132之间。冷却通道142可基本上分别在主体110的前端120和后端122以及第一侧124和第二侧126之间延伸。如本文所讨论的，冷却通道142可接收HPF和低压流体(LPF)以在燃气涡轮机系统10(参见图1)操作期间冷却HGP部件100，并且可随后经由排出孔144从HGP部件10驱出或排出HPF和LPF。
为了在HGP部件100的各个部分(例如，通道138、142)内提供HPF和LPF以冷却部件，HGP部件100和/或主体110还可包括形成在其中的多个开口和/或开口阵列。例如，HGP部件100的外部部分134和中间部分136可各自包括形成在其中和/或延伸穿过其中的多个开口、喷嘴和/或文丘里管和/或它们的阵列。在图4至图6所示的非限制性示例中，外部部分134可包括形成在其中或延伸穿过其中的多个高压开口或喷嘴146(以下称为“喷嘴146”)。多个喷嘴146中的每一个可穿过HGP部件100的单一主体110的外表面128和外部部分134形成。穿过外部部分134形成的多个喷嘴146可与支撑件102的高压流体室104流体连通和/或流体联接。作为流体联接到高压流体室104的结果，多个喷嘴146中的每一个也可与流过涡轮机28和/或支撑件102的高压供应导管106的HPF流体连通(参见图3)。另选地，并且如图5所示，穿过外部部分134形成的多个喷嘴146可流体联接支撑件102的高压流体室104和HGP部件100的低压流体通道138。如本文所讨论的，穿过外部部分134形成的多个喷嘴146中的每一个可从支撑件102的高压供应导管106和/或高压流体室104接收HPF，并且随后将HPF提供或流动到HGP部件100的低压流体通道138。
同样如图4至图6的非限制性示例中所示，中间部分136可包括形成于其中或延伸穿过其中的多个低压开口或文丘里管148(以下称为“文丘里管148”)。多个文丘里管148中的每一个可穿过HGP部件100的单一主体110的中间部分136形成或延伸。穿过中间部分136形成的多个文丘里管148可与形成在HGP部件100的单一主体110内的低压流体通道138和冷却通道142流体连通和/或流体联接。另选地，并且因为文丘里管148与低压流体通道138流体连通，所以HGP部件100的文丘里管148也可与流过低压流体通道138的LPF流体连通，并且/或者可与支撑件102的低压供应导管108流体连通，低压供应导管108向低压流体通道138提供LPF。如本文所讨论的，穿过中间部分136形成的多个文丘里管148中的每一个可从低压流体通道138接收LPF，并且随后将LPF提供或流动到冷却通道142。另选地，并且如本文所讨论的，多个文丘里管148中的每一个可接收经由多个喷嘴146流过低压流体通道138的高压流体(HPF)，并且随后将HPF提供或流动到冷却通道142。如本文所讨论的，基于大小、形状和/或配置(例如，包括扩散器)，HGP部件100的喷嘴146可不同于HGP部件100的文丘里管148。
转到图6，并且继续参考图5，示出了包括单个喷嘴146和单个文丘里管148的HGP部件100的放大剖视图。在图5和图6所示的非限制性示例中，形成在HGP部件100的外部部分134中的多个喷嘴146和形成在中间部分136中的多个文丘里管148可径向地和/或同心地对齐。也就是说，多个喷嘴146中的每一个可与对应的文丘里管148对齐和/或基本同心。另选地，并且如图6的非限制性示例所示，形成在外部部分134中的多个喷嘴146中的每一个可包括部段150，该部段150可延伸到形成在中间部分136中的对应文丘里管148中。具体地，部段150可延伸到HGP部件100的径向地和/或同心地对齐的对应文丘里管148中和/或可部分地定位在该文丘里管148内和/或被该文丘里管148包围。如本文所讨论的，每个喷嘴146的部段150可延伸到对应的文丘里管148中，以引导HPF通过文丘里管148。另选地或可替代地，每个喷嘴146的部段150可延伸到对应的文丘里管148中，以将流过低压流体通道138的低压流体(LPF)引导到文丘里管148中，并且/或者防止LPF通过喷嘴146径向地向外流动。
如图6所示，与多个文丘里管148相比，多个喷嘴146中的每一个可大小不同，并且/或者可包括不同的尺寸。也就是说，多个喷嘴146的尺寸(例如直径)可不同于多个文丘里管148的尺寸。在非限制性示例中，形成在外部部分134中的多个喷嘴146中的每一个可包括在喷嘴开口或配置的喉部或颈部(例如，最窄部分)处的第一直径(D1)。另选地，形成在中间部分136中的多个文丘里管148中的每一个可包括在文丘里管开口或配置的喉部(例如，最窄部分)处的第二直径(D2)。如图6中的非限制性示例所示，每个文丘里管148的第二直径(D2)可大于喷嘴146的第一直径(D1)。在非限制性示例中，文丘里管148的第二直径可为喷嘴146的第一直径(D1)的至少两倍大(例如，2:1的比率或更大)。在其他非限制性示例中，文丘里管148的第二直径可略大于(例如，大10％)喷嘴146的第一直径(D1)。第一直径(D1)和第二直径(D2)中的每一个的大小或尺寸，以及第一直径(D1)和第二直径(D2)之间的差异可提高流过HGP部件100的HPF和LPF的速度和/或压力，如本文所讨论的。
应当理解，如图5和图6所示，在HGP部件100内形成的喷嘴146和文丘里管148的大小和/或数量仅仅是示例性的。这样，HGP部件100可包括更大或更小的喷嘴146和文丘里管148，并且/或者可包括形成在其中的更多或更少的喷嘴146和文丘里管148。另选地，尽管喷嘴146和文丘里管148都示出为在大小和/或形状上基本一致，但是应当理解，形成在HGP部件100中的多个喷嘴146和文丘里管148中的每一个可包括不同的大小和/或形状。在HGP部件100中形成的喷嘴146和文丘里管148的大小、形状和/或数量可至少部分地取决于燃气涡轮机系统10在操作期间的各种参数(例如，暴露温度、暴露压力、涡轮机壳体36内的位置、HPF操作压力/温度、LPF操作压力/温度等)。另选地或可替代地，在HGP部件100中形成的喷嘴146和文丘里管148的大小、形状和/或数量可至少部分地取决于HGP部件100的特性(例如，内部部分132的厚度、外部部分134的厚度、冷却通道142的体积等)。
另选地，如图6所示，HGP部件100的单一主体110的中间部分136也可包括多个扩散器152。多个扩散器152中的每一个可与穿过中间部分136形成的对应文丘里管148一体地形成。也就是说，并且如图6所示，扩散器152可与每个文丘里管148一体地形成，并且可径向地邻近文丘里管148定位，更具体地说，邻近每个文丘里管148的喉部(例如，最窄部分)。扩散器152也可邻近HGP部件100的主体110的内部部分132形成和/或径向地朝向内部部分132延伸。在非限制性示例中，扩散器152可包括发散的形状、几何形状和/或配置，其随着扩散器152(径向地)朝着HGP部件100的内部部分132延伸而变得越来越大或越来越宽。在非限制性示例中，扩散器152的最大尺寸(例如直径)可形成在径向邻近内部部分132的端部154处。扩散器152的端部154可包括第三直径(D3)，其可大于喷嘴146的第一直径(D1)和文丘里管148的第二直径(D2)。除了第一直径(D1)和第二直径(D2)中的每一个的大小或尺寸之外，HGP部件100的每个扩散器152的第三直径(D3)的大小可增加流过HGP部件100的HPF和LPF的静压力，如本文所讨论的。
此外，尽管本文讨论为基本圆形和/或包括不同的直径(例如，第一直径(D1)、第二直径(D2)等)，但是应当理解，喷嘴146、文丘里管148和/或扩散器152可由不同的形状或配置形成。这样，喷嘴146、文丘里管148和扩散器152中的每一个的尺寸可不包括直径。也就是说，例如，喷嘴146、文丘里管148和/或扩散器152可为基本正方形或多边形的。在这些非限制性示例中，喷嘴146、文丘里管148和扩散器152中的每一个可包括独特和/或不同的区域(例如，尺寸)。更具体地，喷嘴146的喉部可包括第一区域(A1)，文丘里管148的喉部可包括可大于喷嘴146的第一区域(A1)的第二区域(A2)，并且扩散器152可包括分别比第一区域(A1)和第二区域(A2)大的第三区域(A3)。
另选地，如图4至图6所示，HGP部件100还可以包括多个支撑销156。具体地，HGP部件100的主体110可包括多个支撑销156，所述多个支撑销156在内部部分132和中间部分136之间以及中间部分136和外部部分134之间定位/延伸并与这些部分一体地形成。如图5和图6所示，在内部部分132和中间部分136之间延伸的多个支撑销156也可定位在冷却通道142内，并且在中间部分136和外部部分134之间延伸的多个支撑销156可定位在低压流体通道138内。多个支撑销156可定位在HGP部件100的整个主体110中，以向内部部分132、外部部分134和/或中间部分136提供支撑、结构和/或刚性。包括在内部部分132、外部部分134和/或中间部分136之间延伸和/或与内部部分132、外部部分134和/或中间部分136一体地形成的多个支撑销156为HGP部件100的各个部分提供了附加的支撑、结构和/或刚性，并且可在燃气涡轮机系统10的操作期间基本上防止这些部分的振动。除了向内部部分132、外部部分134和/或中间部分136提供支撑、结构和/或刚性之外，如本文所讨论的，定位在低压流体通道138和/或冷却通道142内的多个支撑销156还可有助于在燃气涡轮机系统10(参见图1)操作期间HGP部件100的热传递和/或冷却。当使用任何合适的增材制造工艺和/或方法形成HGP部件100的单一主体110时，多个支撑销156可与内部部分132、外部部分134和/或中间部分136一体地形成。
如图4至6所示，定位在HGP部件100内的支撑销156的大小、形状和/或数量仅是说明性的。这样，HGP部件100可包括更大或更小的支撑销156、不同大小的支撑销156，并且/或者可包括形成在其中的更多或更少的支撑销156。在HGP部件100中形成的支撑销156的大小、形状和/或数量可至少部分地取决于燃气涡轮机系统10在操作期间的操作特性(例如，暴露温度、暴露压力、涡轮机壳体36内的位置等)。另选地或可替代地，在HGP部件100中形成的支撑销156的大小、形状和/或数量可至少部分地取决于HGP部件100的特性(例如，内部部分132的厚度、外部部分134的厚度、通道138、142的高度等)。
参考图3至图6，描述了通过HGP部件100的HPF和LPF的示例性流动路径。具体地，在图3、图5和图6中，流体的流动方向可由箭头表示，并且可标记为“HPF”和“LPF”。
在非限制性示例中，HPF可从区域50通过高压供应导管106(参见图3)流入支撑件102的高压流体室104。从高压流体室104，HPF可流过穿过外部部分134形成的多个喷嘴146。在喷嘴146与文丘里管148径向地对齐和/或同心的非限制性示例中，HPF可直接流入和/或流过穿过中间部分136形成的文丘里管148。HPF可与同样流过文丘里管148的LPF混合，并且显著地激励或增加其速度。HPF可流过文丘里管148，可被中间部分136的扩散器152扩散，并且可流到HGP部件100的冷却通道142。一旦在冷却通道142内，HPF和LPF的混合物可显著地冷却HGP部件100的内部部分132，并且可在经由冷却通道142的排出孔144从HGP部件排出之前穿过冷却通道142朝向前端120或后端122流动。
与流过HGP部件100的HPF同时和/或独立地，LPF也可被提供给HGP部件100并流过HGP部件100。LPF可从区域52流过支撑件102的低压供应导管108(参见图3)。在非限制性示例中，低压供应导管108可与穿过HGP部件100的后端122形成的低压流体通道138的开口140直接流体连通。另选地，并且如虚线所示，不同的低压供应导管108可与穿过HGP部件100的前端120形成的低压流体通道138的不同开口140直接流体连通。这样，LPF可设置在低压流体通道138的相对侧或相对端上。一旦被提供给低压流体通道138，LPF可流过穿过中间部分136形成的多个文丘里管148。在喷嘴146的部段150(参见图6)延伸到文丘里管148中的非限制性示例中，喷嘴146可引导LPF穿过文丘里管148。另选地，在喷嘴146与文丘里管148径向地对齐和/或同心的情况下，LPF可直接流入文丘里管148，并且当流过文丘里管148时可与HPF混合，并且被显著地增压或经历速度增加。类似于HPF，LPF可流过文丘里管148，可被中间部分136的扩散器152扩散，并且可流到HGP部件100的冷却通道142。一旦在冷却通道142内，LPF与HPF一起可显著地冷却HGP部件100的内部部分132，并且可在经由冷却通道142的排出孔144和145从HGP部件排出之前穿过冷却通道142朝向前端120或后端122流动(参见图5)。
图7和图8示出了包括HGP部件100和支撑件102的涡轮机28的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图7示出了燃气涡轮机系统10(参见图1)的涡轮机28的一部分的非限制性示例的放大侧视图，该涡轮机28包括联接到支撑件102的HGP部件100，并且图8示出了图7所示的HGP部件100的另一个非限制性示例的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
如图7所示，并且与本文参考图3讨论的非限制性示例相比，支撑件102可不包括高压流体室104(参见图3)。相反，支撑件102可形成为基本实心和/或连续的部件或零件，其可邻接或接触HGP部件100的外表面128，并且可包括形成在其中的多个供应导管。在图7所示的非限制性示例中，支撑件102可包括多个高压供应导管106和形成在其中的单个低压供应导管108。多个高压供应导管106可延伸穿过支撑件102，例如，到达HGP部件100的前端120或后端122。另选地，多个高压供应导管106中的每一个可直接流体连通和/或直接流体联接到HGP部件100。也就是说，支撑件102的多个高压供应导管106中的每一个可流体连通和/或流体联接到区域50和HGP部件100的通道(例如，高压流体通道)(参见图8)。如本文所讨论的，高压供应导管106可在燃气涡轮机系统10(参见图1)的操作期间从区域50向HGP部件100提供高压流体(HPF)。
转到图8，并且继续参考图7，当在涡轮机28中使用时，HGP部件100可包括附加特征和/或部件。例如，并且如本文所讨论的，HGP部件100可不由单一主体110形成。相反，HGP部件100可由第一零件157和不同的第二零件158形成。更具体地，HGP部件100可由第一零件157和第二零件158形成和/或包括第一零件157和第二零件158，第二零件158可接合、联接和/或附连到第一零件157。如图8所示，HGP部件100的第一零件157可包括钩112、118、内表面130和HGP部件100的内部部分132。另选地，在非限制性示例中，HGP部件100的第一零件157可包括包含开口140的低压流体通道138的一部分和包含开口162的高压流体通道160的一部分，如本文所讨论的。
第二零件158可包括与第一零件157不同的HGP部件100的特征和/或部分。例如，第二零件158可包括外部部分134、中间部分136和顶板159，顶板159包括HGP部件100的外表面128，如本文所讨论的。另选地，在非限制性示例中，第二零件158还可包括穿过外部部分134形成的喷嘴146、穿过中间部分136形成的文丘里管148以及分别在外部部分134、中间部分136和顶板159之间和/或从外部部分134、中间部分136和顶板159延伸的多个支撑销156。如图8所示，第二零件158还可包括形成在外部部分134和中间部分136之间的低压流体通道138的一部分，以及形成在外部部分134和顶板159之间的高压流体通道160的一部分。冷却通道142可形成在第一零件157和第二零件158之间，并且更具体地，第二零件158的中间部分136和第一零件157的内部部分132之间。
在图8所示的非限制性示例中，第一零件157和第二零件158可由不同的材料形成。例如，包括钩112、118和内部部分132的第一零件157可由具有第一组材料性质和/或特性(例如，熔点、传热特性、硬度、延展性等)的第一金属或合金形成，而第二零件158可由第二金属形成或允许具有第二组材料性质和/或特性。可替代地，第一零件157和第二零件158可由相同的材料形成。第一零件157和第二零件158中的每一个可各自单独和/或独立地使用任何合适的制造工艺形成，包括但不限于铣削、车削、切削、铸造、模制、钻孔等。另选地，第一零件157和第二零件158可使用任何合适的接合工艺或技术彼此接合、联接和/或附连以形成HGP部件100，包括但不限于焊接、紧固、熔化、烧结、硬钎焊等。
在图8所示的非限制性示例中，HGP部件100还可包括顶板159，顶板159从第二零件158的外部部分134径向地向外、径向地邻近第二零件158的外部部分134和/或在第二零件158的外部部分134的径向上方形成。另选地，如图7和图8所示，顶板159可从支撑件102的一部分径向地向内定位和/或可基本接触或邻接支撑件102的一部分。顶板159可由基本上实心或连续(例如，没有开口或文丘里管)的部件形成，该部件可基本上分别在前端120和后端122以及第一侧124和第二侧126之间形成、延伸和/或定位。在本文讨论的非限制性示例中，顶板159可为形成HGP部件100的第二零件158的一部分或者形成在第二零件158中。在其他非限制性示例(未示出)中，顶板159可为HGP部件100的独立部件或零件，其可接合、联接和/或附连到第一零件157和/或第二零件158以形成HGP部件100。
另选地，如图8所示，HGP部件100还可包括高压流体通道160。高压流体通道160可形成在外部部分134和顶板159之间。也就是说，顶板159和HGP部件100的外部部分134可在HGP部件100内限定和/或形成高压流体通道160。高压流体通道160可基本上分别在HGP部件100的前端120和后端122以及第一侧124和第二侧126之间延伸。高压流体通道160可包括开口162，开口162延伸穿过HGP部件100的第一零件157和/或邻近HGP部件100的前端120或后端122形成。开口162可流体联接到相应的高压供应导管106(以虚线示出的部分)，以从支撑件102的高压供应导管106接收HPF，并随后将HPF供应到高压流体通道160。高压流体通道160可向穿过外部部分134形成的多个喷嘴146供应或提供HPF。如本文类似地讨论的，HPF可流过喷嘴146，以在LPF流过文丘里管148时与它混合并显著地激励或增加它的速度。HPF可在经由开口阵列145从HGP部件100排出之前被提供给HGP部件100的冷却通道142。
图9示出了燃气涡轮机系统10(参见图1)的涡轮机28的一部分的放大侧视图的另一个非限制性示例，该涡轮机28包括联接到支撑件102的HGP部件100。在非限制性示例中，HGP部件100可形成为单一主体110，如本文参考图3至图5类似地讨论的。另选地，在非限制性示例中，支撑件102可仅包括单个高压供应导管106。高压供应导管106可穿过支撑件102从区域50形成和/或延伸到HGP部件100的单一主体110的相邻前端120。如本文类似地讨论的，支撑件102的高压供应导管106可流体连通和/或流体联接到区域50和HGP部件100(例如，高压流体通道160)(参见图8)，以在燃气涡轮机系统10(参见图1)的操作期间从区域50向HGP部件100提供高压流体(HPF)。
另选地，在图9所示的非限制性示例中，支撑件102可包括低压流体室164。低压流体室164可形成在支撑件102内，径向地邻近HGP部件100和/或从其径向地向外。低压流体室164可形成在支撑件102中，以接收流过涡轮机28的区域52和/或在区域52内流动的低压流体(LPF)，该低压流体随后可在燃气涡轮机系统10(参见图1)操作期间提供给HGP部件100。例如，低压流体室164可流体联接到至少一个低压入口166和形成在支撑件102内的至少一个低压供应导管108和/或与其流体连通。在非限制性示例中，低压入口166可与涡轮机壳体36内可包含LPF的区域52流体连通和/或流体联接，并且可与低压流体室164流体连通和/或流体联接。低压入口166可从区域52接收LPF，并将LPF提供给低压流体室164。一旦被接收在低压流体室164中，LPF可被提供给至少一个低压供应导管108，并且随后经由低压供应导管108提供给HGP部件100的低压流体通道138(参见图5)，如本文类似地讨论的。
图10和图11示出了包括HGP部件100和支撑件102的涡轮机28的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图10示出了燃气涡轮机系统10(参见图1)的涡轮机28的一部分的非限制性示例的放大侧视图，该涡轮机28包括联接到支撑件102的HGP部件100，并且图11示出了图10所示的HGP部件100的另一个非限制性示例的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
类似于图9所示的非限制性示例，支撑件102可包括低压流体室164。低压流体室164可形成在支撑件102中径向地邻近HGP部件100和/或从其径向地向外。如本文所讨论的，低压流体室164可接收流过涡轮机28的区域52和/或在区域52内流动的低压流体(LPF)。在非限制性示例中，低压流体室164可流体联接到形成在支撑件102内的低压供应导管108和/或与其直接流体连通。低压供应导管108可与涡轮机壳体36内可包含LPF的区域52流体连通和/或流体联接，并且可向低压流体室164提供LPF。
然而，图10和图11中示出的非限制性示例包括HGP部件100和/或支撑件102，其具有与本文讨论的HGP部件100和/或支撑件102的其他非限制性示例不同的配置。例如，不同于图9所示的非限制性示例，低压流体室164可与HGP部件100的特征流体联接和/或直接流体连通。更具体地，并且如图10和图11所示，低压流体室164可(径向地)邻近HGP部件100的外部部分134形成，使得HGP部件100的外部部分134可至少部分地形成和/或限定HGP部件100内的低压流体室164。另选地，低压流体室164可与形成或延伸穿过HGP部件100的外部部分134的多个喷嘴146流体联接和/或直接流体连通。作为径向地邻近延伸穿过外部部分134的多个喷嘴146形成并与其直接流体连通的结果，低压流体室164可在冷却HGP部件100时向多个喷嘴146中的每一个提供LFP，如本文所讨论的。
支撑件102还可包括形成在其中的至少一个高压供应导管106。高压供应导管106可与包含HPF的区域50以及HGP部件100直接流体连通和/或流体联接。更具体地，并且如图10和图11所示，高压供应导管106可与涡轮机28的区域50(参见图10)和HGP部件100的高压流体通道160(参见
图11)流体连通和/或流体联接，以从区域50向HGP部件100的高压流体通道160提供HPF。在图11所示的非限制性示例中，高压供应导管106可经由穿过HGP部件100的前端120形成的开口162与高压流体通道160流体连通。作为低压流体室164与喷嘴146直接流体连通的结果，并且不同于本文讨论的非限制性示例(例如，图9)，高压流体通道160可形成在HGP部件100的主体110的外部部分134和中间部分136之间和/或由外部部分134和中间部分136限定。穿过中间部分136形成或延伸的多个文丘里管148中的每一个可依次与高压流体通道160流体联接和/或直接流体连通，并且可在冷却HGP部件100时接收HPF，如本文所讨论的。
参考图10和图11，描述了通过HGP部件100的LPF和HPF的示例性流动路径。在非限制性示例中，LPF可从区域52通过支撑件102的低压供应导管108(参见图10)流到低压流体室164。从低压流体室164，LPF可流过穿过外部部分134形成的多个喷嘴146。在喷嘴146与文丘里管148径向地对齐和/或同心的非限制性示例中，LPF可直接流入和/或流过穿过中间部分136形成的文丘里管148。另选地或可替代地，LPF可从多个喷嘴146中的每一个流出，喷嘴146包括形成在图11所示的HGP部件100的外部部分134和中间部分136之间的高压流体通道160。LPF可与也流过文丘里管148的HPF混合，并且被显著地激励或增加速度，如本文所讨论的。LPF可流过文丘里管148，可被中间部分136的扩散器152扩散，并且可流到HGP部件100的冷却通道142。一旦在冷却通道142内，LPF和HPF的混合物可显著地冷却HGP部件100的内部部分132，并且可在经由冷却通道142的排出孔144从HGP部件排出之前穿过冷却通道142朝向前端120或后端122流动。
与流过HGP部件100的LPF同时和/或独立地，HPF可从区域50流过形成在支撑件102中的高压供应导管106(参见图10)。高压供应导管106可与穿过HGP部件100的前端120形成的高压流体通道160的开口162直接流体连通。一旦被提供给高压流体通道160，HPF可流过穿过中间部分136形成的多个文丘里管148。在喷嘴146的部段(例如，部段150；参见图6)延伸到文丘里管148中的非限制性示例中，喷嘴146可引导HPF穿过文丘里管148。另选地，在喷嘴146与文丘里管148径向地对齐和/或同心的情况下，HPF可直接流入文丘里管148并可与LPF混合。流过高压流体通道160和/或文丘里管148的HPF可将从喷嘴146流过文丘里管148的LPF显著增压或增加其速度。类似于LPF，HPF可流过文丘里管148，可被中间部分136的扩散器152扩散，并且可流到HGP部件100的冷却通道142。一旦在冷却通道142内，HPF与LPF一起可显著地冷却HGP部件100的内部部分132，并且可在经由冷却通道142的排出孔144和145从HGP部件排出之前穿过冷却通道142朝向前端120或后端122流动(参见图11)。
图12和图13示出了包括HGP部件100和支撑件102的涡轮机28的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图12示出了燃气涡轮机系统10(参见图1)的涡轮机28的一部分的非限制性示例的放大侧视图，该涡轮机28包括联接到支撑件102的HGP部件100，并且图13示出了图12所示的HGP部件100的另一个非限制性示例的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
类似于图7所示的非限制性示例，图12的非限制性示例中所示的支撑件102可不包括内部压力室(例如，高压流体室104、低压流体室164)。这样，并且类似于图7和图8，HGP部件100可包括顶板159，顶板159从HGP部件100的外部部分134径向地向外、径向地邻近HGP部件100的外部部分134和/或在HGP部件100的外部部分134的径向上方形成。顶板159可从支撑件102的一部分径向地向内定位和/或可基本接触或邻接支撑件102的一部分，如图12所示。
然而，图12和图13中示出的非限制性示例包括HGP部件100和/或支撑件102，其具有与本文讨论的HGP部件100和/或支撑件102的其他非限制性示例(例如，图7和图8)不同的配置。例如，尽管支撑件102包括高压供应导管106和低压供应导管108，但是与本文参考图7和图8讨论的非限制性示例相比，每个供应导管106、108可在不同区域穿过支撑件102形成和/或可流体联接到HGP部件100的不同部分。具体地，支撑件102可包括形成在其中的单个高压供应导管106。高压供应导管106可延伸穿过支撑件102，到达HGP部件100的相邻前端120。高压供应导管106可分别直接流体连通和/或直接流体联接到HGP部件100和区域50，以在燃气涡轮机系统10(参见图1)的操作期间从区域50向HGP部件100提供HPF。在非限制性示例中，高压供应导管106可经由穿过HGP部件100的前端120形成的开口162(参见图13)流体联接到高压流体通道160和/或与高压流体通道160直接流体连通。如图12和图13所示，并且类似于图10和图11所示的非限制性示例，高压流体通道160可形成在HGP部件100的主体110的外部部分134和中间部分136之间和/或由外部部分134和中间部分136限定。穿过中间部分136形成或延伸的多个文丘里管148中的每一个可依次与高压流体通道160流体联接和/或直接流体连通，并且可在冷却HGP部件100时接收HPF。也就是说，HPF可从高压供应导管106直接流到高压流体通道160，并随后通过延伸穿过中间部分136的多个文丘里管148。如本文参考图10和图11类似地讨论的，流过多个文丘里管148的HPF可与由多个喷嘴146提供的LPF混合，在从HGP部件100排出之前进入冷却通道142。
另选地，如图12的非限制性示例中所示，支撑件102可包括多个低压供应导管108。多个低压供应导管108可分别朝向HGP部件100的前端120和后端122延伸穿过支撑件102。另选地，多个低压供应导管108中的每一个可直接流体连通和/或直接流体联接到HGP部件100。也就是说，支撑件102的多个低压供应导管108中的每一个都可与区域50以及HGP部件100的低压流体通道138(经由开口140)(参见图13)流体连通和/或流体联接。如图12和图13所示，低压流体通道138可形成在HGP部件100的主体110的外部部分134和顶板159之间和/或由外部部分134和顶板159限定。穿过外部部分134形成或延伸的多个喷嘴146中的每一个依次可与低压流体通道138流体联接和/或直接流体连通，并且可在冷却HGP部件100时接收LPF。也就是说，LPF可从多个低压供应导管108中的每一个直接流到低压流体通道138，并随后通过延伸穿过外部部分134的多个喷嘴146。从多个喷嘴146，并且如本文参考图10和图11类似地讨论的，流过多个喷嘴146的LPF可流入多个文丘里管148，并且可在流入冷却通道142并且从HGP部件100排出之前与HPF混合。
图14和图15示出了燃气涡轮机系统10的涡轮机28中包括的HGP部件200的另一个非限制性示例的附加视图。具体地，图14示出了涡轮机28的一部分的侧视图，该涡轮机28包括两级涡轮机桨片38和一级定子叶片40，定子叶片40包括定位在涡轮机28的壳体36内的HGP部件200A、200B，并且图15示出了包括HGP部件200A和支撑件202的涡轮机28的放大部分。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
在图14和图15所示的非限制性示例中，并且如本文参考图2所讨论的，HGP部件200A、200B可分别形成为定子叶片40的外部平台和内部平台，并且可联接和/或附连到定子叶片40的翼型件42。另选地，如本文所讨论的，支撑件202可从涡轮机28的壳体36径向地向内延伸，并且可被配置成联接到和/或接收定子叶片40的HGP部件200A(例如，外部平台)，以将定子叶片40联接、定位和/或固定到壳体36和/或壳体36内。在图14和图15所示的该非限制性示例中，并且类似于本文讨论的HGP部件100和涡轮机护罩(参见图2至图13)，HGP部件200A和定子叶片40的外部平台可互换使用，并且HGP部件200B和内部平台可互换使用。
如图14和图15所示，HGP部件200A、200B和支撑件202可被在涡轮机28内流动的高压流体(HPF)和低压流体(LPF)包围。具体地，定位在HGP部件200A和支撑件202上游的区域52可包括LPF，而定位在HGP部件200A和支撑件202下游的区域50可包括HPF。另选地，定位在HGP部件200B上游的区域52可包括LPF，而定位在HGP部件200B下游的区域50可包括HPF。
类似于本文讨论的HGP部件100(例如，涡轮机护罩)和支撑件102，HGP部件200A和支撑件202可被配置成和/或可包括可允许HGP部件200A使用HPF和LPF冷却的特征。例如，并且如图15所示，支撑件202可包括形成在其中的至少一个高压供应导管206。高压供应导管206可与包含HPF的区域50以及HGP部件200A流体连通和/或流体联接。高压供应导管206可接收流过区域50的HPF，并且可将HPF直接提供给HGP部件200A，如本文所讨论的。尽管在非限制性示例中显示为仅包括单个高压供应导管206，但是应当理解，支撑件202可包括用于向HGP部件200A提供HPF的多个高压供应导管206。
支撑件202还可包括至少一个低压供应导管208。低压供应导管208可与包含LPF的区域52流体连通和/或流体联接。如图15所示，并且如本文所讨论的，低压供应导管208可流体联接到HGP部件200A和/或与该部件流体连通，以在涡轮机系统10(参见图1)操作期间从区域52向HGP部件200A提供LPF。
HGP部件200A(例如，外部平台)还可包括主体，该主体包括多个表面、部分、流体通道、喷嘴和文丘里管，它们可用于使用流过涡轮机28的HPF和LPF来冷却HGP部件200A。例如，并且如图15所示，HGP部件200A可包括主体210。在图1所示的非限制性示例中，HGP部件200A可包括和/或形成为单一主体210，使得HGP部件200A是单个、连续和/或非脱节的部件或零件。在非限制性示例中，HGP部件200A的单一主体210以及HGP部件200A的各种部件和/或特征可以使用任何合适的增材制造工艺和/或方法来形成，如本文类似地讨论的。在另一个非限制性示例中，HGP部件200A的主体210可形成为多个和/或不同的部分或部件(未示出)，如本文类似地讨论的(参见图7和图8)。
HGP部件200A还可包括内表面230，该内表面230定位、形成、面向、直接暴露于和/或部分地限定流过燃气涡轮机系统10的涡轮机28的涡轮机壳体36的燃烧气体26的热气体流动路径(FP)。HGP部件200A的主体210的内表面230可邻近定子叶片40的翼型件42径向地定位。除了面向燃烧气体26的热气体流动路径(FP)之外，主体210的内表面230也可形成和/或定位在HGP部件200A的前端220和后端222之间。
如图15所示，HGP部件200A还可包括内部部分232。内部部分232可形成为HGP部件200A的(单一)主体210的一体部分。另选地，内部部分232可包括内表面230，并且/或者内表面230可形成在HGP部件200A的主体210的内部部分232上。HGP部件200A的主体210的内部部分232可在HGP部件200A的前端220和后端222以及相对侧(未示出)之间形成、定位和/或延伸。另选地，内部部分232可与形成在主体210(未示出)的侧面上的实心侧壁一体地形成。HGP部件200A的内部部分232也可定位在涡轮机系统10的涡轮机28的热气体流动路径(FP)附近。
HGP部件200A还可包括与内部部分232径向相对地形成的外部部分234。类似于内部部分232，外部部分234可形成为HGP部件200A的单一主体210的一体部分。HGP部件200A的主体210的外部部分234可在前端220和后端222以及主体210的相对侧(未示出)之间形成、定位和/或延伸。HGP部件200A的外部部分234可至少部分地形成和/或限定HGP部件200A内的各种流体通道，如本文所讨论的。
如图15的非限制性示例所示，HGP部件200A还可包括中间部分236。中间部分236可(径向地)形成在HGP部件200A的单一主体210的内部部分232和外部部分234之间。类似于内部部分232和外部部分234，并且如图1所示，HGP部件200A的中间部分236可形成为HGP部件200A的主体210的一体部分。HGP部件200A的主体210的中间部分236可在前端220和后端222以及主体210的相对侧之间形成、定位和/或延伸，并且可与形成在相对侧(未示出)上的实心侧壁一体地形成。
HGP部件200A还可包括顶板259，顶板259从主体210的外部部分234径向地向外、径向地邻近主体210的外部部分234和/或在主体210的外部部分234的径向上方形成。顶板259可从支撑件202的一部分径向地向内定位和/或可基本接触或邻接支撑件202的一部分。顶板259可由基本上实心或连续(例如，没有开口或文丘里管)的部件形成，该部件可基本上分别在前端220和后端222以及主体210的相对侧之间形成、延伸和/或定位。在非限制性示例中，顶板259可形成和/或限定HGP部件200A的外表面228。
内部部分232、外部部分234、中间部分236和/或顶板259可至少部分地形成和/或限定HGP部件200A内的通道。例如，中间部分236和外部部分234可在HGP部件200A内限定和/或形成低压流体通道238。更具体地，低压流体通道238可形成在HGP部件200A的单一主体210的中间部分236和外部部分234之间。低压流体通道238可基本上在前端220和后端222以及单一主体210的相对侧之间延伸。如本文所讨论的，低压流体通道238可经由穿过HGP部件200A形成的开口接收LPF，该开口与支撑件202的低压供应导管208流体连通。
在图15所示的非限制性示例中，中间部分236和内部部分232也可在HGP部件200A内限定和/或形成冷却通道242。也就是说，冷却通道242可形成在HGP部件200A的单一主体210的中间部分236和内部部分232之间。冷却通道242可基本上在前端220和后端222以及主体210的相对侧(未示出)之间延伸。冷却通道238可接收HPF和低压流体(LPF)以在燃气涡轮机系统10(参见图1)操作期间冷却HGP部件200A，并且可随后经由排出孔244、245从HGP部件10驱出或排出HPF和LPF。
HGP部件200A还可包括高压流体通道260。高压流体通道260可形成在外部部分234和顶板259之间。也就是说，顶板259和HGP部件200A的外部部分234可在HGP部件200A内限定和/或形成高压流体通道260。高压流体通道260可基本上在前端220和后端222以及主体210的相对侧之间延伸。高压流体通道260可包括流体联接到高压供应导管206的开口，以从支撑件202的高压供应导管206接收HPF，并随后将HPF供应到高压流体通道260。在另一个非限制性示例(未示出)中，HGP部件200A可不包括顶板259。这样，高压流体通道260可形成在外部部分234和支撑件202之间，并且可与用于接收HPF的高压供应导管206直接流体连通，如本文所讨论的。
另选地，并且类似于本文参考图2至图9讨论的HGP部件100，HGP部件200A可包括形成在其中的多个喷嘴246和文丘里管248。例如，HGP部件200A的外部部分234可包括形成在其中或穿过其中的多个开口或喷嘴246(以下称为“喷嘴146”)。多个喷嘴246中的每一个可穿过HGP部件200A的单一主体210的外部部分234形成。穿过外部部分234形成的多个喷嘴246可与HGP部件200A的高压流体通道260流体连通和/或流体联接。另选地，并且如图15所示，穿过外部部分134形成的多个喷嘴246可流体联接HGP部件200A的高压流体通道260和低压流体通道238。如本文所讨论的，穿过外部部分234形成的多个喷嘴246中的每一个可从高压供应导管206和/或高压流体通道260接收HPF，并且随后将HPF提供或流动到HGP部件200A的低压流体通道238。
同样如图15的非限制性示例中所示，中间部分236可包括形成于其中或穿过其中的多个开口或文丘里管248(以下称为“文丘里管248”)。多个文丘里管248中的每一个可通过HGP部件200A的主体210的中间部分236形成。穿过中间部分236形成的多个文丘里管248可与形成在HGP部件200A的主体210内的低压流体通道238和冷却通道242流体连通和/或流体联接。另选地，并且因为文丘里管248与低压流体通道238流体连通，所以HGP部件200A的文丘里管248也可与流过低压流体通道238的LPF流体连通，并且/或者可与支撑件202的低压供应导管208流体连通，低压供应导管208向低压流体通道238提供LPF。如本文所讨论的，穿过中间部分236形成的多个文丘里管248中的每一个可从低压流体通道238接收LPF，并且随后将LPF提供或流动到冷却通道242。另选地，并且如本文所讨论的，多个文丘里管248中的每一个可接收经由多个喷嘴246流过低压流体通道238的HPF，并且随后将HPF提供或流动到冷却通道242。
在HGP部件200A内形成的多个喷嘴246和文丘里管248可包括与本文参考图5和图6讨论的HGP部件100的多个喷嘴146和文丘里管148基本相似的特征。例如，如图15所示，形成在HGP部件200A的外部部分234中的多个喷嘴246和形成在中间部分236中的多个文丘里管248可径向地和/或同心地对齐。也就是说，多个喷嘴246中的每一个可与对应的文丘里管248对齐和/或基本同心。另选地，喷嘴246可包括第一尺寸，例如在喉部(参见例如图6)处的第一直径，其小于在文丘里管248的喉部(参见例如图6)处的每个文丘里管248的第二尺寸或直径。另选地，每个文丘里管248还可包括具有第三尺寸或直径(参见例如图6)的扩散器(参见例如图6)，该第三尺寸或直径可大于喷嘴246的第一尺寸或直径以及文丘里管248的第二尺寸或直径。HGP部件200A的喷嘴246和文丘里管248的各种特征可有助于HFP和LPF的混合，并且在燃气涡轮机系统10的涡轮机28的操作期间显著地激励或增加LPF的速度以冷却HGP部件200A，如本文类似地讨论的。
应当理解，形成为定子叶片40的内部平台的HGP部件200B可包括与本文参考图14和图15讨论的HGP部件200A类似的特征。更具体地，定子叶片40的HGP部件200B可包括主体，该主体包括多个表面、部分、流体通道、喷嘴和文丘里管，这些表面、部分、流体通道、喷嘴和文丘里管可与HGP部件200A的基本相同。然而，不同于HGP部件200A，HGP部件200B可包括与定位在涡轮机28的转子30附近的区域52直接流体连通的低压流体通道(例如，低压流体通道238)，以及与定位在转子30附近的区域50直接流体连通的高压流体通道(例如，高压流体通道260)。如本文类似地讨论的，区域52可包括LPF，并且区域50可包括HPF，其可用于在涡轮机28的操作期间冷却HGP部件200B。在另一个非限制性示例(未示出)中，HPF和LPF可从邻近壳体36定位的区域50、52供应，并且随后经由穿过翼型件46形成的导管供应到HGP部件200B。
类似于本文参考图10至图13示出和讨论的那些非限制性示例，HGP部件200A、200B的特征和/或部件可定位在与图15所示的非限制性示例不同的部分中和/或不同地配置。例如，与低压供应导管208流体连通的低压流体通道238可形成、定位和/或限定在顶板259和包括多个喷嘴246的外板234之间。另选地，与高压供应导管206流体连通的高压流体通道260可形成、定位和/或限定在外板234和包括多个文丘里管248的中间板236之间。如本文参考图12和图13类似地讨论的，在流入冷却通道242并从HGP部件200A、200B排出之前，流过HGP部件200A、200B中的多个喷嘴246的LPF可流入流过多个文丘里管248的HPF并与之混合。
通过利用如本文参考图2至图15所讨论的支撑件102、202和HGP部件100、200，燃气涡轮机系统10的涡轮机28可利用涡轮机28内存在的HPF和LPF两者来冷却HGP部件100、200。另选地，可用于冷却HGP部件100、200的HPF和LPF的比率可包括比HPF更大量的LPF。
热气体路径(HGP)部件100、200和支撑件102、202(分别参见图2至图11)可以多种方式形成。在一个实施方案中，HGP部件100、200和支撑件102、202可通过铸造制成。然而，如本文所述，增材制造特别适合于制造包括单一主体110(和支撑件102、202)的HGP部件100、200。如本文所用，增材制造(AM)可包括通过对材料进行连续分层而不是移除材料(在常规工艺的情况下是移除材料)来生产物件的任何工艺。增材制造可形成复杂的几何形状，而无需使用任何种类的工具、模具或夹具，并且很少浪费或不浪费材料。并非由实心塑料或金属坯体(其中许多被切削掉并被抛弃)对部件进行机加工，增材制造中使用的仅有材料是使零件成形所需的材料。增材制造工艺可包括但不限于：3D打印、快速成型(RP)、直接数字制造(DDM)、粘结剂喷射、选择性激光熔融(SLM)和直接金属激光熔融(DMLM)。在目前的情况下，DMLM或SLM被认为是有利的。
为了示出增材制造工艺的示例，图16示出了用于生成物件902的示例性计算机化增材制造系统900的示意图/框图。在该示例中，系统900被布置用于DMLM。应当理解，本公开的一般教导内容同样适用于其他形式的增材制造。物件902被示出为HGP部件100(参见图2至图13)，但是也可包括HGP部件200(参见图14和图15)。AM系统900通常包括计算机化增材制造(AM)控制系统904和AM打印机906。如将所述的，AM系统900执行代码920，代码920包括限定HGP部件100的一组计算机可执行指令，以使用AM打印机906物理地生成物件902。每个AM工艺可使用呈例如细粒粉末、液体(例如聚合物)、片等形式的不同原材料，该原材料的原液可以保持在AM打印机906的室910中。在当前情况下，HGP部件100可由能够承受燃气涡轮机系统10(参见图1)的环境的金属或金属化合物制成。如图所示，涂敷器912可形成原材料914的薄层，其作为空白画布铺展开，将根据该空白画布形成最终物件的每个连续切片。在其他情况下，涂敷器912可将下一层直接施加或打印到如代码920所定义的前一层上，例如在使用金属粘结剂喷射工艺的情况下。在所示的示例中，激光或电子束916如代码920所定义的那样为每个切片熔融颗粒，但是在采用快凝液态塑料/聚合物的情况下这可能不是必需的。AM打印机906的各种零件可移动以适应每个新层的添加，例如，每个层之后，构建平台918可降低，并且/或者室910和/或涂敷器912可升高。
AM控制系统904被示为在计算机930上被实现为计算机程序代码。在这种程度上，计算机930被示出包括存储器932、处理器934、输入/输出(I/O)接口936以及总线938。此外，计算机930被示出与外部I/O设备/资源940和存储系统942通信。通常，处理器934在来自代表本文所述HGP部件100的代码920的指令下执行存储在存储器932和/或存储系统942中的计算机程序代码，诸如AM控制系统904。当执行计算机程序代码时，处理器934可向/从存储器932、存储系统942、I/O设备940和/或AM打印机906读取和/或写入数据。总线938提供计算机930中的每个部件之间的通信链路，并且I/O设备940可包括使用户能够与计算机交互的任何设备(例如，键盘、指向设备、显示器等)。计算机930仅表示硬件和软件的各种可能组合。例如，处理器934可包括单个处理单元或者跨越一个或多个位置(例如，客户端和服务器上)的一个或多个处理单元分布。类似地，存储器932和/或存储系统942可驻留在一个或多个物理位置。存储器932和/或存储系统942可包括各种类型的非暂态计算机可读存储介质的任何组合，包括磁介质、光介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。计算机930可包括任何类型的计算设备，诸如网络服务器、台式计算机、膝上型计算机、手持设备、移动电话、寻呼机、个人数字助理等。
增材制造工艺以非暂态计算机可读存储介质(例如，存储器932、存储系统942等)存储代表HGP部件100的代码920开始。如所指出的，代码920包括定义外部电极的一组计算机可执行指令，该组计算机可执行指令可用于在系统900执行代码时物理地生成尖端。例如，代码920可包括HGP部件100的精确定义的3D模型，并且可由各种各样的熟知计算机辅助设计(CAD)软件系统(诸如
本公开的技术效果包括例如提供热气体路径部件，该热气体路径部件包括形成在其中的多个文丘里管。热气体路径部件的单一主体(利用增材制造形成)允许形成文丘里管的各种层，并利用低压流体冷却该部件。这导致冷却热气体路径部件所需的流体量减少，这继而减少了涡轮机系统内的燃料消耗和/或热速率。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地说明。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
如在整个说明书和权利要求书中使用的，近似语言可以用于修改可以允许变化的任何定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此和整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换，此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。应用于范围的特定值的“大约”适用于两个值，除非另外依赖于测量值的仪器的精度，否则可以指示一个或多个所述值的+/-10％。
以下权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但其并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择和描述了实施方案以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使得本领域的其他技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本公开的各种实施方案。
