ЛОПАТКА ДЛЯ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ С ОХЛАЖДАЕМОЙ ЗАКОНЦОВКОЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЛОПАТКИ

1. Охлаждаемая лопатка (10) для газовой турбины, содержащая аэродинамическую секцию (12), которая проходит в радиальном направлении турбины или проходит в продольном направлении лопатки (10) между бандажной полкой и периферической частью (11) лопатки, которая обеспечивается законцовкой (33), при этом аэродинамическая секция (12) ограничивается перпендикулярно по отношению к продольному направлению с помощью передней кромки (15) и задней кромки (16), и имеет рабочую поверхность (17) и поверхность (18) разрежения, с охлаждающими каналами (19 а, b, с, 20), проходящими, по существу, в радиальном направлении между бандажной полкой и периферической частью (11) лопатки во внутреннюю часть аэродинамической секции (12), причем через эти охлаждающие каналы (19 а, b, с, 20) протекает охлаждающая среда,
отличающаяся тем, что первые охлаждающие отверстия (25; 25а, b) для конвекционного охлаждения выполнены на рабочей поверхности (17) лопаток (10), а вторые охлаждающие отверстия (27) для пленочного охлаждения выполнены на поверхности (18) разрежения лопаток (10) в области периферической части (11) лопатки и функционально связаны с охлаждающими каналами (19 а, b, с; 20), при этом они распределены по ширине лопатки,
при этом охлаждающая среда выводится наружу в области законцовки (33) и/или через законцовку (33) лопатки (10).
2. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что первое и второе охлаждающие отверстия (25; 25а, b; 27) содержат, по меньшей мере, секции в форме цилиндрических каналов с заданным первым диаметром (d).
1
3. Лопатка по п.2, отличающаяся тем, что первые охлаждающие отверстия (25) выполнены в форме длинных цилиндрических каналов, которые проходят наклонно вверх и включают в себя первый угол (α) между 25° и 35°, предпочтительно, приблизительно 30°, по отношению к внешней поверхности (17) лопатки (10).
4. Лопатка по п.2, отличающаяся тем, что первые охлаждающие отверстия (25а, b) открыты в окружающее лопатку (10) пространство с помощью веерообразной секции (29, 30) канала.
2
2
1
2
5. Лопатка по п.4, отличающаяся тем, что те из первых охлаждающих отверстий (25а), которые располагаются снаружи задней кромки (16) лопатки (10), открыты в окружающее лопатку (10) пространство с помощью веерообразной секции (29) канала, которая имеет трехмерную (3D) симметрию, при этом вышеуказанная веерообразная секция (29) канала с трехмерной (3D) симметрией имеет первый угол (2φ) отверстия, имеющий диапазон от 10° до 50°, и предпочтительно, составляющий около 24°, и второй угол (φ) отверстия, перпендикулярный вышеуказанному первому углу (2φ) отверстия, при этом вышеуказанный второй угол (φ) отверстия имеет диапазон от 5° до 25°, и предпочтительно, составляет около 12°.
2
6. Лопатка по п.5, отличающаяся тем, что те из первых охлаждающих отверстий (25а), которые располагаются снаружи задней кромки (16) лопатки (10), включают в себя второй угол (α) между 15° и 45°, предпочтительно, приблизительно 30°, по отношению к внешней поверхности (17) лопатки (10).
3
7. Лопатка по п.4, отличающаяся тем, что те из первых охлаждающих отверстий (25b), которые располагаются на задней кромке (16) лопатки (10), открыты в окружающее лопатку (10) пространство с помощью веерообразной секции (30) канала, которая имеет двухмерную (2D) симметрию, при этом вышеуказанная веерообразная секция (30) канала с двухмерной (2D) симметрией имеет третий угол (2φ) отверстия, имеющий диапазон от 10° до 40°, и предпочтительно, составляющий около 20°.
3
8. Лопатка по п.7, отличающаяся тем, что те из первых охлаждающих отверстий (25b), которые располагаются на задней кромке (16) лопатки (10), включают в себя третий угол (α) между 5° и 45°, предпочтительно, приблизительно 30°, по отношению к внешней поверхности (17) лопатки (10).
1
1
1
9. Лопатка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что те из первых охлаждающих отверстий (25b), которые располагаются на задней кромке (16) лопатки (10), имеют канал заданной первой длины (L), который подразделяется на две части: вышеуказанную веерообразную секцию (30) канала с двухмерной (2D) симметрией и цилиндрическую секцию заданной второй длины (L), при этом соотношение (L/L) вышеуказанной второй длины (L) и вышеуказанной первой длины (L) находится в диапазоне от 0,2 до 0,7, и предпочтительно, составляет около 0,5.
1
1
1
10. Лопатка по п.1 или 3, отличающаяся тем, что первые охлаждающие отверстия (25; 25а, b) располагаются вдоль рабочей поверхности (17) в виде ряда с заданной первой периодичностью (P) и тем, что соотношение (P/d) между вышеуказанной первой периодичностью (P) и вышеуказанным первым диаметром (d) находится в диапазоне от 3 до 8, и предпочтительно, составляет около 6.
11. Лопатка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вторые охлаждающие отверстия (27) проходят через законцовку (33) лопатки (10) в радиальном направлении.
12. Лопатка по п.11, отличающаяся тем, что вторые охлаждающие отверстия (27) имеют форму длинных цилиндрических каналов, которые проходят наклонно вверх и включают в себя угол (γ) от 0 до 45°, предпочтительно, приблизительно 30°, по отношению к продольной оси лопатки (10).
2
2
2
13. Лопатка по п.11, отличающаяся тем, что вторые охлаждающие отверстия (27) располагаются вдоль поверхности (18) разрежения в виде ряда с заданной второй периодичностью (Р), и тем, что соотношение (Р/d) между вышеуказанной второй периодичностью (Р) и вышеуказанным первым диаметром (d) находится в диапазоне от 3 до 8, предпочтительно, составляет около 6.
14. Лопатка по п.3, отличающаяся тем, что первые охлаждающие отверстия (25) выходят в окружающее лопатку (10) пространство на заданной высоте (Н) ниже верхнего конца периферической части (11) лопатки, и тем, что соотношение (H/d) между вышеуказанной высотой (Н) и вышеуказанным первым диаметром (d) находится в диапазоне между 5 и 10, предпочтительно, составляет около 6,5.
1
1
1
15. Лопатка по п.2, отличающаяся тем, что имеются пылевые отверстия (26), расположенные вдоль законцовки (33) между вышеуказанными передней кромкой (15) и задней кромкой (16), и тем, что вышеуказанные пылевые отверстия (26) имеют второй диаметр (d), так что соотношение (d/d) между вышеуказанным вторым диаметром (d) и вышеуказанным первым диаметром (d) находится между 1, 2 и 4, 5.
16. Лопатка по п.11, отличающаяся тем, что законцовка (33) лопатки (10) ограничена на ее краю на верхней поверхности с помощью периферического обода (32) лопатки, и тем, что вторые охлаждающие отверстия (27) открыты в наружную область внутри обода (32) лопатки.
o
o
о
17. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что лопатка имеет обод (32) лопатки в периферической части (11) лопатки, который ограничен с помощью периферического барьера, имеющего заданную толщину (t), в соответствии с чем ширина (W) между противолежащими барьерами изменяется с расстоянием (к) вдоль линии хорды, так что соотношение t/W находится между 0,05 и 0,15 для к/к между 0 и 0,3, и t/W находится между 0,15 и 0,3 для к/к большего, чем 0,3 и до 1,0, при этом К является общей длиной линии хорды.
0
0
18. Лопатка по п.1, отличающаяся тем, что вышеуказанная лопатка имеет соотношение D/W, которое находится между 0,1 и 0,3 для к/ к между 0 и 0,3; и тем, что соотношение D/W находится между 0,3 и 0,8 для к/ к больше, чем 0,3 и до 1,0.