RU2799867C2 - Gas turbine engine cooling device - Google Patents

Gas turbine engine cooling device Download PDF

Info

Publication number
RU2799867C2
RU2799867C2 RU2020142676A RU2020142676A RU2799867C2 RU 2799867 C2 RU2799867 C2 RU 2799867C2 RU 2020142676 A RU2020142676 A RU 2020142676A RU 2020142676 A RU2020142676 A RU 2020142676A RU 2799867 C2 RU2799867 C2 RU 2799867C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
cooling
tubes
manifold block
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2020142676A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020142676A (en
Inventor
Бенуа Гийом СЕЛЬЕ
Лоран Клод ДЕКАМ
Бертран Гийом Робин ПЕЛЛАТОН
Original Assignee
Сафран Эркрафт Энджинз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сафран Эркрафт Энджинз filed Critical Сафран Эркрафт Энджинз
Publication of RU2020142676A publication Critical patent/RU2020142676A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2799867C2 publication Critical patent/RU2799867C2/en

Links

Abstract

FIELD: gas turbine engines.
SUBSTANCE: invention relates to a device (21) for cooling the annular housing (18) of a gas turbine engine (1), containing a manifold block (22) designed to be placed in the circumferential direction around the axis of the housing (18), at least two cooling tubes (23) passing in the circumferential direction and associated with the internal volume of the block (22), while the block (22) and/ or each tube (23) contain outlets extending radially in the direction of the body (18), while, according to the invention, the sections used to connect the tubes (23) are made in one piece with the block (22), and they extend in the circumferential direction, protruding from the block (22), and form between them at least one hollow zone (29) of the block (22), allowing air to pass radially from the inside to the outside of the block (22). Allows you to take part of the cooling air blowing around the case and remove it to another area. This avoids stagnation of cooling air between the block and the case, which would lead to strong heating of the corresponding area of the case and, consequently, to premature wear at the level of this area.
EFFECT: according to the invention, the hollow zone provides better air circulation, which avoids heating and wear of the casing.
7 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к устройству охлаждения корпуса газотурбинного двигателя, например, такого как двухконтурный газотурбинный двигатель.The invention relates to a device for cooling the casing of a gas turbine engine, such as, for example, a bypass gas turbine engine.

Уровень техникиState of the art

На фиг. 1 показан двухконтурный двухвальный газотурбинный двигатель 1. Ось газотурбинного двигателя обозначена Х и соответствует оси вращения рабочих частей. В дальнейшем термины «осевой» и «радиальный» будут определяться относительно оси Х.In FIG. 1 shows a two-circuit two-shaft gas turbine engine 1. The axis of the gas turbine engine is marked X and corresponds to the axis of rotation of the working parts. In the following, the terms "axial" and "radial" will be defined relative to the x-axis.

От входа к выходу в направлении прохождения потока газа газотурбинный двигатель 1 содержит вентилятор 2, компрессор 3 низкого давления, компрессор 4 высокого давления, камеру 5 сгорания, турбину 6 высокого давления и турбину 7 низкого давления.From inlet to outlet in the direction of gas flow, the gas turbine engine 1 comprises a fan 2, a low pressure compressor 3, a high pressure compressor 4, a combustion chamber 5, a high pressure turbine 6 and a low pressure turbine 7.

Воздух, выходящий из вентилятора 2, делится на поток 8 первого контура, проходящий по кольцевому проточному тракту 9 первого контура, и на поток 10 второго контура, проходящий по кольцевому проточному тракту 11 второго контура, окружающему кольцевой проточный тракт 9 первого контура.The air leaving the fan 2 is divided into a primary circuit flow 8 passing through the first circuit annular flow path 9 and a second circuit flow 10 passing through the second circuit annular flow path 11 surrounding the first circuit annular flow path 9.

Компрессор 3 низкого давления, компрессор 4 высокого давления, камера 5 сгорания, турбина 6 высокого давления и турбина 7 низкого давления расположены в кольцевом проточном тракте 9 первого контура.The low pressure compressor 3, the high pressure compressor 4, the combustion chamber 5, the high pressure turbine 6 and the low pressure turbine 7 are located in the annular flow path 9 of the primary circuit.

Ротор турбины 6 высокого давления и ротор компрессора 4 высокого давления связаны во вращении через первый вал 12, образуя каскад высокого давления.The rotor of the high pressure turbine 6 and the rotor of the high pressure compressor 4 are connected in rotation through the first shaft 12 to form a high pressure cascade.

Ротор турбины 7 низкого давления и ротор компрессора 3 низкого давления связаны во вращении через второй вал 13, образуя каскад низкого давления, при этом вентилятор 2 может быть соединен с ротором компрессора 3 низкого давления напрямую или, например, через эпициклоидную передачу.The rotor of the low pressure turbine 7 and the rotor of the low pressure compressor 3 are connected in rotation through the second shaft 13, forming a low pressure cascade, while the fan 2 can be connected to the rotor of the low pressure compressor 3 directly or, for example, through an epicycloid gear.

Как более наглядно показано на фиг. 2, турбина 7 низкого давления содержит, в частности, различные последовательные ступени, включающие в себя рабочие колеса 14 и неподвижные части. Рабочее колесо содержит диск 15, на котором установлены лопатки 16. Концы лопаток 16 окружены неподвижным кольцом 17 из истираемого материала, при этом указанное кольцо 17 закреплено на корпусе 18 турбины. За рабочими колесами 14 расположены направляющие аппараты 19. Направляющие аппараты 19 и кольца 17 установлены на корпусе при помощи фланцев или крючков 20, проходящих от радиально внутренней поверхности корпуса 18.As shown more clearly in FIG. 2, the low pressure turbine 7 includes, in particular, various successive stages including impellers 14 and fixed parts. The impeller contains a disc 15 on which the blades 16 are mounted. The ends of the blades 16 are surrounded by a fixed ring 17 of abradable material, while the said ring 17 is fixed to the turbine housing 18. Guide vanes 19 are located behind the impellers 14. The guide vanes 19 and rings 17 are mounted on the housing by means of flanges or hooks 20 extending from the radially inner surface of the housing 18.

Чтобы добиться высокого КПД газотурбинного двигателя, следует ограничить воздушный поток, не проходящий через рабочие колеса 14 различных ступеней, то есть ограничить утечки между радиально наружными концами лопаток 16 и кольцом 17 из истираемого материала. Для этого необходимо контролировать зазор на уровне этой границы раздела, причем этот зазор зависит от температуры корпуса 18 и, в частности, зон указанного корпуса 18, содержащих крючки или фланцы 20, поддерживающие кольцо 17.In order to achieve high efficiency of the gas turbine engine, it is necessary to limit the air flow that does not pass through the impellers 14 of different stages, that is, to limit the leakage between the radially outer ends of the blades 16 and the ring 17 of abradable material. To do this, it is necessary to control the gap at the level of this interface, and this gap depends on the temperature of the housing 18 and, in particular, the zones of the said housing 18 containing hooks or flanges 20 supporting the ring 17.

Поток газа, выходящий из камеры 5 сгорания, имеет высокую температуру и нагревает расположенные на выходе части, такие как неподвижные и рабочие части турбины 6, 7.The gas flow leaving the combustion chamber 5 has a high temperature and heats the outlet parts, such as the fixed and working parts of the turbine 6, 7.

Чтобы контролировать вышеупомянутый зазор и предотвратить преждевременный износ различных неподвижных и рабочих частей турбины, необходимо предусмотреть эффективные средства охлаждения, которые могут быть легко включены в среду газотурбинного двигателя.In order to control the aforementioned clearance and prevent premature wear of the various fixed and working parts of the turbine, it is necessary to provide effective cooling means that can be easily incorporated into the environment of the gas turbine engine.

В документе FR 3 021 700, поданном на имя заявителя, раскрыто устройство 21 охлаждения корпуса 18 турбины 7 низкого давления, показанное на фиг. 3, которое содержит коллекторные блоки 22, при этом каждый коллекторный блок 22 образует проходящий в осевом направлении канал.FR 3 021 700, filed in the applicant's name, discloses a cooling device 21 for the housing 18 of the low pressure turbine 7 shown in FIG. 3 which comprises manifold blocks 22, each manifold block 22 defining an axially extending channel.

Устройство 21 содержит также трубки 23, расположенные в окружном направлении с двух сторон от коллекторных блоков 22. Указанные трубки 23, называемые также рампами, представляют собой короткие трубки круглого сечения, при этом каждая трубка 23 проходит в окружном направлении вокруг корпуса, например, на угловом секторе около 90°.The device 21 also includes tubes 23 located in the circumferential direction on both sides of the manifold blocks 22. Said tubes 23, also called ramps, are short tubes of circular cross section, with each tube 23 extending in the circumferential direction around the body, for example, on an angular sector of about 90°.

Каждая трубка 23 содержит вход воздуха, открывающийся в канал соответствующего коллекторного блока 22, и закрытый дальний конец. Кроме того, каждая трубка 23 содержит цилиндрическую стенку, в которой выполнены обращенные к корпусу 18 выходные воздушные отверстия так, чтобы охлаждающий воздух мог проникать в коллекторные блоки 22, затем в трубки 23 и выходить после этого через отверстия напротив корпуса 18, чтобы осуществлять его охлаждение. В частности, при этом говорят о прямом охлаждении, поскольку воздух обдувает корпус 18.Each tube 23 has an air inlet opening into a channel of the respective manifold block 22 and a closed distal end. In addition, each tube 23 includes a cylindrical wall in which air outlets are provided facing the housing 18 so that cooling air can enter the manifold blocks 22, then into the tubes 23 and then exit through the holes opposite the housing 18 to cool it. In particular, one speaks of direct cooling, since the air blows over the housing 18.

Радиально внутренняя часть блока тоже содержит выходные воздушные отверстия, обращенные к корпусу и предназначенные для его охлаждения. The radially inner part of the block also contains air outlets facing the body and designed to cool it.

Было отмечено, что зоны корпуса, находящиеся напротив блоков, имеют повреждения, появляющиеся в результате сильных термических напряжений, связанных с недостаточным охлаждением этих зон.It was noted that the areas of the hull opposite the blocks were damaged as a result of strong thermal stresses associated with insufficient cooling of these areas.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Изобретение призвано предложить простое, эффективное и экономичное решение этих проблем.The invention aims to offer a simple, effective and economical solution to these problems.

Для этого изобретением предложено устройство охлаждения кольцевого корпуса газотурбинного двигателя, содержащее коллекторный блок, предназначенный для размещения в окружном направлении вокруг оси корпуса, по меньшей мере две охлаждающие трубки, проходящие в окружном направлении и связанные с внутренним объемом блока, при этом блок и/или каждая трубка содержат выходные отверстия, выходящие радиально в направлении корпуса, при этом, согласно изобретению, за одно целое с блоком выполнены участки соединения трубок, которые проходят в окружном направлении, выступая из блока, и образуют между собой по меньшей мере одну полую зону блока, позволяющую воздуху проходить радиально изнутри наружу блока.For this purpose, the invention proposes a device for cooling the annular housing of a gas turbine engine, containing a manifold block designed to be placed in the circumferential direction around the axis of the housing, at least two cooling tubes extending in the circumferential direction and connected with the internal volume of the block, while the block and / or each tube contains outlet openings extending radially in the direction of the housing, while, according to the invention, sections of connection of the tubes are made integrally with the block, which extend in the circumferential direction, protruding from the block, and form at least one hollow zone of the block between them allowing air to flow radially from the inside to the outside of the block.

Полая зона может проходить радиально изнутри наружу. Полая зона может проходить от радиально внутреннего конца блока к радиально наружному концу блока. Иначе говоря, полая зона может также выходить радиально наружу блока.The hollow zone may extend radially from the inside to the outside. The hollow zone may extend from the radially inner end of the block to the radially outer end of the block. In other words, the hollow zone can also extend radially outward of the block.

В варианте полая зона может быть расположена только на части радиального размера блока и выходить в радиально срединную зону блока.In a variant, the hollow zone may be located only on a part of the radial size of the block and extend into the radially median zone of the block.

Полая зона может быть образована по меньшей мере одним отверстием, выполненным в блоке. Иначе говоря, полая зона может иметь замкнутое сечение.The hollow zone may be formed by at least one hole made in the block. In other words, the hollow zone may have a closed cross section.

В варианте полая зона может быть образована по меньшей мере одной канавкой или, в целом, иметь открытое сечение и открываться в окружном направлении.In a variant, the hollow zone may be formed by at least one groove or, in general, have an open cross section and open in the circumferential direction.

Во всех случаях полая зона позволяет отбирать часть охлаждающего воздуха, обдувающего корпус, и удалять его в другую зону. Это позволяет избегать застаивания охлаждающего воздуха между блоком и корпусом, что привело бы к сильному нагреву соответствующей зоны корпуса и, следовательно, к преждевременном износу на уровне этой зоны.In all cases, the hollow zone allows you to take part of the cooling air blowing around the case and remove it to another zone. This avoids stagnation of cooling air between the block and the case, which would lead to strong heating of the corresponding area of the case and, consequently, to premature wear at the level of this area.

Согласно изобретению, наоборот, полая зона обеспечивает лучшую циркуляцию воздуха, что позволяет избегать нагрева и износа корпуса.According to the invention, on the contrary, the hollow zone provides better air circulation, which avoids heating and wear of the housing.

Каждая полая зона может содержать прямолинейную часть, проходящую радиально от радиально внутреннего конца к радиально наружному концу блока. Each hollow zone may include a straight portion extending radially from the radially inner end to the radially outer end of the block.

Радиальная прямолинейная часть полой зоны может быть образована канавкой или отверстием.The radial rectilinear part of the hollow zone may be formed by a groove or a hole.

Каждая полая зона может содержать прямолинейную часть, проходящую в окружном направлении от первого осевого конца ко второму осевому концу блока.Each hollow zone may include a straight portion extending in the circumferential direction from the first axial end to the second axial end of the block.

Прямолинейная часть полой зоны, проходящая в окружном направлении, может быть образована канавкой или отверстием.The rectilinear portion of the hollow zone extending in the circumferential direction may be formed by a groove or a hole.

Каждая полая зона сопрягается с участком соединения трубок через закругленную зону или переходный закругленный участок.Each hollow zone mates with the tubing connection via a rounded zone or a transitional rounded section.

Это позволяет ограничить потери напора во время прохождения воздуха в полой зоне.This makes it possible to limit pressure losses during the passage of air in the hollow zone.

Трубки могут быть соединены с участком соединения трубок, выполненным на радиально внутренней части блока.The tubes may be connected to a tube connection section provided on the radially inner part of the block.

Устройство охлаждения может содержать магистраль подачи охлаждающего воздуха, сообщающуюся с внутренним объемом блока, в радиально наружной части блока.The cooling device may include a cooling air supply line in communication with the internal volume of the block, in the radially outer part of the block.

Магистраль подачи может выходить в блок в радиальном направлении. Магистраль подачи может выходить в аксиально срединную зону блока.The supply line may extend into the block in the radial direction. The supply line may extend into the axially median area of the block.

Устройство охлаждения может содержать по меньшей мере две первые трубки и по меньшей мере две вторые трубки, при этом первые и вторые трубки расположены в окружном направлении с двух сторон от блока, соответственно, при этом блок ограничивает по меньшей мере одну первую полую зону, расположенную в осевом направлении между двумя первыми трубками, и по меньшей мере одну вторую полую зону, расположенную в осевом направлении между двумя вторыми трубками.The cooling device may contain at least two first tubes and at least two second tubes, wherein the first and second tubes are located in the circumferential direction on both sides of the block, respectively, while the block limits at least one first hollow zone located in the axial direction between the two first tubes, and at least one second hollow zone located in the axial direction between the two second tubes.

Соотношение между окружным размером блока на уровне каждой зоны соединения трубки и окружным размером блока на уровне каждой полой зоны может составлять от 0,2 до 0,7.The ratio between the circumferential size of the block at the level of each tube connection zone and the circumferential size of the block at the level of each hollow zone can be from 0.2 to 0.7.

Объектом изобретения является также узел, содержащий кольцевой корпус газотурбинного двигателя, например, кольцевой корпус турбины, отличающийся тем, что содержит устройство охлаждения вышеупомянутого типа, установленное на указанном корпусе и окружающее указанный корпус.The subject of the invention is also an assembly containing an annular housing of a gas turbine engine, for example an annular turbine housing, characterized in that it contains a cooling device of the above type, mounted on said housing and surrounding said housing.

Объектом изобретения является также газотурбинный двигатель, содержащий по меньшей мере один узел вышеупомянутого типа.The object of the invention is also a gas turbine engine containing at least one unit of the above type.

Изобретение и его другие особенности, отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве не ограничительного примера со ссылками на прилагаемые чертежи.The invention and its other features, features and advantages will be more apparent from the following description, presented by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показан известный двухконтурный турбореактивный двигатель, вид в осевом разрезе;In FIG. 1 shows a known bypass turbojet engine, axial sectional view;

на фиг. 2 показана часть известного турбореактивного двигателя, а именно изображена турбина низкого давления, вид в осевом разрезе;in fig. 2 shows a part of a known turbojet engine, namely a low-pressure turbine, in axial section;

на фиг. 3 показано известное устройство охлаждения, вид в перспективе;in fig. 3 shows a known cooling device in perspective view;

на фиг. 4 показана часть устройства охлаждения согласно варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;in fig. 4 shows a part of a cooling device according to an embodiment of the invention in perspective view;

на фиг. 5 схематично показана часть заявленного устройства охлаждения;in fig. 5 schematically shows part of the claimed cooling device;

на фиг. 6 показан альтернативный вариант осуществления изобретения, вид, соответствующий фиг. 4.in fig. 6 shows an alternative embodiment of the invention, a view corresponding to FIG. 4.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

На фиг. 4 и 5 показана часть устройства 21 охлаждения корпуса 18 газотурбинного двигателя согласно варианту осуществления изобретения. В описании термины «осевой», «радиальный» и «окружной» определены относительно оси корпуса 18, которая соответствует также оси Х газотурбинного двигателя 1.In FIG. 4 and 5 show part of a cooling device 21 of a gas turbine engine casing 18 according to an embodiment of the invention. In the description, the terms "axial", "radial" and "circumferential" are defined relative to the axis of the housing 18, which also corresponds to the X axis of the gas turbine engine 1.

Устройство содержит коллекторный блок 22, расположенный вдоль оси корпуса 18, являющийся полым и ограничивающий внутренний объем.The device contains a collector block 22, located along the axis of the housing 18, which is hollow and limits the internal volume.

С внутренним объемом блока 22 соединены охлаждающие трубки 23, проходящие в окружном направлении с двух сторон от блока 22.Cooling tubes 23 are connected to the internal volume of the block 22, passing in the circumferential direction on both sides of the block 22.

Каждая трубка 23 содержит, например, первый окружной конец 24, выходящий в блок 22, и второй закрытый окружной конец, что само по себе известно. Каждая трубка 23 имеет круглое сечение, при этом в радиально внутренней части каждой трубки 23 выполнены выходные воздушные отверстия 25, при этом выходные отверстия 25 выходят напротив корпуса 18. Каждая трубка 23 проходит в окружном направлении вокруг корпуса 18 на угловом секторе, который может меняться в зависимости от применения. Каждая трубка 23 проходит, например, в окружном направлении примерно на 90 или 180 градусов.Each tube 23 includes, for example, a first circumferential end 24 leading into block 22 and a second closed circumferential end, as is known per se. Each tube 23 has a circular cross section, with air outlets 25 provided in the radially inner part of each tube 23, with outlets 25 facing the housing 18. Each tube 23 extends circumferentially around the housing 18 on an angled sector that may vary depending on the application. Each tube 23 extends, for example, in the circumferential direction by about 90 or 180 degrees.

Трубки 23 соединены с радиально внутренней частью 26 блока 22.The tubes 23 are connected to the radially inner part 26 of the block 22.

В радиально внутренней части блока 22, в частности, на уровне обращенной к корпусу радиально внутренней поверхности 27, выполнены также выходные воздушные отверстия 28, при этом указанные отверстия 28 выходят в направлении корпуса 18.In the radially inner part of the block 22, in particular, at the level of the radially inner surface 27 facing the body, air outlets 28 are also made, while these holes 28 extend in the direction of the body 18.

Отверстия 28 блока 22 и отверстия 25 трубок 23 равномерно распределены по окружности и в данном случае находятся в одной радиальной плоскости. Шаг между отверстиями 25, 28 может быть фиксированным или переменным в зависимости от применения. Отверстия 25, 28 имеют, например, круглое сечение.The holes 28 of the block 22 and the holes 25 of the tubes 23 are evenly distributed around the circumference and in this case are in the same radial plane. The pitch between holes 25, 28 may be fixed or variable depending on the application. Holes 25, 28 have, for example, a circular cross section.

Блок 22 содержит воздушные каналы, образованные полыми зонами 29. Каждый воздушный канал или полая зона 29 содержит, в частности, прямолинейную часть 30, образованную канавкой, проходящей радиально от радиально внутреннего конца к радиально наружному концу блока 22. Каждая полая зона 29 дополнительно содержит прямолинейную часть 31, образованную канавкой, проходящей в осевом направлении и открытой на своих концах.Block 22 contains air channels formed by hollow zones 29. Each air channel or hollow zone 29 includes, in particular, a straight part 30 formed by a groove extending radially from the radially inner end to the radially outer end of block 22. Each hollow zone 29 further comprises a straight part 31 formed by a groove extending in the axial direction and open at its ends.

Для каждой пары смежных трубок 23, находящихся с одной окружной стороны блока 22, соответствующая радиальная канавка 30 расположена в осевом направлении между радиальными плоскостями, в которых расположены указанные смежные трубки 23.For each pair of adjacent tubes 23 located on one circumferential side of the block 22, a corresponding radial groove 30 is located axially between the radial planes in which said adjacent tubes 23 are located.

Каждая канавка 30, 31 ограничена поверхностью 32 дна и двумя боковыми поверхностями 33. В варианте осуществления, представленном на фиг. 4 и 5, боковые поверхности 33 являются плоскими и перпендикулярными к поверхности 32 дна. Согласно другому варианту осуществления, представленному на фиг. 6, боковые поверхности 33 и поверхность 32 дна могут содержать зоны с переходными закругленными участками или закругленные зоны 34.Each groove 30, 31 is defined by a bottom surface 32 and two side surfaces 33. In the embodiment shown in FIG. 4 and 5, the side surfaces 33 are flat and perpendicular to the bottom surface 32. According to another embodiment shown in FIG. 6, the side surfaces 33 and the bottom surface 32 may comprise zones with transitional rounded areas or rounded zones 34.

Соотношение между окружным размером блока 22 на уровне каждой зоны соединения трубки 23 и окружным размером блока 22 на уровне каждой полой зоны 29 составляет от 0,2 до 0,7.The ratio between the circumferential size of the block 22 at the level of each connection zone of the tube 23 and the circumferential size of the block 22 at the level of each hollow zone 29 is from 0.2 to 0.7.

Устройство 21 охлаждения содержит также магистраль 35 подачи охлаждающего воздуха, заходящую во внутренний объем блока 22 в радиально наружной части блока 22 и в аксиально срединную зону блока 22.The cooling device 21 also includes a cooling air supply line 35 entering the internal volume of the block 22 in the radially outer part of the block 22 and into the axially median zone of the block 22.

Магистраль 35 подачи выходит в блок в радиальном направлении.The supply line 35 extends into the block in the radial direction.

Во время работы охлаждающий воздух поступает во внутренний объем блока 22 через магистраль 35 подачи. Затем этот охлаждающий воздух равномерно распределяется между различными охлаждающими трубками 23. Часть воздуха, содержащегося в блоке 22, удаляется в направлении корпуса 18 через отверстия 28 блока 22. Воздух, циркулирующий в трубках 23, выходит в направлении корпуса 18 через отверстия трубок 23. Этот охлаждающий воздух обдувает корпус 18, что позволяет понизить его температуру. Воздух, использованный для охлаждения корпуса 18, удаляется не только в пространства, ограниченные в осевом направлении между трубками 23, но также через полые зоны 29. В частности, часть охлаждающего воздуха, нагретая от контакта с корпусом 18, удаляется радиально наружу через радиальные канавки 30 и/или через осевые канавки 31.During operation, the cooling air enters the internal volume of the block 22 through the supply line 35. This cooling air is then evenly distributed between the various cooling tubes 23. Part of the air contained in the block 22 is removed towards the body 18 through the openings 28 of the block 22. The air circulating in the pipes 23 exits towards the body 18 through the openings of the tubes 23. This cooling air blows around the body 18, which makes it possible to lower its temperature. The air used to cool the housing 18 is removed not only into the spaces limited in the axial direction between the tubes 23, but also through the hollow zones 29. In particular, part of the cooling air heated from contact with the housing 18 is removed radially outward through the radial grooves 30 and/or through the axial grooves 31.

Это позволяет улучшить охлаждение корпуса 18 и одновременно избегать застаивания горячего воздуха под блоком 22, то есть радиально между блоком 22 и корпусом 18.This makes it possible to improve the cooling of the housing 18 and at the same time avoid stagnation of hot air under the block 22, that is, radially between the block 22 and the housing 18.

Claims (11)

1. Устройство (21) охлаждения кольцевого корпуса (18) газотурбинного двигателя (1), содержащее:1. Device (21) for cooling the annular housing (18) of the gas turbine engine (1), containing: коллекторный блок (22), проходящий вдоль оси (X) кольцевого корпуса (18) и имеющий радиально внутренний конец и радиально наружный конец, причем коллекторный блок (22) содержит выходные отверстия (28), расположенные на радиально внутренней части (26) коллекторного блока (22), обращенной к кольцевому корпусу (18),a manifold block (22) extending along the axis (X) of the annular body (18) and having a radially inner end and a radially outer end, the manifold block (22) having outlets (28) located on the radially inner part (26) of the manifold block (22) facing the annular body (18), по меньшей мере две охлаждающие трубки (23), проходящие в окружном направлении и соединенные с внутренним объемом коллекторного блока (22) в указанной радиально внутренней части (26), при этом по меньшей мере две охлаждающие трубки (23) содержат выходные отверстия (25) на их радиально внутренней части, обращенной к кольцевому корпусу (18),at least two cooling tubes (23) extending in the circumferential direction and connected to the internal volume of the manifold block (22) in the specified radially inner part (26), while at least two cooling tubes (23) contain outlet holes (25) on their radially inner part facing the annular body (18), причем коллекторный блок (22) дополнительно содержит проход воздуха, образованный радиальной канавкой (30), проходящей радиально от радиально внутреннего конца коллекторного блока к радиально наружному концу коллекторного блока,moreover, the manifold block (22) further comprises an air passage formed by a radial groove (30) extending radially from the radially inner end of the manifold block to the radially outer end of the manifold block, при этом коллекторный блок (22) также содержит осевую канавку (31), проходящую от первого осевого конца ко второму осевому концу коллекторного блока.wherein the manifold block (22) also comprises an axial groove (31) extending from the first axial end to the second axial end of the manifold block. 2. Устройство (21) охлаждения по п. 1, отличающееся тем, что одна или обе - осевая канавка (31) и радиальная канавка (30) - сопрягаются с радиально внутренним концом коллекторного блока (22) через закругленную зону или переходный закругленный участок (34).2. The cooling device (21) according to claim 1, characterized in that one or both - the axial groove (31) and the radial groove (30) - mate with the radially inner end of the manifold block (22) through a rounded zone or a transitional rounded section (34). 3. Устройство (21) охлаждения по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит магистраль (35) подачи охлаждающего воздуха, сообщающуюся с внутренним объемом коллекторного блока (22), при этом магистраль (35) подачи охлаждающего воздуха находится частично радиально снаружи коллекторного блока (22).3. Cooling device (21) according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a cooling air supply line (35) communicating with the internal volume of the collector block (22), while the cooling air supply line (35) is partially radially outside the collector block (22). 4. Устройство (21) охлаждения по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере две охлаждающие трубки (23) дополнительно содержат по меньшей мере две первые трубки (23) и по меньшей мере две вторые трубки (23), при этом по меньшей мере две первые трубки (23) и по меньшей мере две вторые трубки (23) расположены в окружном направлении с двух сторон от коллекторного блока (22) соответственно, при этом коллекторный блок (22) ограничивает по меньшей мере одну первую радиальную канавку (30), расположенную в осевом направлении между по меньшей мере двумя первыми трубками (23), и по меньшей мере одну вторую радиальную канавку (30), расположенную в осевом направлении между по меньшей мере двумя вторыми трубками (23).4. Device (21) cooling according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that at least two cooling tubes (23) additionally contain at least two first tubes (23) and at least two second tubes (23), while at least two first tubes (23) and at least two second tubes (23) are located in the circumferential direction on both sides of the manifold block (22), respectively, while the manifold block (22) limits at least one first radial groove (30) located in the axial direction between at least two first tubes (23), and at least one second radial groove (30) located in the axial direction between at least two second tubes (23). 5. Устройство (21) охлаждения по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что соотношение между окружным размером коллекторного блока (22) на уровне каждой радиальной канавки (30) и окружным размером коллекторного блока (22) на уровне каждого радиально внутреннего конца составляет от 0,2 до 0,7.5. Device (21) cooling according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the ratio between the circumferential dimension of the manifold block (22) at the level of each radial groove (30) and the circumferential dimension of the manifold block (22) at the level of each radially inner end is from 0.2 to 0.7. 6. Узел газотурбинного двигателя, содержащий кольцевой корпус (18) газотурбинного двигателя (1) и устройство (21) охлаждения по одному из пп. 1-5, при этом устройство (21) охлаждения установлено на указанном кольцевом корпусе (18) и окружает указанный кольцевой корпус (18).6. Node gas turbine engine containing an annular housing (18) gas turbine engine (1) and device (21) cooling according to one of paragraphs. 1-5, wherein the cooling device (21) is mounted on said annular body (18) and surrounds said annular body (18). 7. Газотурбинный двигатель (1), содержащий по меньшей мере один узел газотурбинного двигателя по п. 6.7. Gas turbine engine (1) containing at least one gas turbine engine assembly according to claim 6.
RU2020142676A 2018-05-30 2019-05-28 Gas turbine engine cooling device RU2799867C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1854643 2018-05-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020142676A RU2020142676A (en) 2022-06-30
RU2799867C2 true RU2799867C2 (en) 2023-07-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU72017U1 (en) * 2007-10-30 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" GAS-TURBINE ENGINE STATOR BLOWING DEVICE
US8869539B2 (en) * 2011-06-30 2014-10-28 Snecma Arrangement for connecting a duct to an air-distribution casing
WO2017046499A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 Safran Aircraft Engines Device for ventilation of a turbomachine turbine casing
FR3050228A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-20 Snecma AIR JET COOLING DEVICE OF A TURBINE HOUSING

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU72017U1 (en) * 2007-10-30 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" GAS-TURBINE ENGINE STATOR BLOWING DEVICE
US8869539B2 (en) * 2011-06-30 2014-10-28 Snecma Arrangement for connecting a duct to an air-distribution casing
WO2017046499A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 Safran Aircraft Engines Device for ventilation of a turbomachine turbine casing
FR3050228A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-20 Snecma AIR JET COOLING DEVICE OF A TURBINE HOUSING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107013335B (en) Gas turbine engine and cooling circuit therefor
US7374395B2 (en) Turbine shroud segment feather seal located in radial shroud legs
RU2640144C2 (en) Seal assembly for gas turbine engine including grooves in inner band
RU2599413C2 (en) Shell cooling passage
RU2665609C2 (en) Seal assembly in a turbine engine (options)
CN110030045B (en) Turbine engine with annular cavity
JP4157038B2 (en) Blade cooling scoop for high pressure turbine
CN106065789B (en) Engine casing element
JP4559141B2 (en) Method and apparatus for cooling a gas turbine engine rotor assembly
RU2377419C2 (en) Turbine ring and turbine
JP6270083B2 (en) Compressor cover, centrifugal compressor and turbocharger
RU2343298C2 (en) Passive thermal expansion control of extensible turbojet engine casing
WO2016057112A1 (en) Centrifugal compressor diffuser passage boundary layer control
RU2511914C2 (en) Circular fixed element for use with steam turbine and steam turbine
JP2017025910A (en) Cooling structure for stationary blade
JP2012132438A (en) Apparatus and method for cooling platform region of turbine rotor blade
US20190003326A1 (en) Compliant rotatable inter-stage turbine seal
RU2799867C2 (en) Gas turbine engine cooling device
EP3460190A1 (en) Heat transfer enhancement structures on in-line ribs of an aerofoil cavity of a gas turbine
KR20180112050A (en) A compressor bleed cooling system for mid-frame torque discs downstream from a compressor assembly in a gas turbine engine.
EP3153658B1 (en) Windage shield system
US11428111B2 (en) Device for cooling a turbomachine housing
CN110753782B (en) Apparatus for cooling an annular outer turbine casing
JP2015113835A (en) Steam turbine and methods of assembling the same
RU2567524C2 (en) System and method of work fluid extraction from internal volume of turbine machine, and turbine machine with such system