RU136092U1 - Охлаждаемая лопатка турбины - Google Patents

Abstract

Охлаждаемая лопатка турбины, содержащая наружную оболочку с отверстиями, выполненными в области выходной кромки, и стержень с внутренними каналами, сообщающимися со сквозными отверстиями, выполненными в его стенках со стороны спинки и корыта лопатки, при этом на наружных поверхностях этих стенок расположены ребра, контактирующие с внутренней поверхностью оболочки, отличающаяся тем, что наружная оболочка выполнена с рядами дополнительных перфорационных отверстий.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению, и может быть использована в конструкции газотурбинного двигателя (ГТД) для авиационного и наземного (в составе энергоустановки) применения.

Известна охлаждаемая лопатка турбины, содержащая наружную оболочку и стержень с внутренним каналом, сообщающимся со сквозными отверстиями, выполненными в его стенке. На наружной поверхности стержня расположены ребра, контактирующие с внутренней поверхностью оболочки («Новые технологические процессы и надежность ГТД» 2(18) ЦИАМ 1979 г., стр. 78…81). Ребра стержня лопатки и соединенная с ними оболочка образуют систему пустотелых каналов, по которым проходит воздух охлаждающий перо лопатки.

Наиболее близкой к заявляемой конструкции является охлаждаемая лопатка турбины (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1815334, опубл. 15.05.93), содержащая наружную оболочку с отверстиями, выполненными в области выходной кромки, и стержень с внутренними каналами, сообщающимися со сквозными отверстиями, выполненными в его стенках со стороны спинки и корыта лопатки, при этом на наружных поверхностях этих стенок расположены ребра, контактирующие с внутренней поверхностью оболочки. Охлаждающий воздух из внутренних каналов стержня через отверстия в его стенках поступает в систему пустотелых каналов, и далее вытекает в проточную часть через отверстия, выполненные в области выходной кромки оболочки. Выдув воздуха в выходную кромку ухудшает аэродинамическое качество лопатки, что приводит к снижению КПД турбины.

Недостатком обеих конструкций является недостаточно высокая эффективность охлаждения лопатки, ввиду отсутствия с ее наружной стороны заградительной пленки.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является повышение эффективности охлаждения лопатки и, как следствие, за счет повышения температуры газа на входе в турбину, повышение КПД двигателя.

Технический результат достигается тем, что охлаждаемая лопатка турбины, содержащая наружную оболочку с отверстиями, выполненными в области выходной кромки, и стержень с внутренними каналами, сообщающимися со сквозными отверстиями, выполненными в его стенках со стороны спинки и корыта лопатки, при этом на наружных поверхностях этих стенок расположены ребра, контактирующие с внутренней поверхностью оболочки, в отличие от известной дополнительно содержит в оболочке ряды перфорационных отверстий.

Заявляемая конструкция поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - вид охлаждаемой лопатки турбины со стороны спинки, фиг. 2 - вид охлаждаемой лопатки турбины со стороны корыта, фиг. 3 - сечение пера охлаждаемой лопатки, фиг. 4 - наружная оболочка лопатки, фиг. 5 - стержень со стороны спинки, фиг. 6 - стержень со стороны корыта.

Охлаждаемая лопатка турбины содержит стержень 1 с внутренними каналами 2, сообщающимися со сквозными отверстиями 3, выполненными в его стенках со стороны спинки и корыта лопатки и наружную оболочку 4 с отверстиями 5, которые выполнены в области выходной кромки лопатки. На наружных стенках стержня 1 со стороны спинки и корыта расположены ребра 6, которые соединены, например, при помощи пайки с внутренней поверхностью 7 оболочки 4. При этом дополнительно в оболочке 4 выполнены ряды перфорационных отверстий 8.

Охлаждающий воздух из внутренних каналов 2 стержня 1 через отверстия 3 в его стенках, попадает в систему пустотелых каналов, образованных ребрами 6 и внутренней поверхностью 7 оболочки 4, и далее через отверстия 5 и 8 в оболочке 4 вытекает в проточную часть турбины, создавая заградительное (пленочное) охлаждение пера лопатки. При этом двигаясь через отверстия 3, охлаждающий воздух обеспечивает внутреннее конвективное охлаждение лопатки.

Таким образом, совокупность внутреннего конвективного и внешнего пленочного охлаждения лопатки позволяет повысить эффективность ее охлаждения, что дает возможность повышения температуры газа перед турбиной и, следовательно, повышения КПД двигателя.

Claims (1)

1. Охлаждаемая лопатка турбины, содержащая наружную оболочку с отверстиями, выполненными в области выходной кромки, и стержень с внутренними каналами, сообщающимися со сквозными отверстиями, выполненными в его стенках со стороны спинки и корыта лопатки, при этом на наружных поверхностях этих стенок расположены ребра, контактирующие с внутренней поверхностью оболочки, отличающаяся тем, что наружная оболочка выполнена с рядами дополнительных перфорационных отверстий.

   

Images