Лопатка турбины с оптимизированным охлаждением - заявка 2016151772 на патент на изобретение в РФ

1. Лопатка (31; 51; 71; 91; 111; 131) турбины турбинного двигателя, такого как турбовинтовой или турбореактивный двигатель, включающая в себя хвостовик (Р), перо, поддерживаемое хвостовиком (Р), проходящее по направлению (EV) размаха, заканчиваясь концом (S), и содержащее переднюю кромку и заднюю кромку, расположенную ниже по потоку от передней кромки, стенку стороны нагнетания и стенку стороны всасывания, расположенные на расстоянии друг от друга, которые соединяют переднюю кромку с задней кромкой, при этом это перо содержит:
- по меньшей мере один канал (32; 42; 53; 73; 93; 113; 133), выполненный с возможностью собирать охлаждающий воздух в хвостовике лопатки и осуществлять его циркуляцию в пере для его охлаждения;
- отверстия и/или щели (55, 67; 75, 86; 95, 106; 115, 126; 135, 146), выполненные в его стенках, чтобы выпускать охлаждающий воздух из пера;
- верхнюю внутреннюю полость (33; 52; 72; 92; 112; 132), расположенную на конце пера, чтобы охлаждать этот конец (S) пера;
и при этом по меньшей мере один из указанных каналов (32; 52; 73; 93; 113; 133) непосредственно подает охлаждающий воздух, собранный в хвостовике (Р), в верхнюю полость (33; 52; 72; 92; 112; 132).
2. Лопатка (31; 51; 71; 91; 111; 131) по п. 1, в которой верхняя полость (33; 52; 72; 92; 112; 132) проходит от передней до задней части пера, чтобы подавать воздух по меньшей мере в одну охлаждающую щель (55; 75; 95; 115; 135) задней кромки пера.
3. Лопатка (31; 51; 71; 91; 111; 131) по п. 1 или 2, в которой стенка стороны нагнетания содержит по меньшей мере одно сквозное отверстие или сквозную щель, которая выходит в верхнюю полость (33; 52; 72; 92; 112; 132).
4. Лопатка (31; 51; 71; 91; 111; 131) по одному из пп. 1-3, содержащая первую внутреннюю боковую полость (54; 74; 94; 114; 134), которая проходит вдоль стенки стороны нагнетания, будучи при этом отделенной от канала (53; 73; 93; 113; 133) непосредственной подачи, чтобы образовать тепловой экран, который термически изолирует этот канал (53; 73; 93; 113; 133) непосредственной подачи от стенки стороны нагнетания.
5. Лопатка (31; 51; 71; 91; 111) по п. 4, дополнительно содержащая вторую внутреннюю боковую полость (54; 56; 76; 96; 116), проходящую вдоль стенки стороны всасывания, будучи при этом отделенной от канала (53; 73; 93; 113) непосредственной подачи, чтобы образовать тепловой экран, который термически изолирует этот канал (53; 73; 93; 113; 133) непосредственной подачи от стенки стороны всасывания.
6. Лопатка (51; 71; 91; 111) по п. 4 или 5, в которой каждая внутренняя боковая полость (54, 56; 74, 76; 94, 96; 114, 116; 134) содержит усилители турбулентности и/или дефлекторы, чтобы увеличить там теплообмен, и в которой каждый канал (53; 73; 93; 113) непосредственной подачи имеет гладкие стенки, чтобы ограничить нагрузочные потери.
7. Лопатка (31) по одному из пп. 1-6, в которой канал (32) непосредственной подачи в верхнюю полость (33) представляет собой расположенный выше по потоку охлаждающий скос (32) передней кромки лопатки.
8. Лопатка (51; 71; 91; 111; 131) по одному из пп. 1-6, в которой канал непосредственной подачи представляет собой центральный канал (53; 73; 93; 113; 133), предназначенный исключительно для подачи охлаждающего воздуха в верхнюю полость (53; 72; 92; 112; 132).
9. Лопатка (71) по п. 5, в которой две боковые полости (74, 76) сходятся друг с другом посредством зоны соединения, расположенной ниже по потоку от канала (73) непосредственной подачи, чтобы образовать единственную полость, окружающую три четверти периметра этого канала (73) непосредственной подачи, проходя по большей части протяженности этого канала (73) непосредственной подачи.
10. Лопатка (111; 131) по п. 4, содержащая расположенный ниже по потоку скос (127; 147) для подачи воздуха в охлаждающие щели (126; 146) задней кромки, расположенные в стенке стороны нагнетания, и расположенный ниже по потоку канал (128; 148) для выверенной подачи воздуха в этот расположенный ниже по потоку скос (127; 147), который термически изолирован каждой боковой полостью (114, 116; 134).
11. Лопатка по п. 4, содержащая расположенный выше по потоку скос (62; 82; 102; 122; 142) для подачи воздуха в охлаждающие отверстия передней кромки и расположенный выше по потоку канал (63; 83; 103; 123; 143) с выверенной подачей в расположенный выше по потоку скос (62; 82; 102; 122; 142), который термически изолирован с помощью каждой боковой полости (54, 56; 74, 76; 94, 96; 114, 116; 134).
12. Средство формовки для изготовления лопатки по одному из пп. 1-7, содержащее штампы и набор сердечников, предназначенные для формирования внутренних каналов и скосов и, возможно, внутренних полостей, образующих экран.
13. Турбина турбинного двигателя, содержащая лопатку по любому из пп. 1-7.
14. Турбинный двигатель, содержащий турбину по п. 13.
Наверх