Claims (21)
1. Сопловой сегмент для соплового кольца газотурбинного двигателя; сопловой сегмент, содержащий:1. Nozzle segment for a nozzle ring of a gas turbine engine; nozzle segment containing:
первую боковую стенку;first side wall;
вторую боковую стенку; иsecond side wall; and
аэродинамический профиль, проходящий между первой боковой стенкой и второй боковой стенкой; аэродинамический профиль, включающийan aerodynamic profile extending between the first side wall and the second side wall; aerodynamic profile including
переднюю кромку, проходящую в радиальном направлении от первой боковой стенки ко второй боковой стенке,a leading edge extending radially from the first side wall to the second side wall,
заднюю кромку, проходящую в радиальном направлении от первой боковой стенки ко второй боковой стенке, в осевом направлении удаленной от передней кромки,a trailing edge extending radially from the first side wall to the second side wall, in an axial direction remote from the leading edge,
стенку стороны нагнетания, проходящую от передней кромки к задней кромке, the wall of the discharge side extending from the leading edge to the trailing edge,
стенку стороны всасывания, проходящую от передней кромки к задней кромке,the wall of the suction side extending from the leading edge to the trailing edge,
множество охлаждающих отверстий распылительной головки, расположенных вдоль передней кромки,many cooling holes of the spray head located along the leading edge,
множество передних охлаждающих отверстий, сгруппированных в стенке стороны нагнетания рядом с множеством охлаждающих отверстий распылительной головки, иa plurality of front cooling openings grouped in a wall of the discharge side next to the plurality of cooling openings of the spray head, and
множество промежуточных охлаждающих отверстий, сгруппированных в стенке стороны нагнетания между задней кромкой и множеством передних охлаждающих отверстий,a plurality of intermediate cooling holes grouped in the wall of the discharge side between the trailing edge and the plurality of front cooling holes,
множество охлаждающих отверстий распылительной головки, множество передних охлаждающих отверстий и множество промежуточных охлаждающих отверстий, чередующихся по направленности так, что множество охлаждающих отверстий распылительной головки расположены под углом в сторону первой боковой стенки, множество передних охлаждающих отверстий расположены под углом в сторону второй боковой стенки, а множество промежуточных охлаждающих отверстий расположены под углом в сторону первой боковой стенки.a plurality of cooling openings of the spray head, a plurality of front cooling openings and a plurality of intermediate cooling openings alternating in direction such that the plurality of cooling openings of the spray head are angled toward the first side wall, the plurality of front cooling openings are arranged at an angle toward the second side wall, and a plurality of intermediate cooling holes are angled toward the first side wall.
2. Сопловой сегмент по п.1, отличающийся тем, что каждое охлаждающее отверстие распылительной головки расположено под углом в сторону первой боковой стенки так, что каждое охлаждающее отверстие распылительной головки проходит сквозь стенку аэродинамического профиля, каждое переднее охлаждающее отверстие включает передний соединительный угол, равный 15-45 градусам, в сторону второй боковой стенки относительно направления потока воздуха, проходящего через сопловой сегмент во время эксплуатации, а каждое промежуточное охлаждающее отверстие включает промежуточный соединительный угол, равный 15-45 градусам, в направлении первой боковой стенки относительно направления потока воздуха, проходящего через сопловой сегмент во время эксплуатации.2. The nozzle segment according to claim 1, characterized in that each cooling hole of the spray head is angled toward the first side wall so that each cooling hole of the spray head passes through the wall of the aerodynamic profile, each front cooling hole includes a front connecting angle equal to 15-45 degrees, in the direction of the second side wall relative to the direction of air flow passing through the nozzle segment during operation, and each intermediate cooling hole th intermediate connector includes an angle of 15-45 degrees, in the direction of the first side wall with respect to the direction of air flow through the nozzle segment during operation.
3. Сопловой сегмент по п.2, отличающийся тем, что аэродинамический профиль дополнительно включает множество задних охлаждающих отверстий, сгруппированных вместе в стенке стороны нагнетания вблизи задней кромки; каждое заднее охлаждающее отверстие включает задний соединительный угол, равный 15-45 градусам, в направлении второй боковой стенки относительно направления потока воздуха, проходящего через сопловой сегмент во время эксплуатации.3. The nozzle segment according to claim 2, characterized in that the aerodynamic profile further includes a plurality of rear cooling holes grouped together in the wall of the discharge side near the trailing edge; each rear cooling hole includes a rear connecting angle of 15-45 degrees in the direction of the second side wall relative to the direction of the air flow passing through the nozzle segment during operation.
4. Сопловой сегмент по п.1, отличающийся тем, что множество передних охлаждающих отверстий расположено в одной колонне, и множество промежуточных охлаждающих отверстий также расположено в одной колонне.4. The nozzle segment according to claim 1, characterized in that the plurality of front cooling holes are located in one column, and the plurality of intermediate cooling holes are also located in one column.
5. Сопловой сегмент по п.1, отличающийся тем, что первая боковая стенка представляет собой нижнюю боковую стенку, а вторая боковая стенка представляет собой верхнюю боковую стенку, расположенную в радиальном направлении наружу от нижней боковой стенки.5. The nozzle segment according to claim 1, characterized in that the first side wall is a lower side wall and the second side wall is an upper side wall located radially outward from the lower side wall.
6. Сопловой сегмент по п.1, отличающийся тем, что каждое переднее охлаждающее отверстие расположено на расстоянии от соседнего переднего охлаждающего отверстия на 3-4 шага сверх диаметра, а каждое промежуточное охлаждающее отверстие расположено на расстоянии от соседнего промежуточного охлаждающего отверстия на 3-4 шага сверх диаметра.6. The nozzle segment according to claim 1, characterized in that each front cooling hole is located at a distance from the neighboring front cooling hole at 3-4 steps above the diameter, and each intermediate cooling hole is located at a distance from the neighboring intermediate cooling hole at 3-4 pitch over diameter.
7. Сопловой сегмент по п.1, отличающийся тем, что множество охлаждающих отверстий распылительной головки выполнено с возможностью направления воздуха на пленку, охлаждая переднюю кромку и первую боковую стенку; множество передних охлаждающих отверстий выполнено с возможностью направления воздуха на пленку, охлаждая поверхность стороны нагнетания стенки стороны нагнетания и вторую боковую стенку; и множество промежуточных охлаждающих отверстий выполнено с возможностью направления воздуха на пленку, охлаждая поверхность стороны нагнетания и первую боковую сторону.7. The nozzle segment according to claim 1, characterized in that the plurality of cooling holes of the spray head are configured to direct air to the film, cooling the front edge and the first side wall; a plurality of front cooling holes are configured to direct air to the film, cooling the surface of the discharge side of the wall of the discharge side and the second side wall; and a plurality of intermediate cooling holes are configured to direct air onto the film, cooling the surface of the discharge side and the first side.
8. Сопловой сегмент по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что аэродинамический профиль включает охлаждающую полость, расположенную между передней кромкой, задней кромкой, стенкой стороны нагнетания и стенкой стороны всасывания; каждое охлаждающее отверстие распылительной головки включает впускное отверстие распылительной головки, расположенное рядом с охлаждающей полостью, и выпускное отверстие распылительной головки, расположенное на наружной поверхности передней кромки; впускное отверстие распылительной головки в радиальном направлении расположено ближе ко второй боковой стенке, чем выпускное отверстие распылительной головки, а выпускное отверстие распылительной головки в радиальном направлении расположено ближе к первой боковой стенке, чем впускное отверстие распылительной головки; множество передних охлаждающих отверстий в стенке стороны нагнетания расположено на расстоянии минимум 1/8 длины стенки стороны нагнетания от множества охлаждающих отверстий распылительной головки; каждое переднее охлаждающее отверстие включает переднее впускное отверстие, расположенное рядом с охлаждающей полостью, и переднее выпускное отверстие, расположенное рядом с поверхностью стороны нагнетания; переднее впускное отверстие расположено в радиальном направлении ближе к первой боковой стенке и в осевом направлении ближе к передней кромке, чем переднее выпускное отверстие; переднее выпускное отверстие расположено в радиальном направлении ближе ко второй боковой стенке и в осевом направлении ближе к задней кромке, чем переднее впускное отверстие; и множество промежуточных охлаждающих отверстий расположено на расстоянии минимум 1/8 длины стенки стороны нагнетания от множества передних охлаждающих отверстий; каждое промежуточное охлаждающее отверстие включает промежуточное впускное отверстие, расположенное рядом с охлаждающей полостью, и промежуточное выпускное отверстие, расположенное рядом с поверхностью стороны нагнетания, промежуточное впускное отверстие расположено в радиальном направлении ближе ко второй боковой стенке и в осевом направлении ближе к передней кромке, чем промежуточное выпускное отверстие, а промежуточное выпускное отверстие расположено в радиальном направлении ближе к первой боковой стенке и в осевом направлении ближе к задней кромке, чем промежуточное впускное отверстие.8. The nozzle segment according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the aerodynamic profile includes a cooling cavity located between the leading edge, trailing edge, the wall of the discharge side and the wall of the suction side; each cooling hole of the spray head includes an inlet of the spray head located next to the cooling cavity, and an outlet of the spray head located on the outer surface of the leading edge; the inlet of the spray head in the radial direction is closer to the second side wall than the outlet of the spray head, and the outlet of the spray head in the radial direction is closer to the first side wall than the inlet of the spray head; a plurality of front cooling holes in the wall of the discharge side is located at a distance of at least 1/8 of the length of the wall of the discharge side from the plurality of cooling holes of the spray head; each front cooling opening includes a front inlet located adjacent to the cooling cavity and a front outlet located adjacent to the surface of the discharge side; the front inlet is located radially closer to the first side wall and axially closer to the front edge than the front outlet; the front outlet is located radially closer to the second side wall and axially closer to the trailing edge than the front inlet; and a plurality of intermediate cooling holes are located at a distance of at least 1/8 of the length of the pressure side wall from the plurality of front cooling holes; each intermediate cooling opening includes an intermediate inlet located near the cooling cavity and an intermediate outlet located near the surface of the discharge side, the intermediate inlet is located radially closer to the second side wall and axially closer to the front edge than the intermediate the outlet, and the intermediate outlet is located radially closer to the first side wall and in the axial direction closer to the trailing edge than the intermediate inlet.
9. Сопловой сегмент по любому из предшествующих пп.1-7, отличающийся тем, что каждое переднее охлаждающее отверстие включает передний соединительный угол, равный 15-45 градусам, в направлении второй боковой стенки и задней кромки относительно опорной линии, расположенной в плоскости поверхности стороны нагнетания стенки стороны нагнетания; опорная линия определяется как пересечение между поверхностью стороны нагнетания и плоскостью, расположенной перпендикулярно радиальной линии, проходящей от оси второй боковой стенки вдоль поверхности стороны нагнетания, а каждое промежуточное охлаждающее отверстие включает промежуточный соединительный угол, равный 15-45 градусам, в направлении первой боковой стенки и задней кромки относительно опорной линии.9. The nozzle segment according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that each front cooling hole includes a front connecting angle of 15-45 degrees in the direction of the second side wall and the trailing edge relative to the reference line located in the plane of the side surface discharge of the wall of the discharge side; the reference line is defined as the intersection between the surface of the discharge side and a plane perpendicular to the radial line extending from the axis of the second side wall along the surface of the discharge side, and each intermediate cooling hole includes an intermediate connecting angle of 15-45 degrees in the direction of the first side wall and trailing edge relative to the reference line.
10. Газотурбинный двигатель, содержащий сопловой сегмент по любому из предшествующих пп.1-7, отличающийся тем, что сопловой сегмент расположен в турбинном сопле первой ступени газотурбинного двигателя. 10. A gas turbine engine containing a nozzle segment according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the nozzle segment is located in the turbine nozzle of the first stage of the gas turbine engine.