RU2015147378A - Устройство для охлаждения хвостовой стороны полки элемента турбомашины - Google Patents

Устройство для охлаждения хвостовой стороны полки элемента турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2015147378A
RU2015147378A RU2015147378A RU2015147378A RU2015147378A RU 2015147378 A RU2015147378 A RU 2015147378A RU 2015147378 A RU2015147378 A RU 2015147378A RU 2015147378 A RU2015147378 A RU 2015147378A RU 2015147378 A RU2015147378 A RU 2015147378A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shelf
tail side
turbomachine
cooling fluid
cavity
Prior art date
Application number
RU2015147378A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2650226C2 (ru
Inventor
Янош ШИЯРТО
Лиеке ВАНГ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2015147378A publication Critical patent/RU2015147378A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650226C2 publication Critical patent/RU2650226C2/ru

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
    • 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
    • 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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • 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
    • F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F05D2240/81—Cooled platforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Claims (31)

1. Устройство (10) охлаждения полки для направления охлаждающей текучей среды на хвостовую сторону (52) полки (50) элемента (2) турбомашины, содержащего аэродинамический профиль (40), полку (50) и хвостовик (60), имеющий основное входное отверстие (62) для поступления охлаждающей текучей среды из полости (90) и направления охлаждающей текучей среды в аэродинамический профиль (40); причем полость (90), по меньшей мере, частично образована хвостовиком (60) элемента (2) турбомашины и хвостовой стороной (52) полки (50), устройство (10) охлаждения полки приспособлено для установки внутри полости (90) и включает в себя:
- первую часть (20), выполненную с возможностью размещения на хвостовике (60) элемента (2) турбомашины,
- вторую часть (30), расположенную под углом к первой части (20) и выполненную с возможностью размещения на хвостовой стороне (52) полки (50), причем вторая часть (30) содержит по меньшей мере один проход (32) соударения, включающий в себя вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90) и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50),
так что первая часть (20) и вторая часть (30) образуют путь (92), по которому охлаждающая текучая среда поступает из полости (90) через проход (32) соударения в основное входное отверстие (62).
2. Устройство (10) охлаждения полки по п. 1, в котором вторая часть (30) содержит по меньшей мере одно ребро (38), так что, когда устройство (10) охлаждения полки установлено в полость (90), с хвостовой стороны (52) полки (50) образован зазор (54) между хвостовой стороной (52) полки (50) и выходом (36) прохода (32) соударения.
3. Устройство (10) охлаждения полки по п. 1, в котором вторая часть (30) содержит множество ребер (38), расположенных, по существу, параллельно друг другу, так что, когда устройство (10) охлаждения полки установлено в полость (90), с хвостовой стороны (52) полки (50) образован зазор (54) между хвостовой стороной (52) полки (50) и выходом (36) прохода (32) соударения.
4. Устройство (10) охлаждения полки по любому из п.п. 1-3, дополнительно содержащее первый выступ (21) на первой части (20), предназначенный для прикрепления к хвостовику (60) элемента (2) турбомашины, и второй выступ (31) на второй части (30), предназначенный для прикрепления к хвостовой стороне (52) полки (50) так, чтобы образовывалась камера (94) между устройством (10) охлаждения полки и элементом (2) турбомашины, предназначенная для направления охлаждающей текучей среды из прохода (32) соударения в основное входное отверстие (62).
5. Устройство (10) охлаждения полки по любому из п.п. 1-3, в котором вторая часть (30) включает в себя множество проходов (32) соударения, каждый из которых содержит вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90) и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50), причем проходы (32) соударения расположены в виде матрицы.
6. Устройство (10) охлаждения полки по п. 4, в котором вторая часть (30) включает в себя множество проходов (32) соударения, каждый из которых содержит вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90), и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50), причем проходы (32) соударения расположены в виде матрицы.
7. Элемент (1) турбомашины, содержащий:
- полку (50), имеющую профильную сторону (51) и хвостовую сторону (52),
- аэродинамический профиль (40), отходящий от профильной стороны (51) полки (50),
- хвостовик (60), отходящий от хвостовой стороны (52) полки (50), причем хвостовик (60) и аэродинамический профиль (40) отходят в противоположных направлениях; хвостовик (60) содержит основное входное отверстие (62) для поступления охлаждающей текучей среды из полости (90) на хвостовую сторону (52) полки (50) и направления охлаждающей текучей среды в аэродинамический профиль (40), причем полость (90), по меньшей мере, частично образована хвостовиком (60) элемента (1) турбомашины и хвостовой стороной (52) полки (50), и
- устройство (10) охлаждения полки, установленное в полость (90) для направления охлаждающей текучей среды из полости (90) на хвостовую сторону (52) полки (50) и включающее в себя:
- первую часть (20), размещенную на хвостовике (60) элемента (2) турбомашины,
- вторую часть (30), расположенную под углом к первой части (20) и размещенную на хвостовой стороне (52) полки (50), причем вторая часть (30) содержит по меньшей мере один проход (32) соударения, включающий в себя вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90) и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50),
так что первая часть (20) и вторая часть (30) образуют путь (92), по которому охлаждающая текучая среда поступает из полости (90) через проход (32) соударения в основное входное отверстие (62).
8. Элемент (1) турбомашины по п. 7, в котором вторая часть (30) содержит по меньшей мере одно ребро (38), отходящее по направлению к хвостовой стороне (52) полки (50), так что между хвостовой стороной (52) полки (50) и выходом (36) прохода (32) соударения образован зазор (54).
9. Элемент (1) турбомашины по п. 7, в котором вторая часть (30) содержит множество ребер (38), отходящих по направлению к хвостовой стороне (52) полки (50), так что между хвостовой стороной (52) полки (50) и выходом (36) прохода (32) соударения образован зазор (54), причем ребра (38) расположены, по существу, параллельно друг другу.
10. Элемент (1) турбомашины по п. 9, дополнительно включающий в себя канал охлаждения (96), образованный хвостовой стороной (52) полки (50) и участком второй части (30), содержащей по меньшей мере два ребра (38), причем указанный канал охлаждения (96) направляет охлаждающую текучую среду к основному входному отверстию (62).
11. Элемент (1) турбомашины по любому из п.п. 7-10, в котором первая часть (20) содержит первый выступ (21), прикрепленный к хвостовику (60) элемента (1) турбомашины, и вторая часть (30) содержит второй выступ (31), прикрепленный к хвостовой стороне (52) полки (50) таким образом, что между устройством (10) охлаждения полки (10), хвостовой стороной (52) полки (50) и хвостовиком (60) элемента (1) турбомашины образована камера (94) для направления охлаждающей текучей среды из прохода (32) соударения к основному входному отверстию (62).
12. Элемент (1) турбомашины по п. 11, в котором первый выступ (21) прикреплен к хвостовику (60) элемента (1) турбомашины, а второй выступ (31) прикреплен к хвостовой стороне (52) полки (50) посредством пайки.
13. Элемент (1) турбомашины по п. 11, в котором первый выступ (21) прикреплен к хвостовику (60) элемента (1) турбомашины, а второй выступ (31) прикреплен к хвостовой стороне (52) полки (50) посредством сварки.
14. Элемент (1) турбомашины по любому из п.п. 7-10, 12 и 13, в котором вторая часть (30) включает в себя множество проходов (32) соударения, каждый из которых содержит вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90), и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50), причем проходы (32) соударения расположены в виде матрицы.
15. Элемент (1) турбомашины по п. 11, в котором вторая часть (30) включает в себя множество проходов (32) соударения, каждый из которых содержит вход (34) для поступления, по меньшей мере, части охлаждающей текучей среды из полости (90) и выход (36) для выпуска поступившей охлаждающей текучей среды и направления ее на хвостовую сторону (52) полки (50), причем проходы (32) соударения расположены в виде матрицы.
16. Элемент (1) турбомашины по любому из п.п. 7-10, 12, 13 и 15, представляющий собой рабочую лопатку турбины.
17. Элемент (1) турбомашины по п. 11, представляющий собой рабочую лопатку турбины.
18. Элемент (1) турбомашины по п. 14, представляющий собой рабочую лопатку турбины.
19. Элемент (1) турбомашины по любому из п.п. 7-10, 12, 13 и 15, представляющий собой направляющую лопатку турбины.
20. Элемент (1) турбомашины по п. 11, представляющий собой направляющую лопатку турбины.
21. Элемент (1) турбомашины по п. 14, представляющий собой направляющую лопатку турбины.
RU2015147378A 2013-04-04 2014-03-18 Устройство для охлаждения хвостовой стороны полки элемента турбомашины RU2650226C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13162346.4 2013-04-04
EP13162346.4A EP2787170A1 (en) 2013-04-04 2013-04-04 A technique for cooling a root side of a platform of a turbomachine part
PCT/EP2014/055420 WO2014161716A1 (en) 2013-04-04 2014-03-18 A technique for cooling a root side of a platform of a turbomachine part

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015147378A true RU2015147378A (ru) 2017-05-15
RU2650226C2 RU2650226C2 (ru) 2018-04-11

Family

ID=48082922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147378A RU2650226C2 (ru) 2013-04-04 2014-03-18 Устройство для охлаждения хвостовой стороны полки элемента турбомашины

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10036255B2 (ru)
EP (2) EP2787170A1 (ru)
CN (1) CN105074132B (ru)
RU (1) RU2650226C2 (ru)
WO (1) WO2014161716A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10082033B2 (en) 2016-01-12 2018-09-25 United Technologies Corporation Gas turbine blade with platform cooling
EP3287596A1 (en) * 2016-08-25 2018-02-28 Siemens Aktiengesellschaft A platform cooling device for a blade of a turbomachine and a turbomachine arrangement
EP3361056A1 (de) 2017-02-10 2018-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Leitschaufel für eine strömungsmaschine
US10822987B1 (en) 2019-04-16 2020-11-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine stator outer shroud cooling fins

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1801475B2 (de) 1968-10-05 1971-08-12 Daimler Benz Ag, 7000 Stuttgart Luftgekuehlte turbinenschaufel
US5122033A (en) 1990-11-16 1992-06-16 Paul Marius A Turbine blade unit
EP1557535A1 (de) * 2004-01-20 2005-07-27 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufel und Gasturbine mit einer solchen Turbinenschaufel
US7131817B2 (en) * 2004-07-30 2006-11-07 General Electric Company Method and apparatus for cooling gas turbine engine rotor blades
US7927073B2 (en) * 2007-01-04 2011-04-19 Siemens Energy, Inc. Advanced cooling method for combustion turbine airfoil fillets
US8128365B2 (en) * 2007-07-09 2012-03-06 Siemens Energy, Inc. Turbine airfoil cooling system with rotor impingement cooling
RU2355890C1 (ru) * 2007-11-29 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Высокотемпературная многоступенчатая газовая турбина
JP5299579B2 (ja) 2010-09-03 2013-09-25 新日鐵住金株式会社 耐破壊特性および耐ｈｉｃ特性に優れる高強度鋼板

Also Published As

Publication number Publication date
US10036255B2 (en) 2018-07-31
EP2787170A1 (en) 2014-10-08
CN105074132B (zh) 2017-05-17
CN105074132A (zh) 2015-11-18
EP2946077A1 (en) 2015-11-25
EP2946077B1 (en) 2018-03-07
WO2014161716A1 (en) 2014-10-09
US20160017714A1 (en) 2016-01-21
RU2650226C2 (ru) 2018-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6526166B2 (ja) ベーンの冷却構造
RU2015147378A (ru) Устройство для охлаждения хвостовой стороны полки элемента турбомашины
US9822654B2 (en) Arrangement for cooling a component in the hot gas path of a gas turbine
RU2619324C2 (ru) Струйно-дефлекторное охлаждение рабочих или направляющих лопаток турбины
RU2013152735A (ru) Канал для охлаждения корпуса
US8814500B1 (en) Turbine airfoil with shaped film cooling hole
RU2015122653A (ru) Лопатка турбины со встроенными петлевым контуром охлаждения и аксиальным контуром охлаждения законцовки
ES2340338T3 (es) Alabe de turbina refrigerado.
US20160208622A1 (en) Arrangement of cooling channels in a turbine blade
JP2011513636A5 (ru)
US10436031B2 (en) Cooled turbine runner, in particular for an aircraft engine
JP7187262B2 (ja) ターボ機械
JP2015090108A5 (ru)
JP2020520431A (ja) 風力発電装置用ロータブレード
RU2010148728A (ru) Осевая газовая турбина
US8087893B1 (en) Turbine blade with showerhead film cooling holes
RU2017112764A (ru) Конструкция лопаток статора и турбовентиляторный двигатель
GB201212384D0 (en) A gas turbine engine
RU2010148725A (ru) Осевая газовая турбина
RU2015133194A (ru) Лопатка для турбомашины
RU2013108923A (ru) Узел задней рамы переходного элемента и система сжигания топлива
RU2012158329A (ru) Лопатка турбины, способ отделения частиц от текучей среды и турбина
RU2014110486A (ru) Охлаждаемый изнутри конструктивный элемент для газовой турбины, снабженный по меньшей мере одним каналом охлаждения
JP2014051981A (ja) ノズル端壁の蛇行冷却
RU2018117671A (ru) Лопатка, оснащенная системой охлаждения, соответствующие направляющий сопловой аппарат и газотурбинный двигатель

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200319