Охлаждаемая лопатка газовой турбины

 

сОюз coBF: гских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

НОЕ ПАТЕНТНОЕ

CCP

СР) (2 1) 4 (22) (46) 0 (71) инс (72) Б цов лев (56) №1 ско поль турб лож ван разм ющи нару

Пер прод разм внут ков. чива — !

К ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

851332/06

17.07.90

7.02.93, Бюл. ¹ 5

Ленинградский кораблестроительный итут .В. Сударев, Э.Г. Нарежный, А,Л. КузнеВ.Â.Meäàåäåâ, И.С.Бодров и А.Н.Ковавторское свидетельство СССР

66358, кл. F 01 D 5/18, 1987, зобретение относится к энергетичеу машиностроению и может быть исзовано в газовых турбинах. звестна охлаждаемая лопатка газовой ны, содержащая полое перо и распонные в нем продольные перфорироые перегородки и дефлектор, щенный в зоне входной кромки и имесо стороны последней отверстия, на ной поверхности продольные ребра. с внутренней стороны имеет также льные выступы с пазами, в которых ещены перегородки, разделяющие еннюю полость лопатки на ряд отсекаждом отсеке такой лопатки обеспется интенсивное охлаждение внутренней поверхности пера пристенными возд шными струями, истекающими из щелевы зазоров между торцами ребер дефлекМора или перегородок и стенками пера. !

Однако интенсификация теплообмена в извесгной лопатке сопровождается значительн и неравномерностью температурного и я пера. Это объясняется тем, что интен ивность теплоотдачи по мере расширения пристенной струи в отсеке между пе„. Я2„„1793074 А1 (54) ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ГАЗОВОЙ

ТУРБИНЫ (57) Использование: в энергетическом машиностроении. Сущность изобретения: в охлаждаемой лопатке ребра дефлектора и перегородки выполнены с одним участком, наклоненным под острым углом к продольной, оси пера. 2 ил. регородками резко падает. И резко возрастает после прохождения охлаждающим воздухом очередной перегородки. Вследствие же того, что ребра дефлектора и перегородки установлены параллельно продольной оси пера лопатки, организуют ся чередующиеся продольные "горячие" (в месте наибольшего расширения струи) и

"холодные" (в месте срыва потока перегородкой или ребром) полосы, проходящие по всей высоте лопатки. Что приводит к росту термических напряжений в материале пера лопатки и ослабляет ее продольную прочность, Это особенно опасно для рабочих лопаток, на которые действуют значительные продольные нагрузки. B результате снижается надежность работы лопатки турбины.

Целью изобретения является повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в охлаждаемой лопатке газовой турбины ребра дефлектора и перегородки выполнены по меньшей мере с одним учасгком. наклоненным под острым углом к продольной оси пера.

Такое выполнение ребер и перегородок позволяет получить зигзагообразные "хо1793074.дные" и "горячие" полосы, в результате

i,*го они начинают чередоваться не TorbKo в продольном, но и поперечном направлении, что выравнивает температурное поле и снижает термические напряжения. Кроме того, выполнение участков ребер и перегородок наклоненными подострым углом к продольной оси пера способствует увеличению частоты трехмерных выбросов из вихревых зон между ребрами и перегородками в ядро потока охлаждающего воздуха, что дополнительно интенсифицирует теплообмен и также снижает термические напряжения.

Таким образом увеличивается надежность лопатки газовой турбины.

На фиг.1 приведена охлаждаемая лопатка; на фиг.2 — то же, продольное сечение.

Охлаждаемая лопатка газовой турбины содержит полое перо 1 со щелями 2 в выходной кромке 3. В полом пере 1 расположены дефлектор 4, размещенный в зоне входной кромки 5 и имеющий со стороны последней отверстия 6, а на наружной поверхности продольные ребра 7. Перо 1 с внутренней

Формула изобретения

Охлаждаемая лопатка газовой турбины, содержащая полое перо с продольными перегородками и дефлектором, имеющим продольные ребра на его внешней поверхности. отл ич а ю ща я с ятем, что, стороны имеет продольные выступы 8 с пазами, в которых размещены перегородки 9, разделяющие внутреннюю полость лопатки на ряд отсеков. Ребра 7 и перегородки 9 имеют по крайней мере один участок 10, наклоненный под острым углом к продольной оси пера 1.

Воздух из внутренней полости дефлектора 4 вытекает из его отверстий 6 и за счет

10 удара струй охлаждает поверхность входной кромки 5, затем двумя потоками вдоль вогнутой и выпуклой поверхностей оболочки пера 1 последовательно проходит отсеки, . образуемые стенками пера 1 и перегородка15 ми 9, и удаляется из лопатки через щели 2 в выходной кромке 3.

Применение изобретения позволяет выровнить температурное поле лопатки, снизить температурные напря>кения в мате20 риале пера лопатки, увеличить продольную прочность пера лопатки. Это повышает надежность лопатки турбины и позволяет увеличить ресурс лопаточного аппарата турбины;

25 с целью повышения надежности, ребра дефлектора и перегородки выполнены по меньшей мере с одним участком, наклоненным под острым углом к продольной оси пера.

1793074

Фиг. Я

СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101