ES2277036T3 - Procedimientos y aparatos para refrigerar conjuntos de toberas en motores de turbina de gas. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para fabricar una tobera (51) para un motor (10) de turbina de gas, incluyendo la tobera un perfil de ala (52), comprendiendo dicho procedimiento: formar el perfil de ala para incluir un lado de succión (60) y un lado de presión (62) conectados en un borde de ataque (64) y un borde de salida (66) de tal modo que quedan definidos una cavidad de refrigeración (82) y un circuito de refrigeración (80) dentro del perfil de ala, en el cual el lado de succión y el lado de presión se extienden radialmente entre una punta (72) y una raíz (70); formar dentro del perfil de ala una pluralidad de ranuras de refrigeración (96) que se extienden desde el circuito de refrigeración hacia el borde de salida del perfil de ala; caracterizado por formar dentro del circuito de refrigeración un álabe de control (110) que se extiende aguas arriba de las ranuras de refrigeración para facilitar la reducción del área de una sección transversal del circuito de refrigeración para mantener sustancialmente constante la efectividad de refrigeración dentro del circuito de refrigeración.
Description
Procedimientos y aparatos para refrigerar
conjuntos de toberas en motores de turbina de gas.
Esta invención está relacionada generalmente con
circuitos de refrigeración de motores de turbina de gas y, más
particularmente, con procedimientos y aparatos para refrigerar
conjuntos de toberas de motores de turbina de gas.
Los motores de turbina de gas incluyen unos
combustores, que queman mezclas de combustible y aire, que después
son canalizadas a través de un conjunto de toberas de turbina hacia
una turbina. Al menos algunos conjuntos conocidos de toberas de
turbina incluyen una pluralidad de toberas dispuestas
circunferencialmente dentro del motor aguas abajo de los
conductores. Cada tobera incluye un álabe hueco con perfil de ala
que se extiende entre unas plataformas de banda interior y exterior
formadas integralmente con el mismo. Las toberas son refrigeradas
por una combinación de refrigeración convectiva interna y
refrigeración por película lateral de gas.
A cada ala hueca se le suministra aire de
refrigeración a través de una cavidad definida internamente que
está limitada por un par de paredes laterales conectadas. La
refrigeración de los componentes del motor, tales como los
componentes de la turbina de alta presión, es necesaria debido a las
limitaciones de los esfuerzos térmicos de los materiales utilizados
en la construcción de tales componentes. Típicamente, se extrae aire
de refrigeración por una salida del compresor y se usa el aire de
refrigeración para refrigerar, por ejemplo, las toberas de la
turbina. Al menos algunas toberas de turbina conocidas incluyen unos
circuitos de refrigeración dentro de la cavidad que definen unos
caminos de flujo para canalizar un flujo de aire de refrigeración a
través de la cavidad para refrigerar el ala antes de que el flujo de
aire sea descargado aguas abajo a través de unas ranuras del borde
de salida definidas dentro del álabe.
Dentro de al menos algunas cavidades de alas
conocidas, está definido un camino o canal en forma helicoidal que
tiene múltiples pasos en la cámara. En los circuitos de flujo por
canal, el coeficiente de transferencia térmica del refrigerante que
fluye a través de un canal es función de la velocidad local del
flujo en el circuito. Debido a que la distribución de temperatura
en el metal de un ala de álabe típica es tal que el borde de salida
está significativamente más caliente que el resto del ala, al menos
algunas alas conocidas usan promotores de turbulencia tales como
clavijas y otros dispositivos de corrugación para aumentar el
coeficiente de transferencia térmica del refrigerante que fluye a
través del canal. Sin embargo, dentro de los circuitos de flujo por
canal, a medida que una parte del flujo de aire es canalizado hacia
atrás a través de las ranuras del borde de salida, véase por
ejemplo el documento US 4604031, puede formarse una región de bajo
coeficiente de transferencia térmica cerca del final del camino de
refrigeración. Para facilitar la refrigeración en tales regiones, al
menos algunas alas conocidas usan refrigeración por película local.
Sin embargo, en aplicaciones avanzadas, en las cuales el motor
puede funcionar en unas condiciones extremas de carga térmica, una
región de baja refrigeración al final de un circuito de
refrigeración puede no ser resuelta por refrigeración por película
local, y como consecuencia, puede limitar el margen de
funcionamiento y las aplicaciones aceptables del
motor.
motor.
En un aspecto de la invención, se proporciona un
procedimiento para fabricar una tobera para un motor de turbina de
gas. La tobera incluye un perfil de ala, y el procedimiento incluye
formar el perfil de ala para incluir un lado de succión y un lado
de presión conectados en un borde de ataque y un borde de salida de
tal modo que queden definidos dentro del perfil de ala una cavidad
de refrigeración y un circuito de refrigeración, en la cual el lado
de succión y el lado de presión se extienden radialmente entre una
punta y una raíz. El procedimiento incluye también formar dentro
del perfil de ala una pluralidad de ranuras de refrigeración que se
extienden desde el circuito de refrigeración hacia el borde de
salida del perfil de ala, y formar un álabe de control dentro del
circuito de refrigeración para facilitar el mantenimiento de una
efectividad de refrigeración sustancialmente constante dentro del
circuito de refrigeración.
En otro aspecto, se proporciona una tobera de
turbina para un motor de turbina de gas. La tobera incluye un álabe
con perfil de ala que incluye una primera pared, una segunda pared,
una pluralidad de ranuras de refrigeración del borde de salida, y
un circuito de refrigeración que se extiende entre la primera y la
segunda pared. El circuito de refrigeración está aguas arriba de
las ranuras de refrigeración del borde de salida para canalizar el
aire de refrigeración hacia las ranuras de refrigeración del borde
de salida. El circuito de refrigeración incluye al menos un álabe
de control que se extiende entre la primera y la segunda pared. El
álabe de control es arqueado y se extiende aguas arriba de las
ranuras de refrigeración del borde de salida para mantener una
efectividad de refrigeración sustancialmente constante dentro de
dicho circuito de refrigeración.
En un aspecto adicional de la invención, se
proporciona un perfil de ala para una tobera de motor de turbina de
gas. El perfil de ala incluye una raíz, una punta, un circuito de
refrigeración, una pluralidad de ranuras de refrigeración del borde
de salida, y una pared lateral convexa y una pared lateral cóncava
que están conectadas por el borde de salida. La pluralidad de
ranuras de refrigeración del borde de salida se extiende desde el
circuito de refrigeración hacia el borde de salida del perfil de
ala. Cada pared lateral se extiende entre la raíz y la punta. El
circuito de refrigeración está definido entre las paredes laterales
e incluye una pluralidad de clavijas y un álabe de control. La
pluralidad de clavijas y el álabe de control se extienden entre las
paredes laterales y definen un camino de flujo para canalizar aire
de refrigeración a través del circuito de refrigeración hasta que
penetre en las ranuras de refrigeración del borde de salida. El
alabe de control está configurado para facilitar el mantenimiento
de una efectividad de refrigeración sustancialmente constante
dentro del circuito de refrigeración.
Se describirá a continuación una realización de
la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales:
la Figura 1 es una ilustración esquemática de un
motor de turbina de gas;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de un
conjunto de tobera de turbina que puede usarse con el motor de
turbina de gas representado en la Figura 1;
la Figura 3 es una vista esquemática ampliada y
en sección transversal de un circuito de refrigeración que puede
usarse con la tobera de turbina representada en la Figura 2; y
la Figura 4 es un diagrama de bloques
esquemático y ejemplar de una cavidad de refrigeración que incluye
un circuito de refrigeración que puede ser usado con el conjunto de
tobera de turbina representado en la Figura 2.
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un
motor 10 de turbina de gas que incluye un conjunto ventilador 12,
un compresor 14 de alta presión, y un combustor 16. El motor 10
incluye también una turbina 18 de alta presión y una turbina 20 de
baja presión. El motor 10 tiene un lado 28 de aspiración o de aguas
arriba y un lado 30 de escape o de aguas abajo. En una realización,
el motor 10 es un motor CF6-80 comercializado por
General Electric Aircraft Engines, Cincinnati, Ohio.
En funcionamiento, el aire fluye a través del
conjunto ventilador 12 y se suministra aire comprimido al compresor
14 de alta presión. El aire altamente comprimido es entregado al
combustor 16. El flujo de aire procedente del combustor 16 se
descarga a través de un conjunto de toberas de turbina (no
representado en la Figura 1) que incluye una pluralidad de toberas
(no representadas en la Figura 1) y se usa para accionar las
turbinas 18 y 20. La turbina 20, a su vez, acciona el conjunto de
ventilador 12, y la turbina 18 acciona el compresor 14 de alta
potencia.
La Figura 2 es una vista en perspectiva del
conjunto 50 de toberas de turbina que puede usarse con un motor de
turbina de gas, tal como el motor 10 (representado en la Figura 1).
El conjunto 50 de toberas incluye una pluralidad de toberas 51 que
se extienden circunferencialmente dentro del motor 10. Cada tobera
51 incluye un álabe 52 con perfil de ala que se extiende entre una
banda o plataforma 54 radialmente exterior y una banda o plataforma
56 radialmente interior. Más específicamente, en la realización
ejemplar, cada banda 54 y 56 está formada integralmente con cada
álabe con perfil de ala.
Cada álabe 52 con perfil de ala incluye una
primera pared lateral 60 y una segunda pared lateral 62. La primera
pared lateral 60 es convexa y define un lado de succión del álabe 52
con perfil de ala, y la segunda pared lateral 62 es cóncava y
define un lado de presión del álabe 52 con perfil de ala. Las
paredes laterales 60 y 62 se unen en un borde de ataque 64 y en un
borde de salida 66, axialmente separados, del álabe 52 con perfil
de ala.
La primera y la segunda pared lateral 60 y 62,
respectivamente, se extienden longitudinalmente, o radialmente
hacia fuera, abarcando desde la banda 56 radialmente interior hasta
la banda 54 radialmente exterior. Una raíz 70 del álabe con perfil
de ala está definida como adyacente a la banda interior 56, y una
punta 72 del álabe con perfil de ala está definida como adyacente a
la banda exterior 54. Adicionalmente, la primera y la segunda pared
lateral 60 y 62, respectivamente, definen una cavidad de
refrigeración (no representada en la Figura 2) dentro del álabe 52
con perfil de ala. Más específicamente, la cavidad de refrigeración
está rodeada por una superficie interior (no representada) de cada
respectiva pared lateral 60 y 62.
La Figura 3 es una vista en sección transversal
esquemática y ampliada de un circuito de refrigeración 80 que puede
usarse con el conjunto 50 de toberas de turbina. La Figura 4 es un
diagrama de conjunto esquemático y ejemplar de una cavidad de
refrigeración 82 que incluye el circuito de refrigeración 80. La
cavidad de refrigeración 82 de cada álabe está definida por una
superficie interior (no representada) de cada álabe 52. La cavidad
de refrigeración 82 incluye una pluralidad de paredes internas 84
que dividen la cavidad de refrigeración 82 en una pluralidad de
cámaras de refrigeración 86. La geometría de las cámaras 86 y su
interrelación con las paredes 84 varía según el uso previsto para
el álabe 52. Más específicamente, en la realización ejemplar cada
álabe 52 incluye una cámara de refrigeración delantera 90, y una
cámara de refrigeración trasera 92, y al menos una cámara de
refrigeración intermedia 94. Las cámaras 90, 92 y 94 están rodeadas
por la primera y la segunda pared lateral 60 y 62, respectivamente,
del perfil de ala (representadas en la Figura 2).
En la realización ejemplar, la cámara de
refrigeración delantera 90 se extiende longitudinalmente o
radialmente a través del álabe 52 hasta la punta 72 del ala, y está
rodeada por la primera y la segunda pared lateral 60 y 62 del ala,
y por el borde de ataque 64 del perfil de ala. La cámara de
refrigeración intermedia 94 está entre la cámara de refrigeración
delantera 90 y la cámara de refrigeración trasera 92. En una
realización, las cámaras 90, 92 y 94 están en comunicación fluídica
y forman un conducto de refrigeración helicoidal que se extiende a
través del álabe 52, de manera que el fluido de refrigeración
principal suministrado desde la cámara de refrigeración intermedia
94 entra en la cámara de refrigeración trasera 92 adyacente a la
punta 72 del álabe con perfil de ala.
La cámara de refrigeración trasera 92 se
extiende longitudinalmente o radialmente a través del álabe 52, y
está rodeada por la primera y la segunda pared lateral 60 y 62 del
perfil de ala, respectivamente, y por el borde de salida 66 del
perfil de ala. El circuito de refrigeración 80 está definido dentro
de la cámara de refrigeración trasera 92 y está aguas arriba de una
disposición de ranuras de refrigeración 96 del borde de salida, de
manera que el fluido de refrigeración descargado por el circuito de
refrigeración 80 sale del álabe 52 a través de las ranuras de
refrigeración 96 del borde de salida. Más específicamente, el fluido
de refrigeración principal es dirigido radialmente a través de la
cámara 92 hasta el circuito de refrigeración 80 antes de que el
fluido sea canalizado a través de las ranuras de refrigeración 96
del borde de salida.
Un camino de flujo a través del circuito de
refrigeración 80 está definido por un banco 100 de clavijas que
incluye una pluralidad de clavijas 102 y una pluralidad de
turbuladores 106 incluidos dentro del circuito de refrigeración 80.
Las clavijas 102 se extienden entre las paredes laterales 60 y 62
para facilitar el aumento de la efectividad de refrigeración dentro
del álabe 52 con perfil de ala. Los turbuladores 106 se extienden
parcialmente entre las paredes 60 y 62, y están separados
radialmente, de manera que se definan entre los mismos un camino de
flujo tortuoso. Los turbuladores 106 guían una parte del fluido de
refrigeración que pasa a través de los mismos y a través de las
ranuras de refrigeración 96 del borde de salida y canalizan
radialmente el fluido de refrigeración restante a través del
circuito de refrigeración 80. Las clavijas 102 y los turbuladores
106 inducen una turbidez en el fluido de refrigeración que fluye por
ellos para facilitar el aumento de la efectividad de refrigeración
del circuito de refrigeración 80.
El circuito de refrigeración 80 incluye también
un álabe de control 110 que se extiende aguas arriba de las ranuras
96 del borde de salida. Más específicamente, el álabe de control 110
es arqueado y se extiende desde las ranuras 96 del borde de salida,
parcialmente a través de la cámara 92, hasta la raíz 70 del álabe
con perfil de ala, de manera que se define un conducto 112 entre un
extremo 114 del álabe de control 110 y la raíz 70. El álabe de
control 110 se extiende entre las paredes laterales 60 y 62 para
facilitar la mejora estructural de la tobera 51, y facilita así la
reducción de los esfuerzos por pandeo en el álabe 52 con perfil de
ala cuando se usa con motores de alta presión avanzados.
Una pluralidad de aberturas 120 para película de
refrigeración están situadas inmediatamente aguas arriba del álabe
de control 110 a lo largo de un lado 122 del borde de ataque del
álabe de control 110. Las aberturas 120 reciben el fluido de
refrigeración desde el álabe de control 110 situado aguas arriba y
descargan el fluido aguas abajo del álabe de control 110 entre el
álabe de control 110 y las ranuras 96 del borde de salida.
El circuito de control 80 incluye también un par
de aberturas 126 de flujo de refrigeración secundaria o de
realimentación. Más específicamente, una primera abertura secundaria
130 está situada aproximadamente a medio camino del circuito de
refrigeración 80. El flujo de fluido realimentado o de refrigeración
secundaria introducido a través de la abertura 130 es dirigido al
interior del circuito 80 hacia las ranuras de refrigeración 96 del
borde de salida. Una segunda abertura 134 de refrigeración
secundaria está situada adyacente al álabe 52 con perfil de ala, de
manera que el flujo de fluido de refrigeración introducido a través
de la abertura 134 se dirija al interior del circuito 80 hacia las
ranuras de refrigeración 96 del borde de salida y a través del
conducto 112. Adicionalmente, debido a que el álabe de control 110
se extiende parcialmente a través de la cámara 92 hacia la cámara
de refrigeración intermedia 94, se reduce el área de la sección
transversal del camino de flujo dentro del circuito de
refrigeración 80, lo cual facilita el mantenimiento de una velocidad
del fluido de refrigeración que fluye a través del alabe de control
110.
En funcionamiento, se suministra fluido de
refrigeración a la cavidad de refrigeración 82 de cada álabe con
perfil de ala. En una realización, la cavidad de refrigeración 82 de
la tobera recibe el aire de refrigeración descargado por un
compresor, tal como el compresor 14 (representado en la Figura 1).
El fluido de refrigeración es canalizado a través de las cámaras 90
y 94 hasta introducirlo en la cámara 92 y el circuito de
refrigeración 80. Mientras el fluido de refrigeración fluye a
través del banco 100 de clavijas, una parte del fluido de
refrigeración es dirigido hacia atrás por las clavijas 102 y los
turbuladores 106 a través de las ranuras de refrigeración 96 del
borde de salida. Más específicamente, a medida que las clavijas 102
y los turbuladores 106 dirigen el fluido de refrigeración hacia
atrás, el restante fluido de refrigeración es dirigido radialmente
a través del circuito de refrigeración 80 a velocidad y presión
reducidas.
Para mejorar la efectividad de refrigeración del
circuito 80 y facilitar la miminización de los efectos de la
reducción de velocidad y presión del fluido, se suministra al
circuito de refrigeración 80, a través de la primera abertura
secundaria 130, un fluido de refrigeración adicional, conocido como
fluido de refrigeración secundaria o de realimentación. La abertura
130 ayuda a rellenar el circuito de refrigeración 80 con el fluido
de refrigeración que ha sido dirigido a través de las ranuras de
refrigeración 96 del borde de salida. En una realización, el fluido
de refrigeración realimentado es conducido desde la cámara 94.
Aguas abajo de la abertura 130, el álabe de
control 110 facilita el mantenimiento de la velocidad y la presión
del flujo de fluido de refrigeración dentro del circuito 80. Más
específicamente, la forma arqueada del álabe de control 110
disminuye el área de la sección transversal del camino del flujo
entre el álabe 110 y la cámara 94, lo cual facilita el
mantenimiento de una velocidad del flujo del fluido de refrigeración
entre el álabe 110 y la cámara 94. Adicionalmente, la forma
arqueada del álabe de control 110 facilita el desplazamiento hacia
atrás de una región 140 de baja presión interna del álabe 52 hasta
una posición situada inmediatamente aguas abajo del álabe 110, y
entre el álabe 110 y las ranuras 96. Más específicamente, al
desplazarse hacia atrás el área 140 de baja presión hacia las
ranuras 96, se facilita el aumento del margen del flujo de retroceso
dentro del álabe 52 en comparación con otros álabes de toberas
conocidos. El fluido de refrigeración es canalizado a través de las
aberturas 120 de refrigeración por película para facilitar la
refrigeración del área 140 de baja presión y para facilitar la
refrigeración de las ranuras 96 del borde de salida. A medida que se
dirige una parte del fluido de refrigeración a través de las
aberturas de refrigeración 120 y hacia atrás a través de las
ranuras 96 del borde de salida, se reduce la velocidad y la presión
del restante fluido de refrigeración dirigido radialmente hacia la
raíz 70 del álabe con perfil de ala de la tobera.
Para ayudar a minimizar los efectos de la
reducción de velocidad y presión del fluido que se dirige hacia un
extremo del circuito de refrigeración 80, se suministra al circuito
de refrigeración 80, a través de la segunda abertura secundaria
134, un fluido de refrigeración adicional, conocido como fluido de
refrigeración secundaria o de realimentación. La abertura 134 ayuda
a rellenar el circuito de refrigeración 80 con el fluido de
refrigeración que había sido dirigido a través de las ranuras de
refrigeración 96 del borde de salida. En una realización, el fluido
de refrigeración de realimentación es conducido desde la cámara 94 a
través de la abertura 134. Más específicamente, el fluido de
refrigeración adicional suministrado al circuito 80 a través de la
abertura 134 facilita el aumento de la velocidad y presión del
fluido de refrigeración que fluye alrededor del álabe de control
110 para mejorar la refrigeración de las restantes ranuras de
refrigeración 96 del borde de salida. Mas específicamente, la
combinación de álabe de control 110 y refrigerante de realimentación
dirigido a través de las aberturas 130 y 134 ayuda a proporcionar
una refrigeración de tobera equilibrada dentro del alabe 52 con
perfil de ala de la tobera.
Los álabes 52 con perfil de ala se fabrican
fundiendo un núcleo (no representado). El núcleo se fabrica
inyectando una lechada de cerámica líquida y grafito en un molde de
núcleo (no representado), y calentando la lechada para formar un
núcleo de perfil de ala cerámico y macizo. El núcleo del perfil de
ala se cuelga en un molde del perfil de ala (no representado) y se
inyecta cera caliente en el molde del álabe con perfil de ala para
rodear el núcleo cerámico del perfil de ala. La cera caliente se
solidifica y forma un álabe de cera con perfil de ala con el núcleo
cerámico colgado en el álabe con perfil de ala.
A continuación se introduce en el molde del
álabe con perfil de ala el álabe de cera con perfil de ala y se
inyecta metal fundido en el molde. El metal fundido derrite el álabe
en perfil de ala de cera, toma el lugar del mismo, y forma un álabe
metálico con perfil de ala permaneciendo en su lugar el núcleo
cerámico. A continuación se enfría el álabe con perfil de ala, y se
retira el núcleo cerámico. Dado que las toberas 51 pueden fabricarse
en un proceso de fusión a la cera perdida, los costes de
fabricación asociados a las toberas 51 son reducidos en comparación
con otras toberas conocidas.
La tobera de turbina anteriormente descrita
incluye una configuración de circuito de refrigeración que permite
alargar la vida útil de la tobera de turbina. Cada álabe con perfil
de ala de la tobera incluye una pluralidad de clavijas, al menos un
turbulador, y un álabe de control. Adicionalmente, el circuito de
refrigeración también incluye al menos una abertura para recibir a
su través el fluido de refrigeración realimentado. La combinación
del turbulador y las aberturas de realimentación facilita una
efectividad de refrigeración mejorada y equilibrada dentro de cada
conjunto de tobera. Como consecuencia, la configuración del circuito
de refrigeración de las toberas permite alargar la vida útil de las
toberas de manera económica y fiable.
Claims (10)
1. Un procedimiento para fabricar una tobera
(51) para un motor (10) de turbina de gas, incluyendo la tobera un
perfil de ala (52), comprendiendo dicho procedimiento:
formar el perfil de ala para incluir un lado de
succión (60) y un lado de presión (62) conectados en un borde de
ataque (64) y un borde de salida (66) de tal modo que quedan
definidos una cavidad de refrigeración (82) y un circuito de
refrigeración (80) dentro del perfil de ala, en el cual el lado de
succión y el lado de presión se extienden radialmente entre una
punta (72) y una raíz (70);
formar dentro del perfil de ala una pluralidad
de ranuras de refrigeración (96) que se extienden desde el circuito
de refrigeración hacia el borde de salida del perfil de ala;
caracterizado por formar dentro del circuito de
refrigeración un álabe de control (110) que se extiende aguas arriba
de las ranuras de refrigeración para facilitar la reducción del
área de una sección transversal del circuito de refrigeración para
mantener sustancialmente constante la efectividad de refrigeración
dentro del circuito de refrigeración.
2. Una tobera (51) de turbina para un motor (10)
de turbina de gas, comprendiendo dicha tobera un álabe (52) con
perfil de ala que comprende una primera pared (60), una segunda
pared (62), una pluralidad de ranuras de refrigeración (96) del
borde de salida, y un circuito de refrigeración (20) que se extiende
entre dichas primera y segunda pared, estando dicho circuito de
refrigeración aguas arriba de dichas ranuras de refrigeración del
borde de salida para canalizar el aire de refrigeración hacia dichas
ranuras de refrigeración del borde de salida, comprendiendo dicho
circuito de refrigeración al menos un álabe de control (110) que se
extiende entre dichas primera y segunda pared caracterizada
porque dicho álabe de control se extiende aguas arriba de dichas
ranuras de refrigeración del borde de salida y reduce el área de una
sección transversal de dicho circuito de refrigeración para
mantener una efectividad de refrigeración sustancialmente constante
dentro de dicho circuito de refrigeración.
3. Una tobera (51) de turbina según la
reivindicación 2 en la cual dicha tobera comprende adicionalmente
una raíz (70) y una punta (72), extendiéndose radialmente dichas
paredes primera y segunda (60, 62) entre dicha raíz y dicha punta,
dicho álabe de control (110) es arqueado y se extiende aguas arriba
de dichas ranuras de refrigeración (96) del borde de salida hacia
dicha raíz de la tobera.
4. Una tobera (51) de turbina según la
reivindicación 2 comprendiendo adicionalmente una pluralidad de
orificios (120) de refrigeración por película aguas arriba de dicho
álabe de control (110).
5. Una tobera (51) de turbina según la
reivindicación 2 en la cual dicha tobera comprende adicionalmente
una cavidad de refrigeración, al menos una cámara de refrigeración
(86) definida entre dichas paredes primera y segunda (60, 62),
estando dicha al menos una cámara de refrigeración aguas arriba de
dicho circuito de refrigeración (80), dicho circuito de
refrigeración comprende adicionalmente una entrada y una salida,
estando dicha entrada aguas arriba de dicho alabe de control (110)
y en comunicación fluídica con dicha cavidad de refrigeración
(82).
6. Una tobera (51) de turbina según la
reivindicación 2 en la cual dicho circuito de refrigeración (80)
comprende adicionalmente una pluralidad de clavijas (102) extendidas
entre dichas paredes primera y segunda (60, 62) de la tobera,
estando dicho álabe de control (110) configurado para facilitar el
control del margen del flujo de retroceso dentro de dicha
tobera.
7. Un perfil de ala (52) para una tobera (51) de
motor de turbina de gas, comprendiendo dicho perfil de ala una raíz
(70), una punta (72), un circuito de refrigeración (80), una
pluralidad de ranuras de refrigeración (96) del borde de salida,
una pared lateral convexa (60) y una pared lateral cóncava (62)
conectadas en un borde de salida (66), extendiéndose dicha
pluralidad de ranuras de refrigeración del borde de salida desde
dicho circuito de refrigeración hacia dicho borde de salida del
perfil de ala, extendiéndose cada pared lateral citada entre dichas
raíz y punta, estando dicho circuito de refrigeración definido entre
dichas paredes laterales y comprendiendo una pluralidad de clavijas
(102) y un álabe de control (110), extendiéndose dicha pluralidad
de clavijas y dicho álabe de control entre dichas paredes laterales
y definiendo un camino de flujo para canalizar aire de
refrigeración a través de dicho circuito de refrigeración hasta que
penetre en dichas ranuras de refrigeración del borde de salida,
caracterizado porque dicho alabe de control se extiende aguas
arriba de dichas ranuras de refrigeración del borde de salida de
manera que el área de una sección transversal de dicho circuito de
refrigeración es reducida por dicho álabe de control para facilitar
el mantenimiento de una efectividad de refrigeración
sustancialmente constante dentro de dicho circuito de
refrigeración.
8. Un perfil de ala (52) según la reivindicación
7 en el cual dicho álabe de control (110) es arqueado y se extiende
aguas arriba de dichas ranuras de refrigeración (96) del borde de
salida hacia dicha raíz (70) de la tobera, estando dicho álabe de
control configurado adicionalmente para facilitar el control del
margen del flujo de retroceso dentro de dicha tobera (51).
9. Un perfil de ala (52) según la reivindicación
8 en el cual dicho circuito de refrigeración (80) comprende
adicionalmente una pluralidad de orificios (120) de refrigeración
por película aguas arriba de dicho álabe de control (110).
10. Un perfil de ala (52) según la
reivindicación 8 en el cual dicho circuito de refrigeración (80)
comprende adicionalmente una entrada de flujo de refrigeración
principal que introduce un flujo de refrigeración en dicho circuito
de refrigeración en una ubicación situada aguas arriba de dicha
pluralidad de clavijas y dicho álabe de control.
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