IT8224878A1 - Struttura di raffreddamentd per elementi aerodinamici di macchine rotative - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"STRUTTURA DI RAFFREDDAMENTO PER ELEMENTI AERODINAMICI DI MACCHINE ROTATIVE"
RIASSUNTO
Viene presentato un elemento aerodinamico 16 raffreddatale per macchine rotative. L'elemento aerodinamico raffreddabile include una serie di passaggi di raffreddamento 56, 86, 88 e 114 che si estendono nella direzione dell'apertura' alare. Una serie di passaggi curvi quali il passaggio curvo 82 ed il passaggio curvo 90 girano il flusso tra i passaggi che si estendono nel senso dell'apertura alare. Una pala 92 nel passaggio di rotazione 90 ? distanziata da un deflettore 48 che si estende nel senso dell'apertura alare in moda da formare un subpassaggio 94 tra di essi a monte di una zona d'angolo 90c. Un'aletta 96 si estende tra la pala e la parete ed ? angolata rispetto al flusso in arrivo. Una costruzione simile si trova nel passaggio curvo 82. In una forma particolare di realizzazione, la pala della turbina include un passaggio nel bordo di attacco che si estende nel senso dell'apertura alare collegato alla zona del bordo di uscita mediante un passaggio 58 nella punta che si estende nel senso della corda.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda degli elementi aerodinamici raffreddabili usati nelle macchine rotative ad alta temperatura e pi? specificatamente la struttura diraffreddamento ditali elementi aerodinamici. I concetti presentati trovano applicazione sia nelle pale che nelle palette delle turbine.
Le macchine rotative bruciano combustibile nelle camere dicombustione in modo da fornire energia alla macchina sotto forma di mezzo di lavoro caldo costituito da gas. I gas di lavoro caldi vengono fatti fluire verso la sezione di turbina della macchina. Nella sezione di turbina, gli elementi aerodinamici formano degli insiemi fissi di pale distatore e degli insiemiruotanti di pale di girante.Questielementi aerodinamici vengono utilizzatiper dirigere ilflusso dei gas e per estrarre l'energia dai gas. Di conseguenza, gli elementi aerodinamici sono immersinei gas dilavoro caldidurante il funzionamento delmotore ilche provoca delle sollecitazioni termiche negli elementi aerodinamici che influenzano l'integrit? strutturale e la durata a fatica dell'elemento aerodinamico. Queste sollecitazioni termiche sono fonte costante di preoccupazione sin dall'avvento delle macchine rotative ad alta temperatura, qualii motoria turbina a gas,data la necessit? diazionare ilmotore ad elevate temperature per massimizzare il suo rendimento. Per esempio, gli elementi aerodinamici delle turbine ditali motori possono trovarsi a temperature dei gas dilavoro di1370?C (milletrecentosettanta gradicentigradi).Le pale e le palette di questi motori vengono tipicamente raffreddate in modo da mantenere l'integrit? strutturale e la durata a fatica dell'elemento aerodinamico riducendo illivello delle sollecitazionitermiche nell'elemento aerodinamico.
Uno dei primi approcci al raffreddamento degli elementi aerodinamici viene mostrato nel brevetto USA N? 3171631 dal titolo "Paletta di turbina". In questo brevetto,l'aria diraffreddamento viene fatta fluire verso la cavit? tra la parete laterale di aspirazione e la parete laterale di pressione dell'elemento aerodinamico e deviata verso varie ubicazioni nella cavit? mediante l'uso di piedestalli o pale ruotanti. I piedestalli servono anche da elementi di supporto per rafforzare la struttura della pala.
Con ilpassare deltempo,sono statisviluppatidegliapproccipi? sofisticati che utilizzano deipassaggitortuosicome esemplificato nella struttura mostrata nel brevetto USA Nn 3333 712 dal titolo "Struttura dipaletta raffreddata per turbine ad alta temperatura". Questo brevetto mostra l'uso di passaggi a serpentina che siestendono attraverso la cavit? nella paletta in modo da fornire un raffreddamento su misura alle diverse parti dell?elemento aerodinamico. Il materiale dell'elemento aerodinamico che definisce i passaggi fornisce il necessario supporto strutturale per l'elemento aerodinamico.
I brevetti successivi, quali il brevetto USA N? 4 073 599 dal titolo "Chiusura della punta di una pala di turbina cava" mostra l'uso di passaggi di raffreddamento intricatiaccoppiatiad altre tecniche per raffreddare l'elemento aerodinamico. Per esempio, in questo brevetto, la zona del bordo di attacco viene raffreddata mediante raffreddamento a getto seguito dallo scarico dell'aria diraffreddamento attraverso un passaggio che si estende nel senso dell'apertura alare nella zona del bordo di attacco della pala. Il flusso d'aria nel passaggio raffredda inoltre per convezione la zona del bordo di attacco come faceva il passaggio nelbrevetto USA N? 3171631.
II raffreddamento degli elementi aerodinamici di turbina che utilizza passaggi di raffreddamento intricati aventi passate multiple e fori di raffreddamento a velo da soli o in unione a delle alette per promuovere il raffreddamento della regione del bordo di attacco, ? oggetto di molti dei brevettipi? recentiquali:brevetto USA N? 4177 010 dal titolo "Pala digirante raffreddata per motore a turbina a gas" (foridiraffreddamento a velo);brevetto USA N? 4180 373 dal titolo "Pala di turbina" (fori diraffreddamento a velo ed alette);brevetto USA N? 4224 Oli dal titolo "Pala di girante raffreddata per motore a turbina a gas" (foridiraffreddamento a velo) e brevetto USA N? 4278 400 dal titolo "Pala di girante raffreddarle" (fori di raffreddamento a velo ed alette). Queste pale sono caratterizzate da grossi passaggi dell'aria di raffreddamento in relazione allo spessore delle pareti nella zona del bordo di attacco della pala.
Il principale meccanismo interno di trasferimento del calore neipassaggi delle pale multipassata ? costituito dal raffreddamento per convezione delle pareticontigue.Le zone dibassa velocit? dell'aria diraffreddamento adiacente alle pareti che definiscono il passaggio, riducono i coefficientidi trasferimento di calore nel passaggio e possono provocare un eccesso ditemperatura diqueste partidell'elemento aerodinamico.Ilbrevetto USA N? 41B0 373 dal titolo "Pala di turbina" utilizza un?aletta in una zona d'angolo di un passaggio curva che sporge dalla parete nel passaggio per impedire il ristagno in corrispondenza dell'angolo formato dall?interazione delle paretiadiacenti.
Nonostante la tecnica suddetta,scienziatie tecnici cercano di sviluppare degli elementi aerodinamici raffreddagli da usarsi nelle turbine ad alta temperatura che utilizzino con efficacia l'aria di raffreddamento e che sopprimano la formazione di zone di aria di raffreddamento a bassa velocit? nelle zone curve dell'elemento aerodinamico.
Secondo la presente invenzione, un elemento aerodinamico avente dei passaggi di raffreddamento multipassata ha una zona curva che si estende nel senso della corda all'estremit? di ogni passaggio, e un subpassaggio formato nell'ambito della zona curva per incanalare una parte del flusso su almeno un'aletta inclinata rispetto al flusso in arrivo nel subpassaggio e formante un angolo acuto con una parete che delimita il passaggio per sopprimere la separazione del flusso dalla parete che delimita il passaggio e bloccare la formazione dizone diflusso a bassa velocit?.
Una caratteristica principale della presente invenzione ? costituita da una serie di passaggi di raffreddamento che si estendono nel senso dell'apertura alare.Un'altra caratteristica ? costituita dalpassaggio curvo che siestende nel senso della corda in comunicazione fluidica con uno didettipassaggi.Ilpassaggio curvo che siestende nelsenso della corda ha un subpassaggio ed almeno un'aletta inclinata rispetto al flusso in arrivo. In una forma di realizzazione, l'aletta si estende dall'estremit? a valle della pala attraverso ilsubpassaggio verso la pala adiacente.
Un vantaggio principale della presente invenzione ? costituita dallivello di sollecitazioni termiche nella pala che risulta dal raffreddamento nel passaggio curvo che include il raffreddamento delle zone d'angolo. Il raffreddamento efficace della zona d'angolo risulta dal subpassaggio e dall'aletta angolata che dirige il flusso in modo da bloccare la formazione di zone di flusso a bassa velocit? e da sopprimere la separazione delflusso diraffreddamento dalle pareti del passaggio quando ilflusso percorre la curva.
Altre caratteristiche e vantaggidiverranno chiaridalla descrizione e dalle rivendicazioni nonch? dai disegni allegati che illustrano una forma di realizzazione dell'invenzione.
La figura 1 ? una vista in elevazione laterale di una pala di girante parzialmente in sezione e parzialmente asportata per mostrare la parete laterale di aspirazione dell?interno dell?elemento aerodinamico;
La figura 2 ? una vista in sezione trasversale presa lungo le linee 2-2 della figura 1;
La figura 3 ? una vista prospettica parziale di una regione d'angolo diun passaggio curvo nell'elemento aerodinamico;e
La figura 4 ? un vista presa lungo le linee 4-4 della figura 3.
La figura 1 mostra una pala di girante 10 per una macchina rotativa. La pala digirante ha una sezione a radice 12, una sezione a piattaforma 14 ed una sezione ad elemento aerodinamico 16. La sezione di radice ? atta ad impegnare la girante diuna macchina rotativa.La sezione dipiattaforma ? atta a formare una parte della parete interna delpercorso diflusso deimezzidilavoro costituiti dai gas in una macchina rotativa.La sezione dielemento aerodinamico ? atta ad estendersi verso l?esterno attraverso il percorso del flusso dei mezzi di lavoro costituiti dai gas ed ha una punta 18 alla sua estremit? pi? esterna. La pala di girante ha una direzione di riferimento nel senso dell'apertura alare S ed una direzione diriferimento nelsenso della corda C.
La sezione diradice 12 ha una parete diradice 22 che siestende nel senso della corda. Un primo condotto 24 ? in comunicazione fluidica con una fonte di aria di raffreddamento quale un compressore (non mostrato). Un secondo condotto 26 ? in comunicazione fluidica con la fonte dell'aria diraffreddamento ed un terzo condotto 28 siestende attraverso la sezione diradice.Nella forma di realizzazione mostrata, il terzo condotto non ? in comunicazione fluidica con la fonte dell'aria diraffreddamento. Una piastra 32 si estende attraverso il terzo condotto e blocca la comunicazione con la fonte dell'aria diraffreddamento. In una forma di realizzazione alternativa, il terzo condotto ? in comunicazione fluidica con la fonte dell'aria diraffreddamento.
La sezione dell'elemento aerodinamico 16 ha un bordo diattacco 34 ed un bordo diuscita 36.Una parete laterale diaspirazione 38 ed una parete laterale di pressione 42 (parzialmente asportate per chiarezza nella figura 1 e mostrate nella figura 2)sono congiunte in corrispondenza delbordo diattacco e del bordo di uscita. La parete laterale di pressione ? distanziata dalla parete laterale di aspirazione in modo da formare una cavit? 44 tra le stesse.
Una parete di punta 46 si estende tra la parete laterale dipressione e la parete laterale di aspirazione per delimitare la cavit? nella direzione nel senso dell'apertura alare. Un primo deflettore 48 si estende nel senso dell'apertura alare ed ? distanziato dal bordo di attacco oltre ad estendersi nel senso della corda e ad essere distanziato dalla parete dipunta.Ilprimo deflettore divide la cavit? nell'elemento aerodinamico in una prima parte 52 e in una seconda parte quale la parte posteriore.
La prima parte 52 include un primo passaggio 56 che si estende nel senso dell'apertura alare lungo la regione delbordo diattacco ed un passaggio dipunta 58 che si estende nel senso della corda lungo la parete di punta 46. Il primo passaggio ha una serie diprime alette 62s sulla parete laterale diaspirazione che delimita il primo passaggio ed una serie di seconde alette 62p sulla parete laterale dipressione delprimo passaggio.La sporgenza diciascuna delle seconde alette della parete laterale dipressione viene mostrata in linee tratteggiate sulla parete laterale diaspirazione.Una serie di fori di raffreddamento 64 si estende attraverso il bordo di attacco per mettere in comunicazione fluidica il primo passaggio con il percorso del flusso dei gas di lavoro. I fori dell'aria di raffreddamento sono inclinati e formano un angolo ottuso rispetta al flusso in arrivo nelprimo passaggio e rispetto al bordo di attacco 34 che si estende nel senso dell'apertura alare. Una serie di prime alette 66s e 66p nel passaggio di punta si estende sulla parete laterale di aspirazione e sulla parete laterale di pressione in modo simile alla serie dialette 62 delprimo passaggio.Ilpassaggio di punta ha una serie di fori di raffreddamento a velo 68 distribuiti verso l'interno rispetto alla parete di punta sulla parete laterale di pressione della parete di punta. Questi fori di raffreddamento ed un foro 72 nel passaggio di punta mettono in comunicazione fluidica ilpassaggio dipunta con ilpercorso del flusso delmezzo dilavoro.
La parte posteriore dell'elemento aerodinamico ha un secondo deflettore 74 che si estende nel senso dell'apertura alare dal primo deflettore in modo da dividere la parte posteriore dell'elemento aerodinamico in una regione dibordo di uscita 76 e in una regione dicorda media 78.Un passaggio curvo che si estende nel senso della corda 82 mette in comunicazione fluidica la regione del brdo di uscita con la regione della corda media. Un terzo deflettore 84 si estende nel senso dell'apertura alare per dividere la regione della corda media in un seconda passaggio 86 e in un terzo passaggio 88. Il secondo passaggio ha una serie di prime alette 90s sulla parete laterale diaspirazione delpassaggio ed una serie di seconde alette 90p sulla parete laterale dipressione dell'elemento aerodinamico. Un passaggio curvo 91 che si estende nel senso della corda mette in comunicazione fluidica il secondo passaggio con il terzo passaggio. Il passaggio che si estende nel senso della corda ha una zana d'angolo 91c. Una pala 92 si estende tra la parete laterale diaspirazione e la parete laterale dipressione ed ? distanziata dal primo deflettore 48 lasciando un subpassaggio 94 tra di essi.
Almeno un'aletta angolata si estende lungo la parete laterale di aspirazione attraverso ilsubpassaggio dall'estremit? a valle della pala alla parete. L'aletta angolata ? inclinata verso il flusso in arrivo e forma un angolo acuto rispetto al primo deflettore. La pala 92 ed il subpassaggio 94 sono disposti nel passaggio curvo a monte della zona d'angolo.Una serie dipale ruotanti98 siestende tra la parete laterale di aspirazione e la parete laterale di pressione per guidare il flusso dalprimo passaggio nelsecondo passaggio.Una serie dialette 100p e 100s ? disposta nelsecondo passaggio.
Ilprimo passaggio curva 82 ha una zona d'angolo 102.Ilpassaggio curvo ha una pala 104 a monte della zona d'angolo e distanziata dalsecondo deflettore 74 lasciando un subpassaggio 106 tra diessi. Un'aletta 108 siestende dalla pala al deflettore.L'aletta ? inclinata verso il flusso in arrivo e forma un angolo acuto rispetto al deflettore 74. L'angolo tra l'aletta ed il deflettore ? di circa 45?.Si ritiene che le alette aventi un angolo compreso tra 13 e 60 gradi si rivelino efficaci a seconda della velocit? del flusso nel passaggio e dell'altezza delle alette.
La regione del bordo di uscita 76 ? in comunicazione fiuidica con il percorsa del flusso del mezzo di lavoro attraverso una serie di piedestalli distanziati112.Ogni piedestallo siestende tra la parete laterale diaspirazione e la parete laterale dipressione per bloccare localmente ilflusso e,con ilsecondo deflettore 74, per definire un passaggio che si estende nel senso dell'apertura alare 114 per l'aria diraffreddamento.IIpassaggio include una zona d'angolo 118 adiacente al primo deflettore 48 ed alsecondo deflettore 74 nella zona in cuiil passaggio scarica ilproprio flusso attraverso ipiedestallialpercorso diflusso del mezzo dilavoro.Una serie dialette 122 ? inclinata verso ilflusso in arrivo lungo il deflettore nella zona del bordo di uscita e nella zona d'angolo. Le alette includono una prima serie dialette 122s sulla parete laterale di aspirazione ed una seconda serie dialette 122p sulla parete laterale dipressione..
La figura 2 ? una vista in sezione trasversale presa lungo le linee 2-2 della figura 1 e mostra la parete laterale di aspirazione 38 e la parete laterale di pressione 42 della sezione dell'elemento aerodinamico. Le alette 62p e 62s vengono mostrate estendentisirispettivamente dalla parete laterale dipressione e dalla parete laterale diaspirazione come la serie di alette 91p e 91s nonch? lOQp e 100s.La pala 104 siestende tra la parete laterale dipressione e la parete laterale di aspirazione per formare il passaggio 106 tra la pala ed il deflettore 74.L'aletta angolata 108 siestende tra la pala ed ildeflettore.
La figura 3 ? una vista prospettica parziale della zona d'angolo 91c della figura 1.La figura 4 ? una vista in sezione presa lungo le linee 4-4 della figura 3. La pala 92 ? distanziata dal deflettore adiacente 48 lasciando tra di essi il subpassaggio 94. L'aletta angolata sulla parete laterale diaspirazione siestende dall'estremit? a valle della pala al deflettore ed ? inclinata verso il flusso in arrivo che viene incanalato verso l'aletta dalla pala. Una corrispondente aletta angolata 96p si estende sulla parete laterale di pressione tra la pala ed il deflettore 48. Un'aletta verticale 96v sul deflettore 48 collega le alette 96s all'aletta 96p.
Durante il funzionamento della macchina rotativa, i gas di lavoro caldi vengono fatti fluire sulla superficie esterna della sezione 16 dell'elemento aerodinamico.Il calore viene trasferito daigas alla parete laterale diaspirazione 38 ed alla parete laterale dipressione 42. L'aria di raffreddamento viene fatta fluire dal primo canale 24 attraverso il primo passaggio 56 ed attraverso il passaggio di punta 38 per ridurre la temperatura della pala. Quando il flusso dell'aria diraffreddamento passa sulle alette 62s,62p e sulle alette 66s, 66p,le alette provocano deivorticinelflusso e una turbolenza nelconfine che aumenta il trasferimento per convezione del calore tra le pareti e l'aria di raffreddamento. Oltre a questo raffreddamento per convezione nel primo passaggio e nel passaggio di punta, il raffreddamento a velo viene fornito dall'aria di raffreddamento che fluisce attraverso i fori di raffreddamento 64 nella zona del bordo di attacco. I fori del raffreddamento a velo formano un angolo ottuso con il bordo di attacco e con il flusso in arrivo nel passaggio dell'aria diraffreddamento.Ciascuno deigettiangolatidiaria diraffreddamento ha una componente divelocit? nella direzione nelsenso dell'apertura alare lungo ilbordo diattacco.A causa della componente divelocit? nelsenso dell'apertura alare,ilraffreddamento sidiffonde su diun'area maggiore diquanto non avvenga con i getti d'aria che non hanno una componente di velocit? nel senso dell'apertura alare. L'aria di raffreddamento viene scaricata dal passaggio di punta attraverso i fori dell'aria di raffreddamento 68 nella parete laterale di pressione per ilraffreddamento a velo della zona della punta.Poich? la pressione statica nel percorso di flusso del mezzo di lavoro ? superiore sulla parete laterale di pressione .rispetto alla pressione statica sulla parete laterale di aspirazione,siritiene che l'aria di raffreddamento dai fori 68 si diffonda sulla punta dell'elemento aerodinamico fornendo il raffreddamento a velo delia parte posteriore della punta dell'elemento aerodinamico.La parte restante dell'aria di raffreddamento viene scaricata attraverso il foro 72 nella zona del bordo di uscita della pala.Occasionalmente,uno o pi? deiforidiraffreddamento 64 nella zona del bordo anteriore 34 vengono otturati da materiale in particelle quando questo materiale passa attraverso ilmotore e colpisce la pala.Iforiotturatinon lasciano passare l'aria di raffreddamento. I fori 6B e 72 fanno passare questa ulteriore quantit? d'aria per garantire che venga fornita una quantit? adeguata di raffreddamento per convezione nelprimo passaggio e nelpassaggio dipunta.
L'aria di raffreddamento viene fatta fluire dal secondo condotto 26 attraverso il secondo passaggio 86 al passaggio curvo che si estende nel senso della corda 91. La pala 92 a monte della zona d'angolo 91c nelpassaggio curvo forma un subpassaggio 94 nel passaggio curvo per incanalare una parte dell'aria di raffreddamento sulle alette 96p, 96s, e 96v nella zona d'angolo 91c del passaggio 90 che si estende nel senso della corda. Le alette 96s e 96p che si estendono attraverso il subpassaggio sono angolate rispetto alla parete ed alla pala e sono angolate verso il flusso in arrivo. Queste due alette (superficie di aspirazione e superficie di pressione) hanno un'altezza complessiva tra le due alette che ? il15% dell'altezza delpassaggio.
Come mostrato nella figura 3, la pala 92 aumenta il flusso di aria di raffreddamento all?aletta, aumentando la quantit? e la velocit? dei vortici che sono provocati dalle alette. Ogni vortice ha una componente divelocit? verso il deflettore.I vorticisispostano nella zona d'angolo. I vortici nella zona d'angolo aumentano ilritmo ditrasferimento dicalore nella zona in virt? della turbolenza da essiprovocata ed aumentano la quantit? diflusso nella zona in virt? della loro componente di velocit? nel senso della corda che ? opposta come direzione al flusso curvo. Oltre ai vortici, le alette fanno si che una parte del flusso nel subpassaggio a monte delle alette venga deviata verso il deflettore come mostrato dalle due linee diflusso nella zona dell'aletta.
La zona angolare 102 ha in modo simile una pala 104 che forma un subpassaggio 106 edun'aletta 108cheprovocadeivorticiavalledelsubpassaggio e che devia una parte delflusso verso ilsecondo deflettore per sopprimere la separazione delflusso dallatodeldeflettorequandoilflussoentranella zonadel bordo diuscita.La singola aletta 108 nella zona d?angolo 102 che si estende attraverso il subpassaggio 106, si estende per un'altezza di circa il 15% dell'altezza totale delsubpassaggio 106.Ilprocesso siripete nella zona d'angolo 118 a causa della serie dialette angolate lungo l?intero passaggio 114.Quando l?amia diraffreddamento sisposta lungo ilpassaggio,una parte delflusso viene scaricata attraverso ipiedestallidistanziati112.L'azionedisvoltadelflussodal deflettoreattraverso ipiedestalli112tendeaprovocarelaseparazione delflusso daldeflettore.Le alette 122s,122p sono inclinate verso ilflussoinarrivodiaria diraffreddamento ed angolate rispetto aldeflettore 74 in modo da formare dei vortici e da deviare il flusso verso la parete del deflettore lungo tutta la lunghezzadelpassaggio.Lavelocit?delflussoversoildeflettoreela quantit? di flusso lungo ildeflettore sopprimono la separazione delflusso daldeflettore e pertanto consentono un raffreddamento soddisfacente della zona deldeflettore. Le alette angolate consentono inoltre un adeguato raffreddamento della zona d'angolo 118 a causa dell'aumento delmomento delflusso lungo ildeflettore che fa siche ilflusso dell'aria diraffreddamento venga portato nella zona d'angolo dove l'aria raffredda tale zona.Dopo che ilflusso ? passato attraverso la zona d'angolo,viene scaricato nelpercorso diflusso delmezzo dilavoroattraverso la zonadelbordodiuscita dellapala.
Sebbene l'invenzione sia stata mostrata e descritta con riferimento a delle sueforme direalizzazione preferite,? chiaro pergliespertidellatecnica che si possono effettuare diversicambiamentied omissioninella sua forma e neisuoi
Claims (5)
1. Elemento aerodinamico raffreddatale di tipo a passate multiple avente delle pareti interne che si estendono tra la parete laterale di pressione e la parete laterale di aspirazione dell'elemento aerodinamico per separare un passaggio internamente all'elemento aerodinamico, e che include un passaggio che si estende nel senso della corda per far girare il flusso di raffreddamento rispetto a detti passaggi, detto passaggio che si estende nel senso della corda essendo limitato da una di dette pareti interne, caratterizzato dal perfezionamento che comprende: una pala che si estende tra la parete laterale di aspirazione e la parete laterale di pressione, la pala essendo distanziata da detta prima parete lasciando un subpassaggio tra di esse, e almeno un'aletta in detto passaggio che si estende nel senso della corda, la quale ? inclinata verso il flusso in arrivo dell'aria di raffreddamento per sopprimere la separazione del flusso da detta parete interna e che si estende ad angolo acuto dalla parete alla pala per deviare una parte del flusso nel subpassaggio contro la parete e provocare una turbolenza nello strato limite adiacente a detta parete.
2. Elemento aerodinamico raffreddarle secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'aletta inclinata ? una prima aletta inclinata che si estende sulla parete laterale di aspirazione attraverso il subpassaggio dalla pala alla parete e dal fatto che una seconda aletta inclinata si estende sulla parete laterale di pressione attraverso il subpassaggio dalla pala alla parete.
3. Elemento aerodinamico raffreddarle secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto di avere inoltre una terza aletta che si estende su detta prima parete dalla prima aletta inclinata verso la seconda aletta inclinata.
4. Elemento aerodinamico raffreddatale secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dalfatto che ilpassaggio ha un'altezza h e l'altezza delpassaggio ? ridotta di circa il 15% nell'ubicazione dell'aletta sulla parete laterale di aspirazione.
5. Pala di girante raffreddarle per macchine rotative a flusso assiale comprendente:
una sezione diradice che adatta la pala della girante in modo da impegnare un complessivo digirante,la sezione diradice avendo una parete diradice che si estende nelsenso della corda,un primo condotto atto ad essere in comunicazione fluidica attraverso la parete di radice con una fonte diaria di raffreddamento, un secondo condotto atto ad essere in comunicazione fluidica con una fonte di aria diraffreddamento,ed un terzo condotto che siestende attraverso la parete diradice,
una sezione dielemento aerodinamico avente:
un bordo diattacco,
un bordo diuscita,
una parete laterale diaspirazione,
una parete laterale di pressione congiunta alla parete laterale di aspirazione in corrispondenza del bordo diattacco e del borda di uscita e distanziata dalla parete laterale di aspirazione in modo da formare una cavit? tra diesse,
una parete di punta che siestende nella direzione della corda tra la parete laterale diaspirazione e la parete laterale dipressione,
un primo deflettore che siestende nella direzione dell'apertura alare ed ? distanziato dalbordo diattacco e che siestende nella direzione della corda ed ? distanziato dalla parete della punta per dividere la cavit? in una parte posteriore,una parte anteriore avente un primo passaggio e una parte di punta avente un passaggio di punta in comunicazione fluidica con il primo passaggio,
un secondo deflettore che si estende nella direzione dell'apertura alare dal primo deflettore per dividere la parte posteriore della cavit? in una zona dibordo diuscita e in una zona dicorda media e che ? distanziato dalla parete diradice nella sezione diradice lasciando un primo passaggio a curvo che siestende nelsenso della corda tra diessi,
un terzo deflettore che siestende nella direzione dell'apertura alare per dividere la zona della corda media della pala in un secondo passaggio che si estende verso l'esterno dalla zona di radice verso la parte che si estende nel senso della corda del primo deflettore,ed un terzo passaggio che si estende verso l'interno dalla parte che si estende nel senso della corda dei primo deflettore, il terzo deflettore essendo distanziato dalla parte che siestende nelsenso della corda delprimo deflettore lasciando un secondo passaggio curvo che siestende nelsenso della corda tra diessi, caratterizzata dalfatto che ilprimo passaggio ? in comunicazione fluidica con il primo condotto, in cui il primo passaggio ha una serie di alette che si estendono attraverso ilprimo passaggio perpendicolarialla direzione diflusso,ed il bordo di attacco ha una serie di fori per il raffreddamento a velo che si estendono attraverso ilbordo e che sono angolati in modo da formare un angolo ottuso rispetto alflusso in arrivo e che pone ilprimo passaggio in comunicazione fluidica con ilpercorso delflusso delmezzo dilavoro,
caratterizzata dal fatto che una seconda serie di alette si estende attraverso ilpassaggio dipunta sulla parete laterale diaspirazione e sulla parete laterale dipressione perpendicolarmente alflusso,
una serie diforinella parete laterale dipressione ed un foro nella zona del bordo di uscita mettono in'comunicazione fluidica il passaggio di punta con il percorso delflusso delmezzo dilavoro,
caratterizzata dal fatto che il secondo passaggio ? in comunicazione fluidica con il secondo condotto ed ha una serie di alette perpendicolari alla direzione diflusso,
caratterizzata dal fatto che il secondo passaggio curvo si estende tra il seconda passaggio ed il terzo passaggio, il passaggio curvo avendo una serie di pale curve per far girare il flusso, ed una pala che si estende tra la parete laterale di aspirazione e la parete laterale di pressione, la pala essendo distanziata dal primo deflettore lasciando un subpassaggio tra diessi ed inoltre avendo almeno un'aletta angolata che si estende su una di dette pareti laterali attraverso ilsubpassaggio dalla pala alprimo deflettore,
caratterizzata dal fatto che ilterzo passaggio ha una serie dialette che si estendono attraverso ilpassaggio perpendicolarmente alflusso in arrivo, caratterizzata dalfatto che ilprimo passaggio curvo siestende tra il terzo passaggio e la zona del bordo di uscita della pala per mettere in comunicazione fluidica la zona delbordo diuscita della pala con ilterzo passaggio, caratterizzata dal fatto che il primo passaggio curvo ha una pala che si estende tra la parete laterale diaspirazione e la parete laterale dipressione,la pala essendo distanziata da detto secondo deflettore lasciando un subpassaggio tra diessi,ed ha almeno un'aletta angolata che siestende su una didette pareti laterali attraverso il subpassaggio dalla pala al terzo deflettore ed ? inclinata verso ilflusso in avvicinamento e,
caratterizzata dal fatto che la zona delbordo posteriore della pala ha una serie dipiedestalli aventi deglispazi tra di essi che si estendono tra la parete laterale di aspirazione e la parete laterale di pressione per provvedere allo scarica dell'aria diraffreddamento dalla paia della girante,la serie dipiedestalli essendo distanziata da un secondo deflettore per definire un passaggio per l'aria diraffreddamento nella parte posteriore della pala,ilpassaggio avendo una serie di alette inclinate verso ilflusso in arrivo e che formano un angolo acuto rispetto alsecondo deflettore.
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Effective date: 19971129 |