Охлаждаемая лопатка турбины

Охлаждаемая лопатка турбины

Реферат

 

1. Охлаждаемая лопатка турбины, содержащая перо с отверстиями во входной кромке, спинке и корыте и полостью, расположенной в зоне входной кромки, в которой размещен полый дефлектор с отверстиями во входном участке, подключенный к источнику охлаждающей среды и образующий со спинкой и корытом радиальные каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности охлаждения, входной участок дефлектора примыкает к входной кромке пера, оси их отверстий расположены соосно и радиальные каналы у корня пера заглушены, а у периферии подключены к источнику охлаждающей среды.

2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что полость дефлектора и радиальные каналы имеют переменную площадь поперечного сечения, соответственно уменьшающуюся и увеличивающуюся к периферии пера. Изобретение относится к области турбостроения и может найти широкое применение в охлаждаемых лопатках высокотемпературных газовых турбин. Известна охлаждаемая лопатка, содержащая перо с отверстиями в стенках и установленный внутри перфорированный дефлектор, подключенный к источнику охлаждающей среды [1] Недостатком такой конструкции является неравномерное охлаждение входной кромки по высоте пера лопатки. Известна также охлаждаемая лопатка турбины, являющаяся ближайшим техническим решением к описываемому изобретению, содержащая перо с отверстиями во входной кромке, спинке и корыте, и полостью, расположенной в зоне входной кромки, в котором размещен полый дефлектор с отверстиями во входном участке, подключенный к источнику охлаждающей среды и образующий со спинкой и корытом радиальные каналы [2] Недостатком такой конструкции лопатки является относительно низкая эффективность охлаждения при довольно высоких потерях в камере сгорания. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности охлаждения. Указанная цель достигается тем, что в охлаждаемой лопатке турбины, содержащей перо с отверстиями во входной кромке, спинке и корыте, и полостью, расположенной в зоне входной кромки, в которой размещен полый дефлектор с отверстиями во входном участке, подключенный к источнику охлаждающей среды, и образующий со спинкой и корытом радиальные каналы, входной участок дефлектора примыкает к входной кромке пера, оси их отверстий расположены соосно, и радиальные каналы у корня пера заглушены, а у периферии подключены к источнику охлаждающей среды. Кроме того, полость дефлектора и радиальные каналы имеют переменную площадь поперечного сечения, соответственно уменьшающуюся и увеличивающуюся к периферии пера. На фиг.1 представлен общий вид охлаждаемой лопатки; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1. Охлаждаемая лопатка турбины содержит перо 1 с отверстиями 2, 3 и 4 соответственно во входной кромке 5, спинке 6 и корыте 7, и полостью 8, расположенной в зоне входной кромки 5, в которой размещен полый дефлектор 9 с отверстиями 10 во входном участке 11, подключенный к источнику охлаждающей среды и образующий со спинкой 6 и корытом 7 радиальные каналы 12 и 13. Входной участок 11 дефлектора 9 примыкает к входной кромке 5 пера 1, оси отверстий 2 и 10 расположены соосно, и радиальные каналы 12 и 13 у корня пера 1 заглушены, а у периферии подключены к источнику охлаждающей среды. Полость 14 дефлектора 9 и радиальные каналы 12 и 13 имеют переменную площадь поперечного сечения, соответственно уменьшающуюся и увеличивающуюся к периферии пера 1. Полость 14 дефлектора 9 заглушена у периферии крышкой 15, а сам дефлектор 9 у корня припаян к стенкам пера 1. При работа охлаждающая среда, в данном случае воздух, поступает в сужающуюся к периферии пера 1 полость 14 дефлектора 9, выходит через отверстия 10 и 2, охлаждая входную кромку 5 лопатки. Кроме того, воздух поступает также в радиальные каналы 12 и 13 и через отверстия 3 и 4 идет на пленочное охлаждение спинки 6 и корыта 7 пера 1. Применение такой конструкции позволило повысить надежность охлаждения сопловых лопаток за счет того, что каждый канал и полость дефлектора выполнены с переменной площадью поперечного сечения, позволяющей получать постоянную скорость протекания охлаждающего воздуха внутри каждого канала, следовательно, и постоянный перепад давлений между воздухом и газом на отверстиях лопатки.

Формула изобретения

1. Охлаждаемая лопатка турбины, содержащая перо с отверстиями во входной кромке, спинке и корыте и полостью, расположенной в зоне входной кромки, в которой размещен полый дефлектор с отверстиями во входном участке, подключенный к источнику охлаждающей среды и образующий со спинкой и корытом радиальные каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности охлаждения, входной участок дефлектора примыкает к входной кромке пера, оси их отверстий расположены соосно и радиальные каналы у корня пера заглушены, а у периферии подключены к источнику охлаждающей среды. 2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что полость дефлектора и радиальные каналы имеют переменную площадь поперечного сечения, соответственно уменьшающуюся и увеличивающуюся к периферии пера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3