Z形冷却涡轮翼型.pdf

一种涡轮翼型(16)，包括被分隔开的压力和吸力侧壁(22，24)，其限定出在跨度上延伸的流道(1－12)，流道被肋(36)分隔开。侧流道(1，3，5，8－10)沿着侧壁(22，24)之一布置，并被肋(36)从相对的侧壁(22，24)隔开，中央流道(2，4)桥接起侧壁(22，24)。侧流道和中央流道(1－5)交替排列成Z形螺旋冷却回路，把热量从侧壁(22，24)传递到中央流道(2，4)。

1、  一种涡轮叶片(14)，包括：
翼型(16)，所述翼型(16)在其根部(30)处与平台(18)连接，平台(18)与支撑燕尾榫(20)连接；
所述翼型(16)具有三个独立冷却回路：部分沿所述翼型的压力侧壁(22)的内部布置的Z形螺旋第一回路(1-5)，第一回路在弦向上位于布置在所述翼型前缘的冲击第二回路(6-7)的后面，且在横向上位于布置在沿相对的吸力侧壁(24)内部布置的剪切第三回路(8-12)的后面；以及
所述第一回路包括沿着所述侧壁(22)的多条侧流道(1，3)，所述测流道(1，3)交替地与中央流道(2)桥接所述压力侧壁和吸力侧壁(22，24)。

2、  如权利要求1所述的叶片，其特征在于，
所述翼型(16)包括限定出所述三个回路的相应流道(1-12)的多个肋(36)，三个回路在从所述翼型(16)的根部(30)到外端(32)间的跨度上延申；以及
三个回路中的各回路包括相应的入口流道(1，6，8)，它们直接成组地汇集在所述前缘(26)之后且位于所述翼型(16)的最大宽度处，还包括各自的穿过侧壁(22，24)的出口孔(44，50)，并且所述入口流道穿过平台(18)和燕尾榫(20)而延伸至燕尾榫(20)的底部以接收冷却空气(38)。

3、  如权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述肋(36)与所述侧壁(22，24)在外部结点(40)处结合并从此处向内延伸，并且在内部结点(42)处相互结合，所述中央流道(2，4)与所述侧流道(1，3，5)在相应的内部和外部结点(40，42)间以流体连通的方式相结合。

4、  如权利要求3所述的叶片，其特征在于，所述肋(36)成对倾斜地向外延伸，与所述侧壁(22，24)在相应的外部结点(40)处结合，并且从所述侧壁(22，24)向内延伸，在相应的内部结点(42)处结合在一起。

5、  如权利要求4所述的叶片，其特征在于，所述螺旋回路(1-3)布置成三通道回路，其包括布置在所述压力侧壁(22)内部的第一侧流道(1)，接着是第二中央流道(2)，再接着是也布置在所述压力侧壁(22)内部的第三侧流道(3)。

6、  如权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述中央流道(2，4)由四根所述肋(36)限定，其中所述肋通过两个所述外部结点(40)与相对的侧壁(22，24)结合，并且通过两个所述内部结点(42)彼此相互结合。

7、  如权利要求6所述的叶片，其特征在于，
所述中央流道(2，4)具有桥接所述侧壁(22，24)的菱形轮廓；以及
所述侧流道(1，3)具有三角形轮廓，其底边桥接所述外部结点(40)，顶点在所述内部结点(42)处。

8、  如权利要求7所述的叶片，其特征在于，所述螺旋回路(1-5)布置成五通道回路(1-5)，该五通道回路还包括接着所述第三流道(3)的中央第四流道(4)，以及接着所述第四流道(4)的第五侧流道(5)。

9、  如权利要求8所述的叶片，其特征在于，所述第二回路包括被带孔的肋(36)隔开的两条流道(6，7)，用以从所述翼型(16)的内部对所述前缘(26)进行冲击冷却。

10、  如权利要求9所述的叶片，其特征在于，
所述第三回路包括在所述第二回路(6，7)和所述后缘(28)之间在横向上和弦向上布置在所述第一回路(1-5)后面的五条流道(8-12)；以及
所述第三回路中的所述肋(36)包括相应的多列冷却剪切孔(48)，其位于所述肋(36)与所述吸力侧壁(24)的结合处。

Z形冷却涡轮翼型
技术领域
本发明主要涉及一种燃气涡轮发动机，特别是涡轮叶片的冷却。
背景技术
在燃气轮机中，空气在压气机中被压缩并在燃烧室中和燃料混合以产生热的燃气。燃气在高压涡轮(HPT)接着是低压涡轮(LPT)中输出能量。在典型的涡轮风扇式飞机发动机的应用中，HPT驱动压气机，LPT驱动上游风机。
HPT最先接收来自燃烧室的最热的燃气，所以必须进行相应地冷却以保证它适当的使用寿命。涡轮机级包括布置在燃烧室出口的涡轮定子喷嘴，其用于首先接收和导引燃气。喷嘴包括安装在外套和内套之间的一列空心的定子叶片。
喷嘴叶片导引燃气通过涡轮转子叶片的第一级，该转子叶片从一支撑转子盘径向地向外延伸。每个涡轮机叶片包括一个翼型，燃烧气体越过该翼型流动，并受布置在翼型根部的平台限制。该平台连接到一支撑燕尾榫上，燕尾榫将各个涡轮叶片安装到相应的形成于支撑转子盘的周向上的燕尾槽中。
定子叶片和转子叶片都是中空的，内部都相应地设有用来引导从压气机流出的加压空气的冷却回路，以对在操作过程中经受热燃气产生的热负荷的部件进行冷却。
为了其特定的空气动力性能，喷嘴叶片和涡轮叶片具有不同的翼型形状。喷嘴叶片和涡轮叶片在定子喷嘴和转子盘中的不同运转使得它们的构造不同，安装也不同。
因此，在考虑到隔片和叶片之间的固有区别以及燃气涡轮发动机工作条件方面，对于喷嘴叶片和转子叶片来说涡轮翼型冷却的现有技术是相当成熟、精确、深奥的，现有技术利用喷嘴叶片和转子叶片的不同结构来优化冷却性能。
典型的喷嘴叶片和涡轮叶片的翼型包括通常是凹的压力侧，以及相对的通常是凸的-吸力侧，吸力侧在相对的前后缘之间弦向延伸，并横穿其纵向跨度径向延伸。每个喷嘴叶片的径向末端安装到相应的内套和外套。每个涡轮叶片的燕尾榫端部安装到转子盘的周向上，翼型的径向外部末梢在紧靠环绕涡轮轮盖处自由地延申。
为了使其中引导的有限的压缩机排出的空气的冷却性能达到最大化，对于不同结构和不同工作条件的喷嘴叶片和涡轮叶片相应地需要具有不同的冷却回路。而且，涡轮叶片经受了工作中另外复杂的旋转，这样的旋转使冷却空气产生了离心力，同时由于流体向旋转叶片内侧偏转的第二流向产生了科里奥利力。
尽管如此，喷嘴叶片和涡轮叶片具有类似的冷却特性，例如径向延伸的流道、用于传热的内部涡轮机、布置在压力侧和/或吸力侧上多列径向或纵向的薄膜冷却孔、以及用于排出用过的冷却空气的附加的后缘出口。
薄膜冷却是常用的冷却方法，冷却空气从翼型内部通过薄膜排出，这样就提供了一个使整个翼型的外表面与周围的热燃气隔离的空气覆盖层。
在相应的翼型内部，可能会使用冲击冷却技术来冲击冷却翼型内表面选定的位置，以防翼型外部的高热负荷。翼型内多个冷却回路典型地是布置成独立的冷却回路，特别是专用于翼型前后缘之间的，以及沿着压力、吸力侧壁的不同部位的回路。
限定相应气流道的翼型内的分隔肋通过流道的冷却空气达到自我冷却。翼型的压力和吸力侧壁直接经受致使其在高温下工作的外部热燃气。
相反地，内部肋通过自身的侧壁使之免受于外部燃气，实质上在较低温度下工作。
因此，翼型外侧壁和其内部肋工作温度的不同相应地造成了它们温度的不同，从而造成热应力。
喷嘴叶片和涡轮叶片均遭受这样的不同的热应力，以及自身燃气的压力产生的附加应力。而且涡轮叶片还会遭受在工作中来自旋转叶片的离心应力。
因而，由于通过相对的压力和吸力侧壁以及其前后缘弦上和跨过纵向全长的径向上的温度和应力分布不同，涡轮喷嘴叶片和转子叶片的设计是非常复杂的。
在每个涡轮翼型内部，沿着相应的肋的温度和应力分布也发生复杂地变化，肋在每个翼型内部限定了多条流道和流体回路。
因此，每个涡轮翼型的强度和寿命受翼型复杂结构中内部和外部任何一处存在的最高温度和最大应力所限制，从而导致长期工作中燃气轮机中热疲劳损伤的积累。
因此，就需要进一步改进涡轮翼型的冷却结构以提高其强度和寿命。
发明内容
一种涡轮翼型包括间隔开的压力侧壁和吸力侧壁，压力侧壁和吸力侧壁限定了在全部长度延伸并被肋隔开的流道。侧流道沿着其中一侧壁布置，并且被肋与相对的侧壁间隔开，一中央流道桥接两侧壁。侧流道和中央流道交替地排列成Z字型蜿蜒流动的冷却回路，从而将热量从侧壁传递到中央流道。
附图说明
在下面的具体实施方式中将参考附图对本发明的优选实施例和进一步目的和优点进行详细说明。附图中：
图1是优选实施例燃气轮机涡轮转子叶片的一部分的剖面主视图。
图2是图1中所示翼型沿线2-2的径向剖面图。
图3是图2中所示翼型端部沿线3-3的主视剖面图。
图4是图2所示翼型沿线4-4的主视剖面图。
图5是图2所示翼型端部吸力面沿线5-5的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，在燃气轮机HPT的第一级配置有涡轮转子叶片14。该叶片包括翼型16，平台18以及支撑燕尾榫20，其依次结合成一个整体单元或整体铸件。
燕尾榫20有一常规的轴向入口结构和相应的凸耳或柄脚，凸耳或柄脚用于将叶片安装到涡轮旋转盘周向相应的燕尾槽(未示出)中。
翼型16包括总体上凹的压力侧壁22以及切向相对的总体上凸的吸力侧壁24。另外，如图2所示，两侧壁在相对的前缘26和后缘28之间以弦状轴向延伸，并在从根部30，即翼型和平台的接合处，到径向外端32的全部长度上径向延伸。
在工作过程中，发动机燃烧室中(未示出)生成的以及经由第一级涡轮喷嘴(未示出)排出的燃气34流过安装在支撑转子盘周向上的整列涡轮叶片14的翼型16。涡轮翼型16从燃气中提取能量来驱动和支撑涡轮转子，涡轮转子接着驱动发动机的压气机旋转(未示出)。
如图1和图2所示，涡轮翼型的相对侧壁22和24在前后缘之间被横向隔开，从而限定出在翼型里面的多条冷却流道1-12，这些流道在轴向跨度上延伸，并被相应的壁或肋36隔开。在工作过程中，加压的冷却空气38适时地从压气机流出，并经涡轮叶片被导引到相应的流道中，从而冷却经受流经两侧壁外表面的燃气34的热负荷的叶片。
内部的肋36在翼型的纵向跨度上从根部到末端径向延伸，同时在压力侧壁22和吸力侧壁24之间横向延伸，从而将中空的翼型划分成多条流道1-12，越过整个压力和吸力侧，优先冷却翼型从根部到端部以及前后缘之间的不同部位。多根肋36互相配合桥接翼型的相对侧壁，同时与具有整体结构的中空翼型相互配合增强其冷却性能。
更具体地，如图2所示翼型的多条流道包括侧流道1、3、5，其直接布置在压力侧壁或左侧壁22的内部或沿其内表面布置，并在肋36中的相应肋处与相对的吸力侧壁或右侧壁24横向隔开。
相应地，流道还包括另外的侧流道8、9、10，其直接布置在吸力侧壁24的内部或沿其内表面布置并在肋36中的相应肋处与相对的压力侧壁22隔开。
从翼型上各自的侧壁，左右侧流道仅仅部分地延伸，并在翼型内部终止于位于两侧壁中间的脊线附近。原尺寸一半的侧流道与一条或多条尺寸偏大或全尺寸的中部或中央流道2、4协同地桥接压力侧壁22和吸力侧壁24，导引冷却空气38流经不同流道。
例如，几条流道可以被设定成几个独立的冷却回路，特别地设置成在不同的热负荷和离心应力的情况下，分别冷却翼型的不同部位。在第一冷却回路，侧流道、中部或中央流道1-5被有序地排列成连续的流道，其中侧流道和中央流道横向地交替排列，从而形成Z形螺旋冷却回路，将侧壁的燃气热能传递至中央流道2、4。
特别地，涡轮翼型凹的压力侧壁22遭受的燃气热负荷最大，因此在很高的温度工作。Z形螺旋冷却回路1-5利用相应的分隔肋36的横向Z型结构，优先横向引导走高温压力侧壁的热量，同时优先引导Z形螺旋冷却回路中的冷却空气以降低内部肋和外部压力侧壁之间的温度差，并加强涡轮叶片的强度和寿命。
此外，Z形螺旋冷却回路优先地协同作用在通过螺旋回路导引的冷却空气上的科里奥利力来提高在回路几条流道内的冷却效率。
图2所示为肋36的优选结构，多根肋36把侧壁连成整体并把不同的流道1-12分隔开。特别地，肋36在相应的外部交叉点或结点40处将压力壁22和吸力壁24连接在一起，并从侧壁横向向内延伸以在相应的内部交叉点或结点42处互相结合。如图2所示，多个内部结点42通常沿着侧壁22、24中间的翼型的脊线隔开布置。
两条示范性的中央流道2、4与左侧流道1、3、5在相应的内部接点42和外部结点40处结合形成连续的流体通道，以在冷却和热应力之间提供互补优势。
例如，外部结点40直接与相应的侧壁结合，从侧壁向翼型内部提供横向向内的有效的热传导路径，流道中的冷却空气在其中流动。内部结点42布置在翼型的中心处远离外表面的热负荷。中央流道2、4的大部分被协同的侧流道1、3、5、8-10与外侧壁分隔开。
图1和图2所示的优选实施例中，左侧流道1、3、5的大部分或者是位于工作中翼型遭受燃气的高热负荷的前后缘之间的长度直接布置在压力侧壁22的内部。
相应地，Z形螺旋冷却回路被排列成三通道回路，其包括布置在压力侧壁22内部的第一侧流道1，接着是中央第二流道2，再接着是也布置在压力侧壁内部的第三侧流道3。
翼型压力侧上的Z形螺旋冷却回路更优选地排列成五通道回路，其还包括接在第三流道3后面的中央第四流道4，以及接着第四流道4的第五侧流道5。这样，五个流道1-5首尾相连成连续的流道，从而限定出相应的五通道Z形螺旋冷却回路，该回路在压力侧壁内部的冷却空气从前后缘之间的横向和径向混合的迂回螺旋通道中流向后部时，在翼型相对的侧壁间具有明显的Z形的左右侧转向，以及在翼型末端和根部具有明显的径向转向。
图1是五通道螺旋流道1-5的侧视图，流道1-5在翼型从根部30到末端32之间的整个径向跨度上延伸，五个流道中相应的肋36在翼型末端下面和平台上面交替地终结，实现多条流道之间相应的流动转向，在那里冷却空气最初的流向从径向外部到径向内部发生了变化，反之亦然。
图3所示为第一流道1和第二流道2间的较短肋36的剖面视图，其影响径向向内地把冷却空气38从第一流道转向至第二流道的流动弯道。
类似也，图4所示为第二流道2和第三流道3间的短肋36的始端的剖面视图，短肋36的始端在平面18之上留有间隔，其构成了径向向外地把冷却空气从第二流道2转向至第三流道3的流动弯道。
通过一个相应的流动弯道空气从图1、2、4所示的第三流道3再次转向，所述的流动弯道位于分隔第三流道3和第四流道4的短肋36的顶部。图1还示出了第四流道4和第五流道5间的短肋36的底端，短肋的底端在平台18的平面之上留有间隔其限定出最后的流动弯道，再一次径向向外地改变从第四流道4流动至第五流道5的冷却空气的流动方向。
限定出五个流道1-5的多个肋36优选地为无孔的，因此实质上导引冷却空气连续地通过该五条流道。可是，在压力侧壁22也可以构成不同的径向列或行的任何常规的薄膜冷却孔44，为一条或多条不同的流道包括五个流道1-5提供出口。
例如，在第三流道3的尾部，一列薄膜冷却孔44延伸通过压力侧壁，而且在相应的外部结点40下面向后倾斜，从第一回路排出一部分冷却空气来薄膜冷却压力侧壁外表面。另外，在第五流道5的尾端设置的另一列薄膜冷却孔44，朝着后缘向后倾斜，在该区域对压力侧壁进行另外的薄膜冷却。
第一螺旋冷却回路1-5的最重要的优点就是其中优选的组合Z形结构。从紧靠着遭受压力侧壁外部燃气高热负荷的翼型前缘26的第一流道1开始，冷却空气依次流经五个流道1-5。当空气冷却第一流道1外部的压力侧壁部位时吸收了其中的热量并相应变热。
热的空气然后从外部的第一流道1流进内部的中央流道2，加热其它低温的肋36。冷却空气然后从第二流道2流进第三侧流道3，在那里冷却空气又一次从压力侧壁部位吸热，在翼型内部热的冷却空气又一次流进第二中央流道4，以依次加热其它的限定流道的低温肋36。
最后，冷却空气从第四流道4流向第一回路的最后一个侧流道5，冷却空气在从一列薄膜冷却孔44排出之前冷却压力侧壁的该部位，，这些薄膜冷却孔44然后在那里为压力侧壁尾部进行薄膜冷却。
通过横向交替地把冷却空气从外部流道1、3导引到相应的内部中央流道2、4，在翼型内部有效地导引压力侧壁的热量，加热了围绕着中央流道2、4的内部肋36，相应地降低了外部压力侧壁和内部肋之间的温差。
外部压力侧壁和内部肋之间温差的降低改善了整个金属翼型的温度分布的均匀性，也相应地降低了其中的热应力。
此外，由于涡轮叶片和带动压力侧壁22的吸力侧壁24在转子盘上旋转，中央流道2、4依次从第一侧流道1和第三侧流道3接收冷却空气，中央流道2、4将旋转运动引入到相应的第一侧流道1和第三侧流道3。因为在工作过程中，冷却空气有质量并承受离心加速度和离心力；由于冷却空气在不同的径向流道1-5间的方向变化的矢量积，空气也承受第二科里奥利加速度或科里奥利力。中央流道2、4的靠前位置利用科里奥利力为改善那些通道中的冷却空气和它们周围部件或肋36之间的热传递提供便利。
相应的多个肋36的互相结合以及它们与相对的压力和吸力侧壁的结合形成了内部结点42和外部结点40，其优选结构如图2所示。肋36成双的倾斜地从翼型中心朝横向向外延伸，在相应的外部结点40处结合压力侧壁22和吸力侧壁24。例如，在流道1、3间和流道3、5间的压力侧上的两个外部结点40；以及流道8、9间和流道9、10间的吸力面上的两个外部结点40。
中央流道2、4均通过相应的的四根肋36限定，四根肋36成对的与相对的侧壁22、24通过两个相应的外部结点40结合。沿着弧线在对边上，限定每条中央流道2、4的四根肋36也成对地通过两个内部结点42结合在一起。
限定中央流道2、4的四根肋36优选的形成四边形结构，通常呈菱形轮廓桥接两侧壁22、24，两个外部结点和两个内部结点分别位于菱形结构的四个角。
相对地，给呈菱形轮廓的两个中央流道2、4依次输送的两个侧流道1、3具有互补的三角形轮廓，其长基线沿侧壁连接外部结点40，顶点布置在内部结点42处。
侧流道1、3、5和相应的中央流道2、4间的隔离肋36的倾斜结构具有了许多的优点，包括在五个流道1-5间横向构造了优选的呈Z形螺旋流体通道，以及促进了通过肋从外部结点40到相应内部结点42的直接热传导。
此外，中央流道2、4具有相对大些，并且优选地具有比侧流道1、3、5更大的流通截面，这样就提高了涡轮叶片制造的铸件合格率，并进一步提高了热传递性能。因为侧流道的流通截面比中央流道的流通截面小，冷却空气在其中以比在中央流道中更高的流速通过，这样在降低了中央流道2、4的热传递和冷却来提高它们的温度以及减少其与侧壁间的温差的同时，加强了从侧壁的热传递和排热。
如上所述，图2中所示的多个肋36被设置成在翼型内部限定多条流道1-12，在一个优选实施例中排列成三个被无孔的肋相互隔开的独立冷却回路。前面所述的Z形螺旋回路1-5限定出翼型内部第一回路，其直接布置在压力侧壁22内部，并位于前后缘26、28间。
在前缘26和第一回路1-5之间，由相应的流道6、7限定的第二回路直接布置在前缘26或其后面。在吸力侧壁24内部，由流道8-12限定的第三回路在弦向上布置在第二回路6-7后面，以及在横向上布置在第一回路1-5的后面。
图1、2、5所示的第二回路包括被一根穿孔肋36隔开的两平行的流道6、7，在肋36径向跨度上分布着一列冲击孔46。第二冲击冷却回路6-7也可以具有常规结构，空气进入第六流道6，然后经冲击孔46流入第七流道7，从而冲击冷却前缘26的背面。
在优选实施例中，第七流道7可以包括一列或多列附加的薄膜冷却孔44作为该回路的排出口，以及被用来沿着压力和吸力侧壁导引冷却空气薄膜中的使用过的冷却空气。
如图1、2、5所示，第三冷却回路优选结构包括多条平行的流道8-12，这些流道被相应的多根肋36在弦向上隔开。该回路的肋36包括相应的纵列冷却切孔48，这些切孔通过肋和吸力侧壁24的结合处弦向延伸，用以沿着吸力侧壁的内表面在多个流道中用剪切力导引冷却空气38。
图2、5对第三冷却回路作了极好的说明，第三回路包括部分在横向上和弦向上布置在第一回路后面以及第二回路6-7和后缘28间的五条流道8-12。前面的四条流道8、9、10、11在相应肋36中具有相应的多列切孔48，以在冷却空气通过一列后缘上的出口槽50排出之前，有序地把同样的冷却空气顺次从第八流道8导引到第十二流道12，沿着翼型薄后缘的出口槽50具有任何常规的结构。
如图2所示，Z形的第一回路1-5在第三剪切回路8-12的后面横向布置，于是它们共有相应的内部结点，比如位于两个中央流道2、4前端的两个内部结点42。因为翼型吸力侧的热负荷比翼型压力侧的热负荷小，与螺旋回路1-5相比，剪切冷却回路8-12的冷却效果较弱，因此通过其中内部肋36的相应网格促进了翼型两侧温度的均匀性。两个普通的中央流道2、4补足了在翼型压力侧的第一回路1-5和在翼型吸力侧的第三回路8-12冷却性能的差异。
如图1、2所示，三个回路最好各自独立，在翼型16最宽或最弓起的部位，它们各自相应的入口流道1、6、8优选地直接成组聚集在前缘26后面翼型16的最大宽度或隆起区域处。三个入口流道1、6、8经平台18和燕尾榫20延伸至燕尾榫底部，按照常规方式接收来自压气机的加压的冷却空气38。
相对要冷的压气机空气38经由流道1、6、8导引，从前缘开始，最先到达第一个四分之一弦长范围内翼型的最宽部位，在该宽度区域最大化冷却效率。由此处，冷却空气被分配，向前通过第二回路6-7，优先地冷却翼型的前缘区域；向后通过相应的第一回路1-5和第三回路8-12，分别冷却翼型相对的压力侧和吸力侧以及其中的横肋36网格的补充内部冷却。
来自三个回路的使用过的冷却空气通过相应的侧壁由多列薄膜冷却孔44和后缘出口槽50排出。第五流道5从后缘28向上和朝着第三回路最后的两条流道11、12终止，另外一列薄膜冷却孔44可以经由压力侧壁布置在第十一流道11的尾端，从而重新活跃如图2所示从第一冷却回路展开的冷却空气薄膜。
上面公开的涡轮翼型可以具有其它的常规特征，以确保提高有限的冷却空气38的冷却效率。例如，沿着压力侧壁和/或吸力侧壁内部具有小凸起的常规的涡轮机52可以被引入到前述的一条或多条流道中，从而可以局部地加强冷却空气的热传递。
在优选实施例中，翼型压力侧壁上的侧流道1、3、5可以具有多列涡轮机52，其沿着压力侧壁的内表面以弦状延伸，并沿跨度方向相互隔开。
相反地，协同的中央流道2、4优选地沿着其限定肋36呈平滑的，并有意不具有任何涡轮机。这样，流道1、3、5的热传递可以增强，而中央流道2、4的热传递减弱。
因此，在Z形螺旋冷却回路范围内，在中央流道2、4内部的冷却减弱的同时，压力侧壁22的冷却可以局部增强，从而相应地提高其周围肋36的工作温度。内部肋和外部压力侧壁间的温差因此减小，热应力相应地减小。
小尺寸侧流道1、3、5、8-10的优先采用增强了翼型各侧壁的冷却。翼型压力侧上的三条侧流道1、3、5与较大尺寸的内部中央流道2、4在优选呈Z形的螺旋冷却回路中配合，进一步增强有限空气的冷却性能，且由沿着吸力侧与压力侧上的Z形螺旋冷却回路共享中央流道2、4的第三回路的冷却性能进行补充。
按照通常的做法，整个涡轮叶片一体地常规浇铸，图2所示的多条流道仍然是十分大的。可以用三个相应的陶瓷心子在翼型内部构成三个独立的冷却回路，达到有效的涡轮叶片铸件合格率。
在此仅仅阐述了本发明的优选实施例。对本领域技术人员来说，很明显，在不脱离本发明的情况下能够作出其它的修改，因此，本发明要求所有这些修改都包含在所附权利要求书的保护范围内。
此外，本发明要求保护的权利要求如下。
附图标记列表
1-12流道      50出口槽
14转子叶片    52涡轮机
16翼型
18平台
20支撑燕尾榫
22压力侧壁
24吸力侧壁
26前缘
28后缘
30根部
32端部
34燃气
36肋
38冷却空气
40外部结点
42内部结点
44冷却孔
46冲击孔
48剪切孔