ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОПАТКА ТУРБОМАШИНЫ

Полезная модель относится к охлаждаемым лопаткам, в частности к охлаждаемым лопаткам турбомашин, и может быть использована в газотурбостроении.
Известна охлаждаемая лопатка турбомашины, содержащая перо с центральной полостью и радиальным каналом, расположенным в зоне входной кромки и сообщенным чередующимися по высоте входными и выходными каналами с центральной полостью и внешней поверхностью выпуклой части пера, причем выходные и входные каналы выполнены тангенциальными относительно радиального канала, входные каналы направлены вдоль внутренней поверхности вогнутой части пера, а отношение площадей проходных сечений выходных и входных каналов выбрано в интервале 4,2>Fвых/Fвхода>1,7 (см. патент РФ №2117768, Кл. F 01 D 5/18, опубл. 20.08.1998).
Несмотря на то, что эффективность охлаждения такой лопатки довольно высока, надежность лопатки снижена из-за дополнительных напряжений, возникающих при выполнения канала, расположенного в зоне входной кромки, радиальным.
Технический результат полезной модели - повышение надежности лопатки при одновременном обеспечении требуемой эффективности охлаждения ее входной кромки.
Указанный технический результат достигается тем, что в охлаждаемой лопатке турбомашины, содержащей перо с центральной полостью и каналом, расположенным в зоне входной кромки и сообщенным входными каналами и выполненными в пере выходными каналами с центральной полостью и внешней поверхностью выпуклой
части пера, причем выходные и входные каналы выполнены тангенциальными относительно канала, расположенного в зоне входной кромки, а отношение площадей проходных сечений выходных и входных каналов выбрано в интервале 4,2>Fвых/Fвхода>1,7, согласно полезной модели, ось канала, расположенного в зоне входной кромки в меридиональной плоскости турбомашины отклонена от радиального направления на угол от 1 до 8°.
При наклоне оси канала на угол меньше 1° и больше 8°, например, при выполнении канала радиальным, снижается надежность лопатки, так как в зоне входной кромки появляется разностенность, обусловленная тем, что сама кромка не выполняется по радиусу из-за разворота различных сечений лопатки для компенсации газовых сил за счет некоторого наклона пера.
На фиг.1 изображен продольный разрез лопатки турбомашины;
на фиг.2 - сечение А-А фиг.1;
на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2 (повернуто)
Охлаждаемая лопатка содержит перо 1 с центральной полостью 2 и каналом 3, расположенным в зоне входной кромки 4, выходную кромку 5, выпуклую часть пера (спинку) 6, вогнутую часть пера (корыто) 7, замковую часть 8, входные каналы 9 и выходные каналы 10. а - угол отклонения оси канала от радиального направления равен 5°.
При работе охлаждающий воздух через замковую часть 8 поступает в полость пера 1, где разделяется на два потока, один из которых поступает к выходной кромке 5, а другой поток поступает через входные каналы 9 в канал 3, расположенный в зоне входной кромки 4, для охлаждения последней. Внутри канала 3 образуется интенсивное вихревое течение, обеспечивающее необходимый отвод тепла от горячей входной кромки 4 к охлаждающему воздуху. Далее воздух из канала 3 поступает в выходные каналы 10, откуда выдувается на спинку 6 пера 1, создавая на ней пленочное охлаждение.
Благодаря тому, что ось канала, расположенного в зоне входной кромки, в меридиональной плоскости турбомашины отклонена от радиального направления на угол 5° повышается надежность лопатки при обеспечении необходимой эффективности охлаждения.