RU130633U1 - Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины - Google Patents
Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU130633U1 RU130633U1 RU2012150480/06U RU2012150480U RU130633U1 RU 130633 U1 RU130633 U1 RU 130633U1 RU 2012150480/06 U RU2012150480/06 U RU 2012150480/06U RU 2012150480 U RU2012150480 U RU 2012150480U RU 130633 U1 RU130633 U1 RU 130633U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- turbine
- disk
- cooling
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины, содержащее рабочее колесо с каналами охлаждения, выполненное в виде диска с установленными в нем рабочими лопатками, аппарат закрутки, сопла которого направлены в сторону вращения рабочего колеса под углом 10°<α<30°, полость, образованную между аппаратом закрутки и диском, а также воздушную полость, ограниченную внутренним корпусом соплового аппарата перед аппаратом закрутки, отличающийся тем, что сопла дополнительно повернуты под углом 0°<α≤60° к продольной оси двигателя.
Description
Полезная модель относится к охлаждаемым турбинам газотурбинных авиационных двигателей, в частности к устройствам подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам турбины.
Известно устройство для охлаждения рабочего колеса турбины (Патент РФ №2289029, кл. F02C 7/12, F01D 5/08, опубликовано 10.12.2006), содержащее рабочее колесо с каналами охлаждения, выполненное в виде диска с установленными в нем рабочими лопатками, аппарат закрутки, сопла которого направлены в сторону вращения рабочего колеса, полость, образованную между аппаратом закрутки и диском, а также воздушную полость ограниченную внутренним корпусом соплового аппарата перед аппаратом закрутки.
Известно выбранное в качестве прототипа устройство для охлаждения рабочего колеса турбины (Патент РФ №243325, кл. F02C, опубликовано 05.05.1969), содержащее рабочее колесо с каналами охлаждения, выполненное в виде диска с установленными в нем рабочими лопатками, аппарат закрутки, сопла которого направлены в сторону вращения рабочего колеса под углом 10°<α<30°, полость, образованную между аппаратом закрутки и диском, а также воздушную полость ограниченную внутренним корпусом соплового аппарата перед аппаратом закрутки.
Недостатком описанных устройств являются утечки воздуха из преддисковой полости рабочего колеса, что приводит к высоким газодинамическим потерям ступени турбины и к потерям КПД (коэффициента полезного действия) термодинамического цикла.
Техническим результатом полезной модели является снижение утечек воздуха в проточную часть из осевого зазора, повышение давления на входе в охлаждающие каналы рабочего колеса и следовательно повышение эффективности охлаждения рабочих лопаток, а также повышение давления в преддисковой полости турбины уменьшает результирующую осевую силу турбокомпрессора, и благоприятно сказывается на ресурсе подшипника опоры компрессора.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для охлаждения рабочего колеса турбины, содержащее рабочее колесо с каналами охлаждения, выполненное в виде диска с установленными в нем рабочими лопатками, аппарат закрутки, сопла которого направлены в сторону вращения рабочего колеса под углом 10°<α<30°, полость, образованную между аппаратом закрутки и диском, а также воздушную полость ограниченную внутренним корпусом соплового аппарата перед аппаратом закрутки.
Новым в полезной модели является то, что сопла дополнительно повернуты под углом 0°<α≤60° к продольной оси двигателя.
На прилагаемых чертежах изображено устройство для охлаждения рабочего колеса турбины:
Фиг.1 - продольный разрез турбины газотурбинного двигателя;
Фиг.2 - увеличенный разрез А-А фиг.1;
Фиг.3 - увеличенный вид Б фиг.1.
Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины содержит рабочее колесо 1 с установленными в диске 2 рабочими лопатками 3. В аппарате закрутки 4 выполнены сопла 5, направленные в сторону вращения рабочего колеса 1 под углом α в интервале от 10° до 30°. В диске 2 выполнены каналы 6 подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам 3. Между аппаратом закрутки 4 и диском 2 образована полость 7(преддисковая). Воздушная полость 8 ограниченна внутренним корпусом 9 соплового аппарата 10. Сопла 5 аппарата закрутки 4 дополнительно повернуты под углом β в интервале от 0° до 60° к продольной оси двигателя.
Охлаждаемая турбина работает следующим образом.
Воздух соплового аппарата 10 через сопла 5 аппарата закрутки 4, закрученный в направлении вращения рабочего колеса 1 и одновременно повернутый к продольной оси двигателя β в интервале от 0° до 60°, выбрасывается в направлении входа в каналы 6. При таком направлении потока происходит более точное попадание охлажденного воздуха в каналы 6 рабочего колеса 1, что уменьшает потери воздуха в проточную часть, при этом та незначительная часть воздуха (1%), которая поступила в проточную часть идет на охлаждение рабочих лопаток 3. Изменение угла поворота потока β, дает возможность изменять уровень утечек воздуха в проточную часть турбины. При угле β<60° реализуется режим «умеренных» утечек воздуха в проточную часть, а при угле 60° - режим «наименьших» утечек воздуха, дальнейшее увеличение угла β - ограничено возможностью затекания горячего газа в полости турбины технологическими возможностями. Далее воздух поступает в каналы 6 охлаждения рабочего колеса 1 и охлаждает его до уровня приемлемых температур для заданного ресурса работы. Из каналов 6 охлаждения воздух, охладив рабочие лопатки 3, выбрасывается в газовоздушный тракт турбины.
В случае дополнительного поворота потока воздуха на входе в охлаждающие каналы 6 образуется дополнительное давление следовательно повышение эффективности охлаждения рабочих лопаток, за счет увеличения перепада давления воздуха на системе охлаждения рабочих лопаток и, следовательно, увеличения расхода охлаждающего воздуха.
Повышение давления в преддисковой полости за счет поворота потока под углом 0°<β≤60° уменьшает результирующую осевую силу
турбокомпрессора, и благоприятно сказывается на ресурсе подшипника опоры компрессора.
Применяемость заявленного технического решения подтверждена положительными результатами испытаний опытных образцов авиационных двигателей АЛ-55И №21 и №40.
Такая конструкция устройства для охлаждения рабочего колеса турбины, за счет выполнения сопел в аппарате предварительной закрутки под дополнительным углом, обеспечивает течение охлаждающего воздуха в направлении от проточной части, более эффективное охлаждение рабочего колеса и минимизирует утечки воздуха в проточную часть из преддисковой полости, что повышает надежность конструкции турбины и увеличивает ресурс двигателя в целом.
Claims (1)
- Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины, содержащее рабочее колесо с каналами охлаждения, выполненное в виде диска с установленными в нем рабочими лопатками, аппарат закрутки, сопла которого направлены в сторону вращения рабочего колеса под углом 10°<α<30°, полость, образованную между аппаратом закрутки и диском, а также воздушную полость, ограниченную внутренним корпусом соплового аппарата перед аппаратом закрутки, отличающийся тем, что сопла дополнительно повернуты под углом 0°<α≤60° к продольной оси двигателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012150480/06U RU130633U1 (ru) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012150480/06U RU130633U1 (ru) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU130633U1 true RU130633U1 (ru) | 2013-07-27 |
Family
ID=49155954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012150480/06U RU130633U1 (ru) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU130633U1 (ru) |
-
2012
- 2012-11-26 RU RU2012150480/06U patent/RU130633U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170248155A1 (en) | Centrifugal compressor diffuser passage boundary layer control | |
US10669852B2 (en) | Gas turbine | |
RU2013152735A (ru) | Канал для охлаждения корпуса | |
US10227875B2 (en) | Gas turbine engine component with combined mate face and platform cooling | |
RU2459967C1 (ru) | Двухконтурный газотурбинный двигатель | |
JP2019002401A (ja) | ターボ機械のブレードの冷却構造および関連する方法 | |
CN116085064A (zh) | 一种带增压叶片的预旋系统及航空发动机 | |
US20130340443A1 (en) | Plug Assembly for Borescope Port Cooling | |
KR20130054215A (ko) | 유체-유동 장치용 축류 압축기 | |
RU2369747C1 (ru) | Высокотемпературная двухступенчатая газовая турбина | |
RU2573094C2 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
RU2733681C1 (ru) | Способ охлаждения рабочих лопаток турбины двухконтурного газотурбинного двигателя и устройство для его реализации | |
RU2615391C1 (ru) | Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя | |
RU130633U1 (ru) | Устройство для охлаждения рабочего колеса турбины | |
US9810151B2 (en) | Turbine last stage rotor blade with forced driven cooling air | |
US20180073378A1 (en) | Sealing apparatus for gas turbine, gas turbine, and aircraft engine | |
JP2014214649A (ja) | 多段圧縮機 | |
RU2614909C1 (ru) | Охлаждаемая турбина высокого давления | |
RU2550224C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
RU2538985C1 (ru) | Статор высокотемпературной турбины | |
US10612389B2 (en) | Engine component with porous section | |
RU2728550C1 (ru) | Устройство отбора воздуха в роторе компрессора турбореактивного двигателя | |
RU2443882C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
RU2525379C1 (ru) | Способ охлаждения рабочих лопаток турбины двухконтурного газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления | |
RU136492U1 (ru) | Охлаждаемая ступень турбины газотурбинного двигателя |