Патенты автора Зарипов Ильнар Шавкатович (RU)

Элемент охлаждаемой лопатки турбомашины (1) содержит канал для охлаждающего воздуха (4), выполненный внутри лопатки в радиальном направлении вдоль входной кромки (5), соединенный входными диффузорными по направлению движения охлаждающего воздуха каналами (6) через раздаточный коллектор (7) с питающим каналом, а выходными каналами (8) с внешней поверхностью лопатки (2), при этом входные диффузорные (6) и выходные каналы (8) выполнены тангенциально относительно канала для охлаждающего воздуха (4), который снабжен транзитным трубопроводом (9), установленным внутри него эксцентрично, с переменным зазором относительно его внутренней стенки (10). При этом по ходу течения потока воздуха в охлаждающем канале (4) образуется диффузорный короткий криволинейный канал (12), на внутренней стенке (10) которого в зоне входной кромки (5) выполнены продольные в радиальном направлении полуцилиндрические выступы (11), который соединяется с входными диффузорными каналами (6), образуя общий канал с отношением суммарных площадей поперечного сечения на входе во входные (6) и выходные каналы (8) в интервале 2,0<Fвых.канал/Fвх.канал<3,6. Кроме того, определены геометрические параметры мест расположения и размеры полуцилиндрических выступов. Изобретение позволяет уменьшить термические напряжения и увеличить рабочий ресурс лопаток. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к теплообменным аппаратам, системам охлаждения промышленных газотурбинных энергоустановок и авиационных двигателей, и позволяет повысить эффективность охлаждения теплонапряженных элементов, увеличить ресурс их работы при упрощении технологии изготовления и снижении затрат в процессе производства. Теплообменная поверхность (1) содержит «отрывные» выемки (2) с переменной глубиной и шириной, каждая из которых в их продольной плоскости симметрии, в направлении движения внешнего потока теплоносителя, выполнена из двух плавно соединяющихся в донной части (14) входного диффузорного (7) и выходного конфузорного (8) участков. Выемки (2) в плане выполнены конфузорной формы от их входных (3) до выходных (4) кромок, соединенных боковыми стенками (5) и (6) с углом конфузорности между ними α=30°, а продольная плоскость симметрии выемок повернута на угол β=30°…45° относительно направления движения вышеупомянутого внешнего потока теплоносителя. Входной диффузорный участок (7) занимает 1/3 длины выемки (2) L до ее максимальной глубины h и соединен скруглением с входной кромкой (3) выемки по ее периметру радиусом Rвх=h, при этом отношение максимальной глубины выемки (2) к гидравлическому диаметру dг в плане h/dг на этом участке увеличивается от нуля до 0,44, выходной конфузорный участок (8) наклонен под углом γ=22° к исходно гладкой теплообменной поверхности (1), имеет протяженность, равную (2/3)L, соединен скруглением с выходной кромкой (4) выемки (2) по ее периметру радиусом Rвых=0,25Rвх, а величина h/dг на этом участке уменьшается от 0,44 до нуля. Боковые стенки выемок и соединяющая их донная часть выполнены вогнутыми с радиусом кривизны R ≈ (4…6)Rвх. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а конкретно к способам гидродинамической внутренней очистки от загрязнений пластинчатых теплообменников, и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и др. отраслях промышленности. Способ гидродинамической очистки пластинчатых теплообменников, выполненных в виде секций, состоящих из двух соединенных пластин со сферическими выемками на их рабочих поверхностях, выемки одной пластины входят внутрь выемок другой пластины, включающий создание под действием основного потока теплоносителя в выемках турбулизированного потока с единичными самоорганизующимися пульсирующими вихревыми структурами и дополнительного струйного байпасного течения, образованного за счет перепуска части основного потока через каналы перепуска, выполненные в меридиональной плоскости выемок, из зон повышенного давления на стенках выемок, примыкающих к их выходным кромкам, в зоны пониженного давления в донной части смежных выемок. В результате комплексного гидродинамического воздействия единичных самоорганизующихся пульсирующих вихревых структур и струйного байпасного течения происходит непрерывная очистка от загрязнений пластин теплообменника и увеличивается его срок службы. Кроме того, определены геометрические параметры сферических выемок «отрывного» типа на пластинах, места расположения и размеры каналов перепуска. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 


Наверх