Активное естественное охлаждение внешнего кожуха газовой турбины, включающее выпуск воздуха в полость с давлением ниже давления окружающей среды - RU2015130236A
Код документа: RU2015130236A
Формула
1. Газотурбинный двигатель, включающий в себя:
внешний кожух, имеющий центральную продольную ось, и поверхность упомянутого внешнего кожуха, простирающуюся вокруг центральной продольной оси;
проход отработанного газа, предусмотренный внутри внешнего кожуха для отведения потока отработанного газа из турбинной секции газотурбинного двигателя;
охлаждающий канал, который связан с наружной поверхностью упомянутого внешнего кожуха и имеет вход канала и выход канала;
структуру воздуховода, которая включает в себя входной конец, гидравлически сообщающийся с упомянутым выходом канала, а также выходной конец, гидравлически сообщающийся с областью пониженного давления относительно упомянутого входного конца структуры воздуховода; и
выходную полость у упомянутого выходного конца структуры воздуховода, создающую пониженное давление в упомянутом выходном конце для того, чтобы засасывать воздух из упомянутого канала охлаждения в упомянутый воздуховод.
2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором упомянутая структура воздуховода включает в себя проход, простирающийся от внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха до местоположения упомянутой выходной полости радиальным образом внутрь упомянутого прохода отработанного газа.
3. Газотурбинный двигатель по п. 2, включающий в себя раскос, простирающийся радиально внутрь от упомянутой внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха, и упомянутая структура воздуховода определяется экраном защиты от излучения, простирающимся вокруг упомянутого раскоса и присоединенным к упомянутой внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха.
4. Газотурбинный двигатель по п. 3, включающий в себя сквозные отверстия в упомянутом внешнем кожухе, определяющие упомянутый выход охлаждающего канала для прохождения окружающего воздуха от упомянутой наружной поверхности упомянутого внешнего кожуха к упомянутой структуре воздуховода.
5. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором охлаждающий
канал расположен между упомянутой наружной поверхностью внешнего кожуха и панельной структурой, поддерживаемой на упомянутом внешнем кожухе, и окружающий воздух проходит через упомянутую панельную структуру и входит в упомянутый охлаждающий канал.
6. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором упомянутая панельная структура включает в себя множество панельных секций с простирающимися в осевом направлении зазорами между смежными панельными секциями, расположенными по окружности на некотором расстоянии друг от друга, причем эти зазоры обеспечивают прохождение окружающего воздуха в упомянутую часть канала.
7. Газотурбинный двигатель по п. 1, включающий в себя сквозные отверстия в упомянутом внешнем кожухе, определяющие упомянутый выход охлаждающего канала для прохождения окружающего воздуха от упомянутой наружной поверхности упомянутого внешнего кожуха к упомянутой структуре воздуховода.
8. Газотурбинный двигатель по п. 1, включающий в себя систему теплового барьера/охлаждения для управления температурой внешнего кожуха, включающую в себя:
внутренний изолирующий слой, поддерживаемый на внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха, противоположной упомянутой наружной поверхности упомянутого внешнего кожуха, простирающийся по окружности вдоль упомянутой внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха и обеспечивающий тепловое сопротивление от энергии, излучаемой упомянутым проходом отработанного газа, располагающимся радиально внутрь от упомянутого внешнего кожуха; и
упомянутый охлаждающий канал, определяемый панельной структурой, расположенной в радиальном направлении на расстоянии от упомянутой наружной поверхности упомянутого внешнего кожуха, и простирающийся вокруг окружности упомянутой наружной поверхности упомянутого внешнего кожуха, причем упомянутый охлаждающий канал в целом выровнен в осевом направлении с упомянутым внутренним изолирующим слоем и образует путь потока для потока окружающего воздуха, охлаждающего упомянутую наружную поверхность упомянутого внешнего кожуха.
9. Газотурбинный двигатель по п. 8, включающий в себя внешний изолирующий слой, поддерживаемый упомянутой панельной структурой и покрывающий ее.
10. Газотурбинный двигатель по п. 8, в котором упомянутый внешний кожух включает в себя выхлопной кожух турбины, и который включает в себя выхлопной диффузор, определяющий упомянутый проход отработанного газа в упомянутом осевом местоположении упомянутого внутреннего изолирующего слоя.
11. Газотурбинный двигатель, включающий в себя выпускную секцию, содержащую:
внешний кожух, определяющий центральную продольную ось, и наружную поверхность внешнего кожуха, простирающуюся по окружности вокруг центральной продольной оси;
канал для отвода выхлопных газов, располагающийся внутри упомянутого внешнего кожуха и определяемый между внешней стенкой канала и внутренней стенкой канала, причем упомянутый канал для отвода выхлопных газов определяет проход для горячих отработанных газов, выходящих из турбинной секции упомянутого газотурбинного двигателя;
корпус заднего подшипника, расположенный радиально внутрь от упомянутой внутренней стенки канала;
раскос, простирающийся от упомянутого внешнего кожуха до упомянутого корпуса подшипника;
экранирующую структуру, окружающую упомянутый раскос для того, чтобы защищать упомянутый раскос от упомянутых отработанных газов;
воздушное отверстие, сформированное через упомянутую наружную поверхность внешнего кожуха и гидравлически сообщающееся с радиальным проходом, простирающимся между упомянутым раскосом и частью упомянутой экранирующей структуры; и
дискообразную полость, располагающуюся рядом со ступенью упомянутой турбинной секции и гидравлически сообщающуюся с упомянутым радиальным проходом, причем упомянутая дискообразная полость находится под давлением ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи упомянутого турбинного двигателя, для создания
потока окружающего воздуха через упомянутое воздушное отверстие в упомянутую дискообразную полость.
12. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором упомянутая экранирующая структура включает в себя экран раскоса, окружающий упомянутый раскос, и экран защиты от излучения, расположенный между упомянутым экраном раскоса и упомянутым раскосом.
13. Газотурбинный двигатель по п. 12, в котором упомянутый радиальный проход определяется внутренней поверхностью упомянутого экрана защиты от излучения и внешней поверхностью упомянутого раскоса.
14. Газотурбинный двигатель по п. 13, в котором упомянутый экран защиты от излучения простирается через кольцевой зазор, определяемый между упомянутой внешней стенкой канала и упомянутым внешним кожухом.
15. Газотурбинный двигатель по п. 14, в котором упомянутый экран защиты от излучения включает в себя радиально внешний конец, прикрепленный к внутренней поверхности упомянутого внешнего кожуха и окружающий упомянутое воздушное отверстие.
16. Газотурбинный двигатель по п. 11, включающий в себя туннельную полость, определяемую радиально внутрь от упомянутой внутренней стенки канала и располагающуюся по направлению потока после упомянутой дискообразной полости, причем упомянутая туннельная полость получает упомянутый окружающий воздух до того, как упомянутый окружающий воздух войдет в упомянутую дискообразную полость.
17. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором охлаждающий канал определяется между упомянутой наружной поверхностью внешнего кожуха и панельной структурой, поддерживаемой на упомянутом внешнем кожухе, и окружающий воздух входит в упомянутое воздушное отверстие, проходит через упомянутую панельную структуру и входит в упомянутый охлаждающий канал.
18. Газотурбинный двигатель по п. 17, в котором упомянутый охлаждающий канал проходит по окружности вокруг упомянутого выхлопного кожуха, и упомянутая панельная структура включает в
себя множество панельных секций с простирающимися в осевом направлении зазорами между смежными панельными секциями, расположенными по окружности на некотором расстоянии друг от друга, причем упомянутые зазоры обеспечивают прохождение окружающего воздуха в упомянутую часть канала.
