RU2019112437A - Лопатка турбины, содержащая систему охлаждения - Google Patents

Лопатка турбины, содержащая систему охлаждения Download PDF

Info

Publication number
RU2019112437A
RU2019112437A RU2019112437A RU2019112437A RU2019112437A RU 2019112437 A RU2019112437 A RU 2019112437A RU 2019112437 A RU2019112437 A RU 2019112437A RU 2019112437 A RU2019112437 A RU 2019112437A RU 2019112437 A RU2019112437 A RU 2019112437A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
blade
cavities
trough
level
Prior art date
Application number
RU2019112437A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019112437A3 (ru
RU2741357C2 (ru
Inventor
Адриен Бернар Винсент РОЛЛИНЖЕ
Ромэн Пьер КАРИУ
Томас Мишель ФЛАМ
Сильвен ПАКЕН
Original Assignee
Сафран
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 Сафран filed Critical Сафран
Publication of RU2019112437A publication Critical patent/RU2019112437A/ru
Publication of RU2019112437A3 publication Critical patent/RU2019112437A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2741357C2 publication Critical patent/RU2741357C2/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
    • F01D5/12—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
    • 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
    • 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
    • F01D5/185—Liquid 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
    • 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
    • F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • 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
    • F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/323—Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines
    • 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
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/24—Rotors for turbines
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/18—Two-dimensional patterned
    • F05D2250/185—Two-dimensional patterned serpentine-like
    • 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
    • F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
    • 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
    • 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
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Claims (13)

1. Лопатка (10) авиационной турбины, расположенная в радиальном направлении и имеющая корытце (22) и спинку (24), содержащая множество полостей корытца, расположенных радиально вблизи корытца (22) лопатки (10), множество полостей спинки, расположенных радиально вблизи спинки (24) лопатки (10), и по меньшей мере одну центральную полость, находящуюся в центральной части лопатки (10) и окруженную полостями корытца и полостями спинки, при этом лопатка (10) содержит также множество систем охлаждения, при этом по меньшей мере первая система (1) охлаждения содержит:
первую полость (А) и вторую полость (В), при этом первая и вторая полости сообщаются между собой на уровне внутреннего радиального конца (14) и наружного радиального конца (16) лопатки (10),
третью полость (С), сообщающуюся со второй полостью (В) на уровне наружного радиального конца (16),
четвертую полость (D), сообщающуюся с третьей полостью (С) на уровне внутреннего радиального конца (14),
при этом первая полость (А) и вторая полость (В) выполнены так, чтобы одновременно получать питание холодным воздухом через общее впускное воздушное отверстие на уровне внутреннего радиального конца (14) и чтобы воздух проходил в них в одном направлении в радиальном направлении,
при этом первая полость (А) является полостью корытца, вторая полость (В) является центральной полостью, третья полость (С) и четвертая полость (D) являются полостями спинки.
2. Лопатка (10) по п. 1, содержащая множество отверстий (40) корытца, каждое из которых сообщается с первой полостью (А) и выходит на корытце (22) лопатки (10).
3. Лопатка (10) по п. 1 или 2, содержащая множество отверстий (44) спинки, каждое из которых сообщается с четвертой полостью (D) и выходит на спинку (24) лопатки (10).
4. Лопатка (10) по любому из пп. 1-3, содержащая по меньшей мере одну вторую систему (2) охлаждения, содержащую две полости (Е, F) корытца, сообщающиеся между собой через множество каналов (52), распределенных в радиальном направлении вдоль лопатки (10) между этими двумя полостями, при этом одна из этих двух полостей получает питание холодным воздухом через впускное воздушное отверстие на уровне внутреннего радиального конца (14) лопатки (10).
5. Лопатка (10) по любому из пп. 1-4, содержащая по меньшей мере одну третью систему (3) охлаждения, содержащую полость (G) спинки и полость (Н) задней кромки, проходящую радиально одновременно вблизи спинки (24) и вблизи корытца (22) лопатки (10) на уровне ее задней кромки (20), при этом обе полости получают питание холодным воздухом через впускное воздушное отверстие на уровне внутреннего радиального конца (14) лопатки (10), при этом полость (G) спинки образует угол на уровне наружного радиального конца (16) лопатки (10) так, чтобы проходить до задней кромки (20) лопатки (10).
6. Лопатка (10) по любому из пп. 1-5, в которой множество систем охлаждения являются независимыми друг от друга.
7. Лопатка (10) по любому из пп. 1-6, содержащая по меньшей мере две узкие полости, при этом узкие полости имеют первую длину, превышающую или равную по меньшей мере семикратной второй длине в сечении, перпендикулярном к радиальному направлению.
8. Газовая турбина, содержащая лопатки по любому из пп. 1-7.
RU2019112437A 2016-09-29 2017-09-28 Лопатка турбины, содержащая систему охлаждения RU2741357C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1601421 2016-09-29
FR1601421A FR3056631B1 (fr) 2016-09-29 2016-09-29 Circuit de refroidissement ameliore pour aubes
PCT/FR2017/052636 WO2018060627A1 (fr) 2016-09-29 2017-09-28 Aube de turbine comportant un circuit de refroidissement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019112437A true RU2019112437A (ru) 2020-11-02
RU2019112437A3 RU2019112437A3 (ru) 2020-11-27
RU2741357C2 RU2741357C2 (ru) 2021-01-25

Family

ID=57750006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019112437A RU2741357C2 (ru) 2016-09-29 2017-09-28 Лопатка турбины, содержащая систему охлаждения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10844733B2 (ru)
EP (1) EP3519679B1 (ru)
JP (1) JP6908697B2 (ru)
CN (1) CN109790754B (ru)
CA (1) CA3038615A1 (ru)
FR (1) FR3056631B1 (ru)
RU (1) RU2741357C2 (ru)
WO (1) WO2018060627A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10731474B2 (en) * 2018-03-02 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Airfoil with varying wall thickness
FR3079869B1 (fr) * 2018-04-05 2022-05-13 Safran Aircraft Engines Aube de turbine haute pression comportant une cavite morte presentant une reduction de section
US10753210B2 (en) 2018-05-02 2020-08-25 Raytheon Technologies Corporation Airfoil having improved cooling scheme
FR3094037B1 (fr) * 2019-03-22 2023-01-06 Safran Aube de turbomachine equipee d’un circuit de refroidissement et procede de fabrication a cire perdue d’une telle aube
FR3095834B1 (fr) * 2019-05-09 2021-06-04 Safran Aube de turbomachine à refroidissement amélioré
FR3097263B1 (fr) 2019-06-13 2022-08-12 Safran Aircraft Engines Aube de turbomachine à refroidissement amélioré
DE102019125779B4 (de) * 2019-09-25 2024-03-21 Man Energy Solutions Se Schaufel einer Strömungsmaschine

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1287678A2 (ru) * 1984-09-11 1997-02-20 О.С. Чернилевский Охлаждаемая лопатка турбины
US5387085A (en) * 1994-01-07 1995-02-07 General Electric Company Turbine blade composite cooling circuit
US5931638A (en) * 1997-08-07 1999-08-03 United Technologies Corporation Turbomachinery airfoil with optimized heat transfer
FR2829175B1 (fr) * 2001-08-28 2003-11-07 Snecma Moteurs Circuits de refroidissement pour aube de turbine a gaz
US6672836B2 (en) * 2001-12-11 2004-01-06 United Technologies Corporation Coolable rotor blade for an industrial gas turbine engine
US7008179B2 (en) * 2003-12-16 2006-03-07 General Electric Co. Turbine blade frequency tuned pin bank
US7131818B2 (en) * 2004-11-02 2006-11-07 United Technologies Corporation Airfoil with three-pass serpentine cooling channel and microcircuit
US7377746B2 (en) * 2005-02-21 2008-05-27 General Electric Company Airfoil cooling circuits and method
RU2425982C2 (ru) * 2005-04-14 2011-08-10 Альстом Текнолоджи Лтд Лопатка газовой турбины
US7293961B2 (en) * 2005-12-05 2007-11-13 General Electric Company Zigzag cooled turbine airfoil
US20080028606A1 (en) * 2006-07-26 2008-02-07 General Electric Company Low stress turbins bucket
US7581927B2 (en) * 2006-07-28 2009-09-01 United Technologies Corporation Serpentine microcircuit cooling with pressure side features
US7845907B2 (en) * 2007-07-23 2010-12-07 United Technologies Corporation Blade cooling passage for a turbine engine
US8292581B2 (en) * 2008-01-09 2012-10-23 Honeywell International Inc. Air cooled turbine blades and methods of manufacturing
US8297927B1 (en) * 2008-03-04 2012-10-30 Florida Turbine Technologies, Inc. Near wall multiple impingement serpentine flow cooled airfoil
US9017025B2 (en) * 2011-04-22 2015-04-28 Siemens Energy, Inc. Serpentine cooling circuit with T-shaped partitions in a turbine airfoil
US9115590B2 (en) * 2012-09-26 2015-08-25 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil cooling circuit
US9995148B2 (en) * 2012-10-04 2018-06-12 General Electric Company Method and apparatus for cooling gas turbine and rotor blades
US8920123B2 (en) * 2012-12-14 2014-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade with integrated serpentine and axial tip cooling circuits
US9551228B2 (en) * 2013-01-09 2017-01-24 United Technologies Corporation Airfoil and method of making
EP2754856A1 (en) * 2013-01-09 2014-07-16 Siemens Aktiengesellschaft Blade for a turbomachine
US8920124B2 (en) * 2013-02-14 2014-12-30 Siemens Energy, Inc. Turbine blade with contoured chamfered squealer tip
FR3012064B1 (fr) * 2013-10-23 2016-07-29 Snecma Preforme fibreuse pour aube creuse de turbomachine
KR101509385B1 (ko) * 2014-01-16 2015-04-07 두산중공업 주식회사 스월링 냉각 채널을 구비한 터빈 블레이드 및 그 냉각 방법
US20150204237A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 General Electric Company Turbine blade and method for enhancing life of the turbine blade
WO2015171145A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Siemens Energy, Inc. Airfoil cooling with internal cavity displacement features
FR3021699B1 (fr) * 2014-05-28 2019-08-16 Safran Aircraft Engines Aube de turbine a refroidissement optimise au niveau de son bord de fuite
FR3021697B1 (fr) * 2014-05-28 2021-09-17 Snecma Aube de turbine a refroidissement optimise
US10040115B2 (en) * 2014-10-31 2018-08-07 United Technologies Corporation Additively manufactured casting articles for manufacturing gas turbine engine parts

Also Published As

Publication number Publication date
JP6908697B2 (ja) 2021-07-28
EP3519679A1 (fr) 2019-08-07
US10844733B2 (en) 2020-11-24
CN109790754B (zh) 2022-06-07
WO2018060627A1 (fr) 2018-04-05
EP3519679B1 (fr) 2020-05-20
FR3056631B1 (fr) 2018-10-19
RU2019112437A3 (ru) 2020-11-27
CA3038615A1 (fr) 2018-04-05
JP2019529788A (ja) 2019-10-17
US20190211693A1 (en) 2019-07-11
RU2741357C2 (ru) 2021-01-25
BR112019006164A2 (pt) 2019-06-18
CN109790754A (zh) 2019-05-21
FR3056631A1 (fr) 2018-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019112437A (ru) Лопатка турбины, содержащая систему охлаждения
CA2762694C (en) Gas turbine engine flow path member
WO2014056657A3 (de) Strömungsgleichrichter für einen axiallüfter
RU2674105C2 (ru) Лопатка турбины газотурбинного двигателя, содержащая контур с улучшенной равномерностью охлаждения
US9810073B2 (en) Turbine blade having swirling cooling channel and cooling method thereof
RU2013123448A (ru) Рабочая лопатка турбины
RU2018104809A (ru) Летательный аппарат, содержащий закрытую обтекателем заднюю силовую установку с входным статором, содержащим функцию нагнетания
JP2014077442A5 (ru)
JP2015017607A5 (ru)
JP2015040566A5 (ru)
US20160076378A1 (en) Turbomachine rotors with thermal regulation
JP2013144980A (ja) エーロフォイル
RU2008114256A (ru) Лопасть вентилятора, вентилятор и турбореактивный двигатель
JP2014181715A5 (ru)
RU2013123029A (ru) Элемент с микроканальным охлаждением платформы и галтелей (варианты) и способ изготовления этого элемента
RU2013141416A (ru) Узел пера лопатки и полки для сверхзвукового потока
RU2013118661A (ru) Система (варианты) и способ охлаждения турбины
RU2012122553A (ru) Винт для гидравлической машины, гидравлическая машина, снабженная таким винтом, и способ соединения такого винта
WO2015112268A3 (en) Centrifugal airfoil cooling modulation
US10337527B2 (en) Turbomachine blade, comprising intersecting partitions for circulation of air in the direction of the trailing edge
RU2017107567A (ru) Лопатка со спойлером
EA201790827A1 (ru) Гидродинамическая крыльчатка
JP2018504552A (ja) 統合された翼およびプラットフォーム冷却システムを備えるタービン翼冷却システム
WO2018140130A3 (en) Method and system for a gas turbine engine with a stage two blade cooling delivery circuit
US20170328214A1 (en) Turbine blade