Лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения

Изобретение относится к газовым турбинам газотурбинных двигателей, - к рабочим охлаждаемым лопаткам турбин газотурбинных двигателей, используемым на приводах газоперекачивающих установок, в частности лопаткам, оснащенным развитой системой внутреннего конвективного охлаждения. Известная лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения, содержащая перо, ограниченное входной кромкой и выходной кромкой со щелевым отверстием и профилированным участком с выпуклой и вогнутой стенками, ограничивающими охлаждаемую полость пера, отверстия в торцевой поверхности пера и реборду, профилированные ребра, образующие систему раздаточных и циклонных радиальных каналов в охлаждаемой полости пера, интенсификаторы охлаждения, выполненные в охлаждаемой полости, каналы в ее замковой части для подачи воздуха, каналы в замковой части сообщены с охлаждаемой полостью, с отверстиями в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием в выходной кромке, по предложению, профилированные ребра, образующие систему радиальных каналов, выполнены попарно одной длины, а расстояние от периферийных окончаний радиальных каналов до торцевой поверхности для каждой последующей пары в направлении от входной кромки к выходной кромке больше предыдущего. Реборда торца пера может быть расположена по образующей профиля выпуклой стенки и входной кромки. Применение изобретения позволяет уменьшить расход охлаждающего воздуха, упрощение и снижение технологических затрат на изготовление, повышение механической прочности и стойкости к загрязнениям, повышение КПД на 1,1% и ресурса лопатки и двигателя в целом на 5-10%.

 

Изобретение относится к газовым турбинам газотурбинных двигателей, а именно к рабочим охлаждаемым лопаткам турбин газотурбинных двигателей, используемым на приводах газоперекачивающих установок, в частности лопаткам, оснащенным развитой системой внутреннего конвективного охлаждения.

Наиболее близкой охлаждаемой лопаткой турбины того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения, содержащая перо, ограниченное входной кромкой и выходной кромкой со щелевым отверстием и профилированным участком с выпуклой и вогнутой стенками, ограничивающими охлаждаемую полость пера, отверстия в торцевой поверхности пера и реборду, профилированные ребра, образующие систему раздаточных и циклонных радиальных каналов в охлаждаемой полости пера, интенсификаторы охлаждения, выполненные в охлаждаемой полости, каналы в ее замковой части для подачи воздуха, каналы в замковой части сообщены с охлаждаемой полостью, с отверстиями в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием в выходной кромке.

/US 6932573 МПК F01D 5/08 Опубликовано: 23.08.2005 г./

Недостатком известной лопатки является то, что в ней применяется эффективное конвективное охлаждение с вихревым течением воздуха в узкой зоне вблизи выходной кромки, там, где проще организовать эвакуацию отработанного воздуха через перфорацию в хвостовике лопатки. К тому же охлаждение этой зоны не является чисто конвективным, вследствие расположенных вблизи нее рядов отверстий перфорации и наличия пелены охлаждающего воздуха от них.

Задача изобретения - разработка рабочей лопатки для турбин газотурбинных двигателей для газоперекачивающих установок с эффективным чисто конвективным охлаждением.

Ожидаемый технический результат - уменьшение расхода охлаждающего воздуха, упрощение и снижение затрат на технологию изготовления, повышение механической прочности и стойкости к загрязнениям, повышение ресурса лопатки и КПД двигателя в целом.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что известная лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения, содержащая перо, ограниченное входной кромкой и выходной кромкой со щелевым отверстием и профилированным участком с выпуклой и вогнутой стенками, ограничивающими охлаждаемую полость пера, отверстия в торцевой поверхности пера и реборду, профилированные ребра, образующие систему раздаточных и циклонных радиальных каналов в охлаждаемой полости пера, интенсификаторы охлаждения, выполненные в охлаждаемой полости, и каналы в ее замковой части для подачи воздуха, каналы в замковой части сообщены с охлаждаемой полостью, с отверстиями в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием в выходной кромке, по предложению, профилированные ребра, образующие систему радиальных каналов, выполнены попарно одной длины, а расстояние от периферийных окончаний радиальных каналов до торцевой поверхности для каждой последующей пары в направлении от входной кромки к выходной кромке больше предыдущего. Реборда торца пера лопатки может быть расположена по образующей профиля выпуклой стенки и входной кромки.

При комбинированной конвективно-заградительной системе охлаждения расход охлаждающего воздуха, по сравнению с чисто конвективной схемой, вдвое выше, так как воздух забирается из тракта компрессора от ступеней с более высоким давлением, чтобы предотвратить возможное втекание газа в полость лопатки через отверстия перфорации, что ухудшает характеристики двигателя в целом. Наличие перфорации в выпуклой и вогнутой стенках лопатки, которая, как правило, выполняется под набольшими углами к образующей поверхности, усложняет и удорожает технологии изготовления, особенно при наличии термостойких или термобарьерных покрытий на внешней поверхности лопатки.

Перфорация пера лопатки является концентратором напряжений и чувствительна к засорам отверстий перфорации пылью, попадающей в систему охлаждения с охлаждающим воздухом, что существенно снижает ресурс детали и двигателя в целом.

В лопатках турбин газотурбинных двигателей, используемых на приводах газоперекачивающих установок, уровень температур газа позволяет применить чисто конвективную схему, без выдува воздуха на поверхность в районе входной кромки, выпуклой и вогнутой стенках лопатки.

На чертежах представлено:

Фиг. 1 - конструктивная схема охлаждаемой лопатки турбины; Фиг. 2 - вид торцевой части; Фиг. 3 - сечение пера лопатки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата, заключаются в следующем.

Охлаждаемая лопатка турбины содержит перо, ограниченное входной кромкой 1 и выходной кромкой 2, со щелевыми отверстиями 3, выпуклой стенкой 4 и вогнутой стенкой 5, ограничивающими охлаждаемую полость 6 пера, профилированные ребра 7, образующие систему раздаточных 11 и циклонных 10 радиальных каналов в охлаждаемой полости 5, отверстия 8 в торцевой поверхности пера и реборду 9, интенсификаторы охлаждения 12, выполненные в охлаждаемой полости 6, и каналы 13 в ее замковой части для подачи воздуха. Каналы в замковой части 13 сообщены с охлаждаемой полостью 6, с отверстиями 8 в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием 3 в выходной кромке 2.

Профилированные ребра 7, образующие систему радиальных каналов 10, 11 выполнены попарно одной длины, расстояния n1, п2, и п3 от периферийных окончаний радиальных каналов до торцевой поверхности для каждой последующей пары в направлении от входной кромки к выходной кромке больше предыдущего (то есть n1<n2<n3).

Реборда 9 торца пера лопатки может быть расположена по образующей профиля выпуклой стенки 4 и входной кромки 1.

Система охлаждения лопатки работает следующим образом. Воздух поступает в каналы 13 и в сообщенные с ними в раздаточные 11 и циклонные 10 каналы. Далее воздух поступает в охлаждаемую полость 6 пера и выходит через сообщенные с ней отверстия 8 в торцевой поверхности и щелевые отверстия 3 в выходной кромке 2. Система интенсификаторов охлаждения в виде ребер 12 турбулизирует поток воздуха. После поворота поток движется от торцевой стенки к корневым сечениям лопатки. Поперечное течение воздуха относительно пера лопатки исключает его радиальное перетекание и дополнительно турбулизируется поперечными ребрами 12, увеличивая интенсивность охлаждения лопатки и обеспечивая повышение эффективности охлаждения выходной кромки.

Радиальные каналы, выполненные попарно одной длины, с нарастающим расстоянием n1<n2<n3 до торцевой поверхности в охлаждаемой полости 6 лопатки, каждой последующей пары в направлении от входной кромки 1 к выходной кромке 2, что обеспечивает оптимальное распределение расхода охлаждающего воздуха по каналам с достаточным перепадом давлений в каждой паре каналов для организации устойчивого образования вихревого течения воздуха с высокими значениями коэффициентов теплоотдачи. Изменение численных значений расстояний при соблюдении соотношения n1<n2<n3 обеспечивает регулирование расхода воздуха, проходящего через отверстия 8 в торце и в и отверстия 3 в выходной кромке 2.

Реборда торца пера лопатки, расположенная по образующей профиля выпуклой стенки и входной кромки, вместе с выдувом через торец части охлаждающего воздуха, уменьшает потери от перетекания газа через радиальный зазор между торцом лопатки и корпусами, оптимизирует обтекание периферийных сечений лопатки газом, что служит выравниванию температурного поля в задней полости пера.

Приведенная схема охлаждения лопатки, с чисто конвективным охлаждением, то есть позволяющая обойтись без перфорации в выпуклой и вогнутой стенках, ограничивающих охлаждаемую полость пера, не является единственно возможной и специалисту в данной области ясно, что в рамках данного предложения могут быть составлены иные схемы чисто конвективного охлаждения лопатки с использованием отличительных признаков.

Применение изобретения позволяет уменьшить расход охлаждающего воздуха, упрощение и снижение технологических затрат на изготовление, повышение механической прочности и стойкости к загрязнениям, повышение КПД на 1,1% и ресурса лопатки и двигателя в целом на 5-10%.

1. Лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения, содержащая перо, ограниченное входной кромкой и выходной кромкой со щелевым отверстием и профилированным участком с выпуклой и вогнутой стенками, ограничивающими охлаждаемую полость пера, отверстия в торцевой поверхности пера и реборду, профилированные ребра, образующие систему раздаточных и циклонных радиальных каналов в охлаждаемой полости пера, интенсификаторы охлаждения, выполненные в охлаждаемой полости, каналы в ее замковой части для подачи воздуха, каналы в замковой части сообщены с охлаждаемой полостью, с отверстиями в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием в выходной кромке, отличающаяся тем, что профилированные ребра, образующие систему радиальных каналов, выполнены попарно одной длины, а расстояние от периферийных окончаний радиальных каналов до торцевой поверхности для каждой последующей пары в направлении от входной кромки к выходной кромке больше предыдущего.

2. Лопатка по п. 1, отличающаяся тем, что реборда торца пера расположена по образующей профиля выпуклой стенки и входной кромки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к процессу обработки биомассы. Способ обработки исходного сырья - лигноцеллюлозной биомассы, в котором ее подвергают ожижению путем обработки горячей жидкой водой под давлением при докритических условиях, где температура составляет от 330°С до ниже 374°С и рН составляет менее 3,0.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Вал ротора КНД ГТД выполняют барабанно-дисковым, собирая четырехступенчатую по числу дисков конструкцию.

Группа изобретений относится к области производства и эксплуатации газотурбинных двигателей. Компрессор низкого давления (КНД) двухконтурного двухвального газотурбинного двигателя (ГТД) авиационного типа выполнен осевым, четырехступенчатым с входным направляющим аппаратом (ВНА).

Группа изобретений относится к области производства и эксплуатации газотурбинных двигателей. Компрессор низкого давления (КНД) двухконтурного двухвального газотурбинного двигателя (ГТД) авиационного типа выполнен осевым четырехступенчатым с входным направляющим аппаратом (ВНА).

Группа изобретений относится к области производства и эксплуатации газотурбинных двигателей. Опора вала ротора компрессора низкого давления расположена в промежуточном корпусе двигателя и содержит выполненный опорно-упорным шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Группа изобретений относится к области производства и эксплуатации газотурбинных двигателей. Опора вала ротора компрессора низкого давления расположена в промежуточном корпусе двигателя и содержит выполненный опорно-упорным шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Задняя опора вала ротора КНД ТРД выполнена радиально-упорной, включает соединенные барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие вала ротора и содержит шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Задняя опора вала ротора КНД ТРД выполнена радиально-упорной, включает соединенные барабанно-дисковую и цилиндрическую составляющие вала ротора и содержит шарикоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к материалам для ювелирной промышленности, а именно к искусственным материалам для изготовления имитаций природных драгоценных и полудрагоценных камней и технологии их синтеза.

Настоящее изобретение относится к способам переработки лигноцеллюлозной биомассы. Предложенный способ включает подачу лигноцеллюлозной биомассы, включающей первую твердую фракцию целлюлозы и лигнина и первую жидкую фракцию; необязательно, разделение указанных твердой и жидкой фракций; смешение указанной твердой фракции с водой с образованием пульпы с предварительным нагреванием пульпы до 210°С-240°С при 225-250 бар; контактирование указанной пульпы со второй реакционной жидкостью с образованием второй реакционной смеси, включающей вторую твердую фракцию лигнина и вторую жидкую фракцию растворимого С6 сахарида, выбранного из С6 моносахаридов, С6 олигосахаридов и их смесей; где указанная вторая реакционная жидкость включает сверхкритическую воду и, необязательно, диоксид углерода и находится при температуре, по меньшей мере, 374,2°С и давлении, достаточном для поддержания указанной второй реакционной жидкости в сверхкритическом состоянии; понижение температуры указанной пульпы ниже 140°С; необязательно кислотный гидролиз указанной второй жидкой фракции с образованием композиции, включающей С6 сахарид, выбранный из С6 олигосахарида, имеющего меньшее число элементарных звеньев, глюкозы, галактозы, маннозы, фруктозы и их смесей.

Изобретение относится к области синтеза мелкокристаллического алюмината магния, используемого в качестве сырья для изготовления монокристаллов и светопропускающей алюмомагниевой керамики. Способ включает обработку в автоклаве паром воды исходной смеси, включающей взятые в мольном соотношении 1,0-1,2 оксигидроксид или гидроксид алюминия с оксидом магния и активирующую добавку, в качестве которой используют водный раствор глицерина (С3Н5(ОН)3) и хлорида алюминия AlCl3⋅6H2O, при этом обработку проводят сначала в докритических условиях, при температуре от 200 до 360°С и давлении пара от 1,5 до 19 МПа в течение 6-20 часов, а затем в условиях сверхкритического состояния пара воды при температуре от 370 до 420°С и давлении пара от 21,5 до 30,4 МПа в течение 1-12 часов, после чего пар воды стравливают, автоклав охлаждают до комнатной температуры, полученный алюминат магния выгружают, промывают его дистиллированной водой до достижения pH 7 промывных вод и высушивают при температуре до 70°С до постоянного веса, при этом глицерин берут в количестве 1-12 мас. %, а хлорид алюминия в количестве 0,01-0,8 мас. % относительно веса конечного продукта - алюмината магния, причем весовое отношение хлорида алюминия к глицерину составляет 0,01-0,1. Смесь порошков оксида магния и гидроксида или оксигидроксида алюминия предварительно может быть просеяна или обработана в планетарной или шаровой мельнице до образования однородной массы. Изобретение позволяет получить однофазный мелкокристаллический алюминат магния со средним размером кристаллов 0,2-0,5 мкм и содержанием основного вещества не менее 99,99%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 6 пр.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо первой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно в ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п=(151,6÷217,6) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,54÷0,78) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части. Рабочее колесо выполнено с отношением радиуса Rд диска к средней высоте Нср профиля пера лопатки, составляющим Rд/Нср=(1,7÷2,5). Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо четвертой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно с ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п=(148,2÷214,4) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,67÷0,93) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части. Рабочее колесо выполнено с отношением радиуса Rд диска к средней высоте Нср профиля пера лопатки, составляющим Rд/Нср=(5,1÷7,4). Обод диска снабжен кольцевыми полками для соединения с ответными полками смежных дисков - неразъемного соединения с диском пятой ступени и разъемного соединения внахлест с диском третьей ступени с образованием при этом объединенного кольцевого участка внутреннего контура проточной части КВД. Полотно диска снабжено кольцевым коническим элементом, обращенным к диску третьей ступени, с включением диска четвертой ступени в состав вала ротора как непосредственно через ободы предшествующих дисков барабанно-дисковой оболочки вала ротора, так и через коническую диафрагму и полотно диска третьей ступени. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса четвертой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо пятой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит, каждая, хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно в ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п.=(155,9÷222,7) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,69÷0,95) от радиуса Rп.ч., периферийного контура проточной части. Рабочее колесо выполнено с отношением радиуса Rд диска к средней высоте Hср профиля пера лопатки, составляющем Rд/Hср=(5,3÷7,8). Обод диска снабжен кольцевыми полками для неразъемного соединения с ответными полками обода дисков четвертой и шестой ступеней ротора КВД. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса пятой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо третьей ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно с ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п.=(149,1÷215,4) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,63÷0,91) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части. Рабочее колесо выполнено с отношением радиуса Rд диска к средней высоте Hср профиля пера лопатки, составляющем Rд/Hср=(3,1÷4,6). Обод диска снабжен кольцевыми полками для соединения с ответными полками смежных дисков - неразъемного соединения с диском второй ступени и разъемного соединения внахлест с диском четвертой ступени. Полотно диска снабжено кольцевыми буртиками для разъемного соединения фланцами примыкающих к полотну с двух сторон цапфы передней опоры ротора КВД и конической диафрагмы диска четвертой ступени. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса третьей ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо шестой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит, каждая, хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно в ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п=(170,2÷242,9) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,71÷0,96) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части. Рабочее колесо выполнено с отношением радиуса Rд диска к средней высоте Hср профиля пера лопатки, составляющим Rд/Hср=(5,4÷8,1). Обод диска снабжен кольцевыми полками для неразъемного соединения с ответными полками обода дисков пятой и седьмой ступеней ротора КВД. Диск снабжен кольцевым коническим элементом для неразъемного силового соединения с конической диафрагмой и последующего разъемного соединения с пакетом дисков седьмой, восьмой и девятой ступеней и диском лабиринтом. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса шестой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо седьмой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочей лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно в ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п.=(166,1÷239,2) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,72÷0,96) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части и с отношением радиуса Rд к средней высоте Hср профиля пера лопатки Rд/Hcp=(7,2÷10,8). Обод диска снабжен кольцевыми полками для разъемного соединения с ответными полками обода дисков шестой и восьмой ступеней ротора КВД и последующего объединения в пакет с восьмым, девятым дисками и с диском лабиринта посредством стяжных элементов. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса седьмой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо восьмой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно с ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п=(187,6÷270,1) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,74÷0,96) от радиуса Rп.ч, периферийного контура проточной части и с отношением радиуса Rд к средней высоте Hср профиля пера лопатки Rд/Hср=(8,3÷12,4). Обод диска снабжен кольцевыми полками для разъемного соединения с ответными полками обода дисков седьмой и девятой ступеней ротора КВД и объединения в пакет с указанными дисками и с диском лабиринта посредством стяжных элементов. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса восьмой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо девятой ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит каждая хвостовик, перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, и корневую полку по обе стороны пера, формируя совместно с ободом диска втулочную поверхность проточной части. При этом хорда боковых кромок пера в корневой зоне лопатки образует с осью ротора в проекции угол установки пера αк, нарастающий по радиальной высоте пера с градиентом закрутки пера, составляющим Gз.п.=(220,8÷317,2) [град/м]. Перо лопатки выполнено с переменной относительно оси ротора осевой закруткой, нарастающей с радиальным удалением от оси ротора. Внешняя поверхность обода диска выполнена с радиусом, возрастающим в осевом сечении КВД в сторону потока рабочего тела. Радиус Rд диска от оси ротора КВД до верхней поверхности обода в средней радиальной плоскости полотна составляет (0,78÷0,97) от радиуса Rп.ч. периферийного контура проточной части и с отношением радиуса Rд к средней высоте Hcp профиля пера лопатки Rд/Hcp=(8,8÷13,2). Обод диска снабжен кольцевыми полками для соединения с ответными полками обода диска восьмой ступени ротора КВД и диска лабиринта и объединения в пакет с указанными дисками посредством стяжных элементов. Технический результат, достигаемый группой изобретений, состоит в повышении КПД и увеличении запаса ГДУ на всех режимах работы компрессора при повышении ресурса рабочего колеса девятой ступени ротора КВД без увеличения материалоемкости. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к коробкам двигательных агрегатов (КДА) авиационных турбореактивных двигателей (ТРД) и способам работы двигательных агрегатов. Обеспечивает совокупное повышение КПД двигателя, повышение ресурса работы редукторов приводов с меньшими потерями энергии и снижением износа зубчатых венцов. Комплекс двигательных агрегатов КДА ТРД имеет соосные валы роторов высокого давления (РВД), низкого давления (РНД), центральный конический привод (ЦКП), коробку двигательных агрегатов (КДА) и выносную коробку самолетных агрегатов (ВКА). Рабочий крутящий момент в процессе работы двигателя отбирают от вала РВД и последовательно направляют через главную коническую шестеренную пару ЦКП, рессору, сообщающую ЦКП с конической шестеренной парой главного конического привода (ГКП) КДА. Через установленную на входном валу ГКП КДА ведомую коническую шестерню подают на главное раздаточное цилиндрическое зубчатое колесо, сообщенное по крутящему моменту не менее чем через две контактирующие с ним цилиндрические зубчатые шестерни с образованием двух головных шестеренных пар многоступенчатых редукторов, разделяющих долевые потоки рабочего крутящего момента на две группы по числу агрегатов. Одну из указанных групп передают многоступенчатым редуктором через гибкий вал крутящий момент самолетным агрегатам выносной коробки (ВКА). Другая группа транспортирует долевые потоки крутящего момента посредством объединяемых в ней многоступенчатых редукторов двигательных агрегатов КДА. 8 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газовым турбинам газотурбинных двигателей, - к рабочим охлаждаемым лопаткам турбин газотурбинных двигателей, используемым на приводах газоперекачивающих установок, в частности лопаткам, оснащенным развитой системой внутреннего конвективного охлаждения. Известная лопатка газовой турбины с конвективной системой охлаждения, содержащая перо, ограниченное входной кромкой и выходной кромкой со щелевым отверстием и профилированным участком с выпуклой и вогнутой стенками, ограничивающими охлаждаемую полость пера, отверстия в торцевой поверхности пера и реборду, профилированные ребра, образующие систему раздаточных и циклонных радиальных каналов в охлаждаемой полости пера, интенсификаторы охлаждения, выполненные в охлаждаемой полости, каналы в ее замковой части для подачи воздуха, каналы в замковой части сообщены с охлаждаемой полостью, с отверстиями в торцевой поверхности пера и со щелевым отверстием в выходной кромке, по предложению, профилированные ребра, образующие систему радиальных каналов, выполнены попарно одной длины, а расстояние от периферийных окончаний радиальных каналов до торцевой поверхности для каждой последующей пары в направлении от входной кромки к выходной кромке больше предыдущего. Реборда торца пера может быть расположена по образующей профиля выпуклой стенки и входной кромки. Применение изобретения позволяет уменьшить расход охлаждающего воздуха, упрощение и снижение технологических затрат на изготовление, повышение механической прочности и стойкости к загрязнениям, повышение КПД на 1,1 и ресурса лопатки и двигателя в целом на 5-10.

Наверх