RU2293194C2 - Способ инжекционного охлаждения, устройство для его осуществления и перегородка для данного устройства - Google Patents

Способ инжекционного охлаждения, устройство для его осуществления и перегородка для данного устройства Download PDF

Info

Publication number
RU2293194C2
RU2293194C2 RU2004136897/06A RU2004136897A RU2293194C2 RU 2293194 C2 RU2293194 C2 RU 2293194C2 RU 2004136897/06 A RU2004136897/06 A RU 2004136897/06A RU 2004136897 A RU2004136897 A RU 2004136897A RU 2293194 C2 RU2293194 C2 RU 2293194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wall
partition
cooling air
holes
forced cooling
Prior art date
Application number
RU2004136897/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004136897A (ru
Inventor
Роберт Ф. МЭЙЕР (US)
Роберт Ф. МЭЙЕР
Чарльз Д. СТОУНЕР (US)
Чарльз Д. СТОУНЕР
Original Assignee
Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн
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 Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн filed Critical Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн
Publication of RU2004136897A publication Critical patent/RU2004136897A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2293194C2 publication Critical patent/RU2293194C2/ru

Links

Images

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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • 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
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03044—Impingement cooled combustion chamber walls or subassemblies
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Устройство для инжекционного охлаждения частей газотурбинного двигателя, имеющее вытянутую форму и обеспечивающее охлаждение за пределами воздушной напорной камеры, содержит внутреннюю стенку, инжектирующий лист и комплект опор, обеспечивающих удерживание внутренней стенки на расстоянии от инжектирующего листа. Устройство содержит также перегородку, установленную между внутренней стенкой и инжектирующим листом и имеющую коллекторную зону, в которую поступает принудительно охлаждающий воздух. При этом в перегородке выполнен канал, сообщающийся с коллекторной зоной и выступающий за пределы воздушной напорной камеры, причем в канале имеются отверстия для протекания через них принудительно охлаждающего воздуха. На перегородке имеются выступающие участки, ограничивающие канал и расположенные вблизи выходных отверстий для принудительно охлаждающего воздуха, выполненных во внутренней стенке. Изобретение позволяет увеличит скорость воздуха, используемого для инжекционного охлаждения, и улучшить пленочное охлаждение. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Правительство США обладает правами на настоящее изобретение в соответствии с контрактом № F33657-01-C-1240.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к охлаждению частей газотурбинного двигателя. Более конкретно, настоящее изобретение относится к принудительному (инжекционному) охлаждению частей вкладыша (внутренней обшивки) за пределами воздушной напорной камеры.
Уровень техники
Принудительное (инжекционное) охлаждение применяется в газотурбинных двигателях в течение ряда лет. Относительно более холодный воздух забирается от компрессора двигателя и подается через набор отверстий в инжектирующем листе таким образом, что струи воздуха направляются непосредственно на поверхность, требующую охлаждения. В частности, подобное инжекционное охлаждение было использовано для охлаждения вкладыша в зоне за камерой сгорания газотурбинных двигателей для того, чтобы охлаждать вкладыш с целью защиты частей, которые могли бы быть повреждены под действием высокотемпературного нагрева со стороны основного газового потока, проходящего вдоль поверхности вкладыша. Во вкладыше выполнено множество отверстий большего размера, которые смещены относительно отверстий указанного набора и служат для создания перепада давления. Такой перепад облегчает протекание воздушного потока вдоль горячих поверхностей вкладыша (см., в частности, патент США №5782294).
Некоторые участки подобных вкладышей не могут быть адекватно охлаждены инжектируемым воздушным потоком, поскольку воздушная напорная камера заблокирована другим оборудованием или конструкциями, расположенными вблизи инжектирующего листа. Ранее были предложены различные конструкции для непрямого охлаждения заблокированных участков. Одна из таких конструкций использует группу отверстий в боковой стенке литого теплового экрана, который снабжен также второй группой отверстий, выполненных в той его поверхности, которая расположена параллельно вкладышу.
Раскрытие изобретения
В одном из своих аспектов настоящее изобретение предусматривает создание устройства для инжекционного охлаждения, имеющего вытянутую форму и обеспечивающего охлаждение за пределами воздушной напорной камеры. Устройство по изобретению содержит внутреннюю стенку, инжектирующий лист и комплект опор, обеспечивающих удерживание внутренней стенки на расстоянии от инжектирующего листа. Устройство содержит также перегородку, установленную между внутренней стенкой и инжектирующим листом и имеющую коллекторную зону, в которую поступает принудительно охлаждающий воздух. В перегородке выполнен канал, сообщающийся с коллекторной зоной и выступающий за пределы воздушной напорной камеры, причем в канале имеются отверстия для протекания через них принудительно охлаждающего воздуха. На перегородке имеются также выступающие участки, ограничивающие канал и расположенные вблизи выходных отверстий для принудительно охлаждающего воздуха, выполненных во внутренней стенке.
В своем другом аспекте изобретение предусматривает создание перегородки, направляющей принудительно охлаждающий воздух к частям внутренней стенки. Перегородка по изобретению содержит коллекторную зону, в которую поступает принудительно охлаждающий воздух из воздушной напорной камеры, а также канал, сообщающийся с коллекторной зоной и выступающий за пределы воздушной напорной камеры. В канале имеются отверстия для протекания через них принудительно охлаждающего воздуха и выступающие участки, которые ограничивают канал и расположены вблизи выходных отверстий для принудительно охлаждающего воздуха, выполненных во внутренней стенке. Перегородка снабжена вспомогательными выступающими участками, окружающими вспомогательные отверстия. Перегородка снабжена уплотняющей поверхностью, расположенной по периметру перегородки.
Еще в одном своем аспекте настоящее изобретение представляет собой способ инжекционного охлаждения зоны внутренней стенки, выступающей за пределы воздушной напорной камеры. Способ по изобретению включает операции подачи принудительно охлаждающего воздуха в коллекторную зону и переноса принудительно охлаждающего воздуха из коллекторной зоны по каналу к отверстию, расположенному за пределами коллекторной зоны. Далее происходят подача принудительно охлаждающего воздуха через указанное отверстие на внутреннюю стенку и выведение принудительно охлаждающего воздуха через выходные отверстия во внутренней стенке. Способ включает также операцию поддерживания коллекторной зоны и канала в заданном режиме.
Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут ясны при рассмотрении нижеследующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 в перспективном изображении и с пространственным разделением представлено охлаждающее устройство с перегородкой в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.2 дано перспективное изображение охлаждающего устройства по фиг.1.
Фиг.3 соответствует продольному сечению устройства по фиг.2 плоскостью 3-3.
Фиг.4 соответствует продольному сечению устройства по фиг.2 плоскостью 4-4.
На фиг.5 представлен частичный вид сверху на перегородку согласно изобретению.
На фиг.6 представлен частичный вид противоположной стороны перегородки по фиг.5, прикрепленной к инжектирующему листу.
На фиг.7, на виде, аналогичном приведенному на фиг.3, представлен альтернативный вариант устройства по изобретению.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1 и 2, вкладыш 100, используемый в высокотемпературных применениях, например, в зоне выведения выхлопных газов газотурбинного двигателя, имеет внутреннюю стенку 102, инжектирующий лист 104, проставки 106 и 106а, а также воздушную напорную камеру 108 с уплотнением 110. Кроме того, некоторые участки вкладыша 100 имеют перегородку 112, служащую для того, чтобы направлять принудительно охлаждающий воздух (как это будет описано далее) к участкам внутренней стенки, расположенным под уплотнением 110. На фиг.3 показано, что какая-либо посторонняя конструкция 114 (изображенная штриховыми линиями), например, кожух воздушного насоса, может препятствовать поступлению воздуха, выходящего из воздушной напорной камеры 108, к частям внутренней стенки, которые расположены за пределами зоны, ограниченной уплотнением 110 воздушной напорной камеры 108. Указанная конструкция может также содержать край (не изображен), который образует уплотнение, способствующее прохождению принудительно воздуха через перегородку 112.
Внутренняя стенка 102 снабжена множеством выходных отверстий 120. Эти отверстия расположены в пределах выступающих участков 122. Выступающие участки 122 служат для более эффективного дозирования потока воздуха, текущего вдоль внутренней поверхности 124 внутренней стенки 102 (см. фиг.1). Тем самым достигается более эффективное охлаждение внутренней стенки 102 принудительно подаваемым (инжектируемым) воздухом, струи которого ударяют о внутреннюю поверхность 124 и движутся вдоль этой поверхности 124, после чего воздух выходит через выходные отверстия 120. Выходные отверстия 120 и выступающие участки 122 распределены по всей внутренней стенке 102. Как наиболее наглядно показано на фиг.3 и 4, внутренняя стенка 102 может быть снабжена, если это представляется желательным, термостойким покрытием 126. Данное покрытие обеспечивает дополнительную тепловую защиту вкладыша 100.
Инжектирующий лист 104 снабжен первой группой отверстий 130, расположенных в первой зоне данного листа 104. Данные отверстия 130, как и в известных решениях, направляют принудительно охлаждающий (инжектируемый) воздух из воздушной напорной камеры 108 прямо на внутреннюю поверхность 124 внутренней стенки 102. Инжектирующий лист 104 снабжен также второй группой отверстий 132 для подачи воздуха к перегородке. Данные отверстия 132 имеют большие размеры, чем отверстия 130 первой группы, при этом они расположены более плотно, чем выходные отверстия 120. Причина указанных отличий в размерах и плотности расположения отверстий заключается в том, что отверстия 132 для подачи воздуха к перегородке обеспечивают воздушное охлаждение большей зоны, чем отверстия 130, через которые принудительно охлаждающий воздух непосредственно инжектируется на внутреннюю стенку 102. Инжектирующий лист 104 может также включать в себя участок 134, находящийся за пределами уплотнения 110 воздушной напорной камеры. На данном участке 134 отсутствуют отверстия 130 или 132. Благодаря этому данный участок совместно с краевой структурой образует уплотнение, заставляющее охлаждающий воздух проходить сквозь перегородку 112. В инжектирующем листе 104 выполнены также вспомогательные отверстия 136 для проводки сквозь них опор. Такие вспомогательные отверстия 136 имеются и на участке 134 данного листа.
Внутренняя стенка 102 пространственно отделена от инжектирующего листа 104 посредством опор (проставок) 106. Опоры 106 прикреплены к внутренней стенке 102 обычным способом, например, сваркой. У каждой опоры 106 имеется буртик 140, на который опирается инжектирующий лист 104, находящийся благодаря этому на заданном расстоянии от внутренней стенки 102. На буртик 140 опоры 106 помещена уплотнительная прокладка 142. Прокладка 142 образует уплотнение, которое препятствует прохождению воздуха сквозь вспомогательные отверстия 136, служащие для проводки опор 106. Прохождение воздуха через данные вспомогательные отверстия привело бы к ухудшению эффективности охлаждения внутренней стенки 102. Хотя на чертежах прокладки 142 показаны находящимися в непосредственном контакте с буртиками 140, эти прокладки могут быть помещены также между инжектирующим листом 104 и перегородкой 112. Конкретное положение прокладки 142 не является критичным при условии, что обеспечивается надежное уплотнение. Свободному концу 146 опоры 106 придана форма, позволяющая установить на него прижимную гайку 144 или другой крепежный элемент.
Прижимная гайка 144 может быть навинчена и зафиксирована в требуемом положении с использованием стопорного винта или обжатия. Кроме того, после установки прижимной гайки в требуемое положение она может быть приварена к опоре. На тех участках, где свободное пространство (зазор между частями устройства) ограничено, могут быть применены укороченные опоры 106а. Опора 106а аналогична опоре 106 за исключением того, что свободный конец 146а опоры 106а выполнен более коротким, чем свободный конец 146 опоры 106. С опорой 106а взаимодействует фиксатор 148, рассчитанный на использование при малых зазорах. В типичном случае фиксатор 148 будет приварен в заданном положении для того, чтобы надежно удерживать инжектирующий лист 104 в положении прижатия к прокладке 142 и на заданном расстоянии от внутренней стенки 102. Могут быть реализованы и другие варианты опорной конструкции, например, в виде решетчатой конструкции, интегральных опорных элементов и т.д.
Как показано на фиг.1-6, у перегородки 112 имеется коллекторная зона 150. Кроме того, у нее имеется также группа выступающих участков 152, форма и расположение которых соответствует форме и расположению выступающих участков 122 на внутренней стенке 102. Выступающие участки 152 образуют группу каналов 154, позволяющих воздуху растекаться из коллекторной зоны 150 по всей поверхности перегородки 112. В каналах 154 выполнены отверстия 156. Через эти отверстия 156 принудительно охлаждающий воздух проходит сквозь перегородку 112 и падает непосредственно на внутреннюю поверхность 124 внутренней стенки 102. При этом ни одно из отверстий 156 не находится точно напротив какого-либо из отверстий 132 для подачи воздуха к перегородке. В перегородке 112 выполнена также группа вспомогательных отверстий 158 для проводки сквозь них опор. Эти вспомогательные отверстия находятся напротив соответствующих вспомогательных отверстий 136.
У перегородки 112 имеется передний край 162 с уплотняющей поверхностью, которая прикреплена к инжектирующему листу 104 с образованием не проницаемого для воздуха уплотнения вблизи опор 106. Задний край перегородки (не изображен) прикреплен обычным способом к внутренней стенке 102 с образованием воздухонепроницаемого уплотнения между этим краем перегородки и внутренней стенкой 102. Весь периметр перегородки 112 образует уплотнение совместно с внутренней стенкой 102, с инжектирующим листом 104 или совместно с внутренней стенкой 102 и с инжектирующим листом 104 для того, чтобы предотвратить выход воздуха без его использования для охлаждения внутренней стенки 102. Одно из достоинств приведенной на чертежах конструкции перегородки 112 состоит в том, что она компактна и, следовательно, может быть установлена в узком зазоре. Кроме того, она способна обеспечить через свои кромки охлаждение тех частей, к которым отсутствует прямой доступ для принудительно охлаждающего воздуха. Благодаря взаимному соответствию профилей выступающих участков 152 и 122 (выполненных на внутренней стенке 102), максимизируется поток охлаждающего воздуха. Это позволяет увеличить скорость воздуха, используемого для инжекционного охлаждения, и улучшить пленочное охлаждение в процессе протекания воздуха по внутренней поверхности 124 внутренней стенки 102.
Как уже было упомянуто, воздух подается в воздушную напорную камеру 108 с использованием обычных средств, например, от воздушного компрессора (не изображен). Охлаждающий воздух будет вытекать из воздушной напорной камеры 108 через отверстия 130 в инжектирующем листе 104 на внутреннюю поверхность 124 внутренней стенки 102 по направлению, обозначенному стрелками 200. Как и в известных вариантах инжекционного охлаждения, после соударения струй воздуха с внутренней поверхностью 124 он течет вдоль внутренней поверхности 124 внутренней стенки в направлении, обозначенном стрелками 202, создавая дополнительный охлаждающий эффект. Затем воздух выходит через выходные отверстия 120 в направлении, обозначенном стрелками 204.
Воздух из воздушной напорной камеры 108 будет также проходить через отверстия 132 для подачи воздуха к перегородке. Как уже упоминалось, данные отверстия выполнены более крупными, чем отверстия 130. Типичные размеры отверстий 130 составляют 0,75-1,5 мм, а размеры отверстий 132 находятся в интервале 1,67-2,3 мм. Воздух будет течь через отверстия 132 для подачи воздуха к перегородке в направлении, обозначенном стрелками 210. Затем он будет направляться по каналам 154 в направлении, обозначенном стрелками 212. Когда воздушный поток достигает отверстий 156, выполненных в перегородке, он начинает поступать в направлении, обозначенном стрелками 214, непосредственно к внутренней поверхности 124 внутренней стенки 102, обеспечивая тем самым охлаждающий эффект. Охлаждающий воздух будет затем течь по внутренней поверхности 124 внутренней стенки 102 в направлении, обозначенном стрелками 216, и выходить через выходные отверстия 120, как и в предыдущем случае.
Перегородка может быть выполнена из любого подходящего материала, пригодного для использования в условиях высоких температур. Среди типичных материалов может быть назван сплав Инконель 625 или аналогичные ковкие сплавы, хорошо поддающиеся обработке, т.е. позволяющие максимизировать относительную высоту различных выступов и выступающих участков в перегородке.
Как показано на фиг.7, альтернативный вариант выполнения перегородки 112а для использования в условиях высоких давлений снабжен набором выступов 250, отходящих от перегородки 112а вниз и контактирующих с внутренней поверхностью внутренней стенки 102. Выступы 250 увеличивают конструктивную жесткость перегородки 112а и служат для нее опорами. Как следствие, перегородка не будет прогибаться под действием высоких давлений, которые могут иметь место в некоторых применениях. Выступы 250 расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы выполнять функцию опор, не создавая при этом препятствий для потока воздуха. Во всех других отношениях перегородка 112а аналогична ранее описанной перегородке 112.
В свете приведенного описания специалистам в данной области техники будут очевидны возможные многочисленные модификации настоящего изобретения. В связи с этим данное описание следует воспринимать как чисто иллюстративное и приводимое с целью обеспечить специалистам в данной области возможность реализовать и применять наилучший вариант настоящего изобретения. При этом исключительные права на все модификации, которые охватываются прилагаемой формулой изобретения, сохраняются за заявителем.

Claims (18)

1. Устройство для инжекционного охлаждения, имеющее вытянутую форму, обеспечивающее охлаждение за пределами воздушной напорной камеры и содержащее внутреннюю стенку, инжектирующий лист, комплект опор, обеспечивающих удерживание внутренней стенки на расстоянии от инжектирующего листа, и перегородку, установленную между внутренней стенкой и инжектирующим листом и имеющую коллекторную зону, в которую поступает принудительно охлаждающий воздух, причем в перегородке выполнены канал, сообщающийся с коллекторной зоной и выступающий за пределы воздушной напорной камеры, в котором имеются отверстия для протекания через них принудительно охлаждающего воздуха, и выступающие участки, ограничивающие канал и расположенные вблизи выходных отверстий для принудительно охлаждающего воздуха, выполненных во внутренней стенке.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные отверстия для принудительно охлаждающего воздуха расположены в выступающих участках, выполненных на внутренней стенке.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что форма перегородки соответствует форме внутренней стенки.
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит выступы, выполненные на перегородке и находящиеся в контакте с внутренней стенкой.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что инжектирующий лист снабжен первой группой отверстий для подачи принудительно охлаждающего воздуха, а коллекторная зона принимает принудительно охлаждающий воздух через вторую группу отверстий, имеющих большие размеры, чем отверстия первой группы.
6. Перегородка, направляющая принудительно охлаждающий воздух к частям внутренней стенки и содержащая коллекторную зону, в которую поступает принудительно охлаждающий воздух из воздушной напорной камеры, канал, сообщающийся с коллекторной зоной и выступающий за пределы воздушной напорной камеры, в котором имеются отверстия для протекания через них принудительно охлаждающего воздуха, и выступающие участки, ограничивающие канал и расположенные вблизи выходных отверстий для принудительно охлаждающего воздуха, выполненных во внутренней стенке.
7. Перегородка по п.6, отличающаяся тем, что снабжена вспомогательными отверстиями для проводки через перегородку опор.
8. Перегородка по п.7, отличающаяся тем, что снабжена вспомогательными выступающими участками, окружающими указанные вспомогательные отверстия.
9. Перегородка по п.6, отличающаяся тем, что форма перегородки соответствует форме внутренней стенки.
10. Перегородка по п.6, отличающаяся тем, что снабжена выступами, ориентированными в направлении внутренней стенки.
11. Перегородка по п.6, отличающаяся тем, что снабжена уплотняющей поверхностью, расположенной по периметру перегородки.
12. Перегородка по п.6, отличающаяся тем, что в коллекторной зоне выполнены отверстия.
13. Способ инжекционного охлаждения зоны во внутренней стенке, выступающей за пределы воздушной напорной камеры, включающий следующие операции: подача принудительно охлаждающего воздуха в коллекторную зону, перенос принудительно охлаждающего воздуха из коллекторной зоны по каналу к отверстию, расположенному за пределами коллекторной зоны, подача принудительно охлаждающего воздуха через указанное отверстие к внутренней стенке и выведение принудительно охлаждающего воздуха через выходные отверстия во внутренней стенке.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в канале выполнены выступающие участки, расположенные напротив выходных отверстий во внутренней стенке.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что в коллекторной зоне выполнены отверстия.
16. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что принудительно охлаждающий воздух подают вдоль внутренней поверхности внутренней стенки, причем отверстия в коллекторной зоне перегородки смещены относительно выходных отверстий во внутренней стенке.
17. Способ по п.13, отличающийся тем, что охлаждающий воздух подают в коллекторную зону через отверстия в инжектирующем листе, имеющие большие размеры, чем другие отверстия, выполненные в инжектирующем листе.
18. Способ по п.13, отличающийся тем, что включает операцию поддерживания коллекторной зоны и канала в заданном положении.
RU2004136897/06A 2004-01-09 2004-12-17 Способ инжекционного охлаждения, устройство для его осуществления и перегородка для данного устройства RU2293194C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/754,240 US7270175B2 (en) 2004-01-09 2004-01-09 Extended impingement cooling device and method
US10/754,240 2004-01-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004136897A RU2004136897A (ru) 2006-05-27
RU2293194C2 true RU2293194C2 (ru) 2007-02-10

Family

ID=34739340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004136897/06A RU2293194C2 (ru) 2004-01-09 2004-12-17 Способ инжекционного охлаждения, устройство для его осуществления и перегородка для данного устройства

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7270175B2 (ru)
EP (1) EP1600608B1 (ru)
JP (1) JP2005195000A (ru)
CN (1) CN1637247A (ru)
IL (1) IL165246A0 (ru)
RU (1) RU2293194C2 (ru)
SG (1) SG129302A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554129C2 (ru) * 2012-06-04 2015-06-27 Альстом Текнолоджи Лтд Тепловой экран для трубы впуска пара турбины низкого давления
RU2567479C2 (ru) * 2012-10-31 2015-11-10 Альстом Текнолоджи Лтд Устройство сегмента горячих газов

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7464554B2 (en) * 2004-09-09 2008-12-16 United Technologies Corporation Gas turbine combustor heat shield panel or exhaust panel including a cooling device
US7900459B2 (en) * 2004-12-29 2011-03-08 United Technologies Corporation Inner plenum dual wall liner
US7581385B2 (en) * 2005-11-03 2009-09-01 United Technologies Corporation Metering sheet and iso-grid arrangement for a non axi-symmetric shaped cooling liner within a gas turbine engine exhaust duct
US8201413B2 (en) * 2006-07-24 2012-06-19 United Technologies Corporation Seal land with air injection for cavity purging
US9046269B2 (en) * 2008-07-03 2015-06-02 Pw Power Systems, Inc. Impingement cooling device
US8069648B2 (en) * 2008-07-03 2011-12-06 United Technologies Corporation Impingement cooling for turbofan exhaust assembly
US8166764B2 (en) * 2008-07-21 2012-05-01 United Technologies Corporation Flow sleeve impingement cooling using a plenum ring
US8291711B2 (en) 2008-07-25 2012-10-23 United Technologies Corporation Flow sleeve impingement cooling baffles
US8079219B2 (en) * 2008-09-30 2011-12-20 General Electric Company Impingement cooled combustor seal
US9145779B2 (en) * 2009-03-12 2015-09-29 United Technologies Corporation Cooling arrangement for a turbine engine component
US8109724B2 (en) * 2009-03-26 2012-02-07 United Technologies Corporation Recessed metering standoffs for airfoil baffle
US8695322B2 (en) * 2009-03-30 2014-04-15 General Electric Company Thermally decoupled can-annular transition piece
US20100263386A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 General Electric Company Turbine engine having a liner
US8015817B2 (en) * 2009-06-10 2011-09-13 Siemens Energy, Inc. Cooling structure for gas turbine transition duct
US8646276B2 (en) * 2009-11-11 2014-02-11 General Electric Company Combustor assembly for a turbine engine with enhanced cooling
RU2530685C2 (ru) * 2010-03-25 2014-10-10 Дженерал Электрик Компани Структуры ударного воздействия для систем охлаждения
US8714911B2 (en) * 2011-01-06 2014-05-06 General Electric Company Impingement plate for turbomachine components and components equipped therewith
US8931280B2 (en) * 2011-04-26 2015-01-13 General Electric Company Fully impingement cooled venturi with inbuilt resonator for reduced dynamics and better heat transfer capabilities
US8904802B2 (en) * 2011-06-30 2014-12-09 General Electric Company Turbomachine combustor assembly including a vortex modification system
US9039350B2 (en) * 2012-01-09 2015-05-26 General Electric Company Impingement cooling system for use with contoured surfaces
US20130180252A1 (en) * 2012-01-18 2013-07-18 General Electric Company Combustor assembly with impingement sleeve holes and turbulators
US20140033726A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Wei Chen Liner cooling assembly for a gas turbine system
US20140130504A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 General Electric Company System for cooling a hot gas component for a combustor of a gas turbine
US9719362B2 (en) 2013-04-24 2017-08-01 Honeywell International Inc. Turbine nozzles and methods of manufacturing the same
US8814507B1 (en) 2013-05-28 2014-08-26 Siemens Energy, Inc. Cooling system for three hook ring segment
WO2015050592A2 (en) * 2013-06-14 2015-04-09 United Technologies Corporation Gas turbine engine combustor liner panel
US10047958B2 (en) * 2013-10-07 2018-08-14 United Technologies Corporation Combustor wall with tapered cooling cavity
EP3084303B1 (en) * 2013-12-19 2022-01-26 Raytheon Technologies Corporation Thermal mechanical dimple array for a combustor wall assembly
EP2949871B1 (en) * 2014-05-07 2017-03-01 United Technologies Corporation Variable vane segment
US20150338101A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 General Electric Company Turbomachine combustor including a combustor sleeve baffle
EP2995863B1 (en) 2014-09-09 2018-05-23 United Technologies Corporation Single-walled combustor for a gas turbine engine and method of manufacture
US10731857B2 (en) 2014-09-09 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Film cooling circuit for a combustor liner
CN106795773B (zh) 2014-10-07 2018-04-06 西门子能源公司 用于燃气涡轮燃烧发动机的布置结构
US9849510B2 (en) 2015-04-16 2017-12-26 General Electric Company Article and method of forming an article
US9976441B2 (en) 2015-05-29 2018-05-22 General Electric Company Article, component, and method of forming an article
DE102015215144B4 (de) * 2015-08-07 2017-11-09 MTU Aero Engines AG Vorrichtung und Verfahren zum Beeinflussen der Temperaturen in Innenringsegmenten einer Gasturbine
US10739087B2 (en) 2015-09-08 2020-08-11 General Electric Company Article, component, and method of forming an article
US10253986B2 (en) 2015-09-08 2019-04-09 General Electric Company Article and method of forming an article
US10087776B2 (en) 2015-09-08 2018-10-02 General Electric Company Article and method of forming an article
GB201518345D0 (en) * 2015-10-16 2015-12-02 Rolls Royce Combustor for a gas turbine engine
US20170198602A1 (en) * 2016-01-11 2017-07-13 General Electric Company Gas turbine engine with a cooled nozzle segment
EP3242084A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-08 Siemens Aktiengesellschaft A combustor assembly with impingement plates for redirecting cooling air flow in gas turbine engines
US10138743B2 (en) * 2016-06-08 2018-11-27 General Electric Company Impingement cooling system for a gas turbine engine
US10605093B2 (en) * 2016-07-12 2020-03-31 General Electric Company Heat transfer device and related turbine airfoil
US10465526B2 (en) 2016-11-15 2019-11-05 Rolls-Royce Corporation Dual-wall airfoil with leading edge cooling slot
US10648341B2 (en) 2016-11-15 2020-05-12 Rolls-Royce Corporation Airfoil leading edge impingement cooling
US10739001B2 (en) 2017-02-14 2020-08-11 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel shell interface for a gas turbine engine combustor
US10823411B2 (en) 2017-02-23 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail cooling enhancement features for a gas turbine engine combustor
US10830434B2 (en) 2017-02-23 2020-11-10 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail with curved interface passage for a gas turbine engine combustor
US10718521B2 (en) 2017-02-23 2020-07-21 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail cooling interface passage for a gas turbine engine combustor
US10941937B2 (en) * 2017-03-20 2021-03-09 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner with gasket for gas turbine engine
US10450873B2 (en) * 2017-07-31 2019-10-22 Rolls-Royce Corporation Airfoil edge cooling channels
US10823417B2 (en) * 2017-09-19 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Combustor with particle collection panel having a plurality of particle collection chambers
US10502093B2 (en) * 2017-12-13 2019-12-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine shroud cooling
EP3564484A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Bauteilwand eines heissgasbauteils
US10914192B2 (en) 2018-09-25 2021-02-09 Raytheon Technologies Corporation Impingement cooling for gas turbine engine component
CN109779782B (zh) * 2019-03-08 2022-01-04 西北工业大学 用于矢量喷管的具有纵向波纹冲击孔板的双层壁冷却结构
US11905843B2 (en) * 2020-04-01 2024-02-20 General Electric Company Liner support system
US11614233B2 (en) 2020-08-31 2023-03-28 General Electric Company Impingement panel support structure and method of manufacture
US11371702B2 (en) 2020-08-31 2022-06-28 General Electric Company Impingement panel for a turbomachine
US11460191B2 (en) 2020-08-31 2022-10-04 General Electric Company Cooling insert for a turbomachine
US11255545B1 (en) 2020-10-26 2022-02-22 General Electric Company Integrated combustion nozzle having a unified head end
DE102020007518A1 (de) 2020-12-09 2022-06-09 Svetlana Beck Verfahren zum Erreichen von hohen Gastemperaturen unter Verwendung von Zentrifugalkraft
US11525401B2 (en) * 2021-01-11 2022-12-13 Honeywell International Inc. Impingement baffle for gas turbine engine
US11598265B2 (en) * 2021-02-03 2023-03-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Tangential on-board injector
CN112943378B (zh) * 2021-02-04 2022-06-28 大连理工大学 一种涡轮叶片枝网式冷却结构
CN113250856B (zh) * 2021-05-06 2022-07-15 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空发动机喷管扩张段冷却结构
CN113623084B (zh) * 2021-10-13 2022-02-01 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种适用二元矢量喷管排气系统的高效组合冷却结构
CN114151228B (zh) * 2022-02-09 2022-04-22 中国航发四川燃气涡轮研究院 二元矢量喷管调节片离散式冷气分区的方法
CN115013841B (zh) * 2022-05-12 2023-10-31 中国航发四川燃气涡轮研究院 加力燃烧室双层浮动密封圆转方隔热屏结构及后排气系统
US20230366320A1 (en) * 2022-05-13 2023-11-16 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Ring segment assembly in gas turbine engine
US11767766B1 (en) 2022-07-29 2023-09-26 General Electric Company Turbomachine airfoil having impingement cooling passages
CN115680781B (zh) * 2022-08-30 2024-05-03 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种带冷却功能的叶轮排气装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269032A (en) * 1979-06-13 1981-05-26 General Motors Corporation Waffle pattern porous material
US4526226A (en) * 1981-08-31 1985-07-02 General Electric Company Multiple-impingement cooled structure
US4573865A (en) * 1981-08-31 1986-03-04 General Electric Company Multiple-impingement cooled structure
US4494316A (en) * 1983-03-14 1985-01-22 Impact Systems, Inc. Apparatus for drying a moving web
GB2125950B (en) 1982-08-16 1986-09-24 Gen Electric Gas turbine combustor
US5001896A (en) * 1986-02-26 1991-03-26 Hilt Milton B Impingement cooled crossfire tube assembly in multiple-combustor gas turbine engine
US4887663A (en) * 1988-05-31 1989-12-19 United Technologies Corporation Hot gas duct liner
CA2070518C (en) * 1991-07-01 2001-10-02 Adrian Mark Ablett Combustor dome assembly
US5816777A (en) * 1991-11-29 1998-10-06 United Technologies Corporation Turbine blade cooling
US5265409A (en) * 1992-12-18 1993-11-30 United Technologies Corporation Uniform cooling film replenishment thermal liner assembly
DE4244303A1 (de) 1992-12-28 1994-06-30 Abb Research Ltd Vorrichtung zur Prallkühlung
US5423123A (en) * 1993-10-04 1995-06-13 Rockwell International Corporation Method of making impingement/film cooling panels
US5391052A (en) * 1993-11-16 1995-02-21 General Electric Co. Impingement cooling and cooling medium retrieval system for turbine shrouds and methods of operation
US5424914A (en) * 1993-11-24 1995-06-13 Unisys Corporation Through backplane impingement cooling apparatus
US5528904A (en) * 1994-02-28 1996-06-25 Jones; Charles R. Coated hot gas duct liner
JP3095633B2 (ja) 1994-09-07 2000-10-10 東北電力株式会社 ガスタービンの高温部の冷却装置
US5782294A (en) * 1995-12-18 1998-07-21 United Technologies Corporation Cooled liner apparatus
JPH11200805A (ja) 1998-01-14 1999-07-27 Toshiba Corp 構造要素の冷却方法、冷却用流路付構造要素および冷却用流路付ガスタービン翼
US6237344B1 (en) * 1998-07-20 2001-05-29 General Electric Company Dimpled impingement baffle
US6554563B2 (en) * 2001-08-13 2003-04-29 General Electric Company Tangential flow baffle
US6779597B2 (en) * 2002-01-16 2004-08-24 General Electric Company Multiple impingement cooled structure
US7017334B2 (en) * 2003-12-18 2006-03-28 United Technologies Corporation Compact fastening collar and stud for connecting walls of a nozzle liner and method associated therewith
AU2005298412B2 (en) 2004-10-26 2011-06-09 Istituto Di Ricerche Di Biologia Molecolare P Angeletti Spa Tetracyclic indole derivatives as antiviral agents

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554129C2 (ru) * 2012-06-04 2015-06-27 Альстом Текнолоджи Лтд Тепловой экран для трубы впуска пара турбины низкого давления
RU2567479C2 (ru) * 2012-10-31 2015-11-10 Альстом Текнолоджи Лтд Устройство сегмента горячих газов

Also Published As

Publication number Publication date
SG129302A1 (en) 2007-02-26
IL165246A0 (en) 2005-12-18
JP2005195000A (ja) 2005-07-21
CN1637247A (zh) 2005-07-13
EP1600608A2 (en) 2005-11-30
US20050150632A1 (en) 2005-07-14
US7789125B2 (en) 2010-09-07
EP1600608B1 (en) 2013-04-17
US7270175B2 (en) 2007-09-18
RU2004136897A (ru) 2006-05-27
EP1600608A3 (en) 2009-04-22
US20090067999A1 (en) 2009-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2293194C2 (ru) Способ инжекционного охлаждения, устройство для его осуществления и перегородка для данного устройства
CA2432256C (en) A combustion chamber sealing ring, and a combustion chamber including such a ring
JP5491096B2 (ja) トランジションダクト後方端部フレーム冷却及び関連方法
US7219498B2 (en) Waffled impingement effusion method
US5782294A (en) Cooled liner apparatus
US4934145A (en) Combustor bulkhead heat shield assembly
CA2920188C (en) Combustor dome heat shield
US5542246A (en) Bulkhead cooling fairing
US9982890B2 (en) Combustor dome heat shield
US9557060B2 (en) Combustor heat shield
US20060177301A1 (en) Gas turbine stationary blade
US20080115498A1 (en) Combustor liner and heat shield assembly
JP2002506963A (ja) 燃焼器用壁セグメントおよび燃焼器
GB2317005A (en) Combustion chamber
CA2926366C (en) Combustor dome heat shield
EP1096111A1 (en) Cooling architecture for flanges of a steam turbine casing
JP3202636B2 (ja) 蒸気冷却燃焼器の冷却壁構造
US7137241B2 (en) Transition duct apparatus having reduced pressure loss
US20040206087A1 (en) Heat shield arrangement for a hot-gas conducting component, in particular for structural pieces of gas turbines and method for production of said arrangement
KR100235824B1 (ko) 열파이프 열교환기 튜브판 및 열파이프를 지지 밀봉하는방법
US6786048B2 (en) Thermal shield for a component carrying hot gases, especially for structural components of gas turbines
KR20150058230A (ko) 열차폐 타일을 유지하기 위한 리테이닝 부재 및 열차폐물의 지지구조물을 냉각시키기 위한 방법
KR20190071583A (ko) 배기가스 냉각기 및 배기가스 냉각기를 구비한 배기가스 재순환 시스템
US7322196B2 (en) Combustion chamber for combusting a combustible fluid mixture
JPS61244991A (ja) 高い温度にさらされる構造部材を熱絶縁されたケーシングに保持するための装置

Legal Events

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

Effective date: 20091218