RU2347924C2 - Устройство против обледенения лопаток входного направляющего колеса аппарата газотурбинного двигателя (варианты), лопатка при таком устройстве против обледенения и двигатель летательного аппарата, оборудованный такими лопатками - Google Patents

Устройство против обледенения лопаток входного направляющего колеса аппарата газотурбинного двигателя (варианты), лопатка при таком устройстве против обледенения и двигатель летательного аппарата, оборудованный такими лопатками Download PDF

Info

Publication number
RU2347924C2
RU2347924C2 RU2004121996/06A RU2004121996A RU2347924C2 RU 2347924 C2 RU2347924 C2 RU 2347924C2 RU 2004121996/06 A RU2004121996/06 A RU 2004121996/06A RU 2004121996 A RU2004121996 A RU 2004121996A RU 2347924 C2 RU2347924 C2 RU 2347924C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aforementioned
icing device
outlet
guide wheel
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2004121996/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004121996A (ru
Inventor
Янник Жан Роже КУРТО (FR)
Янник Жан Роже КУРТО
Франсуа Мари Поль МАРЛЕН (FR)
Франсуа Мари Поль МАРЛЕН
Жан Арман Франсуа ДАНЬЕЛО (FR)
Жан Арман Франсуа ДАНЬЕЛО
Original Assignee
Снекма Мотер
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 Снекма Мотер filed Critical Снекма Мотер
Publication of RU2004121996A publication Critical patent/RU2004121996A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2347924C2 publication Critical patent/RU2347924C2/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
    • 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
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/146—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of blades with tandem configuration, split blades or slotted 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
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • 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
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/047—Heating to prevent icing
    • 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

Abstract

Устройство против обледенения лопатки входного направляющего колеса газотурбинного двигателя, включающего неподвижный участок, расположенный на входе, и подвижный щиток, расположенный на выходе. Вышеупомянутый неподвижный участок содержит заднюю кромку, имеющую по существу U-образную форму, одна из которой ветвью расположена со стороны внутреннего выгиба, а другая ветвь расположена со стороны спинки. Указанное устройство содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно, ориентированное по существу по направлению вход-выход и расположенное только вдоль ветви «U», находящейся со стороны внутреннего выгиба задней кромки. Лопатка входного направляющего колеса оборудована, по меньшей мере, одним таким устройством против обледенения. Газотурбинный двигатель, содержащий, по меньшей мере, одну лопатку, оборудованную таким устройством против обледенения. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройствам против обледенения входного направляющего колеса газотурбинного двигателя. Оно также относится к лопатке входного направляющего колеса газотурбинного двигателя, оборудованного таким устройством против обледенения. Оно также относится к двигателю летательного аппарата, оборудованному такими лопатками.
Уровень техники
Известны, например, из документа FR 2607188 лопатки входного направляющего колеса газотурбинного двигателя с изменяемым углом установки, соединяющие входной кожух с обтекателем передней опоры. Каждая из этих лопаток имеет неподвижный участок и подвижной щиток. Неподвижные участки - это детали, конструктивно расположенные радиально по отношению к обтекателю передней опоры и служащие опорой для входного кожуха. Их называют также стойками входного кожуха. Подвижные щитки расположены на выходе неподвижного участка, с которым они соединены, и установлены шарнирно по отношению к нему, по существу, в радиальном направлении по отношению к обтекателю передней опоры посредством радиальной внутренней цапфы и радиальной наружной цапфы. Ориентация подвижных щитков позволяет регулировать поток воздуха, поступающего в ступени компрессора, который расположен на выходе (т.е. за направляющим колесом).
Во время работы газотурбинного двигателя при некоторых условиях окружающей среды, например, когда он установлен на летательном аппарате, который летит при высокой влажности атмосферных условий и низких температурах, на входных лопатках может образовываться наледь, особенно на передней кромке неподвижного участка и на сторонах подвижных щитков. Если кусочки льда, образовавшиеся на поверхности входных лопаток, отделятся от них, то они имеют возможность проникнуть в газотурбинный двигатель и вызвать там повреждения. Возможно также снижение характеристик газотурбинного двигателя из-за плохого питания рабочих колес на выходе.
Классически стремятся удалить лед, который образуется на входных лопатках, а преимущественно помешать образованию льда на этих лопатках.
Существуют различные устройства против обледенения лопаток входного колеса, в которых отбирают горячий воздух из компрессора высокого давления, подводят этот воздух до воздушного коллектора, затем используют для подогрева лопаток входного колеса и поддержания у этих лопаток достаточно высокой температуры для того, чтобы помешать образованию льда.
Документ FR 2631386 раскрывает один тип устройства против обледенения неподвижного участка лопатки, а именно ее передней кромки. Неподвижный участок - полый; горячий воздух, отбираемый от компрессора, нагнетают в вышеупомянутый неподвижный участок, где он циркулирует внутри ее.
На фиг.3 показано устройство против обледенения, согласно уровню техники. Лопатка 110 входного направляющего колеса включает неподвижный участок 112 и подвижный щиток 118, расположенный за неподвижным участком 112 с возможностью поворота вокруг оси 122 по существу относительно радиального направления. Образованию наледи на подвижном щитке 118 препятствует горячий воздух, выходящий из расположенного рядом неподвижного участка. Наружный воздух, формирующий основной воздушный поток, показанный стрелками 130, поступает в газотурбинный двигатель с одной и с другой стороны передней кромки 114 неподвижного участка 112. Далее вследствие существующей разности давлений между внутренним выгибом I и спинкой Е входной лопатки 110 наружный воздух перетекает от внутреннего выгиба I к спинке Е около стыка неподвижного участка 112 и подвижного щитка 114, как показано стрелкой 140. С другой стороны неподвижный участок 112 - полый. Горячий воздух, отбираемый от компрессора и нагнетаемый в вышеупомянутый неподвижный участок 112, циркулирует внутри него, препятствуя образованию наледи на передней кромке 114 и на поверхности, как это описано выше со ссылкой на документ FR 2631386. Неподвижный участок 112 снабжен выходной кромкой 116, имеющей в поперечном сечении U-образную форму, причем ветви «U» направлены в сторону выхода к подвижному щитку. В основании «U» выполнены сквозные отверстия 120, через которые горячий воздух, нагнетаемый в неподвижный участок 112, образуя поток вторичного воздуха, может быть направлен на подвижный щиток 118, как показывают стрелки 150. Этот поток 140 горячего вторичного воздуха засасывается потоком основного холодного воздуха 130, как показано стрелкой 160, далее он протекает в форме тонкого слоя 170 вдоль спинки Е подвижного щитка 118. Предупреждение образования наледи на подвижном щитке 118 происходит, следовательно, следующим образом: ее спинка Е нагревается непосредственно слоем 170 посредством конвективного теплообмена, в то время как ее внутренний выгиб I нагревается за счет эффекта теплопроводности через толщу вышеупомянутого подвижного щитка 118 от спинки Е к внутреннему выгибу I, как это показано стрелкой 180.
Известно, что вследствие изменения положения подвижного щитка во время работы наледь имеет тенденцию образовываться преимущественно со стороны внутреннего выгиба. Поэтому ищут пути сделать более совершенным предохранение против обледенения подвижного щитка именно со стороны внутреннего выгиба.
Устройство против обледенения, которое только что было описано, обладает, однако, некоторыми недостатками.
Первый недостаток заключается в способах изготовления сквозных отверстий в основании U-образного сечения задней кромки неподвижного участка. Эти отверстия выполняют после операции формирования U-образного сечения и перед операцией пайки задней кромки. Если эти отверстия выполнять посредством электроэрозии или прошивки, то эти способы требуют применения дорогостоящего инструмента, который сложно модифицировать при изменении характеристик детали. Если эти отверстия выполнять посредством лазерной обработки, то на их кромке остаются нежелательные термические напряжения. Во время операции пайки задней кромки может оказаться, что отверстия будут заделаны.
Второй недостаток основан на том факте, что теплопроводность тем эффективнее, чем тоньше подвижный щиток. У более толстого подвижного щитка предотвращение появления наледи со стороны внутреннего выгиба менее эффективно, что требует увеличения отбора горячего воздуха и направления его на подвижный щиток, что является нежелательным.
Третий недостаток проявляется, если подвижный щиток имеет увеличенную хорду. В этом случае предотвращение образования наледи на подвижном щитке осуществляется не полным образом, потому что слой горячего воздуха, направляемый на спинку подвижного щитка, не достигает достаточным образом задней кромки вышеупомянутого подвижного щитка.
Четвертый недостаток связан с природой материала, из которого состоит подвижный щиток. Действительно, все чаще и чаще подвижной щиток изготавливают не из металла, а из композиционного материала, в частности, по причине снижения массы. Из-за плохой теплопроводности композиционного материала не может быть применено устройство против обледенения, которое использует теплопередачу через стенку подвижного щитка.
Следовательно, необходимо иметь в распоряжении устройство против обледенения, которое могло бы предотвратить образование наледи на лопатке входного направляющего колеса газотурбинного двигателя такого типа, которая имеет неподвижный участок, являющийся стойками входного кожуха, и подвижный щиток с изменяемым углом установки, которое могло бы быть использовано, даже когда подвижный щиток имеет относительно большую толщину или имеет увеличенную хорду и/или когда он выполнен из композитного материала, и его изготовление более просто и менее дорого на производственной линии.
Описание изобретения.
Настоящее изобретение предлагает устройство против обледенения лопатки входного направляющего колеса газотурбинного двигателя, которое не имеет недостатков, упомянутых выше.
Согласно первому аспекту изобретение относится к устройству против обледенения лопатки входного направляющего колеса газотурбинного двигателя, причем вышеупомянутая лопатка включает неподвижный участок, расположенный впереди, соединенный с ней подвижный щиток, расположенный на выходе. Неподвижный участок - это деталь, конструктивно радиально выходящая из обтекателя передней опоры и служащая опорой для кожуха направляющего входного колеса. Он включает полый корпус и заднюю кромку, профиль которой имеет по существу U-образную форму, с ветвями, направленными по существу назад, причем одна из ветвей расположена со стороны внутреннего выгиба, а другая расположена со стороны спинки. Подвижный щиток имеет возможность поворота вокруг по существу радиального направления по отношению к обтекателю передней опоры посредством центральной цапфы, установленной на обтекателе передней опоры, и периферийной цапфы, установленной на внутренней стороне кожуха.
Согласно первому варианту изготовления первого аспекта вышеупомянутое устройство против обледенения включает, по меньшей мере, одно выпускное окно, ориентированное по существу по направлению вход-выход и расположенное только вдоль ветви «U», находящейся со стороны внутреннего выгиба задней кромки неподвижного участка.
Согласно второму варианту изготовления первого аспекта вышеупомянутое устройство против обледенения включает, по меньшей мере, одно выпускное окно, ориентированное по существу по направлению вход-выход и расположенное вдоль ветви «U», находящейся со стороны внутреннего выгиба задней кромки неподвижного участка, и по меньшей мере, одно выпускное окно, ориентированное по существу по направлению вход-выход и расположенное вдоль ветви «U», находящейся со стороны спинки задней кромки неподвижного участка.
Необязательно устройство против обледенения может содержать, кроме того, отверстия, проходящие сквозь основание «U», образующее заднюю кромку, по существу в направлении вход-выход, причем вышеупомянутые отверстия локализованы, по меньшей мере, в зоне, находящейся в процессе работы со стороны соединения подвижного щитка с одной из цапф.
Преимущественно устройство против обледенения содержит, кроме того, средства подвода горячего воздуха к кожуху входного направляющего колеса от одной из ступеней компрессора, расположенного за вышеупомянутым входным колесом.
Согласно второму аспекту изобретение имеет отношение к лопатке входного направляющего колеса газотурбинного двигателя такого типа, которая имеет неподвижный участок и подвижный щиток, имеющий возможность поворота вокруг по существу радиальной направляющей, выходящей из обтекателя передней опоры, причем вышеупомянутая лопатка оборудована устройством против обледенения согласно первому аспекту изобретения.
Согласно третьему аспекту изобретение имеет отношение к газотурбинному двигателю, содержащему входное направляющее колесо, оборудованное лопатками согласно второму аспекту изобретения. Этот газотурбинный двигатель содержит, по меньшей мере, одно устройство против обледенения согласно первому аспекту изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет более понятно из детального описания, которое следует далее, частных способов реализации изобретения, представленных чисто иллюстративно, ни в коей мере не ограничительно, со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи, на которых:
фиг.1 представляет продольный разрез газотурбинного двигателя, показывающий местоположение устройства против обледенения;
фиг.2 представляет лопатку входного направляющего колеса, вид сбоку, показывая неподвижный участок, подвижный щиток, и коллектор, причем часть задней кромки неподвижного участка удалена;
фиг.3, уже описанная, представляет в поперечном разрезе лопатку входного направляющего колеса и ее устройство против обледенения согласно уровню техники;
фиг.4 представляет в поперечном разрезе лопатку входного направляющего колеса и ее устройство против обледенения по первому варианту изготовления;
фиг.5 аналогична фиг.4 для второго варианта изготовления устройства против обледенения;
фиг.6 - это аксонометрическое изображение второй формы второго варианта изготовления устройства против обледенения и
фиг.7а, 7b, 7с, 7d схематично показывают в разрезе в продольной плоскости различные формы изготовления выпускных окон.
Подробное изложение частных способов изготовления.
Обратимся прежде всего к фиг.1, на которой упрощенно представлен газотурбинный двигатель 2, содержащий впереди входное направляющее колесо 4, образованное входным кожухом 6, по существу концентричным относительно обтекателя 8 передней опоры, и лопатками 10. Лопатки 10 в свою очередь состоят из неподвижного участка 12 и подвижного щитка 18. На выходе из входного направляющего колеса 4 расположены классически одна или несколько ступеней компрессора 92, камера сгорания 94 и турбина 96.
Устройство против обледенения согласно изобретению включает средства подвода горячего воздуха, показанные на фиг.1. Они состоят из коллектора 300, распложенного по периферии вокруг кожуха 6 входного направляющего колеса 4. Они включают также, по меньшей мере, один канал 400 подвода, который соединяет вышеупомянутой коллектор 300 с одной из ступеней 920 компрессора, от которой отбирают вышеупомянутый горячий воздух. Если предусмотрено несколько каналов 400 подвода, то они преимущественно распределены равномерно по периферии газотурбинного двигателя 2. Горячий воздух, отобранный от вышеупомянутой ступени 920 компрессора, идет по каналу 400 подвода (стрелка 500) и поступает в коллектор 300, откуда он затем проникает в неподвижные участки лопаток 10.
На фиг.2 более точно показана лопатка 10 входного направляющего колеса, имеющая на входе неподвижный участок 12 и на выходе поворотный щиток 18. Неподвижный участок 12 - это структурная деталь, которая жестко соединена с одной стороны с обтекателем 8 передней опоры и с другой стороны - с кожухом 6, который на ней закреплен. Она включает полый корпус 13, переднюю кромку 14 и заднюю кромку 16, которая имеет U-образную форму с основанием 15 и ветвями 162, 164, которые вытянуты в направлении выхода. Для лучшего понимания ветвь 164 U-образной задней кромки 16 со стороны спинки удалена и на фиг.2 видна только ветвь 162 U-образной кромки 16 со стороны внутреннего выгиба. Поворотный щиток имеет возможность поворота вокруг по существу радиальной направляющей 22, идущей от обтекателя 8 передней опоры, при помощи центральной цапфы 24, установленной на вышеупомянутом обтекателе 8 передней опоры, и периферийной цапфы 26, установленной на входном кожухе 6, причем вышеупомянутые цапфы 24, 26 расположены поблизости от передней кромки 20 подвижного щитка 18.
Первый и второй варианты выполнения устройства против обледенения показаны соответственно на фиг.4 и фиг.5. На этих фигурах дан поперечный разрез неподвижного участка 12, подвижного щитка 18 лопатки 10 входного направляющего колеса.
Поток основного воздуха, поступающий снаружи в газотурбинный двигатель и обозначенный на фигурах стрелками 30, приходит на переднюю кромку 14 неподвижного участка 12.
Поток вторичного воздуха, горячего, отбираемого из одной из ступеней 920 компрессора, расположенного за входным направляющим колесом в газотурбинном двигателе 2, поступает через средства подвода 300, 400 во входной кожух 6 и затем в каждый полый корпус 13 неподвижного участка 12.
По первому варианту выполнения устройства против обледенения, показанному на фиг.4, ветвь 162, которая расположена со стороны внутреннего выгиба задней кромки 16 неподвижного участка 12, содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно 202, через которое вторичный воздух вытекает из полого корпуса 13, как показано стрелкой 50. Этот горячий воздух обтекает затем внутренний выгиб подвижного щитка 18, как показано стрелкой 62. Таким образом, внутренний выгиб подвижного щитка 18 нагревается непосредственно за счет конвекции. Вследствие этого предотвращается образование наледи на внутреннем выгибе подвижного щитка 18. По первому варианту выполнения только ветвь 162, расположенная со стороны внутреннего выгиба, содержит такое выпускное окно 202.
По второму варианту выполнения устройства против обледенения, показанному на фиг.5:
- ветвь 162, которая расположена со стороны внутреннего выгиба задней кромки 16 неподвижного участка 12, содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно 202, через которое вторичный воздух вытекает из полого корпуса 13, как показано стрелкой 52,
- ветвь 164, которая расположена со стороны спинки задней кромки 16 неподвижного участка 12, содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно 204, через которое вторичный воздух вытекает из полого корпуса 13, как показано стрелкой 54.
Аналогично первому варианту выполнения горячий воздух, вытекая через выпускное окно 202, расположенное на ветви 162 со стороны внутреннего выгиба неподвижного участка 12, обтекает затем внутренний выгиб подвижного щитка 18, как показано стрелкой 62. Таким образом, внутренний выгиб подвижного щитка 18 нагревается непосредственно за счет конвекции. Кроме того горячий воздух, вытекая через выпускное окно 204, расположенное на ветви 164 со стороны спинки неподвижного участка 12, обтекает затем спинку подвижного щитка 18, как показано стрелкой 64. Таким образом, спинка подвижного щитка 18 нагревается непосредственно за счет конвекции. Далее внутренний выгиб подвижного щитка 18 нагревается косвенно вследствие эффекта теплопроводности через толщу подвижного щитка 18, как показано стрелкой 80. Следовательно предотвращение образования наледи на внутреннем выгибе подвижного щитка 18 происходит благодаря комбинации конвекции (стрелки 62, 64) и теплопроводности (стрелка 80). Этот второй вариант изготовления лучше всего подходит для подвижных щитков 18, выполненных из теплопроводного материала и имеющих по существу малую толщину, для того чтобы эффект теплопроводности был бы существенным. Согласно второму варианту выполнения одновременно ветви 162, расположенные со стороны внутреннего выгиба, и ветви 164, расположенные со стороны спинки, содержат выпускные окна 202, 204.
Согласно первой форме второго варианта выполнения устройства против обледенения выпускные окна 202, расположенные со стороны внутреннего выгиба, и выпускные окна 204, расположенные со стороны спинки, расположены друг против друга, как это показано на фиг.5.
Согласно второй форме второго варианта выполнения устройства против обледенения выпускные окна 202, находящиеся со стороны внутреннего выгиба, и выпускные окна 204, находящиеся со стороны спинки, расположены в шахматном порядке, как это видно на фиг.6, на которой показана в аксонометрии задняя кромка 16 U-образной формы неподвижного участка 12 для этой второй формы.
Согласно первому или второму варианту выполнения устройства против обледенения выпускные окна 202, 204, расположенные на соответствующей ветви 162, 164 «U», преимущественно распределены равномерно вдоль вышеупомянутых ветвей 162, 164 «U» и преимущественно вдоль всей задней кромки 16 неподвижного участка 12.
Выпускные окна 202 и соответственно 204, показанные на фигурах 4, 5 и 6, получены примыканием к ветви «U» со стороны внутреннего выгиба гофрированного листа 152 и соответственно со стороны спинки гофрированного листа 154, при этом вышеупомянутые гофрированные листы 152, 154 расположены в продолжении дна 15 задней кромки 16 и перпендикулярно вышеупомянутому дну 15. Этот гофрированный лист 152, 154 получен путем механической обработки или литьем или, предпочтительным образом, путем резки и штамповки из плоского листа. В тех местах, где гофрированный лист 162, 163 не имеет контакта с ветвями «U», образуются созданные таким образом выпускные окна 202, 204, предназначенные для прохода горячего воздуха из внутренней полости корпуса 13 неподвижного участка 12 к подвижному щитку 18.
С точки зрения выполнения преимущественно изготавливать заднюю кромку 16 неподвижного участка 12 таким образом, потому что уменьшается число необходимых операций и достаточно только одной производственной линии для изготовления неподвижного участка в целом. Вследствие этого стоимость изготовления также снижается.
Выпускные окна 202, 204 могут иметь различную форму. Примеры выполнения этих различных форм показаны на фигурах 7а, 7b, 7c, 7d, на которых схематично (вид сбоку) показан гофрированный лист 152, 154. Вышеупомянутой гофрированный лист 152, 154 включает выступающие зоны 166, предназначенные для примыкания к ветвям 162, 164 «U», и углубленные зоны 168, предназначенные для формирования стенок выпускных окон 202, 204, определяя форму вышеупомянутых выпускных окон 202, 204. На фигурах 7а, 7b, 7c, 7d стрелки 58 схематично иллюстрируют истечение горячего воздуха, который должен проходить через выпускные окна 202, 204.
Согласно первой форме изготовления, показанной на фиг.7а, геометрия углубленных зон 168 придает выпускным окнам 202, 204 постоянное прямое сечение.
Согласно второй форме изготовления, показанной на фиг.7b, геометрия углубленных зон 168 придает выпускным окнам 202, 204 постоянное сечение с наклоном вверх в направлении стрелки 58 истечения горячего воздуха.
Согласно третьей форме изготовления, показанной на фиг.7с, геометрия углубленных зон 168 придает выпускным окнам 202, 204 постоянное сечение с наклоном вниз в направлении стрелки 58 истечения горячего воздуха.
Согласно четвертой форме изготовления, показанной на фиг.7d, геометрия углубленных зон 168 придает выпускным окнам 202, 204 переменное сечение, например, в форме трапеции.
Конечно, предусмотрены и другие геометрические формы выпускных окон. Кроме того, можно комбинировать вдоль ветви 162 со стороны внутреннего выгиба и/или вдоль ветви 164 со стороны спинки последовательность выпускных окон разной формы, например: по меньшей мере, одно выпускное окно, имеющее постоянное прямое сечение, и/или, по меньшей мере, одно выпускное окно, имеющее постоянное сечение с наклоном вверх, и/или по меньшей мере, одно выпускное окно, имеющее постоянное сечение с наклоном вниз, и/или по меньшей мере, одно выпускное окно, имеющее переменное сечение.
Как показано на фиг.2 соединение подвижного щитка 18 с каждой из цапф 24, 26 осуществлено в зонах 186, 188 вышеупомянутого подвижного щитка 18, которые имеют наклонную геометрическую форму по отношению к остальной зоне передней кромки 20 вышеупомянутого подвижного щитка 18. Напротив этих зон 186, 188 с наклонной геометрией задняя кромка 16 неподвижного участка 12 в свою очередь имеет зоны 156, 158 с наклонной геометрией по отношению к геометрии остальной зоны вышеупомянутой задней кромки 16, называемые S-образными зонами. Необязательно устройство против обледенения включает, по меньшей мере, в одной из S-образных зон 156, 158 отверстия 206, проходящие по существу в направлении вход-выход через основание «U», образующее вышеупомянутую заднюю кромку 16. Вышеупомянутые отверстия выполнены, например, посредством лазерной обработки. Таким образом, рассматриваемые вышеупомянутые зоны 186, 188 передней кромки 20 подвижного щитка 18 могут быть также доступны для горячего воздуха.
Преимущество этих необязательных отверстий основано на том факте, что они позволяют подвести более точно горячий воздух к передней кромке щитка около цапф вследствие эффекта конвекции, затем до соединения между щитком и каждой из цапф вследствие теплопроводности. Вследствие этого возможно избежать блокировки движения поворота щитка, избегая появления наледи около этого соединения между щитком и каждой из цапф.

Claims (18)

1. Устройство против обледенения лопатки (10) входного направляющего колеса (4) газотурбинного двигателя (2),
причем вышеупомянутая лопатка (10) включает неподвижный участок (12), расположенный впереди, и соединенный с ним подвижный щиток (18), расположенный сзади,
при этом вышеупомянутый неподвижный участок (12) включает полый корпус (13) и заднюю кромку (16), профиль которой представляет собой по существу U-образную форму, ветви которой (162, 164) направлены по существу в направлении выхода, причем, одна из ветвей (162) расположена со стороны внутреннего выгиба (I), а другая (164) расположена со стороны спинки (Е),
отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно (202), ориентированное в направлении выхода и расположенное только вдоль ветви (162) «U», находящейся со стороны внутреннего выгиба (I) задней кромки (16) неподвижного участка (12), и тем, что вышеупомянутое выпускное окно (202) получено примыканием к вышеупомянутой ветви (162) «U» гофрированного листа (152).
2. Устройство против обледенения лопатки (10) входного направляющего колеса (4) газотурбинного двигателя (2), причем вышеупомянутая лопатка (10) включает неподвижный участок (12), расположенный впереди и соединенный с ним подвижный щиток (18), расположенный сзади,
при этом вышеупомянутый неподвижный участок (12) включает полый корпус (13) и заднюю кромку (16), профиль которой представляет собой по существу U-образную форму, ветви которой (162, 164) направлены по существу в направлении выхода, причем одна из ветвей (162) расположена со стороны внутреннего выгиба (I), а другая (164) расположена со стороны спинки (Е),
отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, одно выпускное окно (202), ориентированное в направлении входа и расположенное вдоль ветви (162) «U», находящейся со стороны внутреннего выгиба (I) задней кромки (16) неподвижного участка (12), и тем, что вышеупомянутое выпускное окно (202) получено примыканием к вышеупомянутой ветви (162) «U» гофрированного листа (152),
и тем, что оно содержит кроме того, по меньшей мере, одно выпускное окно (204), ориентированное по существу по направлению вход-выход и расположенное вдоль ветви (164) «U», находящейся со стороны спинки задней кромки (16) неподвижного участка (12), причем вышеупомянутое выпускное окно (204) получено примыканием к вышеупомянутой ветви (164) «U» гофрированного листа (154).
3. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно из выпускных окон (202, 204) имеет постоянное прямое сечение.
4. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно из выпускных окон (202,204) имеет постоянное сечение, наклоненное вверх.
5. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно из выпускных окон (202, 204) имеет постоянное прямое сечение, наклоненное вниз.
6. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно из выпускных окон (202, 204) имеет переменное сечение.
7. Устройство против обледенения по п.6 отличающееся тем, что вышеупомянутое переменное сечение имеет форму трапеции.
8. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что когда ветви (162, 164) «U», формирующие заднюю кромку (16) неподвижного участка (12), содержат, по меньшей мере, два выпускных окна (202, 204), вышеупомянутые выпускные окна (202, 204) распределены равномерно по длине вышеупомянутых ветвей (162, 164).
9. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что вышеупомянутый гофрированный лист (152, 154) получен путем вырезки и штамповки из плоского листа.
10. Устройство против обледенения по п.1 или 2, в котором вышеупомянутый подвижный щиток (18), имеющий возможность поворота вокруг по существу радиального направления (22), идущего от обтекателя (8) передней опоры, посредством центральной цапфы (24) и периферийной цапфы (26), отличающееся тем, что оно содержит, кроме того, отверстия (206), проходящие по существу в направлении вход-выход через основание (15) «U», образующее заднюю кромку (16) неподвижного участка 12, причем вышеупомянутые отверстия (206) сосредоточены, по меньшей мере, в одной из зон (156, 158), находясь во время работы по существу против вышеупомянутых цапф (24, 26).
11. Устройство против обледенения по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит средства подвода горячего воздуха к кожуху (6) входного направляющего колеса (4) от одной ступени (920) компрессора, расположенного после вышеупомянутого входного направляющего колеса (4).
12. Устройство против обледенения по п.11, отличающееся тем, что вышеупомянутые средства подвода горячего воздуха содержат коллектор (300), расположенный по периферии вокруг вышеупомянутого кожуха (4).
13. Устройство против обледенения по п.12, отличающееся тем, что вышеупомянутые средства подвода горячего воздуха содержат кроме того, по меньшей мере, один канал (400) подвода, который соединяет вышеупомянутую ступень (920) компрессора с вышеупомянутым коллектором (300).
14. Устройство против обледенения по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно выпускное окно 202, находящееся со стороны внутреннего выгиба (I), и, по меньшей мере, одно выпускное окно 204, находящееся со стороны спинки (Е), расположены напротив друг друга.
15. Устройство против обледенения по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере, одно выпускное окно 202, находящееся со стороны внутреннего выгиба (I), и, по меньшей мере, одно выпускное окно 204, находящееся со стороны спинки (Е), расположены в шахматном порядке по отношению друг к другу.
16. Лопатка (10) входного направляющего колеса (4) газотурбинного двигателя (2), имеющая неподвижный участок (12) и подвижный щиток (18), имеющий возможность поворота вокруг по существу радиального направления (22), идущего от обтекателя (8) передней опоры, отличающаяся тем, что она оборудована устройством против обледенения по любому из пп.1-12.
17. Газотурбинный двигатель (2), отличающийся тем, что он содержит входное направляющее колесо (4), оборудованное лопатками (10), согласно п.16.
18. Газотурбинный двигатель (2), отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, одно устройство против обледенения по любому из пп.1-15.
RU2004121996/06A 2003-07-17 2004-07-16 Устройство против обледенения лопаток входного направляющего колеса аппарата газотурбинного двигателя (варианты), лопатка при таком устройстве против обледенения и двигатель летательного аппарата, оборудованный такими лопатками RU2347924C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0350345 2003-07-17
FR0350345A FR2857699B1 (fr) 2003-07-17 2003-07-17 Dispositif de degivrage pour aube de roue directrice d'entree de turbomachine, aube dotee d'un tel dispositif de degivrage, et moteur d'aeronef equipe de telles aubes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121996A RU2004121996A (ru) 2006-01-20
RU2347924C2 true RU2347924C2 (ru) 2009-02-27

Family

ID=33484737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121996/06A RU2347924C2 (ru) 2003-07-17 2004-07-16 Устройство против обледенения лопаток входного направляющего колеса аппарата газотурбинного двигателя (варианты), лопатка при таком устройстве против обледенения и двигатель летательного аппарата, оборудованный такими лопатками

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7055304B2 (ru)
EP (1) EP1500787B1 (ru)
DE (1) DE602004008841T2 (ru)
ES (1) ES2290628T3 (ru)
FR (1) FR2857699B1 (ru)
RU (1) RU2347924C2 (ru)
UA (1) UA86922C2 (ru)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7549839B2 (en) * 2005-10-25 2009-06-23 United Technologies Corporation Variable geometry inlet guide vane
US7923668B2 (en) * 2006-02-24 2011-04-12 Rohr, Inc. Acoustic nacelle inlet lip having composite construction and an integral electric ice protection heater disposed therein
GB2442967B (en) * 2006-10-21 2011-02-16 Rolls Royce Plc An engine arrangement
FR2908828B1 (fr) * 2006-11-16 2013-11-01 Snecma Dispositif d'etancheite de volet mobile de roue directrice d'entree d'une turbomachine
GB0708459D0 (en) * 2007-05-02 2007-06-06 Rolls Royce Plc A temperature controlling arrangement
US7874137B2 (en) * 2007-06-18 2011-01-25 Honeywell International Inc. Gas turbine engine anti-ice formation device and system
US7837150B2 (en) * 2007-12-21 2010-11-23 Rohr, Inc. Ice protection system for a multi-segment aircraft component
DE102008007469A1 (de) * 2008-02-04 2009-08-06 Airbus Deutschland Gmbh Verlängerungsteil für eine Einlaufklappe, Einlaufklappe mit einem solchen Verlängerungsteil und Triebwerk mit einer Einlaufklappe
US8052089B2 (en) * 2008-11-03 2011-11-08 The Boeing Company Anti-icing apparatus for honeycomb structures
US8061657B2 (en) * 2008-12-31 2011-11-22 General Electric Company Method and apparatus for aircraft anti-icing
CN102606312B (zh) * 2012-04-10 2014-07-09 北京航空航天大学 一种用于燃气涡轮导叶分段式几何调节的冷却方法
US9157333B2 (en) * 2012-11-06 2015-10-13 General Electric Company Inlet bleed heat system with integrated air knife/silencer panels
US9322291B2 (en) 2012-12-14 2016-04-26 United Technologies Corporation Anti-ice supply system for inlet guide vanes
US10221707B2 (en) * 2013-03-07 2019-03-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Integrated strut-vane
US9410438B2 (en) * 2013-03-08 2016-08-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Dual rotor blades having a metal leading airfoil and a trailing airfoil of a composite material for gas turbine engines
US9835038B2 (en) * 2013-08-07 2017-12-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Integrated strut and vane arrangements
US9556746B2 (en) 2013-10-08 2017-01-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Integrated strut and turbine vane nozzle arrangement
EP2905425B1 (en) 2014-02-06 2019-07-10 United Technologies Corporation Variable vane and seal arrangement
GB201419951D0 (en) 2014-11-10 2014-12-24 Rolls Royce Plc A guide vane
US9909434B2 (en) 2015-07-24 2018-03-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Integrated strut-vane nozzle (ISV) with uneven vane axial chords
FR3041937B1 (fr) * 2015-10-05 2017-10-20 Airbus Operations Sas Structure compartimentee pour le traitement acoustique et le degivrage d'une nacelle d'aeronef et nacelle d'aeronef incorporant ladite structure
CN105927389B (zh) * 2016-04-20 2017-11-24 上海交通大学 航空发动机进气道支板的防冰系统及防冰方法
US10443451B2 (en) 2016-07-18 2019-10-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Shroud housing supported by vane segments
US20190078450A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 United Technologies Corporation Inlet guide vane having a varied trailing edge geometry
US10794200B2 (en) 2018-09-14 2020-10-06 United Technologies Corporation Integral half vane, ringcase, and id shroud
US10781707B2 (en) 2018-09-14 2020-09-22 United Technologies Corporation Integral half vane, ringcase, and id shroud
EP3650637B1 (en) * 2018-11-08 2021-10-27 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine vane stage with half vanes integral with an outer case and an inner shroud
FR3093136B1 (fr) 2019-02-27 2021-01-29 Safran Aircraft Engines Carter d’entree pour une turbomachine d’aeronef
CN110454236B (zh) * 2019-07-31 2022-07-15 中国航发沈阳发动机研究所 一种用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置
BE1027876B1 (fr) * 2019-12-18 2021-07-26 Safran Aero Boosters Sa Module pour turbomachine
FR3112368B1 (fr) * 2020-07-08 2022-08-05 Safran Aircraft Engines Entrée d'air pour une turbomachine d’aéronef, une turbomachine d'aéronef équipée d’une telle entrée d’air et son procédé de maintenance
FR3114610B1 (fr) 2020-09-25 2023-03-31 Safran Aircraft Engines Aube d’entrée d'air pour une turbomachine d’aéronef
GB2599691A (en) 2020-10-09 2022-04-13 Rolls Royce Plc A heat exchanger
FR3115561B1 (fr) 2020-10-23 2023-04-21 Safran Aircraft Engines Aubage d’entrée d'air pour une turbomachine d’aéronef, turbomachine d'aéronef équipée d’un tel aubage d’entrée d’air et son procédé de fabrication
FR3116573B1 (fr) * 2020-11-20 2023-03-24 Safran Aircraft Engines Aube comprenant un bouclier ayant une conduite de passage d’air de dégivrage
US11384656B1 (en) 2021-01-04 2022-07-12 Raytheon Technologies Corporation Variable vane and method for operating same
US11655768B2 (en) 2021-07-26 2023-05-23 General Electric Company High fan up speed engine
US11767790B2 (en) 2021-08-23 2023-09-26 General Electric Company Object direction mechanism for turbofan engine
US11739689B2 (en) 2021-08-23 2023-08-29 General Electric Company Ice reduction mechanism for turbofan engine
US11480063B1 (en) 2021-09-27 2022-10-25 General Electric Company Gas turbine engine with inlet pre-swirl features
CN113864056A (zh) * 2021-10-22 2021-12-31 中国航发沈阳发动机研究所 一种发动机支板及其进气机匣框架
US11788465B2 (en) 2022-01-19 2023-10-17 General Electric Company Bleed flow assembly for a gas turbine engine
CN114458450A (zh) * 2022-02-10 2022-05-10 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空发动机进气机匣防冰结构
US11808281B2 (en) 2022-03-04 2023-11-07 General Electric Company Gas turbine engine with variable pitch inlet pre-swirl features
US11725526B1 (en) 2022-03-08 2023-08-15 General Electric Company Turbofan engine having nacelle with non-annular inlet
US11698024B1 (en) 2022-05-10 2023-07-11 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method of anti-icing inlet guide vanes

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB622627A (en) * 1947-04-02 1949-05-04 Armstrong Siddeley Motors Ltd Means for preventing an internal-combustion turbine unit from icing
GB774501A (en) * 1953-10-15 1957-05-08 Power Jets Res & Dev Ltd A stator guide vane construction for elastic fluid turbines
US2840298A (en) * 1954-08-09 1958-06-24 Gen Motors Corp Heated compressor vane
US3220697A (en) * 1963-08-30 1965-11-30 Gen Electric Hollow turbine or compressor vane
FR2607188B1 (fr) * 1986-11-26 1991-02-08 Snecma Carter d'entree de turbomachine a bras rayonnants
FR2631386A1 (fr) * 1988-05-11 1989-11-17 Snecma Turbomachine comportant une grille d'entree incorporant des tubes de passage d'huile
GB2218746B (en) * 1988-05-17 1992-06-17 Rolls Royce Plc A nozzle guide vane for a gas turbine engine
FR2746141B1 (fr) * 1996-03-14 1998-04-17 Dispositif de commande pour pivot integre dans un collecteur
JPH10184389A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ガスタービンエンジン
FR2817906B1 (fr) * 2000-12-12 2003-03-28 Snecma Moteurs Volet redresseur de turbomachine et son procede de realisation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004121996A (ru) 2006-01-20
UA86922C2 (ru) 2009-06-10
US20050109011A1 (en) 2005-05-26
DE602004008841T2 (de) 2008-06-19
DE602004008841D1 (de) 2007-10-25
US7055304B2 (en) 2006-06-06
FR2857699B1 (fr) 2007-06-29
ES2290628T3 (es) 2008-02-16
FR2857699A1 (fr) 2005-01-21
EP1500787B1 (fr) 2007-09-12
EP1500787A1 (fr) 2005-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2347924C2 (ru) Устройство против обледенения лопаток входного направляющего колеса аппарата газотурбинного двигателя (варианты), лопатка при таком устройстве против обледенения и двигатель летательного аппарата, оборудованный такими лопатками
JP4450570B2 (ja) タービンブレード先端領域の温度を低下させる方法及び装置
JP5349503B2 (ja) 端部の冷却を備えているタービン翼ならびに関連のタービンおよびターボエンジン
US6422821B1 (en) Method and apparatus for reducing turbine blade tip temperatures
US7766609B1 (en) Turbine vane endwall with float wall heat shield
JP4128366B2 (ja) タービンブレード先端域の温度を低下させるための方法、翼形部およびタービンエンジン
EP1726783B1 (fr) Aube creuse de rotor pour la turbine d'un moteur à turbine à gaz, équipée d'une baignoire
JP4801513B2 (ja) ターボ機械の可動な翼のための冷却回路
JP4463917B2 (ja) ツインリブタービン動翼
JP4546760B2 (ja) 一体化されたブリッジを備えたタービンブレード
US7927072B2 (en) Hollow rotor blade for the turbine of a gas turbine engine
JP4152184B2 (ja) 下降段を有するタービンのプラットフォーム
US8079813B2 (en) Turbine blade with multiple trailing edge cooling slots
JP2003129802A (ja) 傾斜した先端棚付きブレード
US7059834B2 (en) Turbine blade
JPH09511041A (ja) 冷却流体を二重に供給するプラットフォームキャビティを有するタービン・ベーン
US4863348A (en) Blade, especially a rotor blade
FR3021699A1 (fr) Aube de turbine a refroidissement optimise au niveau de son bord de fuite
CA2513045A1 (en) Internally cooled gas turbine airfoil and method
US20150292335A1 (en) Rotor blade
US6913440B2 (en) Variable-geometry turbine stator blade, particularly for aircraft engines
WO2015181482A1 (fr) Aube de turbine comprenant un conduit central de refroidissement et deux cavites laterales jointives en aval du conduit central
JPH11193701A (ja) タービン翼
JP4137508B2 (ja) リフレッシュ用孔のメータリング板を備えるタービン翼形部
EP0278434A2 (en) A blade, especially a rotor blade

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner