FR2682716A1 - Dispositif de transfert de flux d'air de refroidissement dans un moteur a turbine a gaz. - Google Patents
Dispositif de transfert de flux d'air de refroidissement dans un moteur a turbine a gaz. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2682716A1 FR2682716A1 FR9212478A FR9212478A FR2682716A1 FR 2682716 A1 FR2682716 A1 FR 2682716A1 FR 9212478 A FR9212478 A FR 9212478A FR 9212478 A FR9212478 A FR 9212478A FR 2682716 A1 FR2682716 A1 FR 2682716A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- flow
- cooling air
- rotor
- passage
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
- F01D5/082—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades on the side of the rotor disc
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Le dispositif (12) de la présente invention comprend un moyen pour transférer un flux d'air depuis un élément statique jusqu'à un rotor (22) de telle sorte que l'extrémité du flux de sortie soit sensiblement parallèle à un plan de sortie perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor et sensiblement tangentiel à la direction de rotation de ce dernier. Dans le mode de réalisation préféré, l'appareil (12) assure un écoulement d'air de refroidissement entre un compresseur fixe (16) et un rotor (22) de la turbine comportant une admission comprenant des trous ou passages d'écoulement d'air de refroidissement formant un angle aigu avec la direction de rotation du rotor. Les passages comprennent une partie cylindrique menant jusqu'à une sortie évasée vers l'aval sous la forme d'un canal ouvert qui comporte une paroi arrière ayant une partie courbée de manière à être parallèle au plan de sortie de l'admission à l'extrémité du canal.
Description
"Dispositif de transfert de flux d'air de refroidissement dans un moteur à
turbine à qaz" La présente invention concerne le refroidissement des ailettes et du disque d'une turbine d'un moteur à turbine à gaz et elle a trait, en particulier, à des admissions
utilisées pour injecter tangentiellei'ient de l'air de refroi-
dissement depuis une partie statique du moteur jusqu'à une
partie du rotor du moteur.
Le rendement des moteurs à turbine à gaz et la consommation spécifique de carburant sont considérablement
améliorés lorsque l'on utilise dans la turbine des écoule-
ments de fluides sous haute température Pour fonctionner à des températures de turbine élevée, on conçoit les rotors de turbine et leurs ailettes de manière à utiliser l'air de refroidissement recueilli et transféré à partir de parties statiques du moteur Pour transférer de façon efficace l'air de refroidissement, on a conçu des a&dlissions à écoulement tangentiel de l'air de refroidissement, habituellement sous la forme d'un arrangement, disposé circonférentiellement, de tuyères utilisées pour accélérer et faire tourner le flux de refroidissement afin d'injecter tangentiellement ce flux de refroidissement dans les rotors à une vitesse et suivant une
direction de rotation, c'est-à-dire tangentielle, sensible-
ment identiques à celles du rotor.
On peut trouver un exemple d'une telle admission dans le brevet US n'4 882 902 qui est cité ici à titre de référence Le dispositif décrit dans ce brevet comprend des aubes s'étendant radialement et courbées circonférentielle- ment, ces aubes formant entre elles des passages d'écoulement d'air de refroidissement du type tuyère pour accélérer et faire tourner le flux de refroidissement Des tuyères de
moyen d'admission ayant des sections transversales circulai-
res sont décrites dans le brevet US N 04 425 079 ainsi que
dans le brevet US N O 3 980 411.
Les admissions de la technique antérieure injectent tout le flux d'air de refroidissement dans une direction qui est tangentielle à la direction de rotation du rotor en fonctionnement, mais le vecteur vitesse de l'écoulement comprend aussi une composante axiale qui provoque des pertes de flux ou d'écoulement au point de transfert et plus
particulièrement le long du bord du trou de sortie.
La répartition de vitesse dc f Lux accéléré produit un écoulement sensiblement analogue à un jet à partir de chacune des tuyères de l'admission en créant une série
annulaire de ces jets Une séparation du flux de refroidis-
sement peut se produire entre les jets avec pour conséquence
des pertes élevées d'écoulement et une diminution du rende-
ment du moteur.
Le problème que pose la séparation du flux drair
dans les admissions de la technique antérieure est particu-
lièrement crucial dans le cas des admissions dont les hauteurs s'étendant radialement sont faibles, telles que mesurées à partir de l'axe du moteur De telles conceptions sont très utiles dans les moteurs à travers les admissions desquels les débits massiques d'air de refroidissement sont faibles Les trous ou passages cylindriques d'écoulement d'air de refroidissement constituent un moyen très efficace du point de vue aérodynamique pour une injection tangentielle de l'air de refroidissement dans le rotor, mais, les passages d'écoulement d'air cylindriques, du fait de leurs jets bien formés et discrets, produisent, entre les jets d'injection d'air de refroidissement, des régions d'écoulement séparées indésirables comme expliqué ci-dessus. La présente invention fournit un procédé pour l'injection tangentielle d'air de refroidissement dans le
rotor, efficace du point de vue aérodynamique, par utilisa-
tion d'un trou cylindrique efficace tout en évitant des régions d'écoulement séparées entre les jets d'injection
d'air de refroidissement.
La présente invention fournit une admission pour écoulement d'air de refroidissement qui est efficace du point de vue aérodynamique et qui est disposée d'une façon générale annulairement autour d'un axe qui coïncide avec l'axe du
moteur à turbine à gaz dans le mode de réalisation préféré.
L'admission de la présente invention permet d'obtenir un passage d'air de refroidissement comportant une partie cylindrique et une sortie s'évasant vers le bas de manière à constituer un moyen pour effectuer un éÉcoulement annulaire continu d'air de refroidissement en travers du plan de sortie de l'admission au lieu d'une série d'écoulements de sortie présentant des profils de vitesse analogues à des jets discrets avec, entre ces profils, des régions d'écoulement
séparées.
Le mode de réalisation préféré de la présente
invention met en jeu une pluralité, disposée circonférentiel-
lement, de passages d'écoulement d'air de refroidissement,
ces passages comprenant une partie cylindrique de refroidis-
sement aboutissant à une sortie évasé; se présentant sous la forme d'un canal ouvert ayant une hauteur sensiblement égale au diamètre de la partie cylindrique et formant la sortie du passage d'écoulement d'air de refroidissement d'admission La sortie est formée le long d'une surface de sortie plane annulaire, plate d'une façon générale, de l'admission, le plan et sa surface étant orientés perpendiculairement à l'axe
de l'admission définissant le plan de sortie de l'admission.
Le passage cylindrique d'écoulement d'air de refroidissement défini autour de l'axe du trou fait un angle nettement aigu avec ce plan de sortie et est sensiblement tangentiel à la direction de rotation du rotor du moteur Les passages d'écoulement d'air de refroidissement comprennent, de préférence, dans une disposition mutuelle d'écoulement en série, une entrée évasée, une partie conique pour accélérer le flux de refroidissement, et une partie cylindrique disposée autour de l'axe du trou afin d'assurer une bonne définition d'écoulement La partie cylindrique aboutit à une partie formant un canal ouvert qui coupe le plan de sortie et
comprend une partie de transition dont la section transver-
sale passe d'une forme circulaire à une forme rectangulaire autour d'un axe de transition qui coïncide avec l'axe du trou de refroidissement de l'admission, et une partie ayant une
section transversale rectangulaire.
La partie du canal ouvert ayant une section transversale rectangulaire est courbure de sorte que sa paroi
arrière est tangente à l'extrémité de 'a partie de transi-
tion, à son extrémité d'amont, et presque parallèle, à son extrémité d'aval, au plan de sortie de l'admission Dans le mode de réalisation préféré, la courbe du canal ouvert est d'une façon générale circulaire, dans sa projection plane, ayant un rayon de courbure autour d'un axe s'étendant perpendiculairement à l'axe de l'admission de manière à renvoyer doucement le flux depuis sa position angulaire par
rapport au plan de sortie de manière qu'il soit essentielle-
ment parallèle à ce plan de sortie et tangentiel à la direction de rotation du rotor en formant de cette manière un écoulement annulaire continu d'air de refroidissement sans régions d'écoulement séparées entre les sorties des passages
d'écoulement d'air de refroidissement.
Le passage d'admission de la présente invention a pour avantage d'être efficace du point Cste vue aérodynamique et d'assurer un écoulement de refroidissement qui présente un vecteur vitesse de sortie d'admission extrêmement tangent à la direction de rotation du rotor Ceci assure un transfert de flux d'air de refroidissement très efficace depuis la partie statique du moteur à turbine à gaz jusqu'au rotor du
moteur avec un minimum de perte d'écoulement et d'énergie.
Une variante de réalisation met en jeu un arrange-
ment annulaire d'aubes de tuyère disposées de manière à former entre les aubes adjacentes des passages d'écoulement d'air de refroidissement convergents qui recueillent et accélèrent le flux d'air de refroidissement jusqu'à une vitesse sensiblement égale à la vitesse tangentielle du rotor au point de transfert de flux d'air de refroidissement Une partie cylindrique d'écoulement d'air de refroidissement conduit depuis le passage situé entre les aubes adjacentes à un point o le passage est rectangulaire et a une hauteur sensiblement égale au diamètre de la partie cylindrique Le passage d'air de refroidissement se termine par une sortie évasée formée depuis un passage de canal ouvert qui comprend une partie de transition circulaire-rectangulaire La partie de section transversale rectangulaire du canal ouvert est formée par la surface de l'aube qui se trouve en arrière dans le sens axial et est courbée de manière que sa paroi arrière soit tangente à l'extrémité de la section transversale de transition, à son extrémité amont, et presque parallèle, à
son extrémité aval, au plan de sortie de l'admission.
Les caractéristiques décrites ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la
description donnée ci-après pour laquelle on se référera aux
dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un moteur à turbine à gaz; la figure 2 est une vue en coupe de la partie du moteur représentée sur la figure 1 et représentant un dispositif de transfert d'air de refroidissement comportant une admission selon la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe de dessus d'un
passage d'écoulement d'air de refroidissement dans l'admis-
sion de la figure 2 réalisé conformément au mode de réalisa- tion préféré de la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe telle que vue de l'avant vers l'arrière du passage d'écoulement d'air de refroidissement dans l'admission de la figure 3 réalisé conformément au mode de réalisation préféré de la présente invention: les figures 5, 6 et 7 sont des coupes du passage d'écoulement d'air de refroidissement de l'admission de la figure 4, ces coupes étant prises en différents endroits circonférentiels comme indiqué sur la figure 4; et
la figure 8 est une vue en perspective section-
née de la partie du moteur représentée sur la figure 1 et
illustrant un dispositif de transfert d'air de refroidisse-
ment comportant des admissions selon une variante de réalisa-
tion de la présente invention.
On a représenté sur la figure 1 un moteur à turbine
à gaz à flux axial référencé 10 dans son ensemble et compre-
nant un dispositif de transfert d'air de refroidissement placé, d'une façon générale, en 12 dans un des modes de réalisation de la présente invention Le moteur 10 comprend, en série dans le sens d'écoulement du flux, le long de l'axe 11 du moteur, une soufflante 14, un compresseur basse pression 13, un compresseur 16 de moteur central, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20 comprenant un disque 22 de turbine haute pression comportant une pluralité d'ailettes 24 de turbine haute pression qui s'étendent radialement vers l'extérieur depuis ce disque et une turbine basse pression 26 comprenant des disques 28 de turbine basse pression comportant une pluralité d'ailettes 30 de turbine basse pression, espacées circonférentiellement et s'étendant
radialement vers l'extérieur depuis ces disques.
En fonctionnement classique, l'air d'admission 32 est comprimé par la soufflante 14, le compresseur basse pression 13 et le compresseur 16 de moteur central La majeure partie de l'air d'admission 32 est ensuite acheminé de façon appropriée jusqu'à la chambre de combustion 18 o cet air est mélangé avec le carburant pour engendrer des gaz de combustion de pression relativement élevée qui s'écoulent jusqu'à la turbine haute pression 20 pour entraîner le compresseur haute pression 16 par l'intermédiaire d'un arbre de liaison haute pression 34 Les gaz de combustion passent
ensuite à travers une turbine basse pression 26 pour entraî-
ner le compresseur basse pression 13 et la soufflante 14 par l'intermédiaire d'un arbre de liaison basse pression 15 et
sont ensuite déchargés du moteur 10.
Une partie de l'air d'admission comprimé 32 qui est déchargé du compresseur haute pression 16 est utilisé pour fournir de l'air de refroidissement sous pression 36, comme
on peut le voir sur la figure 2, pour refroidir les compo-
sants très chauds du rotor qui se trouvent dans le trajet du flux du moteur qui contient des gaz de décharge de combustion très chaud En se référant à la figure 2, on voit que l'air de refroidissement 36 est acheminé jusqu'à l'appareil 12 de transfert d'air de refroidissement par un conduit annulaire intérieur 38 disposé autour de l'axe de l'admission qui, dans le mode de réalisation préféré, coïncide avec l'axe 11 du moteur. Le dispositif de transfert d'air comprend un moyen d'admission annulaire 44 conforme au mode de réalisation préféré de la présente invention et représenté de façon plus détaillée sur les figures 3, 4, 5, 6 est 7 et a pour effet d'accélérer et de canaliser l'air de refroidissement 36 dans une direction sensiblement parallèle et tangentielle à la direction de rotation du disque 22 de turbine haute pression et de l'introduire dans le trajet d'écoulement radial 46 d'air de refroidissement du disque 22 de turbine haute pression qui, finalement, conduit aux ailettes 24 de la turbine haute pression Un moyen d'actmission annulaire 44 est représenté sous la forme d'une rangée annulaire d'admissions 70, de préférence moulées qui peuvent être fabriquées, ou réalisées, à partir d'un ensemble, comportant une entrée globalement annulaire 47 et une sortie globalement annulaire 49 avec, entre cette entrée et cette sortie, des passages 77
d'air de refroidissement.
Un moyen d'admission annulaire 44, représenté sur les figures 3 et 4, comprend un passage d'air d'admission représenté d'une façon générale en 77, et comportant un trou de refroidissement 80 en communication de fluide avec une
sortie évasée 84 de passage d'air de refroidissement s'éten-
dant de façon circonférentielle et se présentant de préfé-
rence sous la forme d'un canal ouvert 100 L'axe 86 du trou pour le passage de l'air de refroidissement est incliné par rapport à l'axe de l'admission et comprend dans une disposition mutuelle d'écoulement en série, une entrée évasée 90, une partie conique 94 destinée à accélérer le flux de refroidissement entre les postes A et B (postes qui sont indiqués en traits interrompus), et une partie cylindrique 98 ayant une section transversale circulaire, comme représenté
sommairement sur la figure 5, pour assurer une bonne défini-
tion d'écoulement entre les postes B et C Le canal 100 est ouvert à son intersection avec un plan de sortie 130 à la sortie 49 de l'admission et a une hauteur de canal h, égale
au diamètre d de la partie cylindrique 98.
Le canal 100 comprend entre les postes C-D une partie de transition 102 dont la section transversale passe d'une forme circulaire à une forme rectangulaire le long d'un axe de transition 106 qui s'étend depui l'axe 86 du trou de refroidissement d'admission définissant une paroi arrière , et une partie 110 de section transversale rectangulaire, telle que celle représentée sur la figure 6, qui s'étend depuis le poste D jusqu'à l'extrémité du passage d'air de refroidissement en E. La partie 110 de section transversale rectangulaire du canal 100 est courbée de sorte que sa paroi arrière 120 est tangente à son extrémité amont 122 au poste D jusqu'à la partie de transition 102 et sensiblement parallèle à son extrémité aval 124 au plan de sortie 130 du passage 77 d'air de refroidissement indiqué par la profondeur D 2 du canal plus petite en 7-7 que la profondeur Dl du canal en 6-6, comme on peut le voir sur les figures 7 et 6, respectivement Les parties 110 de section transversale rectangulaire constituent
un moyen pour orienter l'écoulement de l'air de refroidisse-
ment de l'admission dans une direction qui est à la fois tangente à la direction du rotor jusque dans lequel il s'écoule et parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe du moteur et de l'admission de manière que soit ainsi obtenue
une admission extrêmement efficace du point de vue aérodyna-
mique et qui n'entraîne qu'un minimum de perte d'écoulement.
Une variante de mode de réalisation du moyen annulaire formant admission 44 illustré sur la figure 2 est une admission du type lamellaire référencé 44 ' dans son ensemble sur la figure 8 L'admission lamellaire 44 ' comprend un arrangement annulaire de passages d'air de refroidissement représenté de façon générale en 77 't entre des cloisons
profilées adjacentes 200 et 210 qui scnt disposées radiale-
ment entre les enveloppes annulaires intérieure et extérieure 212 et 216, respectivement L'enveloppe extérieure 216 est inclinée dans la direction axiale indiquée par la flèche X par rapport à l'enveloppe intérieure 212 de manière que le passage de refroidissement 77 ' diminue de hauteur depuis une
hauteur d'entrée h 1 dans la direction d'aval du passage 77 '.
La largeur du passage 77 ', c'est-à-dire la distance entre les cloisons profilées adjacentes 200 et 210, diminue également dans la direction d'aval du passage 77 ' depuis une largeur d'entrée W 1 de sorte qu'en un seul point la hauteur et la
largeur du passage sont égales.
Ce point correspond au poste B' o une partie cylindrique 98 du trou de refroidissement ayant un diamètre d' est formée, de préférence par pergage, entre les cloisons et les enveloppes définissant le passage 77 ' La partie cylindrique 98 de trou de refroidissement se termine au poste C' o un canal 100 du passage 77 ' commence exactement comme dans le mode de réalisation préféré décrit précédemment et
illustré sur les figures 3-7.
Le canal 100 comprend entre les postes C' et D' une partie de transition 102 qui passe d'une section transversale circulaire à une section transversale rectangulaire Le canal comprend une paroi arrière 120 formée de préférence d'une cloison profilée 210 et une partie 110 qui a une section transversale rectangulaire, telle queillustrée sur la figure 6, et qui s'étend du poste D jusqu'à l'extrémité du passage d'air de refroidissement en E. Comme dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, la variante de réalisation illustrée sur la figure 8 comprend une sortie évasée disposée annulairement et se présentant sous la forme d'un canal 100 qui comprend une partie 110 de section transversale rectangulaire En se référant encore à la figure 8, on voit que la partie 110 de section transversale rectangulaire est courbée de manière que sa paroi arrière soit tangente à son extrémité d'amont au
poste D jusqu'à la partie de transition 102 et soit sensible-
ment parallèle à son extrémité d'aval 124 au poste E jusqu'au
plan de sortie 130 du passage 77 ' d'air de refroidissement.
Il est bien entendu que la description qui précède
n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent
y être apportées dans le cadre de la présente invention.
il
Claims (12)
1 Dispositif de transfert de flux pour transférer un flux de fluide depuis un élément statique jusqu'à un élément formant rotor, ledit dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend: une admission ( 44; 44 ')) comprenant au moins un passage d'écoulement ( 77; 77 ') comprenant, dans une disposition mutuelle d'écoulement en série: * une partie ( 94) d'accélération d'écoulement pour accélérer l'écoulement, ladite partie d'accélération d'écoulement étant fixée à l'élément statique, une partie cylindrique ('58) faisant un angle aigu avec un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor, et une sortie ( 9) évasée vers l'aval pour ledit passage divergent d'une façon générale dans
le sens de rotation du rotor.
2 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie évasée précitée comprend un canal ouvert ( 100) en aval de la partie cylindrique, ce canal comportant une paroi arrière ( 120) qui
se termine de façon sensiblement parallèle à un plan perpen-
diculaire à l'axe géométrique du rotor.
3 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal a une section
transversale rectangulaire d'une façon générale.
4 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie ( 94) d'accélération d'écoulement comprend une partie conique,
convergeant vers l'aval, et qui comporte le passage d'écoule-
ment ( 77; 77 ').
Dispositif de transfert de flux selon la revendication 4, caractérisé en ce que le canal ( 77; 77 ') comprend une partie de transition ( 102) dont la section transversale passe d'une forme circulaire à une forme rectangulaire. 6 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie conique du
passage d'écoulement comprend une entrée évasée.
7 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 3, dans lequel le moyen formant admission ( 44; 44 ') comprend, en outre: des enveloppes annulaires intérieure et extérieure ( 212, 216) espacées radialement et convergeant l'une vers l'autre ainsi qu'un arrangement circonférentiel de cloisons profilées ( 200, 210) disposées radialement entre ces
enveloppes, le passage ( 77 ') d'écoulement d'air de refroidis-
sement étant formé entre celles des feuilles précitées ( 200,
210) qui sont adjacentes.
8 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie ( 94) d'accélération d'écoulement est formée par une première partie du passage ( 100), la partie cylindrique ( 98) étant formée entre les cloisons profilées adjacentes ( 200, 210) et
les enveloppes ( 212, 216).
9 Dispositif de transfert de flux selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie ( 94) d'accélération d'écoulement est raccordée à la partie cylindrique ( 98) en un point o la partie d'accélération a une section transversale sensiblement carrée et des côtés qui
sont sensiblement égaux au diamètre de Jl partie cylindrique.
Moyen de transfert de fluide de refroidissement dans un moteur à turbine à gaz pour transférer un circuit d'air de refroidissement depuis le compresseur du moteur jusqu'au disque de turbine du rotor du moteur, ce moyen de transfert d'air de refroidissement étant caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison: un moyen formant admission ( 44; 44 ') pour acheminer l'air de refroidissement dans une direction sensiblement tangentielle au disque de turbine et parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe du disque de turbine; le moyen formant admission ( 44) comprenant au moins un passage d'écoulement ( 77; 77 '') comprenant, dans une disposition mutuelle d'écoulement er série: une partie ( 94) d'accélération d'écoulement pour accélérer l'écoulement,
un moyen cylindrique ( 94) d'écoulement tan-
gentiel pour transférer tangentiellement le flux d'air jusqu'au rotor dans une direction sensiblement identique à la direction de rotation du rotor pendant son fonctionnement, et * un moyen de transfert d'écoulement parallèle pour injecter au moïns une partie du flux
d'air dans le rotor dans une direction sensi-
blement parallèle auait rlan.
11 Moyen de transfert d'afr de refroidissement pour moteur à turbine à gaz selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de transfert d'écoulement parallèle comprend à une extrémité de sortie du passage d'écoulement un canal comportant une paroi arrière qui se
termine de façon sensiblement parallèle à un plan perpendicu-
laire à l'axe géométrique du rotor.
12 Moyen de transfert d'air de refroidissement pour moteur à turbine à gaz selon la revendication 11, caractérisé en ce que: la partie ( 94) d'accéliration d'écoulement comprend un trou comportant une partie conique convergeant vers l'aval et aboutissant à une partie de trou cylindrique, le canal précité a une section transversale rectangulaire et l'axe du moyen d'écoulement tangentiel s'étend à travers au moins une partie conique et cylindrique
faisant un angle aigu avec ledit plan.
13 Moyen de transfert d'air de refroidissement pour moteur à turbine à gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une partie de transition qui présente une section transversale dont la section transversale passe d'une forme circulaire à une forme rectangulaire et que comporte le passage d'écoulement entre
la partie cylindrique et le canal.
14 Moyen de transfert d'air de refroidissement pour moteur à turbine à gaz pour transférer le flux d'air de refroidissement depuis le compresseur du moteur jusqu'à un disque de turbine du rotor du moteur, ce moyen de transfert d'air de refroidissement étant caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison:
un moyen formant admission ( 44; 44 ') compor-
tant des enveloppes annulaires intérieure et extérieure ( 212, 216) espacées radialement et convergeant l'une vers l'autre et un arrangement, disposé circonférentiellement, de cloisons
profilées ( 200, 210) disposées radialement entre les envelop-
pes ( 212, 216); des passages ( 77 ') d'écoulement d'air de refroidissement formés entre celles adjacentes desdites cloisons pour l'écoulement de l'air de refroidissement dans une direction sensiblement tangentielle au disque de la turbine et parallèle au plan perpendiculaire à l'axe de rotation du disque de turbine; et
le passage d'écoulement d'air de refroidisse-
ment comporte dans une disposition mu Zuelle d'écoulement sphérique une partie ( 94) d'acc Ak Iration d'écoulement pour accélérer l'écoulement,
un moyen cylindrique ( 98) d'écoulement tan-
gentiel pour transférer tangentiellement le flux d'air jusqu'au rotor dans une direction sensiblement identique à la direction de rotation du rotor en fonctionnement, et un moyen de transfert d'écoulement parallèle pour injecter au moins une partie du flux d'air dans le rotor dans une direction qui
est sensiblement parallèle audit plan.
Moyen de transfert d'air de refroidissement pour moteur à turbine à gaz selon la revendication 14, caractérisé en ce que: le moyen de transfert d'écoulement parallèle comprend un canal à une extrémité et une sortie jusqu'au passage d'écoulement ayant une paroi arrière qui se termine de façon sensiblement parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe du rotor, la partie ( 94) d'accélération d'écoulement comprenant un trou comportant une partie conique convergeant vers l'aval et aboutissant à une partie cylindrique de trou, le canal précité ayant une section transversale rectangulaire et l'axe du moyen d'écoulement tangentiel s'étendant à travers au moins les parties conique et cylindrique et
faisant un angle aigu avec ledit plan.
16 Moyen de transfert d'air de refroidissement pour moteur à turbine à gaz selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'en outre, le passage d'écoulement
comprend une partie de transition ayant une section transver-
sale circulaire devenant rectangulaire entre la partie
cylindrique et le canal.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/779,753 US5245821A (en) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | Stator to rotor flow inducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2682716A1 true FR2682716A1 (fr) | 1993-04-23 |
| FR2682716B1 FR2682716B1 (fr) | 1996-02-02 |
Family
ID=25117433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9212478A Expired - Fee Related FR2682716B1 (fr) | 1991-10-21 | 1992-10-19 | Dispositif de transfert de flux d'air de refroidissement dans un moteur a turbine a gaz. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245821A (fr) |
| JP (1) | JPH06102984B2 (fr) |
| FR (1) | FR2682716B1 (fr) |
| GB (1) | GB2260787B (fr) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575616A (en) * | 1994-10-11 | 1996-11-19 | General Electric Company | Turbine cooling flow modulation apparatus |
| US6050079A (en) | 1997-12-24 | 2000-04-18 | General Electric Company | Modulated turbine cooling system |
| US6672072B1 (en) * | 1998-08-17 | 2004-01-06 | General Electric Company | Pressure boosted compressor cooling system |
| US6183193B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-02-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Cast on-board injection nozzle with adjustable flow area |
| US6398487B1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-06-04 | General Electric Company | Methods and apparatus for supplying cooling airflow in turbine engines |
| US6468032B2 (en) * | 2000-12-18 | 2002-10-22 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Further cooling of pre-swirl flow entering cooled rotor aerofoils |
| FR2831918B1 (fr) * | 2001-11-08 | 2004-05-28 | Snecma Moteurs | Stator pour turbomachine |
| GB2424927A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-11 | Rolls Royce Plc | A pre-swirl nozzle ring and a method of manufacturing a pre-swirl nozzle ring |
| DE102007014253A1 (de) * | 2007-03-24 | 2008-09-25 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turbine einer Gasturbine |
| US8584469B2 (en) * | 2010-04-12 | 2013-11-19 | Siemens Energy, Inc. | Cooling fluid pre-swirl assembly for a gas turbine engine |
| US8578720B2 (en) * | 2010-04-12 | 2013-11-12 | Siemens Energy, Inc. | Particle separator in a gas turbine engine |
| US8613199B2 (en) * | 2010-04-12 | 2013-12-24 | Siemens Energy, Inc. | Cooling fluid metering structure in a gas turbine engine |
| US8529195B2 (en) | 2010-10-12 | 2013-09-10 | General Electric Company | Inducer for gas turbine system |
| US20120163993A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | United Technologies Corporation | Leading edge airfoil-to-platform fillet cooling tube |
| US9435206B2 (en) | 2012-09-11 | 2016-09-06 | General Electric Company | Flow inducer for a gas turbine system |
| EP2725191B1 (fr) * | 2012-10-23 | 2016-03-16 | Alstom Technology Ltd | Turbine à gaz et aube de turbine pour une telle turbine à gaz |
| US9447794B2 (en) | 2013-08-27 | 2016-09-20 | General Electric Company | Inducer and diffuser configuration for a gas turbine system |
| WO2015038451A1 (fr) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | United Technologies Corporation | Injecteur de fluide pour refroidir un composant de moteur à turbine à gaz |
| US9388698B2 (en) | 2013-11-13 | 2016-07-12 | General Electric Company | Rotor cooling |
| EP2942483B2 (fr) | 2014-04-01 | 2022-09-28 | Raytheon Technologies Corporation | Injecteur de bord tangentiel ventilé pour un moteur à turbine à gaz |
| US11033845B2 (en) * | 2014-05-29 | 2021-06-15 | General Electric Company | Turbine engine and particle separators therefore |
| CA2949547A1 (fr) | 2014-05-29 | 2016-02-18 | General Electric Company | Moteur de turbine, et epurateurs de particules pour celui-ci |
| DE102015111746A1 (de) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gekühltes Turbinenlaufrad, insbesondere für ein Flugtriebwerk |
| ITUB20153103A1 (it) * | 2015-08-13 | 2017-02-13 | Ansaldo Energia Spa | Gruppo turbina a gas con pre-vorticatore adattativo |
| EP3214265A1 (fr) | 2016-03-01 | 2017-09-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Pré-dispositif de tourbillonnement avec des trous de refroidissement |
| US10787920B2 (en) | 2016-10-12 | 2020-09-29 | General Electric Company | Turbine engine inducer assembly |
| CN108798790B (zh) * | 2017-04-26 | 2019-09-17 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 用于燃气涡轮的叶型管式喷嘴 |
| US20190071977A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-07 | General Electric Company | Component for a turbine engine with a cooling hole |
| US11920500B2 (en) | 2021-08-30 | 2024-03-05 | General Electric Company | Passive flow modulation device |
| US11692448B1 (en) | 2022-03-04 | 2023-07-04 | General Electric Company | Passive valve assembly for a nozzle of a gas turbine engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB337687A (en) * | 1929-01-16 | 1930-11-06 | Bbc Brown Boveri & Cie | A nozzle for expanding and cooling hot gases |
| US2780436A (en) * | 1951-04-18 | 1957-02-05 | Kellogg M W Co | Nozzle plate |
| US2879029A (en) * | 1954-07-01 | 1959-03-24 | Oiva A Wienola | Insert turbine nozzle |
| US4066381A (en) * | 1976-07-19 | 1978-01-03 | Hydragon Corporation | Turbine stator nozzles |
| US4882902A (en) * | 1986-04-30 | 1989-11-28 | General Electric Company | Turbine cooling air transferring apparatus |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2988325A (en) * | 1957-07-18 | 1961-06-13 | Rolls Royce | Rotary fluid machine with means supplying fluid to rotor blade passages |
| US3565545A (en) * | 1969-01-29 | 1971-02-23 | Melvin Bobo | Cooling of turbine rotors in gas turbine engines |
| CA939521A (en) * | 1970-04-28 | 1974-01-08 | Bruce R. Branstrom | Turbine coolant flow system |
| US3826084A (en) * | 1970-04-28 | 1974-07-30 | United Aircraft Corp | Turbine coolant flow system |
| US3814539A (en) * | 1972-10-04 | 1974-06-04 | Gen Electric | Rotor sealing arrangement for an axial flow fluid turbine |
| US3980411A (en) * | 1975-10-20 | 1976-09-14 | United Technologies Corporation | Aerodynamic seal for a rotary machine |
| GB1561229A (en) * | 1977-02-18 | 1980-02-13 | Rolls Royce | Gas turbine engine cooling system |
| US4236869A (en) * | 1977-12-27 | 1980-12-02 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine having bleed apparatus with dynamic pressure recovery |
| GB2081392B (en) * | 1980-08-06 | 1983-09-21 | Rolls Royce | Turbomachine seal |
| US4435123A (en) * | 1982-04-19 | 1984-03-06 | United Technologies Corporation | Cooling system for turbines |
| US4730978A (en) * | 1986-10-28 | 1988-03-15 | United Technologies Corporation | Cooling air manifold for a gas turbine engine |
-
1991
- 1991-10-21 US US07/779,753 patent/US5245821A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-08 GB GB9221162A patent/GB2260787B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-19 FR FR9212478A patent/FR2682716B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-19 JP JP4279622A patent/JPH06102984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB337687A (en) * | 1929-01-16 | 1930-11-06 | Bbc Brown Boveri & Cie | A nozzle for expanding and cooling hot gases |
| US2780436A (en) * | 1951-04-18 | 1957-02-05 | Kellogg M W Co | Nozzle plate |
| US2879029A (en) * | 1954-07-01 | 1959-03-24 | Oiva A Wienola | Insert turbine nozzle |
| US4066381A (en) * | 1976-07-19 | 1978-01-03 | Hydragon Corporation | Turbine stator nozzles |
| US4882902A (en) * | 1986-04-30 | 1989-11-28 | General Electric Company | Turbine cooling air transferring apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2260787B (en) | 1994-10-12 |
| US5245821A (en) | 1993-09-21 |
| GB2260787A (en) | 1993-04-28 |
| JPH06102984B2 (ja) | 1994-12-14 |
| FR2682716B1 (fr) | 1996-02-02 |
| GB9221162D0 (en) | 1992-11-25 |
| JPH05195813A (ja) | 1993-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2682716A1 (fr) | Dispositif de transfert de flux d'air de refroidissement dans un moteur a turbine a gaz. | |
| CA2715209C (fr) | Ventilation d'une roue de turbine dans une turbomachine | |
| EP2663777B1 (fr) | Turboréacteur à double flux | |
| FR3020402B1 (fr) | Aube pour turbine de turbomachine comprenant un circuit de refroidissement a homogeneite amelioree | |
| FR2962160A1 (fr) | Ensemble rotor destine a etre utilise dans des moteurs a turbine a gaz et moteur a turbine | |
| FR2888631A1 (fr) | Turbomachine a distribution angulaire de l'air | |
| FR2661737A1 (fr) | Machine de production de neige. | |
| FR2598179A1 (fr) | Dispositif de transfert d'air de refroidissement pour une turbine | |
| FR2967238A1 (fr) | Systeme de direction de l'ecoulement d'air dans un ensemble d'injecteurs de carburant | |
| FR2460390A1 (fr) | Diffuseur pour moteur a turbine a gaz | |
| FR2559218A1 (fr) | Compresseur axial muni dans son enveloppe d'evidements reduisant les pertes en bout d'aube | |
| FR3039216A1 (fr) | Ensemble propulsif pour aeronef comportant un inverseur de poussee | |
| FR3036140B1 (fr) | Turbomachine d'aeronef a effet coanda | |
| FR2922939A1 (fr) | Turbomachine comprenant un diffuseur | |
| FR2516169A1 (fr) | Injecteur de carburant pour moteurs a turbines a gaz | |
| FR2960923A1 (fr) | Controle de la poussee axiale par guidage de l'air preleve sur un compresseur centrifuge | |
| FR2951502A1 (fr) | Architecture de turbomachine ameliorant l'admission d'air | |
| EP3781791A1 (fr) | Distributeur de turbine pour turbomachine, comprenant un système passif de réintroduction de gaz de fuite dans une veine d'écoulement des gaz | |
| CA3024433A1 (fr) | Mat d'un ensemble propulsif | |
| FR3009583A1 (fr) | Turbomachine a organe de deviation d’objets etrangers | |
| EP3829975B1 (fr) | Turbomachine à hélices coaxiales | |
| FR2642793A1 (fr) | Moteur a reaction notamment pour avions militaires | |
| FR3038940B1 (fr) | Turbomachine pseudo-biflux | |
| EP4298320A1 (fr) | Distributeur de turbomachine comprenant un conduit de reintroduction de gaz avec une composante tangentielle | |
| FR3039225A1 (fr) | Turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur d'avion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20080630 |