渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且具體而言燃?xì)饣蛉紵郎u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，是從通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)大量旋轉(zhuǎn)渦輪輪葉上的燃燒氣體流提取能量的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)效率隨著燃燒氣體的溫度提高。然而，燃燒氣體沿其流動(dòng)路徑加熱多個(gè)部件，從而隨后需要對(duì)所述部件進(jìn)行冷卻以實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。典型地，通過(guò)來(lái)自壓縮機(jī)的放出空氣對(duì)熱氣體路徑部件進(jìn)行冷卻。該冷卻過(guò)程降低發(fā)動(dòng)機(jī)效率，原因在于放出空氣不用于燃燒過(guò)程。

渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻領(lǐng)域是成熟的并且包括用于多個(gè)熱氣體路徑部件中的冷卻回路和特征的各個(gè)方面的多個(gè)專利。例如，燃燒器包括徑向外部襯里和徑向內(nèi)部襯里，需要在操作期間對(duì)所述徑向外部襯里和徑向內(nèi)部襯里進(jìn)行冷卻。渦輪噴嘴包括被支承在外部帶和內(nèi)部帶之間的中空葉片，所述中空葉片也需要冷卻。渦輪轉(zhuǎn)子輪葉是中空的并且典型地包括位于其中的冷卻回路，其中輪葉被渦輪護(hù)罩包繞，所述渦輪護(hù)罩也需要冷卻。熱燃燒氣體通過(guò)排氣部被排放，該排氣部也可以具有襯里并且被適當(dāng)?shù)乩鋮s。

在所有這些示例性的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件中，高強(qiáng)度高溫合金(superalloy)金屬的薄金屬壁通常用于增強(qiáng)耐久性，同時(shí)使得對(duì)其進(jìn)行冷卻的需要最小化。在發(fā)動(dòng)機(jī)中的其相應(yīng)環(huán)境中，為這些單個(gè)部件定制多個(gè)冷卻回路以及特征。此外，所有的這些部件通常都包括共同的多排膜冷卻孔。

典型的膜冷卻孔是以低角度傾斜穿過(guò)加熱壁的圓柱形孔口，以用于沿壁的外部表面排放冷卻空氣膜，從而在操作期間相對(duì)于來(lái)自熱燃燒氣體的流提供隔熱。膜在壁外表面之上方以低角度被排放，以使不期望的放氣的可能性最小化，這種不期望的放氣會(huì)導(dǎo)致流分離以及膜冷卻有效性的損失。

諸如熱障涂層之類的涂層能夠被置于膜冷卻孔的多個(gè)部分上，以防止由于高溫而造成的熱損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面中，實(shí)施例涉及一種在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件中制造具有預(yù)定內(nèi)部尺寸的膜孔的方法，包括：在該部件中形成孔，其中孔具有接合部分，使孔的內(nèi)部尺寸大于預(yù)定內(nèi)部尺寸；向該部件施布涂層，使得涂層填充接合部分，使得孔的尺寸與預(yù)定內(nèi)部尺寸相等。

在另一個(gè)方面中，實(shí)施例涉及一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，該發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生熱燃燒氣體流并且提供冷卻流體流，該發(fā)動(dòng)機(jī)部件包括：壁，該壁將熱燃燒氣體流和冷卻流體流分開(kāi)并且具有熱燃燒氣體在熱流動(dòng)路徑中沿其流動(dòng)的熱表面和面向冷卻流體流的冷表面；和至少一個(gè)膜孔，該至少一個(gè)膜孔包括預(yù)定內(nèi)部尺寸部分和鄰近預(yù)定內(nèi)部尺寸部分的接合部分；以及填充接合部分的涂層。

技術(shù)方案1：一種在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件中制造具有預(yù)定內(nèi)部尺寸的膜孔的方法，包括：

在所述部件中形成孔，其中所述孔具有接合部分，使所述孔的內(nèi)部尺寸大于所述預(yù)定內(nèi)部尺寸；

向所述部件施布涂層，使得所述涂層填充所述接合部分，使所述孔的尺寸與所述預(yù)定內(nèi)部尺寸相等。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述接合部分設(shè)置于所述孔的一部分上。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定內(nèi)部尺寸限定了圓。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，所述接合部分包括與所述圓相鄰的新月形部分。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案3所述的方法，其特征在于，所述接合部分包括圓，所述圓具有比所述預(yù)定內(nèi)部尺寸大的直徑。

技術(shù)方案6：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述孔包括圓錐部段并且所述接合部分沿所述圓錐部段延伸。

技術(shù)方案7：根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法，其特征在于，所述孔包括位于所述圓錐部段上游的測(cè)量部段。

技術(shù)方案8：根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量部段包括圓形橫截面。

技術(shù)方案9：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述涂層包括襯底、粘結(jié)涂層、以及一個(gè)或多個(gè)陶瓷基外部涂層。

技術(shù)方案10：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述膜孔通過(guò)放電加工、3d打印、激光加工、或鑄造制成。

技術(shù)方案11：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)部尺寸是直徑、長(zhǎng)軸或短軸中的至少一個(gè)。

技術(shù)方案12：根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其特征在于，所述孔具有圓形或非圓形橫截面中的至少一種。

技術(shù)方案13：一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生熱燃燒氣體流并且提供冷卻流體流，所述發(fā)動(dòng)機(jī)部件包括：

壁，所述壁將熱燃燒氣體流和冷卻流體流分開(kāi)并且具有熱燃燒氣體在熱流動(dòng)路徑中沿其流動(dòng)的熱表面和面向冷卻流體流的冷表面；和

至少一個(gè)膜孔，所述至少一個(gè)膜孔包括預(yù)定內(nèi)部尺寸部分和鄰近所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分的接合部分；以及

涂層，所述涂層填充所述接合部分。

技術(shù)方案14：根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述接合部分僅設(shè)置于所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分的一部分上。

技術(shù)方案15：根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分關(guān)于其中心線對(duì)稱。

技術(shù)方案16：根據(jù)技術(shù)方案15所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分是圓。

技術(shù)方案17：根據(jù)技術(shù)方案15所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述接合部分和所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分共同限定相對(duì)于所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分的中心線不對(duì)稱的區(qū)域。

技術(shù)方案18：根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述預(yù)定內(nèi)部尺寸部分是圓。

技術(shù)方案19：根據(jù)技術(shù)方案18所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述接合部分是新月形。

技術(shù)方案20：根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述接合部分包括圓，所述圓具有比預(yù)定內(nèi)部尺寸大的直徑。

技術(shù)方案21：根據(jù)技術(shù)方案13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述膜孔包括圓錐部段并且所述接合部分沿所述圓錐部段延伸。

技術(shù)方案22：根據(jù)技術(shù)方案21所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述膜孔包括位于所述圓錐部段上游的測(cè)量部段。

技術(shù)方案23：根據(jù)技術(shù)方案22所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述測(cè)量部段包括圓形橫截面。

技術(shù)方案24：根據(jù)技術(shù)方案23所述的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，其特征在于，所述涂層包括多個(gè)層。

附圖說(shuō)明

在附圖中：

圖1是用于飛行器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性橫截面圖。

圖2是來(lái)自圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器和高壓渦輪的側(cè)正視圖。

圖3是穿過(guò)來(lái)自圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的膜孔的橫截面圖。

圖4是圖3的膜孔的出口的俯視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所描述的實(shí)施例涉及在諸如翼型件之類的發(fā)動(dòng)機(jī)部件中形成孔(例如膜孔)。為了說(shuō)明目的，將參照用于飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪來(lái)描述本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不受到限制并且可以廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)(其中包括壓縮機(jī))內(nèi)以及非飛行器應(yīng)用(例如其它的移動(dòng)應(yīng)用以及非移動(dòng)工業(yè)、商業(yè)和住宅應(yīng)用)中。

此外，當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“徑向”或“徑向地”指的是在發(fā)動(dòng)機(jī)的中心縱向軸線和發(fā)動(dòng)機(jī)外圓周之間延伸的尺寸。

所有的方向參照(例如，徑向、軸向、近側(cè)、遠(yuǎn)側(cè)、上部、下部、向上、向下、左側(cè)、右側(cè)、側(cè)向、前部、后部、頂部、底部、之上、之下、豎直、水平、順時(shí)針、逆時(shí)針、上游、下游、后部等)僅用于識(shí)別目的，以有助于讀者理解本發(fā)明，并且不會(huì)(特別是不對(duì)位置、取向、或本發(fā)明的用途)構(gòu)成限制。除非另有說(shuō)明，否則連接參照(例如，附接、聯(lián)接、連接和聯(lián)結(jié))應(yīng)當(dāng)被廣義地理解并且能夠包括元件集合中的中間構(gòu)件和元件之間的相對(duì)移動(dòng)。這樣一來(lái)，連接參照并不一定表示兩個(gè)元件直接連接并且相對(duì)于彼此固定。示例性附圖僅僅是為了說(shuō)明目的，并且附圖中所反映的尺寸、位置、順序和相對(duì)尺寸能夠發(fā)生變化。

圖1是用于飛行器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意性橫截面圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10具有從前部14延伸到后部16的大體縱向延伸的軸線或中心線12。發(fā)動(dòng)機(jī)10以下游串聯(lián)流動(dòng)關(guān)系包括風(fēng)扇部段18(其包括風(fēng)扇20)、壓縮機(jī)部段22(其包括增壓器或低壓(lp)壓縮機(jī)24和高壓(hp)壓縮機(jī)26)、燃燒部段28(其包括燃燒器30)、渦輪部段32(其包括hp渦輪34和lp渦輪36)、以及排氣部段38。

風(fēng)扇部段18包括風(fēng)扇殼體40，該風(fēng)扇殼體圍繞風(fēng)扇20。風(fēng)扇20包括關(guān)于中心線12徑向地布置的多個(gè)風(fēng)扇輪葉42。hp壓縮機(jī)26、燃燒器30、和hp渦輪34形成發(fā)動(dòng)機(jī)10的芯部44，該芯部產(chǎn)生燃燒氣體。芯部44由芯部殼體46圍繞，該芯部殼體能夠與風(fēng)扇殼體40相聯(lián)接。

圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線12共軸地布置的hp軸或線軸48將hp渦輪34驅(qū)動(dòng)地連接到hp壓縮機(jī)26。在直徑較大的環(huán)形hp線軸48內(nèi)圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線12共軸地布置的lp軸或線軸50將lp渦輪36驅(qū)動(dòng)地連接到lp壓縮機(jī)24和風(fēng)扇20。

lp壓縮機(jī)24和hp壓縮機(jī)26分別包括多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)52、54，在該多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)中，一組壓縮機(jī)輪葉(blade)56、58相對(duì)于對(duì)應(yīng)組的靜止壓縮機(jī)葉片(vane)60、62(也被稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn)，以壓縮或加壓通過(guò)該級(jí)的流體流。在單個(gè)壓縮機(jī)級(jí)52、54中，多個(gè)壓縮機(jī)輪葉56、58能夠以環(huán)形設(shè)置并且能夠相對(duì)于中心線12從輪葉平臺(tái)徑向向外地延伸到輪葉尖端，而對(duì)應(yīng)的靜止壓縮機(jī)葉片60、62定位在旋轉(zhuǎn)輪葉56、58的上游并且鄰近該旋轉(zhuǎn)輪葉。應(yīng)當(dāng)注意到，圖1中所示的輪葉、葉片、和壓縮機(jī)級(jí)數(shù)量的選擇僅僅為了說(shuō)明性目的，并且其它的數(shù)量也是可能的。

用于壓縮機(jī)級(jí)的輪葉56、58能夠安裝于盤59，該盤安裝于hp線軸48和lp線軸50中相應(yīng)的一個(gè)，其中每一級(jí)都具有其各自的盤59、61。用于壓縮機(jī)級(jí)的葉片60、62能夠以周向布置形式安裝于芯部殼體46。

hp渦輪34和lp渦輪36分別包括多個(gè)渦輪級(jí)64、66，在該多個(gè)渦輪級(jí)中，一組渦輪輪葉68、70相對(duì)于對(duì)應(yīng)組的靜止渦輪葉片72、74(也被稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn)，以從通過(guò)級(jí)的流體流提取能量。在單個(gè)渦輪級(jí)64、66中，多個(gè)渦輪葉片72、74能夠以環(huán)形設(shè)置并且能夠相對(duì)于中心線12徑向向外延伸，而對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)輪葉68、70定位在靜止渦輪葉片72、74的下游且鄰近該靜止渦輪葉片，并且還能夠相對(duì)于中心線12從輪葉平臺(tái)徑向向外地延伸到輪葉尖端。應(yīng)當(dāng)注意到，圖1中所示的輪葉、葉片、和渦輪級(jí)數(shù)量的選擇僅僅是為了說(shuō)明性目的，并且其它的數(shù)量也是可能的。

用于渦輪級(jí)的輪葉68、70能夠安裝于盤71，該盤安裝于hp線軸48和lp線軸50中對(duì)應(yīng)的一個(gè)，其中每一級(jí)都具有其各自的盤71、73。用于壓縮機(jī)級(jí)的葉片72、74能夠以周向布置形式安裝于芯部殼體46。

發(fā)動(dòng)機(jī)10的安裝于線軸48、50中的一個(gè)或兩個(gè)并且與線軸48、50中的一個(gè)或兩個(gè)一起旋轉(zhuǎn)的部分也被單獨(dú)或共同地稱為轉(zhuǎn)子53。發(fā)動(dòng)機(jī)10的包括安裝于芯部殼體46的部分的靜止部分也被單獨(dú)或共同地稱為定子63。

在操作中，離開(kāi)風(fēng)扇部段18的氣流分開(kāi)，使得一部分氣流被引導(dǎo)至lp壓縮機(jī)24中，lp壓縮機(jī)隨后向hp壓縮機(jī)26供給加壓環(huán)境空氣76，hp壓縮機(jī)進(jìn)一步加壓環(huán)境空氣。來(lái)自hp壓縮機(jī)26的加壓空氣76與燃燒器30中的燃料混合并且點(diǎn)燃，由此產(chǎn)生燃燒氣體。由hp渦輪34從這些氣體提取一些功，驅(qū)動(dòng)hp壓縮機(jī)26。燃燒氣體被排放至lp渦輪36中，該lp渦輪提取額外的功以驅(qū)動(dòng)lp壓縮機(jī)24，并且排放氣體最終通過(guò)排氣部段38從發(fā)動(dòng)機(jī)10被排放。lp渦輪36的驅(qū)動(dòng)對(duì)lp線軸50進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使風(fēng)扇20和lp壓縮機(jī)24旋轉(zhuǎn)。

氣流78的剩余部分繞過(guò)lp壓縮機(jī)24和發(fā)動(dòng)機(jī)芯部44，并且通過(guò)靜止葉片行、且更具體地通過(guò)出口引導(dǎo)葉片組件80(其包括多個(gè)翼型引導(dǎo)葉片82)在風(fēng)扇排氣側(cè)84處離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)組件10。更具體地，周向行的徑向延伸的翼型引導(dǎo)葉片82被用于風(fēng)扇部段18附近，以對(duì)氣流78施加一些方向控制。

一些由風(fēng)扇20供給的環(huán)境空氣能夠繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)芯部44并且用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的部分(特別是熱部)進(jìn)行冷卻并且/或者用于為飛行器的其它方面提供冷卻或動(dòng)力。在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的背景下，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱部通常是燃燒器30和位于燃燒器30下游的部件(特別是渦輪部段32)，其中hp渦輪34是最熱的部分，原因在于其位于燃燒部段28的直接下游。冷卻流體的其它來(lái)源能夠但不限于是從lp壓縮機(jī)24或hp壓縮機(jī)26排放的流體。該流體能夠是放出空氣77，該放出空氣能夠包括從lp壓縮機(jī)24或hp壓縮機(jī)26抽取的繞過(guò)燃燒器30作為渦輪部段32的冷卻源的空氣。這是常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型，并不意在構(gòu)成限制。

圖2是來(lái)自圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒器30和hp渦輪34的側(cè)正視圖。燃燒器30包括偏轉(zhuǎn)器75和燃燒器襯里79。徑向間隔開(kāi)的靜止渦輪葉片72的組沿軸向方向鄰近渦輪34的渦輪輪葉68，其中相鄰的葉片72在其間形成噴嘴。噴嘴使燃燒氣體轉(zhuǎn)向，以更好地流入旋轉(zhuǎn)輪葉中，使得可以由渦輪34提取最大的能量。冷卻流體流c通過(guò)葉片72，以在熱燃燒氣體流h沿葉片72的外部通過(guò)時(shí)對(duì)葉片72進(jìn)行冷卻。護(hù)罩組件81鄰近旋轉(zhuǎn)輪葉68，以使渦輪34中的流動(dòng)損失最小化。類似的護(hù)罩組件還能夠與lp渦輪36、lp壓縮機(jī)24、或hp壓縮機(jī)26相關(guān)聯(lián)。

發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件包括膜冷卻襯底，其中可以設(shè)置本文中進(jìn)一步公開(kāi)的實(shí)施例的膜冷卻孔、或膜孔。具有膜冷卻襯底的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的一些非限制性例子能夠包括輪葉68、70、葉片或噴嘴72、74、燃燒器偏轉(zhuǎn)器75、燃燒器襯里79、或護(hù)罩組件81，如圖1至2中所示。使用膜冷卻的其它的非限制性例子包括渦輪過(guò)渡管和排氣噴嘴。

圖3是定位在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10中的孔88(圖示為膜孔)的示意性橫截面圖。在示例性實(shí)施例中，孔88定位在發(fā)動(dòng)機(jī)部件90(例如翼型件的前緣)中，該發(fā)動(dòng)機(jī)部件包括將熱燃燒氣體流h與冷卻流體流c分開(kāi)的襯底92。如上文參照?qǐng)D1和圖2所討論的，在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的背景下，冷卻空氣能夠是繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)芯部44的由風(fēng)扇20提供的環(huán)境空氣、來(lái)自lp壓縮機(jī)24的空氣、或者來(lái)自hp壓縮機(jī)26的空氣。

發(fā)動(dòng)機(jī)部件90包括襯底92，該襯底具有面向熱燃燒氣體流h的熱表面94和面向冷卻流體c的冷表面96。襯底92可以形成發(fā)動(dòng)機(jī)部件90的壁，該壁能夠是發(fā)動(dòng)機(jī)部件90的外部壁或內(nèi)部壁。第一發(fā)動(dòng)機(jī)部件90能夠限定至少一個(gè)內(nèi)部腔98，該至少一個(gè)內(nèi)部腔包括冷表面96。熱表面94可以是發(fā)動(dòng)機(jī)部件90的外部表面。在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，熱表面94可以暴露于具有處于1000℃至2000℃范圍內(nèi)的溫度的氣體。用于襯底92的合適材料包括但不限于鋼、諸如鈦之類的難熔金屬、或者基于鎳、鈷、或鐵的高溫合金、以及陶瓷基復(fù)合材料。所述高溫合金能夠包括等軸、單向凝固、和單晶結(jié)構(gòu)。

發(fā)動(dòng)機(jī)部件90還包括延伸穿過(guò)襯底92的一個(gè)或多個(gè)膜孔88，該一個(gè)或多個(gè)膜孔提供發(fā)動(dòng)機(jī)部件90的熱表面94和內(nèi)部腔98之間的流體連通。在操作期間，冷卻流體流c被供給至內(nèi)部腔98并且到達(dá)孔88之外，以在熱表面94上產(chǎn)生冷卻空氣的薄層或膜，保護(hù)熱表面不與熱燃燒氣體流h相接觸。盡管圖3中僅圖示了一個(gè)孔88，但是應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)動(dòng)機(jī)部件90可以設(shè)置有多個(gè)膜孔88，該多個(gè)膜孔以任何期望的配置被布置在發(fā)動(dòng)機(jī)部件90上。

應(yīng)當(dāng)注意到，在本文中所討論的任何實(shí)施例中，盡管襯底92圖示為大體平面，但是應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于很多發(fā)動(dòng)機(jī)部件而言，襯底92可以是彎曲的。然而，相比孔88的尺寸，襯底92的曲率可能略小，并且因此為了討論和說(shuō)明的目的，襯底92圖示為平面。無(wú)論襯底92對(duì)于孔88的局部而言為平面還是彎曲，熱表面94和冷表面96都可以如本文中圖示的彼此平行、或者可以位于不平行的平面中。

孔88能夠具有設(shè)置于襯底92的冷表面96上的入口100、包括設(shè)置于熱表面94上的出口102的出口區(qū)域、以及連接入口100和出口102的膜孔通道104。膜孔通道104能夠包括：測(cè)量部段106，該測(cè)量部段具有用于測(cè)量冷卻流體流c的質(zhì)量流速的圓形橫截面；和擴(kuò)散部段108，在該擴(kuò)散部段中，冷卻流體c膨脹以在熱表面94上形成較低動(dòng)量冷卻膜。

擴(kuò)散部段108相對(duì)于冷卻流體流c通過(guò)膜孔通道104的方向位于測(cè)量部段106下游。擴(kuò)散部段108可以與測(cè)量部段106以串聯(lián)方式流動(dòng)連通。測(cè)量部段106能夠設(shè)置于入口100處或其附近，而擴(kuò)散部段108能夠被限定在出口102處或其附近。在大多數(shù)實(shí)施方式中，擴(kuò)散部段108限定出口102。

通過(guò)膜孔通道104的冷卻流體流c沿膜孔通道104的縱向軸線(在本文中也被稱為中心線110)，該縱向軸線通過(guò)測(cè)量部段106的橫截面區(qū)域的幾何中心。孔88能夠沿冷卻流體流c的下游方向傾斜通過(guò)膜孔通道104，使得中心線110不與熱表面94和冷表面96正交。備選地，孔88可以具有中心線110，該中心線在中心線110通過(guò)其中的襯底92的局部區(qū)域中與熱表面94和冷表面96中的一個(gè)或兩個(gè)正交。在其它實(shí)施例中，孔88的中心線110可以不沿?zé)崛紵龤怏w流h的方向定向，使得冷卻流體流c的矢量與熱燃燒氣體流h的不同。例如，具有復(fù)角(compoundangle)的膜孔限定了冷卻流矢量，不僅在橫截面圖中，該冷卻流矢量在觀察熱表面94的俯視圖中也與熱燃燒氣體流矢量不同。

擴(kuò)散部段108能夠包括圓錐部段109。接合(layup)部分112沿最靠近熱表面94的圓錐部段109延伸并且由內(nèi)部尺寸di限定，該內(nèi)部尺寸di具有從中心線110偏移的中心線114。通過(guò)該方式，當(dāng)從出口102觀察時(shí)，內(nèi)部尺寸di包括相對(duì)于中心線110不對(duì)稱的區(qū)域113。盡管描述為最靠近熱表面94，但是接合部分112能夠相對(duì)于熱表面具有任何取向，例如但不限于相對(duì)側(cè)或者包括整個(gè)圓錐部段109。

如圖4中所示，預(yù)定內(nèi)部尺寸dp和接合部分112一起共同限定不對(duì)稱區(qū)域113。預(yù)定內(nèi)部尺寸dp圍繞中心線110對(duì)稱以例如形成圓115。接合部分112能夠設(shè)置于孔的一部分上，以便形成鄰近圓的月牙形部分116。盡管該圓圖示為示例性橫截面輪廓，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，能夠在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下采用其它的橫截面輪廓。

此外，盡管根據(jù)尺寸描述了對(duì)孔88的多個(gè)部分的測(cè)量，但是孔88、及其多個(gè)部分的大小能夠被概括為具有尺寸，并且本文中將該尺寸表示為直徑不應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制?？啄軌蚓哂袌A形或非圓形橫截面。在圓形橫截面的情況下，尺寸是圓的內(nèi)徑。然而，對(duì)于非圓形橫截面而言，尺寸可以具有有效直徑或尺寸(經(jīng)測(cè)量或計(jì)算)的特征，該有效直徑或尺寸就技術(shù)意義而言不必是直徑(即使該尺寸被稱為直徑)。例如，在橢圓形橫截面的情況下，尺寸能夠是長(zhǎng)軸/短軸或者一些其它的有效尺寸，其中的任何一個(gè)都能夠被稱為直徑。根據(jù)諸如涂層厚度、涂層應(yīng)用方法、孔尺寸等之類的因素，接合部分112的包括新月形部分116的弧形部段的范圍和深度能夠發(fā)生變化。類似地，弧形部段不必是圓弧形部段。

制造膜孔88的方法包括通過(guò)插入放電工具以穿過(guò)壁厚形成測(cè)量部段、隨后插入第二工具或取向以形成具有接合部分112的接合部分來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)部件90中形成孔88，該接合部分為孔88提供內(nèi)部尺寸di，該內(nèi)部尺寸di大于預(yù)定內(nèi)部尺寸dp。接合部分112形成對(duì)部件90施布涂層的區(qū)域，使得涂層填充接合部分，使孔的直徑等于預(yù)定內(nèi)部尺寸dp。根據(jù)施布方法，能夠以一層或多層施布涂層。涂層能夠是熱障涂層(tbc)，該熱障涂層包括已描述的高溫合金襯底和金屬粘結(jié)涂層、熱生長(zhǎng)氧化物、以及一個(gè)或多個(gè)陶瓷外部涂層(topcoat)。

在cmc襯底的情況下，環(huán)境屏障涂層(ebc)是多層堆疊涂層，例如但不限于空氣等離子體tbc和莫來(lái)石。形成膜孔的其它方法包括但不限于電極加工、3d打印、sla、激光加工、或者鑄造。

目前的用于施布熱障涂層的方法影響圓錐區(qū)域的沉積部分，該圓錐區(qū)域是與本文中所描述的接合部分相對(duì)的區(qū)域。將熱障涂層置于接合部分上通過(guò)保持預(yù)期的沉積部分幾何形狀優(yōu)化了膜孔中的氣動(dòng)流。使用所描述的方法對(duì)最終氣動(dòng)形狀完成的測(cè)試量化了本文中所討論的益處。

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，所公開(kāi)的設(shè)計(jì)的應(yīng)用并不限于具有風(fēng)扇和增壓器部段的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，而是也能夠應(yīng)用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

本書面描述使用例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了公開(kāi)(其中包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求書限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它的例子。如果該等其它的例子具有與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言沒(méi)有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果該等其它的例子包括與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望該等其它的例子落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。