RU103571U1

RU103571U1 - COOLED TURBINE SHOVEL

Info

Publication number: RU103571U1
Application number: RU2010143268/28U
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Бурматнов; Станислав Мечиславович Пиотух; Андрей Николаевич Поткин; Марина Николаевна Орешкина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн"
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2011-04-20

Abstract

Полезная модель относится к авиадвигателестроению, в частности к лопаткам турбины ротора газотурбинного двигателя.The invention relates to aircraft engine manufacturing, in particular to turbine blades of a rotor of a gas turbine engine.

Технической задачей полезной модели является создание сплошной пленочной завесы по всей поверхность входной кромки, за счет этого повышение эффективности охлаждения входной кромки.The technical task of the utility model is to create a continuous film curtain over the entire surface of the input edge, thereby improving the cooling efficiency of the input edge.

Поставленная техническая задача решается тем, что охлаждаемая лопатка турбины, содержит перо, включающее входную кромку, два ряда охлаждающих каналов, выходы которых расположены на входной кромке в шахматном порядке. Оси каналов наклонены относительно оси пера.The stated technical problem is solved in that the cooled turbine blade contains a pen including an inlet edge, two rows of cooling channels, the outlets of which are staggered at the inlet edge. The axis of the channels are inclined relative to the axis of the pen.

Новым в полезной модели является то, что выходы каналов каждого ряда направлены в сторону каналов другого ряда. New in the utility model is that the outputs of the channels of each row are directed towards the channels of the other row.

Description

Известна охлаждаемая лопатка турбины, которая содержит перо, включающее входную кромку, два ряда охлаждающих каналов, выходы которых расположены на входной кромке. Оси каналов перпендикулярны оси пера лопатки. (А.А.Иноземцев М.А.Нихамкин, В.Л.Сандрацкий «Газотурбинные двигатели. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок» том 2, стр.266, рис.8.98 М:, Машиностроение, 2008 г.)Known cooled turbine blade, which contains a feather, including the input edge, two rows of cooling channels, the outputs of which are located on the input edge. The axis of the channels is perpendicular to the axis of the feather blade. (A.A. Inozemtsev M.A. Nikhamkin, V. L. Sandratsky “Gas turbine engines. Fundamentals of designing aircraft engines and power plants”, Volume 2, p. 266, Fig. 8.98 M :, Engineering, 2008)

Недостатком такой лопатки является то, что охлаждающий воздух, проходя через охлаждающие каналы, поступает в проточную часть и под воздействием потока, проходит вдоль корыта и спинки лопатки при этом, не охлаждая поверхность выходной кромки.The disadvantage of this blade is that the cooling air, passing through the cooling channels, enters the flow part and, under the influence of the flow, passes along the trough and back of the blade while not cooling the surface of the outlet edge.

Также известна конструкция охлаждаемой лопатки турбины, которая содержит перо, включающее входную кромку, два ряда охлаждающих каналов, выходы которых расположены на входной кромке в шахматном порядке. Оси каналов наклонены относительно оси пера. (А.А.Иноземцев М.А.Нихамкин, В.Л.Сандрацкий «Газотурбинные двигатели. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок» том 2, стр.269, рис.8.104 М:, Машиностроение, 2008 г.)Also known is the design of a cooled turbine blade, which contains a feather including an inlet edge, two rows of cooling channels, the outlets of which are staggered at the inlet edge. The axis of the channels are inclined relative to the axis of the pen. (A.A. Inozemtsev M.A. Nihamkin, V. L. Sandratsky “Gas turbine engines. Fundamentals of designing aircraft engines and power plants”, Volume 2, p. 269, Fig. 8.104 M :, Engineering, 2008)

Расположение охлаждающих каналов в шахматном порядке и их наклон относительно оси пера дает возможность улучшить прилегание пленки охлаждающего воздуха и увеличить поверхность охлаждения, однако, при таком расположении каналов также присутствуют зоны, где отсутствует пелена охлаждения. Воздух не попадает в зоны наибольшего нагрева между рядами охлаждающих каналов, так как, выходя из них под воздействием потока, проходит вдоль корыта и спинки лопатки, что приводит к неэффективному охлаждению входной кромки.The location of the cooling channels in a checkerboard pattern and their inclination relative to the axis of the pen makes it possible to improve the fit of the film of cooling air and increase the cooling surface, however, with this arrangement of the channels there are also zones where there is no cooling sheet. Air does not enter the zones of greatest heating between the rows of cooling channels, since, leaving them under the influence of the flow, it passes along the trough and back of the blade, which leads to inefficient cooling of the inlet edge.

Новым в полезной модели является то, что выходы каналов каждого ряда направлены в сторону каналов другого ряда.New in the utility model is that the outputs of the channels of each row are directed towards the channels of the other row.

На прилагаемом чертеже изображена заявляемая охлаждаемая лопатка турбиныThe accompanying drawing shows the inventive cooled turbine blade

Фиг.1 - общий вид;Figure 1 - General view;

Фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 2 - section aa of figure 1.

Лопатка турбины, содержит перо 1, включающее входную кромку 2, два ряда 3 и 4 охлаждающих каналов 5, выходы которых расположены на входной кромке 2 в шахматном порядке. Оси каналов 5 наклонены относительно оси пера 1. Выходы каналов 5 ряда 3 направлены в сторону каналов 5 ряда 4, а выходы каналов 5 ряда 4 - в сторону каналов 3.The turbine blade contains a feather 1, including an input edge 2, two rows 3 and 4 of cooling channels 5, the outputs of which are located on the input edge 2 in a checkerboard pattern. The axis of the channels 5 is inclined relative to the axis of the pen 1. The outputs of the channels 5 of row 3 are directed towards the channels 5 of row 4, and the outputs of the channels 5 of row 4 are directed towards the channels 3.

Охлаждающий воздух, проходя через перо 1 лопатки, поступает через охлаждающие каналы 5 на поверхность входной кромки 2 и за счет того, выходы каналов 5 обоих рядов 3 и 4 направлены в сторону друг друга, воздушные струи перемешиваются и создают равномерною пленочную завесу с более высокой эффективностью охлаждения по всей поверхности выходной кромки 2. Создаваемая перекрестными воздушными струями пленочная завеса более устойчива к воздействию канального вихря.The cooling air, passing through the feather 1 of the blade, enters through the cooling channels 5 to the surface of the inlet edge 2 and due to the fact that the outputs of the channels 5 of both rows 3 and 4 are directed to each other, the air jets are mixed and create a uniform film curtain with higher efficiency cooling over the entire surface of the outlet edge 2. The film curtain created by cross-air jets is more resistant to channel vortex.

За счет того, что оси охлаждающих каналов выполнены скрещивающимися, воздух выходит в разных направлениях и поступает на всю поверхность входной кромки, за счет чего повышается эффективность ее охлаждения.Due to the fact that the axes of the cooling channels are made intersecting, the air exits in different directions and enters the entire surface of the inlet edge, thereby increasing its cooling efficiency.

Claims

A cooled turbine blade containing a feather including an inlet edge, two rows of cooling channels whose outlets are staggered at the inlet edge, while the channel axes are inclined relative to the feather axis, characterized in that the channel outlets of each row are directed towards the channels of another row.