BR112018068049B1

BR112018068049B1 - ROTATION TURBINE SHOVEL OF A TURBOMACHINE, FOUNDRY MEANS FOR MANUFACTURING A SHOVEL AND TURBOMACHINE

Info

Publication number: BR112018068049B1
Application number: BR112018068049-4A
Authority: BR
Inventors: Sylvain Paquin; Adrien Bernard Vincent Rollinger
Original assignee: Safran
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2023-05-23

Abstract

A invenção refere-se a uma palheta de turbina de turbomáquina compreendendo uma base tendo uma pá (12) compreendendo uma extremidade dianteira (16) e uma extremidade traseira (17) e uma parede de superfície inferior (14) e uma parede de superfície superior (13), bem como: um coletor para arrefecimento (18), a extremidade dianteira (16); uma linha de fornecimento (19) para coletar ar da base e fornecer o coletor (18); uma cavidade lateral (23) que se estende ao longo da parede de superfície superior (13) e fornecida com ar da base, para formar uma blindagem térmica voltada para a linha de fornecimento (19); e um circuito formando um trombone compreendendo uma porção média (24) se estendendo ao longo da linha de fornecimento (19) e se estendendo lateralmente à parede de superfície superior (13), sendo a dita porção média (24) fornecida pela linha de fornecimento na ponta da pá (12).The invention relates to a turbomachine turbine blade comprising a base having a blade (12) comprising a front end (16) and a rear end (17) and a lower surface wall (14) and an upper surface wall (13), as well as: a collector for cooling (18), the front end (16); a supply line (19) for collecting air from the base and supplying the manifold (18); a side cavity (23) extending along the top surface wall (13) and supplied with air from the base to form a heat shield facing the supply line (19); and a circuit forming a trombone comprising a middle portion (24) extending along the supply line (19) and extending laterally to the upper surface wall (13), said middle portion (24) being supplied by the supply line on the tip of the shovel (12).

Description

FIELD OF THE INVENTION

[001] A invenção refere-se a uma pá de um motor de aeronave do tipo turbomáquina, por exemplo, como um motor de turbojato de bobina dupla ou um motor de turboélice de duas bobinas.[001] The invention relates to a blade of a turbomachine-type aircraft engine, for example, such as a twin-spool turbojet engine or a twin-spool turboprop engine.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Em tal motor (1), o ar externo é aspirado através de um duto de admissão (2) para passar através de um ventilador (3) compreendendo uma série de aerofólios de rotação antes de ser dividido em um fluxo de núcleo central e um fluxo de derivação envolvendo o fluxo de núcleo.[002] In such an engine (1), external air is drawn in through an intake duct (2) to pass through a fan (3) comprising a series of rotating airfoils before being divided into a central core flow and a branch flow surrounding the core flow.

[003] O fluxo do núcleo é então comprimido à medida que passa através de um primeiro e um segundo estágio de compressão (4) e (6), antes de chegar a uma câmara de combustão (7), após a qual se expande passando por um conjunto de turbinas (8) antes de ser evacuado na direção posterior que gera impulso. O fluxo de derivação é impulsionado diretamente na direção traseira pelo ventilador para gerar um impulso complementar.[003] The core flow is then compressed as it passes through a first and a second compression stage (4) and (6), before reaching a combustion chamber (7), after which it expands by passing by a set of turbines (8) before being evacuated in the posterior direction which generates thrust. The bypass flow is propelled directly rearward by the fan to generate a complementary thrust.

[004] A expansão nas turbinas (8) para acionar o compressor (4, 6) e o ventilador (3), ocorre a alta temperatura pois ocorre imediatamente após a combustão. Esta turbina (8) é assim concebida e dimensionada para operar sob condições severas de temperatura, pressão e fluxo do fluido.[004] The expansion in the turbines (8) to drive the compressor (4, 6) and the fan (3) occurs at high temperature as it occurs immediately after combustion. This turbine (8) is thus designed and sized to operate under severe conditions of temperature, pressure and fluid flow.

[005] Cada turbina compreende uma série de etapas, cada uma compreendendo uma série de pás transportadas no eixo do motor, sendo as pás submetidas às condições mais severas, sendo aquelas nos primeiros estágios de expansão, chamados de estágios de alta pressão.[005] Each turbine comprises a series of stages, each comprising a series of blades carried on the engine shaft, the blades being subjected to the most severe conditions, those in the first stages of expansion, called high-pressure stages.

[006] Em geral, o aumento das necessidades de desempenho e as mudanças nos regulamentos levam ao projeto de motores operando em ambientes cada vez mais severos, o que implica aumentar a força das pás de alta pressão em altas temperaturas.[006] In general, increased performance needs and changes in regulations lead to the design of engines operating in increasingly severe environments, which implies increasing the strength of high-pressure blades at high temperatures.

[007] No entanto, melhorias nos materiais e revestimentos usados para essas pás não são suficientes para resistir às altas temperaturas que podem ocorrer, de modo que o arrefecimento dessas pás precisa ser reconsiderado.[007] However, improvements in the materials and coatings used for these blades are not enough to withstand the high temperatures that can occur, so the cooling of these blades needs to be reconsidered.

[008] Este arrefecimento é alcançado pela circulação de ar frio dentro destas pás, retiradas a montante da combustão e entrada na base da pá, para passar ao longo de um circuito interno na pá. Este ar é evacuado da pá por perfurações que passam através de sua parede, o que também torna possível criar um filme de ar na superfície externa da pá mais fria que o ar derivado da combustão, para limitar a temperatura da pá.[008] This cooling is achieved by the circulation of cold air inside these blades, taken upstream of the combustion and entering at the base of the blade, to pass along an internal circuit in the blade. This air is evacuated from the blade through perforations that pass through its wall, which also makes it possible to create an air film on the external surface of the blade that is colder than the air derived from combustion, in order to limit the temperature of the blade.

[009] Para aumentar o arrefecimento, as regiões internas da pá, dentro das quais o ar circula, incluem características especiais, em outras palavras, um alívio interno que perturba o fluxo de fluido do ar de arrefecimento para aumentar a transferência de calor.[009] To increase cooling, the internal regions of the blade, within which air circulates, include special features, in other words, an internal relief that disturbs the fluid flow of cooling air to increase heat transfer.

[010] Essas arquiteturas de arrefecimento tradicionais sofrem com o fato de que o comprimento do circuito interno na pá leva ao ar excessivamente aquecido quando atinge o final deste circuito, de tal forma que sua eficiência é limitada nas regiões do final do caminho.[010] These traditional cooling architectures suffer from the fact that the length of the internal circuit in the blade leads to excessively heated air when it reaches the end of this circuit, in such a way that its efficiency is limited in the regions of the end of the path.

[011] O objetivo da invenção é divulgar uma estrutura de pá que aumenta sua eficiência de arrefecimento.[011] The purpose of the invention is to disclose a blade structure that increases its cooling efficiency.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[012] Para alcançar isto, o objetivo da invenção é uma pá de turbina de uma turbomáquina, tal como turboélice ou turbojato, compreendendo esta pá uma base que suporta um aerofólio que se estende ao longo da direção do comprimento e termina em uma ponta, este aerofólio compreendendo uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira localizada a jusante da extremidade dianteira seguindo a direção de circulação de fluido ao redor do aerofólio em serviço, este aerofólio compreendendo uma parede intradorso (intrados) e uma parede extradorso (extrados) em um espaçamento lateral uma da outra, e cada uma conectando a extremidade dianteira à extremidade traseira, este aerofólio compreendendo: - um coletor a montante resfriando a extremidade dianteira; - um conduíte de alimentação a montante para recolher ar na base e fornecer um fornecimento calibrado ao coletor a montante; - uma cavidade extradorso única em uma peça única ao longo da parede extradorso e fornecida com ar da base da pá, para formar uma blindagem térmica voltada para o conduíte a montante; - um circuito do tipo trombone compreendendo uma porção média ao longo da porção a jusante do conduíte a montante e se estendendo lateralmente até à parede extradorso, sendo esta porção média fornecida pelo conduíte a montante na ponta do aerofólio.[012] To achieve this, the object of the invention is a turbine blade of a turbomachine, such as a turboprop or turbojet, this blade comprising a base that supports an airfoil that extends along the length direction and ends in a tip, this airfoil comprising a leading end and a trailing end located downstream of the leading end following the direction of fluid circulation around the airfoil in service, this airfoil comprising an intrados wall (intrados) and an extrados wall (extrados) in a lateral spacing one from the other, and each connecting the front end to the rear end, this airfoil comprising: - an upstream collector cooling the front end; - an upstream supply conduit to collect air at the base and provide a metered supply to the upstream header; - a single extrados cavity in one piece along the extrados wall and supplied with air from the base of the blade, to form a thermal shield facing the upstream conduit; - a trombone-type circuit comprising a middle portion along the downstream portion of the upstream conduit and extending laterally to the extradosal wall, this middle portion being provided by the upstream conduit at the tip of the airfoil.

[013] O conduíte a montante é assim de modo eficiente isolado do calor do extradorso, de tal modo que o ar de arrefecimento ainda não foi excessivamente aquecido quando atinge a porção média do circuito de trombone, para fornecer um arrefecimento mais eficiente. De forma vantajosa, o comprimento da cavidade extradorso é reduzido para corresponder ao comprimento do conduíte a montante, o que facilita a circulação homogênea de ar nesta cavidade, para otimizar a sua eficiência térmica.[013] The upstream conduit is thus efficiently insulated from the extrados heat, such that the cooling air has not yet been excessively heated when it reaches the middle portion of the trombone circuit, to provide more efficient cooling. Advantageously, the length of the extradorsal cavity is reduced to match the length of the upstream conduit, which facilitates homogeneous air circulation in this cavity, to optimize its thermal efficiency.

[014] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, compreendendo uma cavidade superior na ponta do aerofólio e na qual esta cavidade superior é alimentada pelo conduíte a montante.[014] The invention also relates to a blade, as defined herein, comprising an upper cavity at the tip of the airfoil and into which this upper cavity is fed by the upstream conduit.

[015] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, compreendendo uma cavidade intradorso única em uma peça única que se estende ao longo da parede intradorso para formar outra blindagem térmica cobrindo a porção média.[015] The invention also relates to a blade, as defined herein, comprising a single soffit cavity in one piece that extends along the soffit wall to form another heat shield covering the midportion.

[016] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, na qual a cavidade intradorso única cobre o conduíte a montante, além de cobrir a porção média do circuito que forma um trombone.[016] The invention also relates to a blade, as defined herein, in which the single soffit cavity covers the upstream conduit, in addition to covering the middle portion of the circuit that forms a trombone.

[017] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, na qual o circuito do tipo trombone compreende uma porção a jusante, sendo esta porção a jusante fornecida pela porção média próxima ao fundo da pá, se estendendo essa porção a jusante lateralmente da parede extradorso para a parede intradorso, e perfurações passando através da parede intradorso para a porção a jusante para formar um filme de ar na face externa da parede intradorso.[017] The invention also relates to a blade, as defined herein, in which the trombone-type circuit comprises a downstream portion, this downstream portion being provided by the middle portion near the bottom of the blade, this portion extending downstream laterally from the extrados wall to the soffit wall, and perforations passing through the soffit wall to the downstream portion to form an air film on the outer face of the soffit wall.

[018] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, compreendendo um único orifício de remoção de poeira, comum para o conduíte a montante, o conduíte de trombone e para a cavidade superior.[018] The invention also relates to a shovel, as defined herein, comprising a single dust removal hole, common to the upstream conduit, the trombone conduit and the upper cavity.

[019] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, compreendendo um coletor de alimentação a jusante para fendas de arrefecimento da extremidade traseira da pá, essas fendas passando pela parede intradorso e um conduíte de alimentação a jusante calibrado para este coletor a jusante que é distinto do circuito formando um trombone, este conduíte a jusante é fornecida com ar da base da pá.[019] The invention also relates to a blade, as defined herein, comprising a downstream feed header for cooling slots at the rear end of the blade, these slots passing through the soffit wall, and a downstream feed conduit calibrated for this collector downstream which is distinct from the circuit forming a trombone, this downstream conduit is supplied with air from the base of the blade.

[020] A invenção também se refere a uma pá, conforme aqui definida, compreendendo um coletor de alimentação a jusante para fendas de arrefecimento da extremidade traseira da pá, essas fendas passando pela parede intradorso e um conduíte de alimentação a jusante calibrado para este coletor a jusante que corresponde à porção a jusante do circuito formando um trombone.[020] The invention also relates to a blade, as defined herein, comprising a downstream feed header for cooling slots at the rear end of the blade, these slots passing through the soffit wall and a downstream feed conduit calibrated for this collector the downstream corresponding to the downstream portion of the circuit forming a trombone.

[021] A invenção também se refere a meios de fundição para fabricar uma pá, conforme aqui definida, compreendendo cavidades e um conjunto de núcleos projetados para formar conduítes e coletores internos, e cavidades internas formando uma blindagem térmica.[021] The invention also relates to casting means for manufacturing a blade, as defined herein, comprising cavities and a set of cores designed to form conduits and internal collectors, and internal cavities forming a thermal shield.

[022] A invenção também se refere a uma turbina que compreende uma pá, conforme aqui definida.[022] The invention also relates to a turbine comprising a blade, as defined herein.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[023] A Figura 1 é uma visão geral de um turbojato de bobina dupla, mostrado em uma vista em corte em um plano longitudinal.[023] Figure 1 is an overview of a twin-spool turbojet, shown in a cross-sectional view in a longitudinal plane.

[024] A figura 2 é uma vista em perspectiva de uma pá de turbina, de acordo com a invenção.[024] Figure 2 is a perspective view of a turbine blade, according to the invention.

[025] A figura 3 é uma vista em corte do aerofólio da pá, de acordo com a invenção, em um plano normal na direção do comprimento da pá.[025] Figure 3 is a cross-sectional view of the blade airfoil, according to the invention, in a plane normal to the length of the blade.

[026] A figura 4 é uma vista em corte do aerofólio da pá, de acordo com a invenção, ao longo de uma superfície em corte ao longo da espessura média do aerofólio.[026] Figure 4 is a cross-sectional view of the blade airfoil, according to the invention, along a cross-sectional surface along the average thickness of the airfoil.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[027] A base da invenção é uma pá compreendendo um conduíte principal de fornecimento de ar que é isolado termicamente por uma cavidade extradorso, e que fornece alimentação calibrada para um coletor de arrefecimento na extremidade dianteira e um circuito do tipo trombone.[027] The basis of the invention is a blade comprising a main air supply conduit that is thermally insulated by an extrados cavity, and that provides calibrated power to a cooling manifold at the front end and a trombone-type circuit.

[028] Esta pá que é mostrada na figura 2 identificada pela marca (11) compreende uma base P que transporta um aerofólio (12) se estendendo ao longo de uma direção de comprimento (EV) radial ao seu eixo de rotação AX. O aerofólio (12) se estende de uma base ou plataforma através da qual ele é conectado à base P até uma ponta (S) correspondente à sua extremidade livre, e compreende uma parede extradorso (13) e uma parede intradorso (14).[028] This blade that is shown in figure 2 identified by the mark (11) comprises a base P that carries an airfoil (12) extending along a length direction (EV) radial to its axis of rotation AX. The airfoil (12) extends from a base or platform through which it is connected to the base P to a tip (S) corresponding to its free end, and comprises an extrados wall (13) and an intrados wall (14).

[029] Estas paredes (13) e (14) unem-se na extremidade dianteira (16) do aerofólio que corresponde a uma região a montante (AM), e na extremidade traseira afunilada (17) do aerofólio que corresponde à sua região a jusante (AV). A montante e a jusante referem-se à direção de circulação do fluido que envolve o aerofólio em serviço, estando a extremidade traseira a jusante da extremidade dianteira.[029] These walls (13) and (14) are joined at the front end (16) of the airfoil, which corresponds to an upstream region (AM), and at the tapered rear end (17) of the airfoil, which corresponds to its upstream region downstream (AV). Upstream and downstream refer to the direction of flow of the fluid surrounding the airfoil in service, with the rear end downstream of the front end.

[030] Como pode ser visto nas figuras 3 e 4, esta pá compreende um coletor de arrefecimento a montante (18) para a sua extremidade dianteira (16) a jusante do qual passa um conduíte (19) de fornecimento de ar de arrefecimento a montante ao longo de toda a altura do aerofólio ao longo da direção do comprimento (EV).[030] As can be seen in figures 3 and 4, this blade comprises an upstream cooling manifold (18) to its front end (16) downstream of which passes a conduit (19) for supplying cooling air to upstream along the entire height of the airfoil along the length direction (EV).

[031] O conduíte a montante (19) comunica com o coletor a montante (18) através de uma série de orifícios calibrados (21) uniformemente espaçados um do outro e orientados perpendicularmente à direção do comprimento (EV), para alimentar este coletor de uma maneira calibrada, enquanto proporciona arrefecimento por impacto na extremidade dianteira (16).[031] The upstream conduit (19) communicates with the upstream collector (18) through a series of calibrated holes (21) evenly spaced from each other and oriented perpendicularly to the length direction (EV), to feed this collector of in a calibrated manner, while providing impact cooling to the front end (16).

[032] Como pode ser visto na figura 3, o aerofólio (12) compreende furos (22) formados na sua extremidade dianteira para evacuar o ar de arrefecimento que é encaminhado no coletor a montante (18) através do conduíte a montante (19), através dos orifícios (22). Outros orifícios (22) formados através da parede intradorso e a parede extradorso evacua o ar de arrefecimento circulando em outras partes do aerofólio.[032] As can be seen in Figure 3, the airfoil (12) comprises holes (22) formed at its front end to evacuate the cooling air that is routed in the upstream collector (18) through the upstream conduit (19) , through the holes (22). Other holes (22) formed through the intrados wall and the extrados wall evacuate the cooling air circulating in other parts of the airfoil.

[033] O conduíte a montante (19) que proporciona o fornecimento de ar principal é separada da parede extradorso (13) por uma cavidade extradorso única estreita (23) atuando como uma blindagem térmica para cobrir apenas o conduíte a montante (19) para proteger este do calor recebido através do extradorso. Esta cavidade extradorso (23), que é formada em uma peça única e não é um circuito do tipo trombone ou semelhante, corre ao longo do extradorso e é estreita. É delimitado por um contorno de modo geral retangular e estende-se por toda a altura do aerofólio e por todo o comprimento do conduíte a montante (19) ao longo do extradorso ou do eixo (AX). Esta cavidade extradorso (23) é fornecida com ar diretamente através da base da pá, em outras palavras, de forma independente do conduíte a montante (19).[033] The upstream conduit (19) that provides the main air supply is separated from the extrados wall (13) by a single narrow extrados cavity (23) acting as a thermal shield to cover only the upstream conduit (19) to protect it from the heat received through the extrados. This extrados cavity (23), which is formed in one piece and is not a trombone or similar circuit, runs along the extrados and is narrow. It is delimited by a generally rectangular contour and extends for the entire height of the airfoil and for the entire length of the upstream conduit (19) along the extrados or axis (AX). This extrados cavity (23) is supplied with air directly through the base of the blade, in other words independently of the upstream conduit (19).

[034] Esta pá compreende sucessivamente, a jusante do conduíte a montante (19), uma porção de conduíte média (24) ao lado do conduíte (19), e uma porção de conduíte a jusante (26) ao lado da porção média (24) e a jusante da porção média. A porção média (24) está ligada ao conduíte (19) na ponta do aerofólio identificada por S, e a porção a jusante (26) está ligada à porção média (24) perto da base do aerofólio.[034] This blade successively comprises, downstream of the upstream conduit (19), a middle conduit portion (24) next to the conduit (19), and a downstream conduit portion (26) next to the middle portion ( 24) and downstream of the middle portion. The middle portion (24) is connected to the conduit (19) at the tip of the airfoil identified by S, and the downstream portion (26) is connected to the middle portion (24) near the base of the airfoil.

[035] O conjunto formado pelo conduíte a montante (19) e as porções (24) e (26) forma assim um circuito do tipo trombone. Ar dirigido no topo do aerofólio, em outras palavras, na sua ponta (S) através do conduíte a montante circula então em direção à base do aerofólio através da porção média (24), então novamente na direção da ponta do aerofólio através da porção a jusante (26).[035] The assembly formed by the upstream conduit (19) and the portions (24) and (26) thus forms a trombone-type circuit. Air directed at the top of the airfoil, in other words at its tip (S) through the upstream conduit then circulates towards the base of the airfoil through the middle portion (24), then again towards the tip of the airfoil through the portion a downstream (26).

[036] De uma maneira complementar, uma cavidade única (27) introduzida ao longo da parede intradorso (14) estende-se por toda a altura do aerofólio cobrindo apenas o conjunto formado pelo conduíte a montante (19) e a porção média (24), para formar uma blindagem térmica que os isola do calor recebido através do intradorso.[036] In a complementary way, a single cavity (27) introduced along the soffit wall (14) extends throughout the height of the airfoil covering only the assembly formed by the upstream conduit (19) and the middle portion (24 ), to form a thermal shield that insulates them from the heat received through the soffit.

[037] Esta cavidade intradorso (27) que também delimita um espaço interno único, é estreita e estende-se na direção longitudinal do conduíte a montante (19) para a porção a jusante (26). A cavidade intradorso (27) também tem um contorno de modo geral retangular e estende-se por toda a altura do aerofólio ao longo da direção (EV), e ao longo de todo o comprimento da montagem composta pelos conduítes (19) e (24) ao longo do eixo (AX).[037] This soffit cavity (27) which also delimits a single internal space, is narrow and extends in the longitudinal direction of the upstream conduit (19) to the downstream portion (26). The intrados cavity (27) also has a generally rectangular contour and extends throughout the height of the airfoil along the direction (EV), and along the entire length of the assembly composed of the conduits (19) and (24 ) along the axis (AX).

[038] Ao longo da direção da espessura da pá, ou a direção lateral que é substancialmente normal à sua direção longitudinal (AX), a porção média (24) prolonga-se do extradorso para a cavidade intradorso (27). A porção a jusante (26), dependendo da espessura da pá estende-se da parede extradorso (13) para a parede intradorso (14).[038] Along the direction of the thickness of the blade, or the lateral direction that is substantially normal to its longitudinal direction (AX), the middle portion (24) extends from the extrados to the intrados cavity (27). The downstream portion (26), depending on the thickness of the blade, extends from the extrados wall (13) to the intrados wall (14).

[039] Assim, no exemplo das figuras, a cavidade extradorso (23) isola termicamente o conduíte (19), enquanto a cavidade intradorso (27) isola termicamente o conduíte (19) a montante e a porção média (24).[039] Thus, in the example of the figures, the extrados cavity (23) thermally insulates the conduit (19), while the intrados cavity (27) thermally insulates the conduit (19) upstream and the middle portion (24).

[040] Além disso, a porção a jusante (26) do circuito de trombone, na qual o ar circula desde a base até à ponta, compreende orifícios que passam através da parede intradorso (14) para evacuar o ar que circula nesta porção a jusante (26) criando um filme de arrefecimento que cobre o intradorso nesta região. Nestas condições, a perda de eficiência térmica devido ao aumento da secção do circuito de trombone na sua porção a jusante (26) é assim compensada pela criação de um filme de arrefecimento na face exterior da parede intradorso.[040] In addition, the downstream portion (26) of the trombone circuit, in which the air circulates from the base to the tip, comprises holes that pass through the soffit wall (14) to evacuate the air circulating in this portion to downstream (26) creating a cooling film that covers the soffit in this region. Under these conditions, the loss of thermal efficiency due to the increased section of the trombone circuit in its downstream portion (26) is thus compensated by creating a cooling film on the outer face of the soffit wall.

[041] Como pode ser visto na figura 4, a região de ponta do aerofólio é delimitada por uma parede de fechamento (28) orientada ao longo da direção substancialmente normal à direção do comprimento (EV). Esta parede de fechamento, em conjunto com as extremidades da parede extradorso (13) e da parede intradorso (14), forma uma forma de banho oca identificada como (29) que termina o aerofólio na sua ponta.[041] As can be seen in Figure 4, the tip region of the airfoil is delimited by a closing wall (28) oriented along the direction substantially normal to the direction of length (EV). This closing wall, together with the ends of the extrados wall (13) and the intrados wall (14), form a hollow bath shape identified as (29) that ends the airfoil at its tip.

[042] De um modo complementar, o aerofólio compreende uma cavidade superior identificada como (31), também chamada de cavidade sob banho, e que melhora o arrefecimento do aerofólio na região do banho.[042] In a complementary way, the airfoil comprises an upper cavity identified as (31), also called a cavity under bath, and which improves the cooling of the airfoil in the bath region.

[043] Esta cavidade superior (31), que corre ao longo da parede de fechamento (28), que se prolonga do conduíte a montante (19) para a extremidade traseira (17), é também fornecida através do conduíte a montante (19), sendo ligada a ela na ponta do aerofólio.[043] This upper cavity (31), which runs along the closing wall (28), which extends from the upstream conduit (19) to the rear end (17), is also provided through the upstream conduit (19 ), being connected to it at the tip of the airfoil.

[044] A extremidade traseira (17) do aerofólio é resfriada por um coletor (32) a jusante, fornecendo ar em uma série de fendas (34), através das quais ele se comunica com a face intradorso. Este coletor (32) a jusante é fornecido de uma maneira calibrada por um conduíte (33) a jusante dedicada com a qual se comunica através de uma série de orifícios (36) calibrados orientados perpendicularmente à direção do comprimento (EV) e uniformemente espaçados um do outro.[044] The rear end (17) of the airfoil is cooled by a collector (32) downstream, supplying air in a series of slots (34), through which it communicates with the soffit face. This downstream collector (32) is supplied in a calibrated manner by a dedicated downstream conduit (33) with which it communicates through a series of calibrated holes (36) oriented perpendicular to the length direction (EV) and uniformly spaced one from the other.

[045] O conduíte a jusante (33) corre ao longo da porção a jusante (26) do circuito em forma de trombone e é fornecida diretamente a partir da base da pá, de forma independente do conduíte a montante (19). Este conduíte a jusante (33) corre ao longo do coletor a jusante (32) ao qual fornece ar através de diferentes orifícios calibrados (36).[045] The downstream conduit (33) runs along the downstream portion (26) of the trombone-shaped circuit and is supplied directly from the base of the blade, independently of the upstream conduit (19). This downstream conduit (33) runs along the downstream collector (32) to which it supplies air through different calibrated holes (36).

[046] Como pode ser visto na figura 4, este conduíte a jusante (33) fornece a maioria das fendas (34) na extremidade traseira. Apenas a(s) fenda(s) na ponta (S) é fornecida através da cavidade superior (31), de modo a beneficiar do ar mais frio para aumentar a sua eficiência térmica nesta região.[046] As can be seen in Figure 4, this downstream conduit (33) provides most of the slots (34) at the rear end. Only the slit(s) in the tip (S) is supplied through the upper cavity (31), in order to benefit from the cooler air to increase its thermal efficiency in this region.

[047] De forma alternativa, e particularmente no caso de um aerofólio mais curto ao longo do eixo (AX), é possível que o coletor a jusante seja fornecido diretamente pela porção a jusante do circuito em forma de trombone, de uma maneira calibrada. Isso pode simplificar o design geral da pá e, subsequentemente, sua fabricação.[047] Alternatively, and particularly in the case of a shorter airfoil along the axis (AX), it is possible that the downstream collector is supplied directly by the downstream portion of the trombone-shaped circuit, in a calibrated manner. This can simplify the overall design of the shovel, and subsequently its manufacture.

[048] Note-se que, em geral, a invenção pode otimizar o desenho da pá e o seu arrefecimento utilizando o efeito Coriolis. Em particular, a porção média (24) arrefece de modo eficiente a porção extradorso correspondente pois o ar circula da ponta para a base nesta porção média (24), de tal modo que é forçado pelo efeito Coriolis para a face mais próxima do extradorso quando a pá está rodando sobre o eixo (AX). Além disso, o ar que desce na porção média (24) ao longo do extradorso foi ligeiramente aquecido, pois foi protegido termicamente pela cavidade extradorso (23), ao longo da qual foi encaminhado.[048] Note that, in general, the invention can optimize the design of the blade and its cooling using the Coriolis effect. In particular, the middle portion (24) efficiently cools the corresponding extrados portion as the air circulates from the tip towards the base in this middle portion (24), in such a way that it is forced by the Coriolis effect to the face closest to the extrados when the blade is rotating on the axis (AX). In addition, the air that descends in the middle portion (24) along the extrados was slightly heated, as it was thermally protected by the extrados cavity (23), along which it was routed.

[049] Além disso, seria também possível que a cavidade intradorso simples se estendesse longitudinalmente ao longo de um comprimento mais curto do que no exemplo das figuras, de modo a cobrir apenas a porção média (24), sem cobrir o conduíte a montante (19).[049] Furthermore, it would also be possible for the simple soffit cavity to extend longitudinally along a shorter length than in the example of the figures, so as to cover only the middle portion (24), without covering the upstream conduit ( 19).

[050] O ar na cavidade a montante (19) arrefece de modo eficiente a porção intradorso correspondente, pois esta circula da base para a ponta neste conduíte a montante, de tal modo que o efeito Coriolis tende a forçar o ar circulante para a parede intradorso quando a pá está a rodar.[050] The air in the upstream cavity (19) efficiently cools the corresponding soffit portion, as it circulates from the base to the tip in this upstream conduit, in such a way that the Coriolis effect tends to force the circulating air to the wall soffit when the blade is rotating.

[051] Esta alternativa pode assim reduzir o peso da pá, mais uma vez fazendo melhor uso do efeito Coriolis.[051] This alternative can thus reduce the weight of the blade, again making better use of the Coriolis effect.

[052] Em geral, a invenção permite tirar proveito da eficiência de uma cavidade extradorso e possivelmente de uma cavidade intradorso, formando uma blindagem térmica próxima à extremidade dianteira, ou seja, em uma região com cargas térmicas severas. O arrefecimento na região a jusante da extremidade traseira, onde as cargas térmicas não são tão severas, é atingido pelo circuito de trombone.[052] In general, the invention allows taking advantage of the efficiency of an extrados cavity and possibly an intrados cavity, forming a thermal shield near the front end, that is, in a region with severe thermal loads. Cooling in the region downstream of the rear end, where thermal loads are not as severe, is achieved by the trombone circuit.

[053] O fornecimento de ar frio para o circuito de trombone, a cavidade sob o banho e o coletor a montante do mesmo conduíte de abastecimento isolado a montante, pode simplificar o projeto da base da pá reduzindo o número de conduítes que precisam descer até a base para obter fornecimento de ar. Contribui também para limitar o número de furos de remoção de poeira, pois um único orifício de remoção de poeira na ponta serve para a cavidade sob o banho, o coletor a montante e também o circuito de trombone.[053] The supply of cold air to the trombone circuit, the cavity under the bath and the upstream collector from the same upstream insulated supply conduit, can simplify the design of the blade base by reducing the number of conduits that need to go down to the base to get air supply. It also helps to limit the number of dust removal holes, as a single dust removal hole in the tip serves the cavity under the bath, the upstream collector and also the trombone circuit.

Claims

1. ROTATION TURBINE BLADE OF A TURBOMACHINE, such as a turboprop or turbojet, characterized in that the blade comprises a base that supports an airfoil (12) that extends along the length direction (EV) and ends in a tip (S) , this airfoil (12) comprising a front end (16) and a rear end (17) located downstream of the front end (16) following the direction of flow of fluid surrounding the airfoil in service, this airfoil (12) comprising a soffit wall (14) and an extrados wall (13) at lateral spacing from each other and each connecting the front end (16) to the rear end (17), this airfoil (12) comprising: - an upstream cooling manifold (18) to the front end (16); - an upstream supply conduit (19) to collect air at the base and to provide a metered supply to the upstream collector (18); - a single extrados cavity (23) along the extrados wall (13) and supplied with air from the base of the blade, to form a thermal shield facing the upstream conduit (19); - a trombone-type circuit comprising a middle portion (24) along the downstream portion of the upstream conduit (19) and extending laterally to the extradorsal wall (13), this middle portion (24) being supplied by the conduit to amount (19) at the tip (S) of the airfoil; - a single soffit cavity (27) extending along the soffit wall to form another heat shield covering the upstream conduit (19) and the middle portion (24) of the circuit forming a trombone.

2. BLADE, according to claim 1, characterized in that it comprises an upper cavity (31) at the tip (S) of the airfoil (12) and in which this upper cavity (31) is fed by the upstream conduit (19).

3. SPADE, according to claim 1, characterized in that the trombone-type circuit comprises a downstream portion (26), this downstream portion being provided by the middle portion (24) near the bottom of the blade, this downstream portion (26 ) extending laterally from the extrados wall (13) to the soffit wall (14), and perforations (22) passing through the soffit wall towards the downstream portion (26) to form an air film on the outer face of the soffit wall.

4. BLADE, according to claim 1, characterized in that it comprises a single dust removal hole, common to the upstream conduit (19), the trombone conduit and the upper cavity (31).

5. SHOVEL, according to claim 1, characterized in that it comprises a downstream feed collector (32) for cooling slots (34), these slots passing through the soffit wall (14) at the rear end (17) and a conduit downstream feed pipe (33) to this downstream collector (32) which is distinct from the circuit forming a trombone, this downstream conduit (33) being supplied with air from the base of the blade.

6. SHOVEL, according to claim 1, characterized in that it comprises a downstream feed collector (32) for cooling slots (34), these slots passing through the soffit wall (14) at the rear end (17) and a conduit downstream feed pipe (33) to this downstream collector (32) which corresponds to a downstream portion (26) of the trombone-shaped circuit.

7. FOUNDING MEANS FOR MANUFACTURING A SHOVEL, as defined in any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises cavities and a set of cores designed to form conduits and internal collectors and internal cavities that form a thermal shield.

8. TURBOMACHINE, characterized by comprising a blade, as defined in claim 1.