Охлаждаемая лопатка турбомашины Советский патент 1977 года по МПК F01D5/18 

(54) ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА. ТУРБОМАШИНЫ

1

Изобретение касается турбостроения, в частности охлаждаемых лопаток турбомашин, применяемых в авиационных двигателях, а также в стационарных газотурбинных установках.

Известны охлаждаемые лопатки турбомашины, средняя часть которых выполнена из сплава на основе никеля, содержащие выходную и входную кромки из никель-алюминиевого сплава, приваренные к средней части 1 .

Однако в таких лопатках низкая теплопроводность материала и кромок к их неразвитая внутренняя поверхность охлаждения обуславливают высокую температуру наружной поверхности кромок и высокие температурные градиенты их материала.

Известны также охлаждаемые лопатки турьомашины, имеюише на внутренней стороне входной кромки по всей ее высоте ребра, расположенные поперек входной кромки лопатки. Ребра образуются при отливке лся1атки и служат для улучшения охлаждения входной кромки 2.

Однако вьшолненне ребер из материала лопатки с низким коэффициентом теплопроводности обеспечивает небольшой съем тепла с ребер.

Целью изобретения является повышение зффективности охлаждения входной кромки лопатки турбомашины.

Это достигается тем, что в предложенной лопатке выступ выполнен в виде криволинейной треугольной призмы из высокотеплопроводного материала, например медиНа фиг. 1 схематически изображена лопатка, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез А- А фиг. 1.

Охлаждаемая лопатка турбомашины имеет оболочку 1, на внутренней поверхности входной кромки которой выполнен выступ 2 в виде криволинейной треугольной призмы из высокотеплопроводного материала, например меди, с поперечными .ребрами 3. Внутри оболочки 1 напротив ребер 3 установлен дефлектор 4 с отверстиями 5 для подачи охлаждающего воздуха на ребра 3.

При работе турбомашины охлаждающий воздух поступает в дефлектор 4, откуда через отверстия 5 струей выходит на ребра 3 выступа 2 для теплосъема с его поверхности.

Расположение на внутренней стороне входной кромки выступа из высокотеплопроводного материала (например из меди, коэффициент теплопроводности которой 320 вт/м-град намного выше, чем коэффициент теплопроводности жаропрочных сталей 15 вт/м 1рад}спосо6ствует интенсификации теплоотвода от входной кромки к охладителю через элементы малого теплового сопротивления. Выступ расположен по всей высоте входной кромки лопатки и имеет форму призмы, в основании которой лежит криволинейный треугольник. Изготовляют выступ механически, отдельно от лопатки, . чтс позволяет выполнить его с поперечными ребрами. Величину поверхности тешюсъема выступа в каждом конкретном случае определяют с учетом получения минимальных напряжений в корпусе лопатки турбомашины.

Формула изобретения Охлаждаемая лопатка турбомашины, преиму|цественно газовой турбины, содержашая оболочку

с расположенным на внутренней поверхности входной кромки выступом и дефлектор с отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, выступ выполнен в виде криволинейной треугольной призмы из высокотеплопроводного материала, например меди, с поперечными ребрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

- й

фиг.

Фиг. 2