ЖАРОВАЯ ТРУБА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей и может найти применение в турбомашиностроении, в частности в авиадвигателестроении.
Известна жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя [Патент Франции №2333126, заявлен 24.06.1977, МПК 7 F 23 R 3/42], содержащая наружную и внутреннюю стенки и расположенную между ними стенку фронта жаровой трубы, в которой выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха.
Отверстия в стенке фронта жаровой трубы служат для подачи охлаждающего воздуха и создания пелены со стороны поверхности стенок фронта и стенок жаровой трубы, что предохраняет их от контакта с горячими газами. Над отверстиями в стенке фронта размещены пластины, которые направляют охлаждающий воздух к стенкам жаровой трубы и фронта.
Характерными недостатками данного устройства является изменение эффективности охлаждения из-за деформации пластин, и, соответственно, изменение расхода воздуха, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Кроме того, воздух растекается из-под пластины по всему ее периметру, в том числе и в те места, где не требуется создания пелены для охлаждения стенок, что не позволяет увеличить расход охлаждающего воздуха в наиболее горячих местах.
Известна жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя [Патент на полезную модель №49604, заяв. 11.01.2002, опубл. 27.11.05, МПК 7 F 23 R 3/42], содержащая наружную и внутренюю стенки и расположенную между ними стенку фронта, в которой выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха. Над отверстиями со стороны внутренней поверхности стенки фронта расположены пластины, на краях
пластин выполнены ребра, примыкающие к стенке фронта и образующие канал для прохода охлаждающего воздуха, выходы из которого направлены к стенкам жаровой трубы.
В такой конструкции жаровой трубы поток воздуха, протекая под пластинами, принимает направление, формируемое ребрами, и вытекает вдоль стенки фронта к наружной и внутренней стенкам жаровой трубы. Протекая вдоль стенки фронта жаровой трубы, воздух предохраняет ее от контакта с горячими газами и обеспечивает ее охлаждение за счет конвективного теплосъема. Однако, при длительной наработке двигателя, в непродуваемых местах жаровой трубы на наружной поверхности пластины может образоваться нагар (кокс) в виде наростов. Нагар (кокс) периодически отслаивается и при попадании в тракт двигателя повреждает лопатки турбины.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является предотвращение образования нагара на наружной поверхности пластины.
Технический результат достигается тем, что жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит наружную и внутренюю стенки и расположенную между ними стенку фронта, в которой выполнены отверстия для подвода охлаждающего воздуха. Жаровая труба содержит также, по крайней мере, одну пластину, размещенную над отверстиями со стороны внутренней поверхности стенки фронта, имеющую на краях ребра, примыкающие к стенке фронта и образующие канал для прохода охлаждающего воздуха. Выходы из канала направлены к стенкам жаровой трубы.
Новым в полезной модели является то, что в пластине выполнено, по крайней мере, одно отверстие.
На прилагаемых чертежах изображено:
Фиг.1 - разрез жаровой трубы с закрепленной на ней пластиной;
фиг.2 - разрез по В-В.фиг.1
Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя (фиг.1) содержит наружную 1 и внутренюю 2 стенки, стенку фронта 3, в которой выполнены отверстия 4 для подвода охлаждающего воздуха. Над отверстиями 4 со стороны внутренней поверхности стенки фронта 3 расположена пластина 5. На краях пластины 5 выполнены ребра 6, примыкающие к внутренней поверхности стенки фронта 3 (фиг.2). Ребра 6 образуют канал 7 для прохода охлаждающего воздуха, выход 8 из которого направлен к наружной стенке 1 жаровой трубы, а выход 9 - к внутренней стенке 2 (фиг.1).
На стенке фронта 3 (фиг.1, 2) под пластиной 5 может быть выполнено несколько отверстий 4.
В пластине 5 также может быть выполнено одно или несколько отверстий 10.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Воздух для охлаждения стенок жаровой трубы проходит через отверстия 4 в стенке фронта 3 под пластины 5. Охлаждение пластин 5 происходит за счет ударного натекания на них воздуха. Под пластинами 5 поток воздуха принимает направление, формируемое каналом 7 и вытекает из него через выходы 8 и 9 вдоль стенки 3 фронта к наружной 1 и внутренней 2 стенкам жаровой трубы. Протекая вдоль стенки фронта 3 жаровой трубы, воздух предохраняет ее от контакта с горячими газами. Кроме того, за счет протекания вдоль стенки фронта 3 воздух обеспечивает ее охлаждения за счет конвективного теплосъема.
Для создания заградительной воздушной пелены на наружной поверхности пластины 5 со стороны горячих газов в пластине выполнены одно или несколько отверстий 10, сообщающие между собой канал 7 и внутреннюю полость 11 жаровой трубы.
Наличие отверстий 10 в пластине 5 способствует охлаждению наружной поверхности пластины 5 воздухом, поступающим через отверстия 10 из канала 7, образованного ребрами 6 пластины 5. Кроме того, этот воздух
сдувает с пластины нагар, что предотвращает его попадание в тракт двигателя и повреждение лопаток турбины.
Подобное устройство в настоящее время проходит испытания, результаты, которых подтверждают заявленные свойства.