BR112019021217B1 - Pá de turbina aeronáutica, e, turbina a gás - Google Patents

Pá de turbina aeronáutica, e, turbina a gás Download PDF

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Abstract

Uma pá (10) de turbina aeronáutica distinguida pelo fato de que compreende pelo menos uma primeira cavidade de superfície inferior (C2) e uma primeira cavidade de superfície superior (C3), cada uma adjacente a uma primeira cavidade atravessante (C1) e a uma segunda cavidade atravessante (C4), a primeira cavidade de superfície superior (C3) sendo adjacente à parede de superfície superior (24), a primeira cavidade de superfície inferior (C2) sendo adjacente à parede de superfície inferior (22), cada uma das ditas primeira e segunda cavidades atravessantes (C1, C4) estendendo-se desde a parede de superfície inferior (22) até a parede de superfície superior (24), a segunda cavidade atravessante (C4) compreendendo uma primeira parede interna (P1) que se estende desde a parede de superfície superior (24) até a primeira cavidade atravessante (C1) e uma segunda parede interna (P2) que se estende desde a parede de superfície inferior (22) até a primeira cavidade atravessante (C1), as ditas primeira parede interna (P1) e segunda parede interna (P2) não sendo conectadas.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se ao campo de pás de turbina a gás aeronáutica de alta pressão, mais particularmente à estrutura interna dessas pás, e uma turbina a gás incluindo pás desse tipo.
ESTADO DA TÉCNICA ANTERIOR
[002] As pás móveis de uma turbina a gás de um motor de avião e, particularmente, da turbina de alta pressão, são submetidas às temperaturas bem altas dos gases de combustão durante a operação do motor. Essas temperaturas alcançam valores que são consideravelmente mais altos do que aqueles que as diferentes peças que estão em contato com esses gases podem suportar sem danos, o que tem a consequência de limitar sua vida útil.
[003] Ademais, um aumento na temperatura dos gases da turbina de alta pressão permite um melhoramento na eficiência de um motor, logo a razão entre o empuxo do motor e o peso de um avião propulsionado por esse motor. Consequentemente, são feitos esforços a fim de se conseguir pás de turbina que podem resistir temperaturas cada vez maiores e a fim de otimizar o resfriamento dessas pás.
[004] Assim, é conhecido equipar essas pás com circuitos de resfriamento visando reduzir a temperatura dessas últimas. Graças a circuitos desse tipo, o ar de resfriamento (ou ar “frio”) que é no geral introduzido na pá através de sua raiz, passa através dela seguindo um trajeto formado por cavidades providas na espessura da pá antes de ser ejetado através de aberturas abertas na superfície da pá.
[005] Circuitos de resfriamento desse tipo são chamados de “avançados” quando eles são compostos de várias cavidades independentes na espessura da pá, ou quando algumas dessas cavidades são dedicadas a resfriamento localizado. Essas cavidades permitem que se defina uma pá compatível com os requisitos de desempenho dos motores e a vida útil das peças. Como um exemplo de um circuito de resfriamento avançado, o circuito de resfriamento como apresentado no documento EP 1741875 pode ser mencionado.
[006] Circuitos avançados desse tipo têm a desvantagem de gerar uma grande diferença na temperatura entre as paredes externas da pá em contato com a corrente e as paredes no núcleo da pá. Essas grandes diferenças na temperatura induzem dilatações e tensões que podem colocar em risco a resistência mecânica da pá durante a operação e, assim, impactar sua vida útil. As dilatações das paredes no plano ortorradial geram, em particular, tensões em torno das zonas de junção entre o núcleo da pá e as paredes da pá, o que pode causar uma quebra.
[007] As soluções propostas para responder a esses problemas consistem em aumentar a espessura de diferentes paredes a fim de melhorar sua resistência. É bem entendido, no entanto, que isso penaliza o desempenho geral da pá.
APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO
[008] A presente descrição refere-se a uma pá de turbina aeronáutica estendendo-se na direção radial desde uma raiz de pá até uma parede divisória superior, a dita pá compreendendo uma pluralidade de cavidades internas definindo pelo menos um circuito de resfriamento, cada uma das ditas cavidades internas sendo definida por paredes dentre paredes internas, uma parede de superfície inferior, uma parede de superfície superior, a raiz de pá e a parede divisória superior, a dita pá sendo distinguida pelo fato de que compreende pelo menos uma primeira cavidade de superfície inferior e uma primeira cavidade de superfície superior, cada uma adjacente a uma primeira cavidade atravessante e a uma segunda cavidade atravessante, a primeira cavidade de superfície superior sendo adjacente à parede de superfície superior, a primeira cavidade de superfície inferior sendo adjacente à parede de superfície inferior, cada uma dentre a primeira e a segunda cavidades atravessantes estendendo-se desde a parede de superfície inferior até a parede de superfície superior, a segunda cavidade atravessante compreendendo uma primeira parede interna estendendo-se desde a parede de superfície superior até a primeira cavidade atravessante, e uma segunda parede interna estendendo-se desde a parede de superfície inferior até a primeira cavidade atravessante, as ditas primeira parede interna e segunda parede interna não sendo conectadas.
[009] De acordo com um exemplo, a segunda cavidade atravessante compreende uma porção estendendo-se entre a primeira cavidade de superfície inferior e a primeira cavidade de superfície superior.
[0010] De acordo com um exemplo, a primeira cavidade de superfície inferior é conectada de maneira fluida à primeira cavidade atravessante e a primeira cavidade de superfície superior é conectada de maneira fluida à segunda cavidade atravessante.
[0011] De acordo com um exemplo, a pá compreende uma segunda cavidade de superfície inferior e uma terceira cavidade atravessante, em que a terceira cavidade atravessante estende-se desde a parede de superfície inferior até a parede de superfície superior, cada uma dentre a segunda cavidade de superfície inferior e a segunda cavidade de superfície superior é adjacente à segunda cavidade atravessante e à terceira cavidade atravessante, a segunda cavidade de superfície superior é adjacente à parede de superfície superior, a segunda cavidade de superfície inferior é adjacente à parede de superfície inferior, e em que a terceira cavidade atravessante compreende uma terceira parede interna estendendo-se desde a parede de superfície superior até a segunda cavidade atravessante, e uma quarta parede interna estendendo-se desde a parede de superfície inferior até a segunda cavidade atravessante, as ditas terceira parede interna e quarta parede interna não sendo conectadas.
[0012] A terceira cavidade atravessante então tipicamente compreende uma porção estendendo-se entre a segunda cavidade de superfície inferior e a segunda cavidade de superfície superior.
[0013] A segunda cavidade de superfície inferior é então tipicamente conectada de maneira fluida à primeira cavidade de superfície superior, e a segunda cavidade de superfície superior é conectada de maneira fluida à terceira cavidade atravessante.
[0014] De acordo com uma modalidade, a pá compreende uma terceira cavidade de superfície inferior, uma terceira cavidade de superfície superior e uma quarta cavidade atravessante, em que a quarta cavidade atravessante estende-se desde a parede de superfície inferior até a parede de superfície superior, cada uma dentre a terceira cavidade de superfície inferior e a terceira cavidade de superfície superior é adjacente à terceira cavidade atravessante e à quarta cavidade atravessante, a terceira cavidade de superfície superior é adjacente à parede de superfície superior, a terceira cavidade de superfície inferior é adjacente à parede de superfície inferior, e em que a terceira cavidade atravessante compreende uma quinta parede interna estendendo-se desde a parede de superfície superior até a quarta cavidade atravessante, e uma sexta parede interna estendendo-se desde a parede de superfície inferior até a quarta cavidade atravessante, as ditas quinta parede interna e sexta parede interna não sendo conectadas.
[0015] Todas ou parte das cavidades atravessantes podem compreender pelo menos uma viga de reforço disposta dentro de uma das ditas cavidades atravessantes e conectando a raiz de pá à parede divisória superior, a dita viga de reforço não sendo conectada às paredes internas, à parede de superfície inferior e à parede de superfície superior.
[0016] A presente descrição também se refere a uma turbina a gás incluindo pás da presente descrição.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0017] A invenção e suas vantagens serão mais bem entendidas mediante a leitura da descrição detalhada dada a seguir de diferentes modalidades da invenção, dada a título de exemplos não limitantes. Esta descrição refere-se às páginas anexas das figuras, em que: - a figura 1 mostra um exemplo de uma vista em perspectiva de uma pá de turbina aeronáutica, - a figura 2 mostra um exemplo de uma vista em seção de uma pá desse tipo, - a figura 3 mostra outro exemplo de uma vista em seção de uma pá desse tipo.
[0018] Em todas as figuras, os elementos em comum são identificados por referências numéricas idênticas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS
[0019] A invenção é descrita a seguir com referência às figuras 1 a 3.
[0020] A figura 1 ilustra uma pá móvel 10, metal, por exemplo, de uma turbina de alta pressão de uma turbomáquina. Obviamente, a presente invenção pode também se aplicar a outras pás móveis ou fixas da turbomáquina.
[0021] A pá 10 inclui uma superfície aerodinâmica 12 (ou aerofólio) que se estende radialmente entre uma raiz de pá 14 e uma ponta de pá 16.
[0022] A raiz de pá 14 é adaptada para ser montada em um disco do rotor da turbina de alta pressão, a ponta de pá 16 sendo radialmente oposta à raiz de pá 14.
[0023] A superfície aerodinâmica 12 tem quatro zonas distintas: uma borda de ataque 18 disposta voltada para o fluxo de gás quente originário da câmara de combustão da turbomáquina, uma borda de fuga 20 oposta à borda de ataque 18, uma parede de superfície inferior 22 e uma parede de superfície superior 24, as paredes de superfície inferior 22 e de superfície superior 24 conectando a borda de ataque 18 à borda de fuga 20.
[0024] Na ponta de pá 16, a superfície aerodinâmica 12 da pá é fechada por uma parede transversal 26. Ademais, a superfície aerodinâmica 12 estende-se radialmente ligeiramente além dessa parede transversal 26 de modo a formar uma bacia 28 chamada a seguir de a banheira da pá. Essa banheira 28, portanto, tem um fundo formado pela parede transversal 26, uma borda formada pela superfície aerodinâmica 12 e é aberta em direção à ponta de pá 16. As aberturas 30 são tipicamente formadas na parede de superfície inferior 22 e/ou na parede de superfície superior 24 de modo a permitir admissão de ar e/ou refluxo entre as cavidades internas da pá e o ambiente externo.
[0025] A pá 10 tipicamente compreende um ou mais circuitos de resfriamento formados pela estrutura interna da pá 10 que é descrita a seguir.
[0026] As figuras 2 e 3 são duas vistas em seção de duas variantes de uma pá como apresentada na figura 1, por exemplo, ao longo do plano de seção P mostrado na figura 1.
[0027] Como pode ser visto nessas figuras, a pá 10 é oca, e seu volume interno é composto de uma pluralidade de cavidades separadas por paredes internas.
[0028] Nos exemplos mostrados na figura 2, a pá 10 compreende 11 cavidades designadas pelas referências C1 a C11.
[0029] Como pode ser visto na figura 2, para o exemplo mostrado, uma parte dessas cavidades internas, nesse caso as cavidades internas C1, C4, C7, C10 e C11, estende-se entre a parede de superfície inferior 22 e a parede de superfície superior 24; elas são assim designadas como sendo as cavidades atravessantes internas. As cavidades internas C1, C4, C7, C10 e C11 são respectivamente designadas primeira, segunda, terceira, quarta e quinta cavidades atravessantes internas. A primeira cavidade atravessante C1 forma a borda de ataque 18 da pá 10, enquanto a quinta cavidade atravessante C11 é posicionada na continuação da cavidade interna C10 e forma a borda de fuga 20 da pá 10.
[0030] As cavidades internas remanescentes, nomeadamente as cavidades internas C2, C3, C5, C6, C8 e C9, não são cavidades atravessantes, isto é, cada uma é adjacente a uma dentre a parede de superfície inferior 22 ou a parede de superfície superior 24, mas não se estende até a outra dentre a parede de superfície inferior 22 ou a parede de superfície superior 24.
[0031] Dentre essas cavidades internas não atravessantes, as cavidades internas C3, C6 e C9 são adjacentes à parede de superfície superior 24; elas são assim designadas respectivamente primeira, segunda e terceira cavidades de superfície superior. As cavidades internas C2, C5 e C8, por sua vez, são adjacentes à parede de superfície inferior 22; elas são assim designadas respectivamente primeira, segunda e terceira cavidades de superfície inferior.
[0032] Entende-se facilmente que um exemplo desse tipo de estrutura interna da pá 10 é meramente ilustrativo e que a invenção apresentada pode ser aplicada independentemente da estrutura interna da pá 10.
[0033] Como indicado no preâmbulo do presente pedido de patente, uma das maiores problemáticas para a concepção de uma pá desse tipo 10 refere-se à resistência durante a operação, particularmente devido às divergências na dilatação que ocorrem nas diferentes regiões da pá 10 e, mais precisamente, às tensões resultantes delas em um plano ortorradial da pá 10.
[0034] A fim de responder a essas problemáticas, a presente descrição propõe uma estrutura particular para as paredes definindo as cavidades atravessantes e as cavidades de superfície inferior e de superfície superior.
[0035] Como pode ser visto na figura 2, a segunda, a terceira e a quarta cavidades atravessantes internas C4, C7 e C10 têm uma estrutura específica, de modo que suas paredes se estendam até outra cavidade atravessante interna.
[0036] Mais precisamente, considerando a segunda cavidade atravessante interna C4, esta última é definida em particular por uma primeira parede interna P1 que se estende desde a parede de superfície superior 24 até a primeira cavidade atravessante C1 e por uma segunda parede interna P2 que se estende desde a parede de superfície inferior 22 até a primeira cavidade atravessante C1. A primeira parede interna P1 e a segunda parede interna P2 não são conectadas. Uma estrutura desse tipo permite que a segunda cavidade atravessante interna C4 estenda-se entre a primeira cavidade de superfície inferior C2 e a primeira cavidade de superfície superior C3, de modo que o fluido, que foi aquecido ao passar através da segunda cavidade de superfície inferior C5 e então da primeira cavidade de superfície superior C3, circule na segunda cavidade atravessante C4 e banhe as paredes da primeira cavidade de superfície inferior C2 e da primeira cavidade de superfície superior C3 e, assim, reduza o gradiente térmico entre as paredes externas da pá 10 (isto é, a parede de superfície inferior 22 e a parede de superfície superior 24) e as paredes internas (aqui a primeira parede interna P1 e a segunda parede interna P2). Além disso, não conectar a primeira parede interna P1 e a segunda parede interna P2 permite reduzir as tensões em torno de suas respectivas junções com as paredes de superfície superior e de superfície inferior, por exemplo, com relação a uma estrutura em que essas paredes internas P1 e P2 seriam fundidas.
[0037] A terceira cavidade atravessante C7 tem uma estrutura substancialmente distinta. Essa terceira cavidade atravessante C7 é definida em particular por uma terceira parede interna P3 que se estende desde a parede de superfície superior 24 até a segunda cavidade atravessante C4, por uma quarta parede interna P4 que se estende desde a parede de superfície inferior 22 até a segunda cavidade atravessante C4, a terceira parede interna P3 e a quarta parede interna P4 não sendo conectadas, e é também definida por uma quinta parede interna P5 que se estende desde a parede de superfície superior 24 até a quarta cavidade atravessante C10, por uma sexta parede interna P6 que se estende desde a parede de superfície inferior 22 até a quarta cavidade atravessante C10, a quinta parede interna P5 e a sexta parede interna P6 não sendo conectadas e definindo respectivamente a terceira cavidade de superfície superior C9 com a parede de superfície superior 24, e a terceira cavidade de superfície inferior C8 com a parede de superfície inferior 22. Uma estrutura desse tipo permite que a terceira cavidade atravessante C7 se estenda entre a segunda cavidade de superfície inferior C5 e a segunda cavidade de superfície superior C6, por um lado, e entre a terceira cavidade de superfície inferior C8 e a terceira cavidade de superfície superior C9 por outro lado, de modo que o fluido, que foi aquecido ao passar através da terceira cavidade de superfície inferior C8 e então da segunda cavidade de superfície superior C6, circule na terceira cavidade atravessante C7 e banhe a parede da segunda e da terceira cavidades de superfície inferior C5 e C8 e da segunda e da terceira cavidades de superfície superior C6 e C9 e, assim, reduza o gradiente térmico entre as paredes externas da pá 10 (isto é, a parede de superfície inferior 22 e a parede de superfície superior 24) e as paredes internas (aqui a terceira parede interna P3, a quarta parede interna P4, a quinta parede interna P5 e a sexta parede interna P6). Além disso, não conectar as paredes internas P3 e P4, por um lado, e as paredes internas P5 e P6, por outro lado, permite uma redução nas tensões em torno de suas respectivas junções com as paredes de superfície superior e inferior com relação a uma estrutura em que essas paredes seriam fundidas, duas em duas.
[0038] Cada uma das cavidades de superfície inferior e de superfície superior é, assim, adjacente a duas cavidades atravessantes e não é adjacente a uma outra cavidade de superfície inferior ou de superfície superior. O que se quer dizer por adjacente é que as cavidades consideradas têm pelo menos uma parede em comum.
[0039] Uma pá 10 que tem uma estrutura como mostrada na figura 2 é assim vantajosa, particularmente em que ela permite reduzir o gradiente térmico entre as diferentes paredes internas e externas da pá 10 e, assim, limitar a divergência de dilatação entre as paredes, o que é um fator importante para gerar forças durante a operação. Ademais, o fato de se alcançar circulação de ar entre as diferentes paredes internas, particularmente entre a primeira parede interna P1 e a segunda parede interna P2, por meio da segunda cavidade atravessante C4 permite controlar a temperatura dessas paredes internas e mantê-las dentro de uma faixa de temperatura para que os materiais considerados tenham propriedades mecânicas ideais. O mesmo é verdade para as outras paredes internas P3 a P6.
[0040] A direção de circulação do fluido nas diferentes cavidades da pá formando o sistema de resfriamento pode ser definida de acordo com várias configurações, a geometria das paredes internas P1 a P6 não sendo restritiva. A título de exemplo, uma configuração em que cada cavidade de superfície inferior é conectada de maneira fluida a pelo menos uma cavidade atravessante, e cada cavidade de superfície superior é conectada de maneira fluida a pelo menos uma cavidade atravessante, pode ser mencionada. Cada cavidade de superfície inferior e de superfície superior pode também ser conectada de maneira fluida a outra cavidade de superfície inferior ou de superfície superior. Todas ou parte das cavidades de superfície inferior, de superfície superior e atravessantes podem também ser conectadas às aberturas 30 providas na parede de superfície inferior 22 e/ou na parede de superfície superior 24 da pá 10.
[0041] Ademais, uma pá 10 compreendendo paredes internas P1 a P6 como descrita tem flexibilidade melhorada comparada com uma pá 10 que tem paredes internas estendendo-se linearmente desde a parede de superfície inferior 22 até a parede de superfície superior 24, tal como, por exemplo, o caso mostrado no pedido de patente EP 1741875. De fato, se uma pá 10 como mostrada nas figuras 2 e 3 for considerada, observa-se que ela compreende um número limitado de paredes transversais (isto é, paredes estendendo-se de maneira substancialmente linear entre a parede de superfície inferior 22 e a parede de superfície superior 24) em comparação com a pá mostrada no pedido de patente EP 1741875 e compreendendo um número equivalente de cavidades internas.
[0042] No exemplo mostrado na figura 3, a quinta parede interna P5 é eliminada, de modo que as cavidades C9 e C10 sejam consolidadas para formar uma única cavidade C12. Tal modalidade permite que se consiga o resfriamento direto da parede de superfície superior 24 adjacente à borda de fuga 20 enquanto ainda se retém uma estrutura mecanicamente flexível evitando-se formar uma parede transversal estendendo-se entre a parede de superfície inferior 22 e a parede de superfície superior 24 dentro da cavidade C12. Uma modalidade desse tipo é em particular adaptada para casos em que a temperatura do fluido na corrente em que a pá evolui tem uma grande divergência em comparação com o fluido de resfriamento que circula dentro da pá 10.
[0043] Nos exemplos mostrados nas figuras 2 e 3, a pá 10 compreende vigas de reforço estendendo-se dentro das cavidades atravessantes da pá 10, desde a raiz de pá 10 até sua parede divisória superior, tipicamente a parede transversal 26 definindo o fundo da banheira 28 da pá 10.
[0044] Nos exemplos mostrados nas figuras 2 e 3, a pá 10, assim, compreende duas vigas de reforço 50 e 60 dispostas respectivamente dentro da segunda cavidade atravessante C4 e da segunda cavidade atravessante C7.
[0045] Cada uma dessas vigas de reforço 50 e 60 estende-se desde a raiz de pá 10 até sua parede divisória superior e é disposta dentro de uma cavidade atravessante, enquanto permanece não conectada à parede de superfície inferior 22, à parede de superfície superior 24 e às paredes internas definindo as cavidades atravessantes.
[0046] Cada uma das vigas de reforço 50 e 60 é, assim, situada inteiramente em uma corrente de resfriamento da pá 10 e fica, portanto, na temperatura do ar que circula na corrente de resfriamento considerada e, assim, não é impactada diretamente pela temperatura da parede de superfície inferior 22 e da parede de superfície superior 24. A raiz de pá é, de fato, situada abaixo da corrente de ar e opera na temperatura do ar de resfriamento da pá 10.
[0047] A presença de tais vigas de reforço 50 e 60, assim, permite conter a força centrífuga sem gerar forças no plano ortorradial. Na medida em que as vigas de reforço 50 e 60 contêm a força centrífuga, as outras paredes da pá 10 podem ser afinadas, o que assim permite minimizar, até mesmo eliminar, o impacto das vigas de reforço sobre o peso da pá 10 e sobre o seu circuito de resfriamento.
[0048] As vigas de reforço 50 e 60 são tipicamente centralizadas em uma linha média da pá 10 de acordo com uma vista em seção na direção radial, como pode ser visto nas figuras 2 e 3, o que melhora a retomada da força centrífuga pelas vigas de reforço 50 e 60.
[0049] O número e posicionamento das vigas de reforço pode variar dependendo da geometria da pá 10 e de acordo com as condições em que ela é destinada a operar. Entende-se claramente, de fato, que as modalidades mostradas nas figuras 2 e 3, cada uma das quais compreende duas vigas de reforço, não são limitantes, e que a pá 10 pode incluir uma única viga de reforço, ou até mesmo 3, 4, 5, ou mais que 5 vigas de reforço dispostas em cavidades atravessantes distintas ou várias vigas de reforço que podem ser dispostas dentro da mesma cavidade atravessante.
[0050] As vigas de reforço podem ser sólidas ou ocas. Cada uma das figuras 2 e 3 mostra uma modalidade em que as vigas de reforço 50 e 60 são sólidas.
[0051] No caso em que as vigas de reforço são ocas, elas podem ter furos na forma de fendas e/ou orifícios, permitindo, assim, que a circulação de ar seja alcançada dentro das vigas de reforço, por exemplo, para definir uma corrente de fluido de resfriamento que precisa ser encaminhada a uma zona crítica da pá 10 na medida em que um fluxo dessa espécie é isolado termicamente com relação à parede de superfície inferior 22 e à parede de superfície superior 24.
[0052] As vigas de reforço tipicamente têm uma seção transversal circular, oval ou ovoide, sendo entendido que, no caso de uma pá 10 que tenha várias vigas de reforço, estas podem ter geometrias distintas. As vigas de reforço podem, ademais, ter uma seção transversal constante ou variável sobre a altura da viga 10.
[0053] Embora a presente invenção tenha sido descrita referindo-se a modalidades exemplificativas específicas, é claro que modificações e mudanças podem ser realizadas nesses exemplos sem se afastar do escopo geral da invenção como definido pelas reivindicações. Em particular, o número de circuitos de resfriamento e de cavidades compondo cada um desses circuitos não é limitado aos mostrados nesse exemplo. Consequentemente, a descrição e os desenhos precisam ser considerados em um sentido ilustrativo, e não restritivo.
[0054] É também claro que todas as características descritas com referência a um método são transponíveis, sozinhas ou em combinação, a um dispositivo e, inversamente, todas as características descritas com referência a um dispositivo são transponíveis, sozinhas ou em combinação, a um método.

Claims (6)

1. Pá de turbina aeronáutica (10) estendendo-se na direção radial desde uma raiz de pá (14) até uma parede divisória superior (26), a dita pá (10) compreendendo uma pluralidade de cavidades internas definindo pelo menos um circuito de resfriamento, cada uma de ditas cavidades internas sendo definida por paredes dentre paredes internas, uma parede de superfície inferior (22), uma parede de superfície superior (24), a raiz de pá (14) e a parede divisória superior (26), dita pá (10) compreendendo pelo menos uma primeira cavidade de superfície inferior (C2) e uma primeira cavidade de superfície superior (C3), cada uma adjacente a uma primeira cavidade atravessante (C1) e a uma segunda cavidade atravessante (C4), a primeira cavidade de superfície superior (C3) sendo adjacente à parede de superfície superior (24), a primeira cavidade de superfície inferior (C2) sendo adjacente à parede de superfície inferior (22), cada uma dentre as ditas primeira e segunda cavidades atravessantes (C1, C4) se estendendo desde a parede de superfície inferior (22) até a parede de superfície superior (24), aquela segunda cavidade atravessante (C4) compreendendo uma primeira parede interna (P1) estendendo-se desde a parede de superfície superior (24) até a primeira cavidade atravessante (C1), e uma segunda parede interna (P2) estendendo-se desde a parede de superfície inferior (22) até a primeira cavidade atravessante (C1), a dita primeira parede interna (P1) e a dita segunda parede interna (P2) não sendo conectadas, a dita pá (10) sendo caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma segunda cavidade de superfície inferior (C5), uma segunda cavidade de superfície superior (C6) e uma terceira cavidade atravessante (C7), em que a segunda cavidade atravessante (C4) compreende uma porção que se estende entre a primeira cavidade de superfície inferior (C2) e a primeira cavidade de superfície superior (C3), a segunda cavidade de superfície inferior (C5) é conectada de maneira fluida à primeira cavidade de superfície superior (C3), e a segunda cavidade de superfície superior (C6) é conectada de maneira fluida à terceira cavidade atravessante (C7), aquela terceira cavidade atravessante (C7) estende-se desde a parede de superfície inferior (22) até a parede de superfície superior (24), cada uma da segunda cavidade de superfície inferior (C5) e da segunda cavidade de superfície superior (C6) é adjacente à segunda cavidade atravessante (C4) e à terceira cavidade atravessante (C7), a segunda cavidade de superfície superior (C6) é adjacente à parede de superfície superior (24), a segunda cavidade de superfície inferior (C5) é adjacente à parede de superfície inferior (22) e em que a terceira cavidade atravessante (C7) compreende uma terceira parede interna (P3) estendendo-se desde a parede de superfície superior (24) até a segunda cavidade atravessante (C4), e uma quarta parede interna (P4) estendendo-se desde a parede de superfície inferior (22) até a segunda cavidade atravessante (C4), a dita terceira parede interna (P3) e a dita quarta parede interna (P4) não sendo conectadas.
2. Pá (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira cavidade de superfície inferior (C2) é conectada de maneira fluida à primeira cavidade atravessante (C1), e a primeira cavidade de superfície superior (C3) é conectada de maneira fluida à segunda cavidade atravessante (C4).
3. Pá (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a terceira cavidade atravessante (C7) compreende uma porção que se estende entre a segunda cavidade de superfície inferior (C5) e a segunda cavidade de superfície superior (C6).
4. Pá (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende uma terceira cavidade de superfície inferior (C8), uma terceira cavidade de superfície superior (C9) e uma quarta cavidade atravessante (C10), em que a quarta cavidade atravessante (C10) estende-se desde a parede de superfície inferior (22) até a parede de superfície superior (24), cada uma da terceira cavidade de superfície inferior (C8) e da terceira cavidade de superfície superior (C9) é adjacente à terceira cavidade atravessante (C7) e à quarta cavidade atravessante (C10), a terceira cavidade de superfície superior (C9) é adjacente à parede de superfície superior (24), a terceira cavidade de superfície inferior (C8) é adjacente à parede de superfície inferior (22), e em que a terceira cavidade atravessante (C7) compreende uma quinta parede interna (P5) estendendo-se desde a parede de superfície superior (24) até a quarta cavidade atravessante (C10), e uma sexta parede interna (P6) estendendo-se desde a parede de superfície inferior (22) até a quarta cavidade atravessante (C10), a dita quinta parede interna (P5) e a dita sexta parede interna (P6) não sendo conectadas.
5. Pá (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das cavidades atravessantes (C4, C7) compreende pelo menos uma viga de reforço (50, 60) disposta dentro de uma de ditas cavidades atravessantes (C4, C7), e conectando a raiz de pá (14) à parede divisória superior (26), a viga de reforço (50, 60) não sendo conectada às paredes internas, à parede de superfície inferior (22) e à parede de superfície superior (24).
6. Turbina a gás, caracterizada pelo fato de que inclui pás (10) como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
BR112019021217-5A 2017-04-10 2018-04-10 Pá de turbina aeronáutica, e, turbina a gás BR112019021217B1 (pt)

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