RU2575676C2 - Front part of divider containing plate, making surface to guide circuit and acting as anti-icing channel - Google Patents
Front part of divider containing plate, making surface to guide circuit and acting as anti-icing channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575676C2 RU2575676C2 RU2014126936/06A RU2014126936A RU2575676C2 RU 2575676 C2 RU2575676 C2 RU 2575676C2 RU 2014126936/06 A RU2014126936/06 A RU 2014126936/06A RU 2014126936 A RU2014126936 A RU 2014126936A RU 2575676 C2 RU2575676 C2 RU 2575676C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- sheet
- divider
- icing
- nose
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 claims description 54
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 19
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 7
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 claims description 3
- 230000000284 resting Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[0001] Настоящее изобретение относится к двухконтурным осевым турбомашинам. В частности, настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя двухконтурной осевой турбомашины, при этом указанная носовая часть делит входящий поток воздуха на внутренний контур и наружный контур. Точнее, настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя осевой турбомашины, оснащенной противообледенительной системой.[0001] The present invention relates to dual-circuit axial turbomachines. In particular, the present invention relates to the bow of a divider of a dual-circuit axial turbomachine, wherein said bow divides the incoming air flow into an internal circuit and an external circuit. More specifically, the present invention relates to the bow of a divider of an axial turbomachine equipped with an anti-icing system.
Уровень техникиState of the art
[0002] Для оптимизации тяги в турбореактивных двигателях используют несколько кольцевых воздушных контуров. Внутренний контур проходит через компрессор, камеру сгорания и затем расширяется в турбине. Наружный контур проходит снаружи компрессора, камеры сгорания и турбины и затем воссоединяется с основным контуром у выпускного отверстия турбореактивного двигателя. Контуры разделены носовой частью рассекателя, расположенной выше по потоку относительно компрессора. Форма носовой части позволяет разделять воздушный поток, поступающий в турбомашину, и ограничивает поступление в компрессор. Поскольку компрессор расположен ниже по потоку относительно лопастей вентилятора, он подвержен всасыванию посторонних объектов.[0002] Several ring air circuits are used to optimize thrust in turbojet engines. The internal circuit passes through the compressor, the combustion chamber and then expands in the turbine. The external circuit extends outside the compressor, combustion chamber and turbine and then reconnects to the main circuit at the outlet of the turbojet engine. The contours are separated by the bow of the divider located upstream of the compressor. The shape of the bow allows you to separate the air flow entering the turbomachine, and limits the flow into the compressor. Since the compressor is located downstream of the fan blades, it is susceptible to the absorption of foreign objects.
[0003] Носовая часть рассекателя осевой турбомашины обычно содержит внешнюю кольцевую стенку и внешнюю оболочку статора. Эти элементы составляют направляющие поверхности для направления кольцевых потоков от передней кромки носовой части рассекателя. Геометрическая точность и относительное расположение направляющих поверхностей гарантируют определенный аэродиномический поток.[0003] The nose portion of the axial turbomachine divider typically comprises an outer annular wall and an outer stator shell. These elements constitute guide surfaces for guiding the annular flows from the leading edge of the bow of the divider. The geometric accuracy and relative positioning of the guide surfaces guarantee a specific aerodynamic flow.
[0004] Относительное расположение направляющих поверхностей зависит от концентричности между кольцевой стенкой и внешней оболочкой. Установлено, что для получения концентричности необходимо предоставить средство центрирования между внешней оболочкой и кольцевой стенкой. Средство центрирования позволяет центрировать внутренний контур, отделенный кольцевой стенкой, на компрессоре. Это способствует равномерному поступлению внутреннего контура в компрессор низкого давления и предотвращает образование вибраций.[0004] The relative location of the guide surfaces depends on the concentricity between the annular wall and the outer shell. It was found that to obtain concentricity, it is necessary to provide a centering tool between the outer shell and the annular wall. The centering tool allows you to center the inner circuit, separated by an annular wall, on the compressor. This contributes to the uniform flow of the internal circuit into the low pressure compressor and prevents the formation of vibrations.
[0005] Воздух, поступающий в турбомашину, сохраняет температуру окружающей среды у носовой части рассекателя. На высоте эти температуры могут опускаться до -50°C. В присутствии влаги на носовой части может образовываться лед. Во время полета площадь образованного льда может увеличиваться, и он может скапливаться в форме блоков на вершинах лопастей статора компрессора.[0005] The air entering the turbomachine maintains the ambient temperature at the bow of the divider. At heights, these temperatures can drop to -50 ° C. In the presence of moisture, ice may form on the bow. During the flight, the area of ice formed can increase, and it can accumulate in the form of blocks on the tops of the compressor stator vanes.
[0006] Эти блоки могут изменять геометрию носовой части и влиять на поток воздуха, поступающий в компрессор, что может уменьшить его эффективность. По мере увеличения эти блоки могут стать очень тяжелыми. Впоследствии они могут отделиться и попасть в компрессор, что может привести к повреждению лопастей ротора и статора, вызванному прохождением блоков сквозь компрессор.[0006] These blocks can change the geometry of the bow and affect the air flow entering the compressor, which can reduce its efficiency. As you increase, these blocks can become very heavy. Subsequently, they can separate and get into the compressor, which can lead to damage to the rotor blades and stator caused by the passage of blocks through the compressor.
[0007] Для ограничения этого обледенения носовые части рассекателей оснащены противообледенительными устройствами.[0007] To limit this icing, the nose of the dividers are equipped with anti-icing devices.
[0008] В патенте США №6561760 B2 раскрыта носовая часть рассекателя для осевого компрессора турбомашины, при этом носовая часть содержит противообледенительную систему, использующую выхлопной газ. Носовая часть образована внешней стенкой и внешней оболочкой. Внешняя оболочка служит опорой для кольцевого ряда лопастей статора. Носовая часть рассекателя содержит круговую канавку, с которой сцепляется кромка внешней оболочки, расположенная выше по потоку. Кромка этой канавки обработана машинным способом с тем, чтобы предоставлять осевые каналы в толще элементов. Эти каналы обеспечивают циркуляцию выхлопного газа, что приводит к нагреванию передней кромки носовой части рассекателя. Таким образом, носовая часть хорошо защищена от обледенения. Тем не менее, данный тип носовой части требует точной и аккуратной машинной обработки для выполнения каналов. Следствием этого являются высокие затраты на производство. Кроме этого, внешняя стенка имеет сплошной профиль, уменьшающий теплопроводность. Таким образом, устранение обледенения внешних поверхностей этих обширных областей происходит хуже. В частности, устранение обледенения передней кромки, соприкасающейся с большим потоком воздуха, не так эффективно, как устранение обледенения аксиально внешней поверхности кольцевого ряда лопастей.[0008] US Pat. No. 6,561,760 B2 discloses a nose portion of a divider for an axial compressor of a turbomachine, the nose portion comprising an anti-icing system using exhaust gas. The nose is formed by the outer wall and outer shell. The outer shell serves as a support for the annular row of stator blades. The nose of the divider contains a circular groove with which the edge of the outer shell is located, located upstream. The edge of this groove is machined so as to provide axial channels in the thickness of the elements. These channels circulate the exhaust gas, which leads to heating of the leading edge of the nose of the divider. Thus, the nose is well protected against icing. However, this type of bow requires precise and accurate machining to complete the canals. The consequence is high production costs. In addition, the outer wall has a continuous profile that reduces thermal conductivity. Thus, the elimination of icing on the outer surfaces of these vast areas is worse. In particular, the elimination of icing of the leading edge in contact with a large flow of air is not as effective as the elimination of icing of the axially outer surface of the annular row of blades.
Краткое описание сущности изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Техническая задачаTechnical challenge
[0009] Цель настоящего изобретения заключается в решении по меньшей мере одной из проблем, присутствующих в известном уровне техники. Цель настоящего изобретения также заключается в повышении равномерности эффективности противообледенительной носовой части на осевой турбомашине. В частности, цель настоящего изобретения заключается в повышении эффективности противообледенительной носовой части на ее передней кромке.[0009] An object of the present invention is to solve at least one of the problems present in the prior art. The purpose of the present invention is also to increase the uniformity of the effectiveness of the de-icing nose on an axial turbomachine. In particular, an object of the present invention is to increase the effectiveness of an anti-icing nose at its leading edge.
Техническое решениеTechnical solution
[0010] Настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя осевой турбомашины, предназначенной для разделения кольцевого контура, проходящего в турбомашину, на внутренний контур и наружный контур и содержащей: по сути, круговую переднюю кромку; кольцевую стенку, проходящую от передней кромки и ограничивающую наружный контур; по меньшей мере один канал для противообледенительной текучей среды для носовой части рассекателя, проходящий по существу в осевом направлении вдоль стенки и открывающийся во внутренний контур; где внешняя поверхность стенки образована листом, ограничивающим противообледенительный канал.[0010] The present invention relates to a nose section of an axial turbomachine divider for separating an annular circuit extending into a turbomachine into an inner contour and an outer contour and comprising: a substantially circular front edge; an annular wall extending from the leading edge and bounding the outer contour; at least one channel for anti-icing fluid for the nose of the divider, extending essentially in the axial direction along the wall and opening into the inner contour; where the outer surface of the wall is formed by a sheet bounding the anti-icing channel.
[0011] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения один или несколько каналов имеют по существу постоянную толщину на большей части своей длины в осевом направлении вдоль стенки.[0011] According to an advantageous embodiment of the present invention, one or more channels have a substantially constant thickness over most of their length in the axial direction along the wall.
[0012] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения лист представляет собой кольцевой лист или множество кольцевых листов и обладает профилем, содержащим по существу прямую часть, расположенную ниже по потоку, и изогнутую часть, расположенную выше по потоку и образующую переднюю кромку.[0012] According to an advantageous embodiment of the present invention, the sheet is an annular sheet or a plurality of ring sheets and has a profile comprising a substantially straight portion located downstream and a curved portion located upstream and forming a leading edge.
[0013] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения, толщина листа составляет менее 1,50 мм, предпочтительно менее 1,00 мм, более предпочтительно менее 0,50 мм.[0013] According to an advantageous embodiment of the present invention, the sheet thickness is less than 1.50 mm, preferably less than 1.00 mm, more preferably less than 0.50 mm.
[0014] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения противообледенительный канал проходит в радиальном направлении по большей части поверхности вращения кольцевого листа.[0014] According to an advantageous embodiment of the present invention, the de-icing channel extends in a radial direction over most of the surface of rotation of the annular sheet.
[0015] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения кольцевая стенка содержит опору листа, внешняя поверхность которой содержит уступ для кромки листа, расположенной ниже по потоку, так что наружная поверхность листа находится на одном уровне с аналогичной поверхностью опоры у указанного уступа.[0015] According to an advantageous embodiment of the present invention, the annular wall comprises a sheet support, the outer surface of which comprises a step for an edge of the sheet located downstream, so that the outer surface of the sheet is flush with the similar support surface of the specified step.
[0016] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения, кольцевая стенка образует кольцевой крюк у передней кромки, предпочтительно с кольцевым пазом, открытым в осевом направлении ниже по потоку.[0016] According to an advantageous embodiment of the present invention, the annular wall forms an annular hook at the leading edge, preferably with an annular groove open in the axial direction downstream.
[0017] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит внешнюю оболочку статора, содержащего лопасти, при этом кромка указанной оболочки, расположенная выше по потоку, содержит кольцевую центрирующую поверхность, сопряженную с соответствующей центрирующей поверхностью на стенке, предназначенной для обеспечения концентричности между указанной стенкой и указанной оболочкой.[0017] According to an advantageous embodiment of the present invention, the nose comprises an outer shell of a stator containing blades, wherein the edge of said shell located upstream contains an annular centering surface mating with a corresponding centering surface on a wall designed to provide concentricity between said wall and said shell.
[0018] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения внешняя оболочка содержит кольцевой паз, предназначенный для размещения кольцевого слоя истираемого материала.[0018] According to an advantageous embodiment of the present invention, the outer shell comprises an annular groove for receiving an annular layer of abradable material.
[0019] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения как внешняя оболочка, так и кольцевая стенка содержат, ниже по потоку относительно центрирующих поверхностей, фланец, проходящий в радиальном направлении, при этом указанные фланцы присоединены друг к другу и перекрывают друг друга в осевом и/или радиальном направлении.[0019] According to an advantageous embodiment of the present invention, both the outer shell and the annular wall comprise, downstream of the centering surfaces, a flange extending in the radial direction, said flanges being connected to each other and axially overlapping and / or radial direction.
[0020] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит по меньшей мере одну трубу для подачи противообледенительной текучей среды, сообщающуюся с противообледенительным каналом и предпочтительно пересекающую два кольцевых фланца.[0020] According to an advantageous embodiment of the present invention, the nose includes at least one anti-icing fluid supply pipe communicating with the anti-icing channel and preferably intersecting two annular flanges.
[0021] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит несколько противообледенительных каналов, проходящих в осевом направлении и распределенных вдоль периферии кольцевой стенки.[0021] According to an advantageous embodiment of the present invention, the nose includes several anti-icing channels extending in the axial direction and distributed along the periphery of the annular wall.
[0022] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения противообледенительные каналы образованы листом и опорой указанного листа, при этом на внешней поверхности опоры предпочтительно расположены полости, распределенные вдоль ее окружности и соответствующие каналам.[0022] According to an advantageous embodiment of the present invention, the anti-icing channels are formed by a sheet and a support of said sheet, with cavities preferably distributed on the outer surface of the support distributed along its circumference and corresponding to the channels.
[0023] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит нагнетательную камеру, предпочтительно кольцевую, для распределения текучей среды к противообледенительным каналам, при этом камера предпочтительно соединена с каналами посредством проходов, расположенных в опоре.[0023] According to an advantageous embodiment of the present invention, the nose includes an injection chamber, preferably annular, for distributing the fluid to the anti-icing channels, the chamber being preferably connected to the channels through passages located in the support.
[0024] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения один канал или каждый из каналов содержит выпускное отверстие в форме кольцевого зазора, возможно, сегментированного, направленного в радиальном направлении внутрь и в осевом направлении вниз по потоку.[0024] According to an advantageous embodiment of the present invention, one channel or each channel comprises an outlet in the form of an annular gap, possibly segmented, directed radially inward and axially downstream.
[0025] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения кольцевая стенка содержит по меньшей мере один проход, сообщающийся с противообледенительным каналом кольцевой стенки.[0025] According to an advantageous embodiment of the present invention, the annular wall comprises at least one passage in communication with an anti-icing channel of the annular wall.
[0026] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения лист представляет собой первый кольцевой лист, при этом кольцевая стенка содержит второй кольцевой лист, размещенный внутри первого листа, и противообледенительный канал ограничен первым листом и вторым листом.[0026] According to an advantageous embodiment of the present invention, the sheet is a first annular sheet, wherein the annular wall comprises a second annular sheet located inside the first sheet, and the anti-icing channel is bounded by the first sheet and the second sheet.
[0027] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит стенки, проходящие по существу в осевом направлении между первым и вторым листами и образующие множество противообледенительных каналов.[0027] According to an advantageous embodiment of the present invention, the bow comprises walls extending substantially in the axial direction between the first and second sheets and forming a plurality of anti-icing channels.
[0028] Настоящее изобретение также относится к осевой турбомашине, содержащей носовую часть рассекателя, где носовая часть рассекателя выполнена согласно изобретению, предпочтительно, турбомашина содержит компрессор, содержащий первый кольцевой ряд лопастей статора у впускного отверстия компрессора и опирающийся на носовую часть рассекателя.[0028] The present invention also relates to an axial turbomachine comprising a nose of the divider, where the nose of the divider is made according to the invention, preferably the turbomachine comprises a compressor comprising a first annular row of stator vanes at the compressor inlet and resting on the nose of the divider.
Заявленное преимуществоClaimed benefit
[0029] Настоящее изобретение позволяет равномерно устранять обледенение носовой части рассекателя. Передняя кромка также получает тепло, которому необходимо лишь пересечь толщину кольцевого листа. Величину этой толщины нужно тщательно выбрать таким образом, чтобы способствовать теплопроводности. Кольцевой лист также имеет постоянную толщину, что дополнительно улучшает равномерность устранения обледенения.[0029] The present invention evenly eliminates icing of the nose of the divider. The leading edge also receives heat, which only needs to cross the thickness of the annular sheet. The value of this thickness must be carefully selected in such a way as to promote thermal conductivity. The annular sheet also has a constant thickness, which further improves the uniformity of elimination of icing.
Данное решение позволяет применять элементы, ранее сертифицированные для использования в турбомашине. Следовательно, настоящее изобретение ограничивает количество компонентов, нуждающихся в сертификации для размещения в турбомашине гражданского воздушного судна.This solution allows the use of elements previously certified for use in a turbomachine. Therefore, the present invention limits the number of components requiring certification for placement in a turbomachine of a civilian aircraft.
Краткое описание графических материаловA brief description of the graphic materials
[0030] На фиг. 1 показана осевая турбомашина согласно настоящему изобретению.[0030] FIG. 1 shows an axial turbomachine according to the present invention.
[0031] На фиг. 2 показано схематическое изображение компрессора турбомашины согласно настоящему изобретению.[0031] FIG. 2 is a schematic illustration of a turbomachine compressor according to the present invention.
[0032] На фиг. 3 показана носовая часть рассекателя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.[0032] FIG. 3 shows the nose of a divider according to a first embodiment of the present invention.
[0033] На фиг. 4 показан подробный вид части, расположенной выше по потоку, носовой части рассекателя по фиг. 3.[0033] FIG. 4 shows a detailed view of the upstream portion of the bow of the divider of FIG. 3.
[0034] На фиг. 5 показан вид в изометрии носовой части рассекателя, изображенной на фиг. 3 и 4.[0034] FIG. 5 is a perspective view of the nose of the divider shown in FIG. 3 and 4.
[0035] На фиг. 6 показана осевая турбомашина, содержащая носовую часть рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.[0035] FIG. 6 shows an axial turbomachine comprising a nose of a divider according to a second embodiment of the present invention.
[0036] На фиг. 7 показана часть, расположенная выше по потоку, носовой части рассекателя по фиг. 6.[0036] FIG. 7 shows a part located upstream of the bow of the divider of FIG. 6.
[0037] На фиг. 8 показан вид носовой части рассекателя в сечении, выполненном вдоль оси 8-8, изображенной на фиг. 7.[0037] FIG. 8 shows a sectional view of the nose of the divider along axis 8-8 shown in FIG. 7.
Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments
[0038] В следующем описании термины "внутренний" и "наружный" или "внешний" относятся к положению относительно оси вращения осевой турбомашины.[0038] In the following description, the terms "internal" and "external" or "external" refer to a position relative to the axis of rotation of an axial turbomachine.
[0039] На фиг. 1 показан схематический вид осевой турбомашины. В данном случае она представляет собой двухконтурный турбореактивный двигатель. Турбореактивный двигатель 2 содержит первую ступень сжатия, так называемый компрессор 4 низкого давления, вторую ступень сжатия, так называемый компрессор 6 высокого давления, камеру 7 сгорания и одну или несколько ступеней 10 турбины. При эксплуатации механическая энергия турбины 10 передается по центральному валу к ротору 12 и приводит в действие два компрессора 4 и 6. Редукторные механизмы могут увеличивать скорость вращения, передаваемую компрессорам. В качестве альтернативы, каждая из разных ступеней турбины может сообщаться со ступенями компрессора посредством соосных валов. Последние содержат несколько рядов лопастей ротора, соответствующих рядам лопастей статора. Вращение ротора вокруг его оси 14 вращения генерирует поток воздуха и постепенно сжимает его по направлению к впускному отверстию камеры 7 сгорания.[0039] FIG. 1 is a schematic view of an axial turbomachine. In this case, it is a dual-circuit turbojet engine. The
[0040] Впускной вентилятор, обычно называемый "вентилятор" 16, соединен с ротором 12 и генерирует воздушный поток, который делится на внутренний контур 18, проходящий сквозь различные ступени турбомашины, упомянутые выше, и наружный контур 20, проходящий сквозь кольцевой канал (изображен частично) вдоль длины машины, и затем обратно соединяется в основной поток в выпускном отверстии турбины. Внутренний контур 18 и наружный контур 20 представляют собой кольцевые контуры и проходят по каналам сквозь кожух турбомашины. С данной целью кожух содержит цилиндрические стенки или оболочки, которые могут быть внутренними и внешними, в зависимости от их положения относительно потока среды, ограниченного ними.[0040] An inlet fan, commonly referred to as a “fan” 16, is connected to the
[0041] На фиг. 2 показан вид в сечении компрессора осевой турбомашины, такой как изображена на фиг. 1. Компрессор может представлять собой компрессор 4 низкого давления (фиг. 1). Изображена часть вентилятора 16 и носовая часть 22 рассекателя для внутреннего контура 18 и наружного контура 20. Ротор 12 содержит несколько рядов лопастей 24 ротора, в данном случае три ряда.[0041] FIG. 2 shows a sectional view of an axial turbomachine compressor, such as that shown in FIG. 1. The compressor may be a low pressure compressor 4 (FIG. 1). The part of the fan 16 and the
[0042] Компрессор 4 низкого давления содержит несколько статоров, в данном случае четыре статора, каждый из которых содержит ряд лопастей 26 статора. Статоры соответствуют вентилятору 16 или ряду лопастей ротора для выпрямления воздушного потока с тем, чтобы преобразовывать скорость потока в давление.[0042] The
[0043] Лопасти 26 статора проходят по существу в радиальном направлении от наружного кожуха и могут быть прикреплены к кожуху посредством штифта. Они расположены на равном расстоянии друг от друга и направлены под одинаковым углом относительно воздушного потока. Преимущественно, лопасти одного ряда являются идентичными. Необязательно расстояние между лопастями, а также их угол относительно потока могут изменяться в определенном месте. Некоторые лопасти могут отличаться от остальных лопастей, расположенных в том же ряду.[0043] The stator vanes 26 extend substantially radially from the outer casing and can be attached to the casing by means of a pin. They are located at an equal distance from each other and are directed at the same angle relative to the air flow. Advantageously, the blades of one row are identical. Optionally, the distance between the blades, as well as their angle with respect to the flow, can vary at a specific location. Some blades may differ from other blades located in the same row.
[0044] Носовая часть 22 рассекателя содержит переднюю кромку 34, диаметр которой определяет внутренний контур, способный войти в компрессор 4. Носовая часть 22 рассекателя также содержит внешнюю оболочку 28, ограничивающую наружную часть внутреннего контура 18, и кольцевую стенку 36, определяющую и/или ограничивающую внутреннюю часть наружного контура 20. В качестве расширения внешней оболочки 28 носовая часть содержит внешний кожух 30, проходящий в осевом направлении вдоль компрессора. Оболочка 28 и внешний кожух 30 содержат кольцевые слои 32 истираемого материала. Каждый из этих слоев образуют уплотнение с венцами лопастей 24 ротора, с которыми они сопряжены посредством истирания.[0044] The
[0045] На фиг. 3 показана носовая часть 22 рассекателя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.[0045] FIG. 3 shows a
[0046] Кольцевая стенка 36 и внешняя оболочка 28 содержат кольцевые фланцы 38 и 40, проходящие в радиальном направлении друг к другу и способные перекрывать друг друга в осевом и/или радиальном направлении. Эти фланцы 38 и 40 прикреплены друг к другу. Фланцы 38 и 40 могут содержать средство позиционирования и/или придания направления. Фланцы расположены ниже по потоку относительно передней кромки 34 и противообледенительного канала /каналов и/или нагнетательной камеры, которая будет описана далее.[0046] The
[0047] Носовая часть 22 рассекателя содержит противообледенительную систему, предназначенную для предотвращения образования льда и/или таяния образованного льда. Противообледенительная система предназначена для переноса горячей текучей среды для устранения обледенения носовой части рассекателя и, необязательно, поверхностей, расположенных выше по потоку, таких как поверхности лопастей 26 статора. Горячая текучая среда может содержать выхлопные газы из турбины. Она также может содержать выхлопные газы из компрессора. Противообледенительная система содержит, последовательно, впускной коллектор 42, нагнетательную камеру 44, противообледенительный канал 46 и выпускное отверстие 48, при этом все эти элементы сообщаются друг с другом.[0047] The
[0048] Впускной коллектор 42 выполнен в кольцевых фланцах 38 и 40. Коллектор 42 проходит в осевом направлении через два кольцевых фланца 38 и 40. Нагнетательная камера 44 предпочтительно имеет кольцевую форму. Она ограничена в осевом направлении кольцевым фланцем 38 и в радиальном направлении внутренней поверхностью кольцевой стенки 36 и присоединенной кольцевой оболочкой 50. Кольцевая оболочка 50 может быть прикреплена ниже по потоку относительно кольцевого фланца 38 и выше по потоку относительно гребня 52, образованного на кольцевой стенке 36. Кольцевая оболочка 50 обеспечивает отдельное размещение нагнетательной камеры 44 внешней оболочки 28, в частности ее теплоизоляцию.[0048] The intake manifold 42 is formed in annular flanges 38 and 40. The manifold 42 extends axially through two annular flanges 38 and 40. The discharge chamber 44 preferably has an annular shape. It is axially bounded by the annular flange 38 and radially by the inner surface of the
[0049] Выпускное отверстие 48 канала 46 расположено в осевом направлении у кромки, расположенной выше по потоку, кольцевой стенки 36. Оно расположено в осевом направлении выше по потоку от внешней оболочки 28, предпочтительно на расстоянии. Оно образует зазор, предпочтительно кольцевой и, возможно, сегментированный. Оно ориентировано внутрь и/или направлено вниз по потоку.[0049] The
[0050] Выше по потоку относительно нагнетательной камеры 44 противообледенительный канал 46 ограничен между опорной стенкой 55 и кольцевым листом 54. Канал 46 проходит в основном в осевом направлении. Он также может частично проходить в радиальном направлении относительно его наклона.[0050] Upstream of the discharge chamber 44, the de-icing channel 46 is bounded between the abutment wall 55 and the annular sheet 54. The channel 46 extends mainly in the axial direction. It can also partially extend in a radial direction relative to its inclination.
[0051] На фиг. 4 показан более подробный вид части, расположенной выше по потоку, носовой части 22 рассекателя по фиг. 3.[0051] FIG. 4 shows a more detailed view of the upstream portion of the bow of the
[0052] Кольцевой лист 54 расположен на стороне, расположенной выше по потоку, опорной стенки 55. Кольцевой лист 54 проходит от передней кромки 34 внутрь, во внутренний контур 18, и наружу, в наружный контур 20.[0052] The annular sheet 54 is located on the upstream side of the support wall 55. The annular sheet 54 extends from the leading edge 34 inward, into the
[0053] Кольцевой лист 54 содержит поверхность вращения вокруг оси носовой части 22 рассекателя, при этом указанная ось соответствует оси вращения машины. Профиль имеет крюковидную форму в направлении вверх по потоку и содержит по существу прямую часть в направлении вниз по потоку. Противообледенительный канал 46 сообщается с нагнетательной камерой 44 посредством отверстия или прохода 56 сквозь кольцевую стенку 36.[0053] The annular sheet 54 comprises a surface of revolution about the axis of the
[0054] Кольцевая стенка 36 содержит поверхность вращения с телом 57 вращения. Противообледенительный канал 46 проходит к соединению между кольцевым листом 54 и опорной стенкой 55. Противообледенительный канал 46 выполнен, предпочтительно локально, вдоль окружности, в толщине тела 57 вращения. Настоящее изобретение использует прочность, предоставленную телом 57 вращения, путем включения в него канала. Канал уменьшает прочность кольцевой стенки 36 лишь незначительно и локально.[0054] The
[0055] Опорная стенка 55 и внешняя оболочка 28 содержат средства позиционирования. Средства позиционирования содержат средства центрирования, предпочтительно расположенные выше по потоку. Средства центрирования кольцевой стенки 36 и внешней оболочки 28 содержат концентричные центрирующие поверхности, сопряженные друг с другом для обеспечения концентричности между кольцевой стенкой 36 и внешней оболочкой 28.[0055] The support wall 55 and the outer shell 28 comprise positioning means. The positioning means comprise centering means, preferably located upstream. The centering means of the
[0056] Опорная стенка 55 содержит кольцевой паз 58, открытый в осевом направлении ниже по потоку. Паз 58 выполнен в толщине опорной стенки. Кольцевая стенка 36 содержит первое средство центрирования, такое как первая центрирующая поверхность 59, которая может быть образована в кольцевом пазе 58. Внешняя оболочка 28 содержит цилиндрическую опорную поверхность 60, размещенную внутри кольцевого паза 58. Внешняя оболочка 28 содержит вспомогательное средство центрирования, такое как вторая центрирующая поверхность 61, например, выполненная на цилиндрической опорной поверхности 60. Первая поверхность 59 и вторая поверхность 61 составляют пару, прикреплены друг к другу и отрегулированы механическим образом.[0056] The support wall 55 comprises an annular groove 58, open in the axial direction downstream. Groove 58 is made in the thickness of the supporting wall. The
[0057] Центрирующие поверхности обработаны машинным способом посредством токарной обработки и предпочтительно являются шлифованными. Они могут быть цилиндрическими. Средства центрирования находятся в непосредственном соприкосновении для большей точности. Они обеспечивают концентричность диаметром менее 0,50 мм, более предпочтительно - менее 0,20 мм, более предпочтительно - менее 0,07 мм.[0057] The centering surfaces are machined by turning and are preferably ground. They can be cylindrical. Centering tools are in direct contact for greater accuracy. They provide concentricity with a diameter of less than 0.50 mm, more preferably less than 0.20 mm, more preferably less than 0.07 mm.
[0058] Средство центрирования имеет осевой зазор. Поскольку внешняя оболочка 28 и кольцевая стенка 36 также присоединены ниже по потоку, этот осевой зазор необходим для обеспечения дифференциального расширения. Они подвержены различным температурам и также могут быть изготовлены из различных материалов. Внешняя оболочка 28 может быть изготовлена из алюминия и кольцевая стенка 36 может быть изготовлена из титана или наоборот. Одна из этих стенок может быть изготовлена из композитного материала.[0058] The centering means has an axial clearance. Since the outer shell 28 and the
[0059] На фиг. 5 показан изометрический вид носовой части 22 рассекателя, изображенной на фиг. 3 и 4.[0059] FIG. 5 is an isometric view of the nose of the
[0060] Предпочтительно, носовая часть рассекателя содержит несколько противообледенительных каналов 46, распределенных по ее периметру. Кольцевой лист 54 проходит в осевом направлении ниже по потоку относительно противообледенительных каналов 46 и сопряжен с кольцевой зоной 62 присоединения. Этот элемент выполнен в толщине кольцевой стенки 36 с тем, чтобы обеспечить соприкосновение внешних поверхностей. Зона 62 присоединения ограничена в осевом направлении кольцевым уступом или ступенькой 63, выполненной на граничной поверхности кольцевой стенки. Высота уступа 63 позволяет кольцевому листу 54 помещаться в толщину кольцевой стенки 36.[0060] Preferably, the nose of the divider contains several anti-icing channels 46 distributed along its perimeter. The annular sheet 54 extends axially downstream of the anti-icing channels 46 and is mated to the annular attachment zone 62. This element is made in the thickness of the
[0061] Противообледенительные каналы 46 образуют полости или ложбины на стороне, расположенной выше по потоку. Они могут быть выполнены машинным способом в теле опорной стенки 55. Полости образованы зонами уменьшенной толщины в опорной стенке 55. Противообледенительные каналы 46 отделены друг от друга разделительными полосами 64, образуя поверхность, расположенную непрерывно с зоной 62 присоединения.[0061] The anti-icing channels 46 form cavities or troughs on the upstream side. They can be made by machine in the body of the abutment wall 55. The cavities are formed by zones of reduced thickness in the abutment wall 55. The anti-icing channels 46 are separated from each other by dividing strips 64, forming a surface located continuously with the attachment zone 62.
[0062] Противообледенительные каналы 46 являются по существу широкими. Они проходят по большей части окружности носовой части 22 рассекателя, предпочтительно по 80%. Каждый противообледенительный канал 46 проходит через две соседние лопасти одного статора, предпочтительно более чем через пять соседних лопастей одного статора. Ширина каждого противообледенительного канала 46 может быть больше его осевой длины.[0062] The anti-icing channels 46 are substantially wide. They extend over most of the circumference of the bow of the
[0063] На фиг. 6 показан компрессор, содержащий носовую часть 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 6 содержит такую же схему нумерации, что и в предыдущих чертежах, относящуюся к одинаковым или подобным элементам, но числа увеличены на 100. Особые числа используются для элементов, являющихся специфичными для данного варианта осуществления.[0063] FIG. 6 shows a compressor comprising a
[0064] Кольцевой лист 154 представляет собой первый кольцевой лист 154. Кольцевая стенка 136 содержит второй кольцевой лист 166. Толщина второго листа 166 больше толщины первого листа 154 по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 70%, более предпочтительно по меньшей мере на 200%. Кольцевой фланец 138 кольцевой стенки 136 присоединен ко второму листу 166 и входит в сцепление с кольцевым фланцем 140 внешней оболочки 128. Кольцевой фланец 138 содержит большую поверхность вращения, что позволяет изготавливать более жесткий второй лист 166.[0064] The
[0065] Нагнетательная камера 144 находится в осевом направлении в половине компрессора 104, расположенной ниже по потоку. Нагнетательная камера 144 ограничена первым листом 154 и опорой 155 для листа 136 кольцевой стенки, содержащей часть с прямоугольной поверхностью вращения. Эта часть содержит осевой выступ, на котором закреплен второй лист 166.[0065] The
[0066] Противообледенительный канал 146 проходит в осевом направлении через большую часть компрессора 104. Он проходит в осевом направлении по меньшей мере через приблизительно половину кольцевых рядов лопастей 124 ротора и/или половину кольцевых рядов лопастей 126 статора.[0066] The
[0067] На фиг. 7 показана часть, расположенная выше по потоку, носовой части 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.[0067] FIG. 7 illustrates an upstream portion of a
[0068] Кольцевой паз 158 кольцевой стенки 136 выполнен на втором листе 166. Его поверхность вращения является по существу округлой и образует крюк. Данную форму можно получить сгибанием второго листа 166, таким образом снижая затраты на производство.[0068] An annular groove 158 of the
[0069] Кольцевые фланцы 138 и 140 сопряжены друг с другом. Область их контакта может быть цилиндрической. Они могут быть присоединены друг к другу таким образом, чтобы поддерживать друг друга.[0069] The
[0070] Второй лист 166 и внешняя оболочка 128 содержат средства центрирования. Каждый из этих элементов содержит центрирующую поверхность, при этом указанные центрирующие поверхности сопряжены таким образом, чтобы обеспечить центрирование между вторым листом 166 и внешней оболочкой 128. Центрирующие поверхности могут быть обработаны машинным способом путем токарной обработки и, необязательно, имеют цилиндрическую форму.[0070] The second sheet 166 and the outer shell 128 comprise centering means. Each of these elements comprises a centering surface, wherein said centering surfaces are mated so as to provide centering between the second sheet 166 and the outer sheath 128. The centering surfaces can be machined by turning and, optionally, have a cylindrical shape.
[0071] На фиг. 8 показан вид в разрезе, выполненном вдоль линии 8-8, изображенной на фиг. 7, изображающий носовую часть 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.[0071] FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. 7 depicting a nose of a
[0072] Носовая часть 122 рассекателя содержит разделительные полосы 164, проходящие в радиальном направлении. Разделительные полосы 164 выполняют функцию разделителей для поддержания дистанции между первым листом 154 и вторым листом 166. Разделительные полосы 164 соединены и прикреплены ко второму листу 166 и, необязательно, к первому. Осевые разделительные полосы 164 распределены по окружности второго листа.[0072] The
Claims (15)
- по сути, круговую переднюю кромку (34, 134);
- кольцевую стенку (36, 136), проходящую от передней кромки и ограничивающую наружный контур;
- по меньшей мере один канал (46, 146) для противообледенительной текучей среды для носовой части рассекателя, проходящий по существу в осевом направлении вдоль стенки и открывающийся во внутренний контур;
где внешняя поверхность стенки (36, 136) образована листом (54, 154), ограничивающим противообледенительный канал (46, 146).1. The nose part (22, 122) of the axial turbomachine divider (2), designed to separate the flow entering the turbomachine into an internal circuit (18, 118) and an external circuit (20, 120), and containing:
- in fact, a circular front edge (34, 134);
- an annular wall (36, 136) extending from the leading edge and bounding the outer contour;
- at least one channel (46, 146) for anti-icing fluid for the bow of the divider, extending essentially in the axial direction along the wall and opening into the inner contour;
where the outer surface of the wall (36, 136) is formed by a sheet (54, 154) defining the anti-icing channel (46, 146).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13175411.1A EP2821597B1 (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Splitter with a sheet forming a guide surface for the flow and a defrosting channel |
EP13175411.1 | 2013-07-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014126936A RU2014126936A (en) | 2016-02-10 |
RU2575676C2 true RU2575676C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177304U1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Pipe for supplying hot air to the anti-icing system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0918150A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Deicing device for the air inlet fairing of a jet engine |
RU21423U1 (en) * | 2001-08-27 | 2002-01-20 | Открытое акционерное общество Омское моторостроительное конструкторское бюро | GAS-TURBINE ENGINE DISCONTINUOUS SYSTEM |
US6561760B2 (en) * | 2001-08-17 | 2003-05-13 | General Electric Company | Booster compressor deicer |
RU2243392C2 (en) * | 2003-01-04 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Gas-turbine engine compressor fairing |
RU62169U1 (en) * | 2006-10-18 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | DOUBLE-CIRCUIT TURBOREACTIVE ENGINE SYSTEM |
RU2413081C2 (en) * | 2006-03-27 | 2011-02-27 | Эрбюс Франс | System for removing ice deposits from air intake fairing for gas-turbine engine |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0918150A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Deicing device for the air inlet fairing of a jet engine |
US6561760B2 (en) * | 2001-08-17 | 2003-05-13 | General Electric Company | Booster compressor deicer |
RU21423U1 (en) * | 2001-08-27 | 2002-01-20 | Открытое акционерное общество Омское моторостроительное конструкторское бюро | GAS-TURBINE ENGINE DISCONTINUOUS SYSTEM |
RU2243392C2 (en) * | 2003-01-04 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Gas-turbine engine compressor fairing |
RU2413081C2 (en) * | 2006-03-27 | 2011-02-27 | Эрбюс Франс | System for removing ice deposits from air intake fairing for gas-turbine engine |
RU62169U1 (en) * | 2006-10-18 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | DOUBLE-CIRCUIT TURBOREACTIVE ENGINE SYSTEM |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177304U1 (en) * | 2017-08-29 | 2018-02-15 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Pipe for supplying hot air to the anti-icing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9657640B2 (en) | Splitter nose with a sheet that forms a surface to guide the flow and acts as a de-icing duct | |
US20240159151A1 (en) | Airfoil for a turbine engine | |
US11719168B2 (en) | Compressor apparatus with bleed slot and supplemental flange | |
US10648342B2 (en) | Engine component with cooling hole | |
EP3009606B1 (en) | Ring assembly with carrier segments for turbine components | |
US10513944B2 (en) | Manifold for use in a clearance control system and method of manufacturing | |
US20180313364A1 (en) | Compressor apparatus with bleed slot including turning vanes | |
JP2017110652A (en) | Active high pressure compressor clearance control | |
US9476355B2 (en) | Mid-section of a can-annular gas turbine engine with a radial air flow discharged from the compressor section | |
CA3039699A1 (en) | System for combustor cooling and trim air profile control | |
EP3650639A1 (en) | Shield for a turbine engine airfoil | |
US10502068B2 (en) | Engine with chevron pin bank | |
US10774664B2 (en) | Plenum for cooling turbine flowpath components and blades | |
RU2575676C2 (en) | Front part of divider containing plate, making surface to guide circuit and acting as anti-icing channel | |
US20180066523A1 (en) | Two pressure cooling of turbine airfoils | |
US10590778B2 (en) | Engine component with non-uniform chevron pins | |
US10294810B2 (en) | Heat exchanger seal segment for a gas turbine engine | |
US11125097B2 (en) | Segmented ring for installation in a turbomachine | |
US20210381383A1 (en) | Flow directing structure for a turbine stator stage | |
RU2790234C1 (en) | Heat shield for gas turbine engine | |
WO2016163977A1 (en) | Communication of cooling fluids between turbine airfoils |