RU2043508C1 - Охлаждаемая рабочая лопатка турбины - Google Patents
Охлаждаемая рабочая лопатка турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043508C1 RU2043508C1 SU5047505A RU2043508C1 RU 2043508 C1 RU2043508 C1 RU 2043508C1 SU 5047505 A SU5047505 A SU 5047505A RU 2043508 C1 RU2043508 C1 RU 2043508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- section
- turbine
- pen
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Использование: в авационных газотурбинных двигателях для рабочих лопаток турбины. Сущность изобретения: охлаждаемая рабочая лопатка 1 турбины содержит полое перо 4 с входной и выходной кромками, спинкой и корытом. Лопатка 1 выполнена со стенками переменной по высоте толщиной, уменьшающейся к торцу 10 пера. В области периферийного торца 10 на высоте 2/3 от длины пера лопатки 1 на участке, равном 0,2 длины хорды соответствующего сечения лопатки 1 со стороны спинки в области входной кромки, стенка лопатки выполнена толщиной 1,2 1,4 максимальной толщины стенки соответствующего поперечного сечения пера. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к авиационным газотурбинным двигателям. Известна охлаждаемая рабочая лопатка турбины ГТД, используемая в турбине [1] Лопатка содержит полое перо со стенками переменной толщины, уменьшающейся обычно по высоте пера от корневого сечения к торцу пера.
Однако известная конструкция недостаточно надежна. Известно, что через проточную часть турбины при работе двигателя вместе с газами проходит определенное количество пыли, песка и кокса, образующегося в камере сгорания при неполном сгорании топлива. Проходя через сопловой аппарат 1 ступени, частицы песка, пыли и кокса приобретают закрутку в окружном направлении. Под действием неравномерности газового потока, окружной закрутки, а также своей инерционности частицы сепарируются (отбрасываются) к периферии проточной части. Натекая вместе с газом на рабочую лопатку в области периферийного торца эти частицы вызывают повреждение стенок в виде вмятин и сквозных отверстий периферийной части пера лопатки, выполняемой по отношению к стенкам остальных частей пера более тонкими.
Наиболее близкой к изобретению является охлаждаемая рабочая лопатка турбины [2] Лопатка содержит перо с внутренней полостью, корыто и спинку с переменной вдоль хорды толщиной стенок, от минимальной толщины у входной и выходной кромок до максимальной в средней части профиля.
Недостатком известной лопатки, принятой за прототип, является ее недостаточная надежность, обусловленная минимальной толщиной стенок входной кромки, особенно в области периферийного торца, и протеканием через проточную часть трубы вместе с газами частиц пыли, песка и кокса, отбрасываемых, сепарируемых в сопловом аппарате 1 ступени к периферии проточной части.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении надежности рабочей лопатки турбины путем утолщения стенки участка входной кромки со стороны спинки в зоне попадания посторонних предметов.
Сущность технического решения заключается в том, что в рабочей лопатке турбины, содержащей полое перо, включающее образующие внутреннюю полость корыто и спинку, входную и выходную кромки с толщиной стенок, переменной как по высоте пера, так и по периметру поперечных сечений, в области периферийного торца на входной кромке со стороны спинки толщина стенки равна 1,2+1,4 максимальной толщины стенки пера на высоте 2/3 от длины пера, при этом длина утолщения равна 0,2 от хорды соответствующего сечения лопатки.
Путем утолщения стенки участка входной кромки со стороны спинки в зоне попадания посторонних предметов удается исключить образование вмятин и сквозных отверстий, тем самым повысить надежность лопатки.
На фиг. 1 изображена турбина, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 узел I на фиг.2.
Охлаждаемая рабочая лопатка 1 турбины 2, имеющая также сопловой аппарат 1 ступени 3, содержит полое перо 4 с входной 5 и выходной 6 кромками, спинкой 7 и корытом 8. Лопатка 1 выполнена со стенками переменной по высоте Н 9 толщиной, уменьшающейся к торцу 10 пера. В области периферийного торца 10 на высоте 2/3 от длины Н 9 пера лопатки на участке L, равном 0,20 от хорды Б соответствующего сечения лопатки 1 со стороны спинки 7 в области входной кромки 5, стенка лопатки выполнена с толщиной tсп-11, равной 1,2-1,4 максимальной толщины стенки t корыта и спинки в поперечном сечении на 20-40%
При работе двигателя частицы 12 пыли и песка, засасываемые в двигатель вместе с воздухом, а также частицы 12 кокса, образующегося в камере сгорания двигателя при неполном сгорании топлива, поступают на вход турбины 2. Вследствие неоднородности течения и давлений газового потока, а также в силу своей инерционности эти частицы 12 отжимаются, сепарируются в сопловом аппарате 1 ступени 3 к периферии проточной части и выходят из соплового аппарата 3 большей частью, ближе к периферийному торцу 10 рабочих лопаток 1 1 ступени. Приобретая в сопловом аппарате 3 вместе с газом окружную закрутку, частицы 12 примесей пыли, песка и кокса движутся в сопловом аппарате 3 по траектории 13. В силу своих инерционных свойств эти частицы 12 приобретают по сравнению с газом на выходе из соплового аппарата 3 меньшую закрутку и меньшую скорость
α1'>α1, а С1' < C1, где α1, С1 соответственно угол и скорость выхода газа из соплового аппарата;
α1', C1' соответственно угол и скорость выхода частиц пыли, песка и кокса из соплового аппарата.
При работе двигателя частицы 12 пыли и песка, засасываемые в двигатель вместе с воздухом, а также частицы 12 кокса, образующегося в камере сгорания двигателя при неполном сгорании топлива, поступают на вход турбины 2. Вследствие неоднородности течения и давлений газового потока, а также в силу своей инерционности эти частицы 12 отжимаются, сепарируются в сопловом аппарате 1 ступени 3 к периферии проточной части и выходят из соплового аппарата 3 большей частью, ближе к периферийному торцу 10 рабочих лопаток 1 1 ступени. Приобретая в сопловом аппарате 3 вместе с газом окружную закрутку, частицы 12 примесей пыли, песка и кокса движутся в сопловом аппарате 3 по траектории 13. В силу своих инерционных свойств эти частицы 12 приобретают по сравнению с газом на выходе из соплового аппарата 3 меньшую закрутку и меньшую скорость
α1'>α1, а С1' < C1, где α1, С1 соответственно угол и скорость выхода газа из соплового аппарата;
α1', C1' соответственно угол и скорость выхода частиц пыли, песка и кокса из соплового аппарата.
Вследствие разных скоростей и углов выхода треугольники скоростей для частиц пыли, песка и кокса и для газа на входе в рабочие лопатки получаются различными. При этом вектор относительно скорости W' 14 для частиц пыли, песка и кокса направлен на входную кромку со стороны спинки как раз в место утолщения 15 стенки 10. За счет утолщения стенки 15 участка входной кромки со стороны спинки в зоне попадания посторонних предметов, удается исключить образование вмятин и сквозных отверстий и тем самым повысить надежность лопатки.
Утолщение стенки входной кромки рабочих лопаток применительно к одному из двигателей разработки предприятия выбрано на высоте пера, начиная примерно с 2/3 высоты и выше, считая от корневого сечения, на участке L, равном примерно 1,20 длины хорды Б каждого из сечений.
Claims (2)
1. ОХЛАЖДАЕМАЯ РАБОЧАЯ ЛОПАТКА ТУРБИНЫ, содержащая полое перо с входной, выходной кромками и с образующими его полость корытом и спинкой, имеющими переменную по высоте и в поперечном сечении толщину стенок, отличающаяся тем, что в каждом поперечном сечении, расположенном на участке, отстоящем от корня пера на расстоянии 2/3 его длины до его периферийного торца, в зоне входной кромки стенки пера выполнена толщиной, превышающей толщину стенок в соответствующем сечении.
2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что толщина стенки каждого поперечного сечения спинки на участке, равном 0,2 длины хорды пера от входной кромки, равна 1,2-1,4 максимальной толщины стенки соответствующего поперечного сечения пера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047505 RU2043508C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Охлаждаемая рабочая лопатка турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047505 RU2043508C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Охлаждаемая рабочая лопатка турбины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2043508C1 true RU2043508C1 (ru) | 1995-09-10 |
Family
ID=21606907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5047505 RU2043508C1 (ru) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | Охлаждаемая рабочая лопатка турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2043508C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606004C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2017-01-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Принудительное охлаждение турбинных лопаток или лопастей |
RU219909U1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-08-11 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Сопловой аппарат турбины |
-
1992
- 1992-06-15 RU SU5047505 patent/RU2043508C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 3836283, кл.F 01D 5/18, 1974. * |
2. Патент Швейцарии N 577108, кл. F 01D 5/18, 1974. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606004C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2017-01-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Принудительное охлаждение турбинных лопаток или лопастей |
US9650899B2 (en) | 2011-06-27 | 2017-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Impingement cooling of turbine blades or vanes |
RU219909U1 (ru) * | 2023-03-01 | 2023-08-11 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Сопловой аппарат турбины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4529358A (en) | Vortex generating flow passage design for increased film cooling effectiveness | |
US8926283B2 (en) | Turbine blade angel wing with pumping features | |
US2749027A (en) | Compressor | |
US4288984A (en) | Noise suppressing turbofan nozzles and method | |
RU2043508C1 (ru) | Охлаждаемая рабочая лопатка турбины | |
US2819838A (en) | Centrifugal compressors | |
US4198219A (en) | Air inlet grille for engine compartment | |
US4373474A (en) | Scavenging arrangement for a two-stroke internal combustion piston engine | |
US4696621A (en) | Aerofoil section members for gas turbine engines | |
US4308832A (en) | Helically shaped intake port of an internal combustion engine | |
SU572586A1 (ru) | Лопаточный диффузор центробежного компрессора | |
US2851123A (en) | Exhaust installation for internal combustion engines | |
US5134849A (en) | Engine gas ejector exhaust system | |
JPS63192951A (ja) | 遠心式プリクリ−ナ | |
RU2780265C2 (ru) | Турбомашина с предкрылком для разделения потока, имеющим зубчатый профиль | |
Senoo et al. | Investigation of internal flow in ultra-highly loaded turbine cascade by PIV method | |
US2329885A (en) | Supplying of gases to two-stroke internal combustion engines | |
KR102096998B1 (ko) | 배기가스 배기장치 | |
SU787709A1 (ru) | Двухступенчатый воздухоочиститель дл двигател внутреннего сгорани | |
RU2784237C2 (ru) | Газотурбинный двигатель с коаксиальными винтами | |
SU1227824A1 (ru) | Впускной канал головки цилиндра двигател внутреннего сгорани | |
RU1783123C (ru) | Выхлопной патрубок турбомашины | |
SU609556A2 (ru) | Центробежна форсунка | |
RU41492U1 (ru) | Охлаждаемая рабочая лопатка газотурбинного двигателя | |
SU529304A1 (ru) | Радиальный лопаточный диффузор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: QB4A Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20000925 Effective date: 20110829 |