Рабочее колесо газовой турбины
Полезная модель относится к газотурбинным двигателям, в частности, к охлаждаемым рабочим колесам газовых турбин и может найти применение в энергетике и судостроении. Рабочее колесо газовой турбины содержит диск с каналами для подвода охлаждающего воздуха и лопатки, каждая из которых имеет хвостовик и перо с системой отверстий для выхода охлаждающего воздуха и перегородки, расположенные с образованием между собой и относительно входной кромки каналов для прохода охлаждающего воздуха, при этом перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, проходит через хвостовик и перо лопатки, каналы для подвода охлаждающего воздуха в диске имеют переменное по высоте сечение, уменьшающееся по ходу потока охлаждающего воздуха, а перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, выполнена с винтовой нарезкой со стороны, обращенной к входной кромке. Полезная модель позволяет повысить эффективность охлаждения. Илл.
Полезная модель относится к газотурбинным установкам, в частности, к охлаждаемым рабочим колесам газовых турбин и может найти применение в энергетике и судостроении.
Известно рабочее колесо газовой турбины, содержащее диск с каналами для подвода охлаждающего воздуха и лопатки, каждая из которых имеет хвостовик и перо, систему отверстий для выхода охлаждающего воздуха и перегородки, расположенные с образованием между собой и относительно входной кромки каналов для прохода охлаждающего воздуха, при этом перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, проходит через хвостовик и перо лопатки (см. патент США 
4177010, Кл. F01D 5/18, опубл. 04.12.1979)
Несмотря на сложную разветвленную сеть внутренних каналов и систему отверстий, в том числе и со стороны входной кромки лопатки, эффективность охлаждения данной лопатки недостаточно высока из-за достаточно высокой скорости повышения температуры охлаждающего воздуха по мере его продвижения к выходу из лопатки.
Технический результат заявленного изобретения - повышение эффективности охлаждения.
Указанный технический результат достигается тем, что в рабочем колесе газовой турбины, содержащем диск с каналами для подвода охлаждающего воздуха и лопатки, каждая из которых имеет хвостовик и перо с системой отверстий для выхода охлаждающего воздуха и перегородки, расположенные с образованием между собой и относительно входной кромки каналов для прохода охлаждающего воздуха, при этом перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, проходит через хвостовик и перо лопатки, согласно полезной модели, каналы для подвода охлаждающего воздуха в диске имеют переменное по высоте сечение, уменьшающееся по ходу потока охлаждающего воздуха, а перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, выполнена с винтовыми канавками со стороны, обращенной к входной кромке.
Выполнение каналов для подвода охлаждающего воздуха в диске переменным по высоте сечением, уменьшающимся по ходу потока охлаждающего воздуха, является существенным признаком, так как позволяет увеличить скорость потока охлаждающего воздуха и, тем самым, улучшить процесс охлаждения пера. Выполнение перегородки с винтовыми канавками также позволит улучшить процесс охлаждения за счет турбулизации охлаждающего воздуха.
На чертеже схематично изображено рабочее колесо газовой турбины.
Рабочее колесо газовой турбины содержит диск 1 с каналами 2 для подвода охлаждающего воздуха и лопатки, каждая из которых имеет хвостовик 3 и перо 4, и перегородки 5, 6, расположенные с образованием между собой и относительно входной кромки каналов 7, 8, 9 для прохода охлаждающего воздуха. При этом перегородка 5, расположенная с образованием канала 7 относительно входной кромки, проходит через хвостовик 3 и перо 4 лопатки. Перо 4 лопатки также содержит систему отверстий 10 для выхода охлаждающего воздуха. Каналы 2 для подвода охлаждающего воздуха в диске 1 имеют переменное по высоте сечение, уменьшающееся по ходу потока охлаждающего воздуха, а перегородка 5, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, выполнена с винтовыми канавками со стороны, обращенной к входной кромке.
При работе, двигателя охлаждающий воздух подводится через систему трубопроводов и отверстий в каналы 2 диска 1, откуда через каналы в хвостовике 3 распределяется по каналам 7, 8, 9 пера 4 лопатки. Воздух, двигаясь по каналу 7, охлаждает входную кромку пера 4 и выпускается через отверстия во входной кромки. Воздух, протекая по каналам 8, 9, охлаждает их и выпускается через систему отверстий 10.
Рабочее колесо газовой турбины, содержащее диск с каналами для подвода охлаждающего воздуха и лопатки, каждая из которых имеет хвостовик и перо с системой отверстий для выхода охлаждающего воздуха и перегородки, расположенные с образованием между собой и относительно входной кромки каналов для прохода охлаждающего воздуха, при этом перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, проходит через хвостовик и перо лопатки, отличающееся тем, что каналы для подвода охлаждающего воздуха в диске имеют переменное по высоте сечение, уменьшающееся по ходу потока охлаждающего воздуха, а перегородка, расположенная с образованием канала относительно входной кромки, выполнена с винтовыми канавками со стороны, обращенной к входной кромке.
