Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах. Более конкретно предлагаемое изобретение относится к элементам охлаждения стенки сопла ячейки при помощи холодного воздуха.
Известен охлаждаемый сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением пера и полок путем подачи воздуха по поверхности полок и лопаток непосредственно через отверстия в полках.
(Теплообменные аппараты и системы охлаждения комбинированных установок. М.: Издательство МГТУ им. Э.Баумана., 2003 г. Рис.5.22, с.296) /1/
Такое охлаждение недостаточно эффективно, так как приводит к размыванию пелены охлаждающего воздуха и появлению трещин из-за высоких градиентов на полках.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный из описания патента сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением, содержащий профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания в виде углубления с внутренней стороны полок, ограниченного заглубленной передней стенкой и стенкой, проходящей в толще полки, наклоненной от передней стенки в направлении течения потока газа до поверхности полки, каналы подачи воздуха в направлении движения газа, соединенные с передней стенкой.
/RU №2418174 C2 МПК F01D 5/18, B23P 15/02 опубл. 10.05.2011 г. / /2/
Однако использование точечных участков охлаждения не позволяет эффективно достигать равномерного охлаждения всей поверхности полки сопла ячейки.
Задачей изобретения является повышение эффективности охлаждения сопла.
Ожидаемый технический результат - повышение равномерности охлаждения полок сопла ячейки по всей поверхности.
Технический результат достигается тем, что в известном сопловом аппарате турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением, содержащем профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания в виде углубления с внутренней стороны полок, ограниченного заглубленной передней стенкой и стенкой, проходящей в толще полки, наклоненной от передней стенки в направлении течения потока газа до поверхности полки, каналы подачи воздуха в направлении движения газа, соединенные с передней стенкой, согласно изобретению углубление выполнено в виде паза со стороны заглубленной передней стенки в форме треугольной призмы и размещено в межлопаточном канале, а каналы подачи воздуха в заглубленной передней стенке выполнены в виде щели длиной по ширине паза.
Выполнение углубления на полках лопаток с горячей стороны в виде треугольной призмы позволяет подвести охлаждаемый воздух на места, которые требуют максимального охлаждения и увеличивают длину охлаждаемой зоны полки.
Выполнение каналов подачи воздуха в заглубленной передней стенке в виде паза длиной по ширине полки позволяет подвести охлаждаемый воздух равномерным потоком в одном направлении с потоком газа и уменьшить размывание пелены охлаждающего воздуха.
Фиг.1 - продольный разрез по каналу между лопатками.
Фиг.2 - поперечный разрез по лопаткам.
Сопловой агрегат 1 турбомашины содержит профили 2, полки 3 и 4. На внутренней поверхности полок 3 и 4 выполнено углубление 5 в виде треугольной призмы, ограниченной заглубленной передней стенкой 6 и наклоненной стенкой, проходящей в толще полки 7, и одной открытой стороной 8. В заглубленной передней стенке 6 выполнены пазы 9 для подачи воздуха.
При работе соплового агрегата 1 в наиболее горячую часть внутренних полок 3 и наружных полок 4 подается воздух, который через паз 9, в заглубленной передней стенке 6, попадает в углубление 5 и накрывает пеленой полки лопатки.
Использование изобретения позволяет увеличить продолжительность службы соплового агрегата вследствие уменьшения высокотемпературных градиентов на полках соплового агрегата и уменьшения дефекта трещинообразования.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЛОПАТКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА ТУРБОМАШИНЫ И ТУРБОМАШИНА | 2009 |
|
RU2488001C2 |
ЭЛЕМЕНТ ОХЛАЖДАЕМОЙ ЛОПАТКИ ТУРБОМАШИНЫ | 2011 |
|
RU2479726C1 |
ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ | 2006 |
|
RU2323343C2 |
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ГАЗОВАЯ ТУРБИНА | 2008 |
|
RU2386817C1 |
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ГАЗОВАЯ ТУРБИНА | 2007 |
|
RU2352788C1 |
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ТУРБИНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2011 |
|
RU2465466C1 |
СИСТЕМА ПЛАЗМЕННОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ ВНИЗ ПО ТЕЧЕНИЮ ПОТОКА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ | 2007 |
|
RU2455495C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТЫКОВ С ПОМОЩЬЮ УПЛОТНЯЮЩИХ ПЛАСТИН | 2002 |
|
RU2296865C2 |
ЛОПАТКА ТУРБИНЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ С ОКНАМИ ВЫПУСКА ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА, ФОРМОВОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЛОПАТКИ, ТУРБИНА И СОПЛОВОЙ АППАРАТ ТУРБОМАШИНЫ | 2005 |
|
RU2294438C2 |
СОПЛОВОЙ АППАРАТ ТУРБИНЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 1992 |
|
RU2035594C1 |
Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано в высокотемпературных газовых турбинах. Сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением содержит профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания, в виде углубления с внутренней стороны полок, ограниченного заглубленной передней стенкой и стенкой, проходящей в толще полки, наклоненной от передней стенки в направлении течения потока газа до поверхности полки, каналы подачи воздуха в направлении движения газа, соединенные с передней стенкой. Углубление выполнено в виде паза со стороны заглубленной передней стенки в форме треугольной призмы и размещено в межлопаточном канале. Каналы подачи воздуха в заглубленной передней стенке выполнены в виде щели длиной по ширине паза. Изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения сопла за счет повышение равномерности охлаждения полок в сопловом агрегате по всей длине. 2 ил.
Сопловой аппарат турбомашины с конвективно-пленочным охлаждением, содержащий профили лопаток, соединенные полками, участок рассеивания в виде углубления с внутренней стороны полок, ограниченного заглубленной передней стенкой и стенкой, проходящей в толще полки, наклоненной от передней стенки в направлении течения потока газа до поверхности полки, каналы подачи воздуха в направлении движения газа, соединенные с передней стенкой, отличающийся тем, что углубление выполнено в виде паза со стороны заглубленной передней стенки в форме треугольной призмы и размещено в межлопаточном канале, а каналы подачи воздуха в заглубленной передней стенке выполнены в виде щели длиной по ширине паза.
КАНАЛ ОХЛАЖДЕНИЯ, ВЫПОЛНЕННЫЙ В СТЕНКЕ | 2006 |
|
RU2418174C2 |
US 6183199 B1, 06.02.2001 | |||
US 4197443 A | |||
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПРОФИЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛОПАТКИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 1997 |
|
RU2179246C2 |
EP 1662091 A2, 16.08.2006 | |||
Способ бурения с отбором керна | 1988 |
|
SU1609949A1 |
ПДЩТНО-ТГХКЯ^ЕСШ!БИБЛИОТЕКА | 0 |
|
SU299659A1 |
Авторы
Даты
2013-01-27—Публикация
2011-07-29—Подача