Охолоджувана лопатка газової турбіни

1. Охлаждаемая лопатка газовой турбины, содержащая полое перо с оребренной внутренней поверхностью входной кромки, тонкостенный полый дефлектор с отверстиями в носике со стороны входной кромки, отличающаяся тем, что 15193 Охлаждающий воздух, натекая напорными струями из нескольких рядов отверстий в носике дефлектора, достигает внутренней поверхности участка входной кромки без разрушения структуры струй. Наличие промежутка между коническими шипами не нарушает взаимодействие вторичных трехмерных пристенных течений, вызванных натеканием струй охлаждающего воздуха на внутреннюю поверхность входной кромки, увеличивает интенсивность теплообмена со стороны охлаждающего воздуха. Кроме того, шипы дополнительно турбулизуют пристенные течения, не ведут к стеснению или перекрытию струй охлаждающего воздуха, увеличивают поверхность теплообмена со стороны охлаждающего воздуха и имеют более высокий к.п.д. поверхности, чем поперечные сегментные ребра при равной интенсивности теплоотдачи к охлаждающему воздуху. Это также приводит к увеличению интенсивности теплообмена со стороны охлаждающего воздуха на участке входной кромки. Таким образом, предлагаемая геометрия охлаждающего тракта лопатки в зоне входной кромки увеличивает интенсивность теплообмена со стороны охлаждающего воздуха, что, в свою очередь, повышает эффективность охлаждения входной кромки. На фиг. 1 показано поперечное сечение охлаждаемой лопатки и увеличенное изображение участка входной кромки лопатки. На фиг. 2 показан вид А на внутреннюю поверхность входной кромки охлаждаемой лопатки со стороны дефлектора. Охлаждаемая лопатка газовой турбины содержит полое перо 1, внутри которого установлен тонкостенный полый дефлектор 2. В носике дефлектора 2, который обращен к внутренней поверхности входной кромки лопатки, выполнено нечетное количество рядов отверстий 3, например, три ряда отверстий 3, которые расположены в шахматном порядке. Внутренняя поверхность входной кромки лопатки снабжена нечетным количеством рядов шипов 4, например, также тремя рядами. Шипы 4 имеют произвольную форму сечения и расположены в шахматном порядке. Оси отверстий 3 ориентированы в промежутки между шипами 4, при этом, оси каждого ряда отверстий 3 и каждого соответствующего ему ряда шипов 4 лежат в одной плоскости и направлены по высоте лопатки. Дефлектор 2 установлен в полом пере 1 с зазором относительно внутренней поверхности пера и образует с этой поверхностью щелевые каналы 5 и 6 для прохода охлаждающего воздуха со стороны спинки и корыта соответственно. В выходной части полого пера 1 лопатки содержится участок компланарных каналов 7, образованных наклонными ребрами, которые расположены на внутренней поверхности пера лопатки со стороны спинки и корыта и контактируют вершинами в местах пересечения. В выходной кромке полого пера 1 лопатки выполнены щелевые каналы 8 для прохода охлаждающего воздуха. При работе газовой турбины охлаждающий воздух поступает внутрь тонкостенного полого дефлектора 2, откуда тремя рядами напорных струй через отверстия 3 натекает на внутреннюю поверхность входной кромки полого пера 1, омывает шипы 4, интенсивно охлаждая входную кромку лопатки. Далее, делясь на два потока, охлаждающий воздух протекает по щелевым каналам 5 со стороны спинки и щелевым каналам 6 со стороны корыта, охлаждая полое перо 1 на длине тонкостенного полого дефлектора 2, и, объединяясь в единый поток, поступает на вход в компланарные каналы 7, протекает по ним, охлаждая выходную часть лопатки и сбрасывается в проточную часть газовой турбины через щелевые каналы 8, охлаждая выходную кромку лопатки. Взаимодействие вторичных трехмерных течений, вызванных натеканием напорных струй на внутреннюю поверхность входной кромки, между собой и с коническими шипами, дополнительная турбулизация пристенных потоков охлаждающего воздуха шипами, более высокий к.п.д. поверхности шипов увеличивает интенсивность теплообмена со стороны охлаждающего воздуха и тем самым повышает эффективность охлаждения входной кромки лопатки. 2 15193 Фиг. 1 3 15193 Фиг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4