RU161058U1 - Охлаждаемая лопатка турбины газотурбинного двигателя - Google Patents

Abstract

Охлаждаемая лопатка турбины газотурбинного двигателя, содержащая расположенный во внутренней полости лопатки тонкостенный дефлектор с отверстиями на передней кромке для выхода охладителя из внутренней полости дефлектора, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации охлаждения лопатки, отверстия в дефлекторе выполнены в форме сужающегося к выходу сопла.

Description

Полезная модель относится к области лопаточных турбомашин, в частности, к газовым турбинам газотурбинных двигателей (ГТД) для авиации и стационарных энергоустановок.

Известны охлаждаемые лопатки турбины ГТД с расположенным во внутренней полости лопатки дефлектором для интенсификации охлаждения рабочих и сопловых лопаток с целью снижения необходимого для охлаждения лопатки турбины расхода воздуха (см., например, «Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей» под ред. Д.В. Хронина, Машиностроение, 1989 г. стр. 171-173, стр. 179-181).

Поступающий внутрь дефлектора воздух выходит через систему отверстий или щелей и направляется на внутреннюю поверхность передней кромки лопатки. Обычно отверстия в дефлекторе получают методом электрохимии или электроэрозии.

Такая технология получения отверстий в тонкостенных оболочках широко применяется в технике, однако обладает существенными недостатками, а именно, нестабильностью получающихся размеров и формы отверстий, что приводит к размыванию охлаждающих переднюю кромки лопатки струй воздуха и низкой эффективности ее охлаждения. Гораздо эффективнее подавать к передней кромке лопатки неразмытую струю охлаждающего воздуха. С этой целью отверстия в дефлекторе выполнены в форме сужающегося к выходу сопла. Такое выполнений отверстий позволяет направить струю охлаждающего воздуха непосредственно на внутреннюю поверхность передней кромки пера охлаждаемой лопатки.

Отверстия требуемой формы изготавливают путем выдавливания материала изнутри дефлектора с помощью специальных спроектированных пуансонов, обеспечивающих пластическую деформацию материала дефлектора в зоне расположения отверстий.

На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая охлаждаемая лопатка. Во внутренней полости охлаждаемой лопатки 1 установлен тонкостенный дефлектор 2 с отверстиями 3 для подвода воздуха внутрь тонкостенного дефлектора 2 и отверстиями 4 для выхода воздуха из внутренней полости тонкостенного дефлектора 2 к передней кромке 5 охлаждаемой лопатки 1. Отверстия 4, как видно из фиг. 2, выполнены в форме сужающегося к выходу сопла.

При поступлении охлаждающего воздуха через отверстия 3 внутрь тонкостенного дефлектора 2 осуществляется охлаждение материала лопатки 1 изнутри, при этом благодаря выбранной форме отверстий 4 струи воздуха не размываются до подхода к внутренней поверхности лопатки 1 и, благодаря этому, увеличивается теплосъем от лопатки 1. Поступивший в пространство между тонкостенным дефлектором 2 и стенкой лопатки 1 воздух выходит через отверстия и щели 6 по всей длине задней кромки лопатки 1.

Применение предлагаемой конструкции отверстий в тонкостенном дефлекторе 2 охлаждаемой лопатки в форме сужающегося к выходу сопла позволяет повысить надежность наиболее ответственного узла ГТД.

Claims (1)

1. Охлаждаемая лопатка турбины газотурбинного двигателя, содержащая расположенный во внутренней полости лопатки тонкостенный дефлектор с отверстиями на передней кромке для выхода охладителя из внутренней полости дефлектора, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации охлаждения лопатки, отверстия в дефлекторе выполнены в форме сужающегося к выходу сопла.

   

Images