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ES2602131T3 - Turbomáquina - Google Patents

Turbomáquina Download PDF

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Publication number
ES2602131T3
ES2602131T3 ES09799508.8T ES09799508T ES2602131T3 ES 2602131 T3 ES2602131 T3 ES 2602131T3 ES 09799508 T ES09799508 T ES 09799508T ES 2602131 T3 ES2602131 T3 ES 2602131T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
flow channel
boundary wall
flow
area
support ribs
Prior art date
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Active
Application number
ES09799508.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Hoeger
Franz Malzacher
Marc Nagel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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Publication date
Application filed by MTU Aero Engines AG filed Critical MTU Aero Engines AG
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Publication of ES2602131T3 publication Critical patent/ES2602131T3/es
Active legal-status Critical Current
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • F01D5/143Contour of the outer or inner working fluid flow path wall, i.e. shroud or hub contour
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05D2240/20Rotors
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Turbomáquina, en particular motor de aeronave a turbina de gas, con varios componentes de compresor, al menos una cámara de combustión y varios componentes de turbina, en la que al menos una nervadura de soporte (36) está posicionada en un canal de flujo (35) entre dos componentes de turbina (32, 34) conectados uno tras otro, en la que la o cada una de las nervaduras de soporte presenta un lado de aspiración (39), un lado de presión (40), un borde delantero (37) y un borde trasero (38), en la que la o cada una de las nervaduras de soporte desvía un flujo que atraviesa el canal de flujo, en la que en un espacio interior de la o de cada una de las nervaduras de soporte discurre un elemento de guiado (44) preferentemente cilíndrico, y en la que el borde delantero y el borde trasero de la o de cada una de las nervadura de soporte están inclinados en la dirección meridiana, caracterizada porque a) el lado de aspiración (39) de la o de cada una de las nervaduras de soporte (36) está contorneado de manera que, visto en la dirección radial, un espesor de la nervadura de soporte (36) correspondiente está agrandado o bien aumenta en la dirección hacia una pared de delimitación radialmente interior (42) del canal de flujo (35), así como en la dirección hacia una pared de delimitación radialmente exterior (43) del canal de circulación (35); b) el lado de presión (40) de la o de cada una de las nervaduras de soporte (36) está contorneado de manera que, visto en la dirección radial, el espesor de la nervadura de soporte (36) correspondiente está agrandado o bien aumenta al menos directamente en la zona de la pared de delimitación radialmente interior (42) del canal de flujo (35), así como directamente en la zona de la pared de delimitación radialmente exterior (43) del canal de flujo (35); c) la o cada una de las nervaduras de soporte (36) en el borde delantero (37) está contorneada de manera que el borde delantero (37) presenta una flecha hacia atrás en la dirección hacia la pared de delimitación radialmente interior (42) del canal de flujo, así como en la dirección hacia la pared de delimitación radialmente exterior (43) del canal de flujo y, por consiguiente, se decala aguas abajo visto en la dirección de flujo.

Description

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DESCRIPCION
Turbomaquina
La invention se refiere a una turbomaquina, en particular un motor de aeronave a turbina de gas, segun el preambulo de la reivindicacion 1, como se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP 1 632 648 A2.
En la memoria de patente EP 0 798 447 A2 se especifica una hoja de pala para turbomaquinas, cuyas secciones transversales estan configuradas de forma diferente para la adaptation a los angulos y estados de flujo radialmente variables. Para ello se propone proveer las secciones transversales proximas al borde mediante aumento del radio del borde delantero, del angulo de cuna y/o del espesor de perfil absoluto de un engrosamiento configurado mecanicamente por el flujo.
Un motor de aeronave a turbina de gas multieje dispone de varios componentes de compresor, al menos una camara de combustion y varios componentes de turbina. Asf un motor de aeronave a turbina de gas multieje dispone de un compresor de baja presion, un compresor de alta presion, al menos una camara de combustion, una turbina de alta presion y una turbina de baja presion. Un motor de aeronave a turbina de gas de tres ejes dispone de un compresor de baja presion, un compresor de presion media, un compresor de alta presion, al menos una camara de combustion, una turbina de alta presion, una turbina de presion media y una turbina de baja presion.
La fig. 1 muestra un fragmento muy esquematizado de un motor de aeronave a turbina de gas multieje, conocido por el estado de la tecnica, en la zona de un rotor 20 de una turbina de alta presion 21, asf como de un rotor 22 de una turbina de baja presion 23. Entre la turbina de alta presion 21 y la turbina de baja presion 23 se extiende un canal de flujo 24 para suministrar el flujo que abandona la turbina de alta presion 21 a la turbina de baja presion 23, estando posicionada al menos una nervadura de soporte 25 en el canal de flujo 24. En el caso de la nervadura de soporte 25 se trata de un componente en el lado del estator, que desvfa el flujo que atraviesa el canal de flujo 24. Una nervadura de soporte 25 de este tipo que desvfa el flujo dispone de un borde delantero 27, que tambien se designa como borde de entrada de flujo, de un borde trasero 28, que tambien se designa como borde de salida de flujo, de un lado de aspiration asf como de un lado de presion. El flujo en el lado de aspiracion de la nervadura de soporte 25 que desvfa el flujo se aclara en la fig. 1 por las flechas 26. Una nervadura de soporte 25 de este tipo esta realizada tipicamente como nervadura hueca, discurriendo un elemento de guiado preferentemente cilmdrico tipicamente en la direction radial en un espacio interior o cavidad de la nervadura de soporte 25 a fin de guiar, por ejemplo, las lmeas de alimentation desde radialmente hacia dentro hacia radialmente hacia fuera o a la inversa desde radialmente hacia fuera hacia radialmente hacia dentro . Ademas, en la fig. 1 en el lado derecho se muestra una section a traves de la nervadura de soporte 25 a lo largo de la direccion de corte A- A, pudiendose deducir de la fig. 1 que, en las turbomaquinas conocidas por el estado de la tecnica, una nervadura de soporte 25 de este tipo esta contorneada en la zona del lado de aspiracion 29, asf como en el lado de presion 30 de manera que la misma presenta un espesor aproximadamente invariable, visto en la direccion radial.
En la turbomaquina conocida por el estado de la tecnica, mostrada en la fig. 1, en la zona de las nervaduras de soporte 25 aparecen fuertes efectos de flujo tridimensionales (veanse las flechas 26), que pueden conducir a perdidas de carga considerables. Existe la necesidad de una turbomaquina en la que se produzca un flujo compensado y perdidas de carga menores.
Partiendo de ello, la presente invencion se basa en el problema de crear una nueva turbomaquina, en particular un motor de aeronave a turbina de gas, con perdidas de carga menores.
Este problema se resuelve mediante una turbomaquina segun la reivindicacion 1. Segun la invencion, la turbomaquina comprende al menos las siguientes caractensticas: a) el lado de aspiracion de la o de cada una de las nervaduras de soporte esta contorneado de manera que, visto en la direccion radial, un espesor de la nervadura de soporte correspondiente esta agrandado o bien aumenta en la direccion hacia una pared de delimitation radialmente interior del canal de flujo, asf como en la direccion hacia una pared de delimitacion radialmente exterior del canal de circulation; b) el lado de presion de la o de cada una de las nervaduras de soporte esta contorneado de manera que, visto en la direccion radial, el espesor de la nervadura de soporte correspondiente esta agrandado o aumenta al menos directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior del canal de flujo, asf como directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior del canal de flujo; c) el borde delantero y el borde trasero de la o de cada una de las nervaduras de soporte estan inclinados en la direccion meridiana. Segun la invencion, la nervadura de soporte en el borde delantero o bien el borde de entrada de flujo esta contorneado de manera que el borde delantero presenta respectivamente una flecha hacia atras en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente interior del canal de flujo, asf como en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior del canal de flujo, que, por lo tanto, el borde delantero, visto en estas direcciones, se desplaza respectivamente aguas abajo en la direccion de flujo.
En la turbomaquina segun la invencion, mediante el diseno especial de la o de cada una de las nervaduras de soporte, que desvfa el flujo y que esta posicionada en un canal de flujo entre dos turbinas, se pueden reducir considerablemente las perdidas de carga, a saber en un orden de magnitud entre el 20% y 40%.
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Perfeccionamientos preferidos de la invention se deducen de las reivindicaciones dependientes y de la description siguiente. Los ejemplos de realization de la invencion, sin estar limitada a ellos, se explican mas en detalle con ayuda del dibujo. En este caso muestra:
Fig. 1 una section longitudinal fragmentaria, muy esquematizada, a traves de una turbomaquina conocida por el estado de la tecnica;
Fig. 2 una seccion longitudinal fragmentaria, muy esquematizada, a traves de una turbomaquina segun la invencion; Fig. 3 un detalle ampliado de la fig. 2;
Fig. 4 una primera etapa de diseno intermedia de una nervadura de soporte para la clarification adicional de la invencion;
Fig. 5 una segunda etapa de diseno intermedia de una nervadura de soporte para la clarificacion adicional de la invencion;
Fig. 6 una tercera etapa de diseno intermedia de una nervadura de soporte para la clarificacion adicional de la invencion;
Fig. 7 un detalle de la tercera etapa de diseno intermedia de la fig. 6;
Fig. 8 otro detalle de la tercera etapa de diseno intermedia de la fig. 6;
Fig. 9 un primer diagrama para la clarificacion adicional de la invencion;
Fig. 10 un segundo diagrama para la clarificacion adicional de la invencion;
Fig. 11 un tercer diagrama para la clarificacion adicional de la invencion; y Fig. 12 un cuarto diagrama para la clarificacion adicional de la invencion.
La fig. 2 muestra un fragmento esquematico de una turbomaquina segun la invencion en la zona de un rotor 31 de una turbina de alta presion 32, asf como de un rotor 33 de una turbina de baja presion 34, extendiendose segun la fig. 2 entre la turbina de alta presion 32 y la turbina de baja presion 34 un canal de flujo 35 a traves del que se conduce el flujo, el cual abandona la turbina de alta presion 32 y se le debe suministrar a la turbina de baja presion 34. En el canal de flujo 35 esta posicionada al menos una nervadura de soporte 36, que desvfa el flujo que atraviesa el canal de flujo 35, comprendiendo la nervadura de soporte 36 para ello un borde delantero 37, que tambien se designa como borde de entrada de flujo, un borde trasero 38, que tambien se designa como borde de salida de flujo, un lado de aspiration 39, asf como un lado de presion 40. Un flujo alrededor del lado de aspiracion 39 de la nervadura de soporte 36 se visualiza en la fig. 2 mediante las flechas 41.
La invencion aqu presente se refiere ahora a los detalles de la o de cada una de las nervaduras de soporte 36 posicionadas en el canal de flujo 35, y a saber a aquellos detalles con cuya ayuda se pueden reducir las perdidas de carga en la zona del canal de flujo 35. Ademas, en la fig. 2 se dibuja a trazos discontinuos, para la clarificacion de la invencion, junto a la nervadura de soporte 36 configurada segun la invencion, la nervadura de soporte 25 conocida por la fig. 1, conocida por el estado de la tecnica.
Segun se puede deducir en particular de la seccion B-B de la fig. 2 asf como de la fig. 4, el lado de aspiracion 39 de la nervadura de soporte 36 esta contorneado de manera que, visto en la direction radial Ra, un espesor de la nervadura de soporte 36 esta agrandado o aumenta en la direccion hacia una pared de delimitation radialmente interior 42, asf como en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior 43 del canal de flujo 35.
Asf, de la representation en seccion B-B a traves de la nervadura de soporte 36 de la fig. 2 se puede deducir que la nervadura de soporte 36 esta curvada de forma concava en la zona del lado de aspiracion 39, aumentando continuamente el espesor de la misma, partiendo de una seccion central vista en la direccion radial Ra, en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente interior 42, asf como en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior 43.
En la fig. 4 tambien se muestra junto a la direccion radial Ra la direccion axial Ax y la direccion circunferencial Um. Ademas, la fig. 4 visualiza que la nervadura de soporte 36 esta realizada como nervadura hueca, en cuyo espacio interior se extiende un elemento de guiado 44 preferentemente cilmdrico, que se extiende en la direccion radial Ra y a traves del cual se pueden guiar, por ejemplo, las lmeas de alimentation desde radialmente hacia dentro a radialmente hacia fuera , asf como a la inversa desde radialmente hacia fuera a radialmente hacia dentro puenteando el canal de flujo 35.
En la fig. 4 se muestra a trazos discontinuos el contorneo del lado de aspiracion 29 de la nervadura de soporte 25
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conocida por el estado de la tecnica, deduciendose de la fig. 4 que mediante el ensanchamiento del espesor del lado de aspiracion 39 se aumenta, en principio, el espacio interior de la nervadura de soporte 36 que esta a disposicion para la recepcion del elemento de guiado 44.
En la zona del lado de presion 40 de la nervadura de soporte 36, la misma esta contorneada, segun se puede deducir de la fig. 5, de manera que, visto en la direccion radial Ra, el espesor de la nervadura de soporte 36 esta agrandado o bien aumenta al menos directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior 42, asf como directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior 43, por lo que el espacio interior de la nervadura de soporte 36 que esta a disposicion para la recepcion del elemento de guiado 44 tambien aumenta en la zona del lado de presion 40, de modo que luego es posible inclinar el borde trasero 38 o el borde de salida de flujo de la nervadura de soporte 36 en la direccion circunferencial Um.
En el entorno inmediato de la pared de delimitacion radialmente interior 42 del canal de flujo 35, asf como en el entorno inmediato de la pared de delimitacion radialmente exterior 43 del canal de flujo 35 se aumenta por lo tanto el espesor de la nervadura de soporte en la zona del lado de presion 40.
De este modo es posible luego desplazar secciones radialmente exteriores, asf como secciones radialmente interiores a traves de la nervadura de soporte 36 en la direccion circunferencial, por lo que luego el borde trasero 38, asf como el borde delantero 37 de la nervadura de soporte 36 se inclinan en la direccion circunferencial.
En la fig. 5 se dibuja, adicionalmente a la direccion radial Ra, a la direccion axial Ax y a la direccion circunferencial Um, ademas una direccion de flujo St, asf como una direccion normal No respecto a la direccion de flujo St, estando caracterizado en la fig. 5 con £ss un angulo entre la pared de delimitacion radialmente interior 42 o en el lado del buje del canal de flujo 35 y el lado de aspiracion 39 de la nervadura de soporte 36 alrededor de la direccion de flujo St visto en la zona del borde trasero 38. Este angulo tambien se designa como angulo de esquina del lado de aspiracion, pudiendose aumentar este angulo de esquina del lado de aspiracion £ss en la direccion circunferencial mediante el engrosamiento del lado de aspiracion 40 de la nervadura de soporte 36 y el desplazamiento de las secciones radialmente exteriores y radialmente interiores de la misma. La fig. 5 muestra un caso simplificado de un canal de flujo con paredes laterales cilmdricas.
La fig. 6 muestra el caso de un canal de flujo o espacio anular con paredes laterales ascendentes. Aqrn, el borde delantero 37 asf como el borde trasero 38 de la nervadura de soporte 36 estan inclinados en la direccion meridiana Me, segun se puede deducir de la fig. 6. Asf, en la fig. 6 se dibuja adicionalmente la direccion meridiana Me, visualizandose la inclinacion del borde trasero 38 de la nervadura de soporte 36 en la direccion meridiana Me en la fig. 6 por el decalado AMe. El tipo constructivo convencional se muestra en la fig. 7 con guiado lineal a trazos para el borde delantero y el borde trasero. Mediante la inclinacion del borde delantero 37 y del borde trasero 38 en la direccion meridiana Me se puede aumentar de nuevo el angulo de esquina del lado de aspiracion £ss, por lo que las relaciones de flujo se pueden optimizar aun mas. El angulo de esquina del lado de aspiracion £ss en la zona del borde trasero 38 de la nervadura de soporte 36 es de mas de 80°, en particular mas de 90°.
Pese a la inclinacion circunferencial descrita en relacion con la fig. 5 y la inclinacion meridiana descrita en la relacion con la fig. 6 se puede guiar antes como ahora el elemento de apoyo 44 en la direccion radial Ra en el espacio interior de la nervadura de soporte 36.
Segun un perfeccionamiento ventajoso de la invention aqrn presente, la pared de delimitacion radialmente interior 42 del canal de flujo 35 esta doblada radialmente hacia dentro y la pared de delimitacion radialmente exterior 43 del canal de flujo 35 esta doblada radialmente hacia fuera, a saber de manera que un ensanchamiento del canal de flujo 35 provocado mediante este contorneo de las paredes de delimitacion 42, 43 compensa una obstruction del canal de flujo 35 condicionada por el ensanchamiento de grosor de la nervadura de soporte 36 en la zona del lado de aspiracion. En particular este contorneo de las paredes de delimitacion 42, 43 compensa adicionalmente la obstruccion del canal de flujo 35 condicionada por el ensanchamiento de espesor de la nervadura de soporte 36 en la zona del lado de presion 40.
Este contorneo doblado radialmente hacia dentro de la pared de delimitacion radialmente interior 42 del canal de flujo 35 y el contorneo doblado radialmente hacia fuera de la pared de delimitacion radialmente exterior 43 del canal de flujo 35 se puede deducir de las fig. 2 y 3.
El decalado del borde delantero 37 en la zona de la pared radialmente exterior 43 esta caracterizado en la fig. 3 mediante la medida AAx1. El decalado del borde delantero 37 en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior 42 esta caracterizado en la fig. 3 mediante AAx3. Estos dos decalados pueden ser del mismo tamano o de diferente tamano.
Asimismo segun la fig. 3, la nervadura de soporte 36 esta contorneada en la zona del borde trasero 38 con una flecha hacia atras, y a saber de manera tanto en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente interior 42, como tambien en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior 43 el borde trasero 38 presenta una flecha hacia detras y, por lo tanto, el mismo esta decalado aguas abajo visto en la direccion de flujo. El decalado del borde
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trasero 38 en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior 43 esta caracterizado en la fig. 3 mediante la medida AAx2, la medida AAx4 visualiza el decalado del borde trasero 38 en la zona de la pared radialmente interior 42. Estos dos decalados pueden ser del mismo tamano o tambien de diferente tamano.
Otros detalles preferidos de la turbomaquina segun la invencion, a saber detalles para la configuracion de la nervadura de soporte 36, se deducen de las figs. 9 a 12. Asf, en las figs. 9 a 12 sobre el eje que discurre verticalmente esta esbozada respectivamente la altura relativa del canal de flujo 35. A la altura relativa 0 del canal de flujo se situa, por lo tanto, respectivamente la pared de delimitacion radialmente interior 42 del canal de flujo, a la altura relativa 1 del mismo se situa respectivamente la pared de delimitacion radialmente exterior 43.
En la fig. 9, sobre el eje que discurre horizontalmente esta esbozado un espesor relativo de la nervadura de soporte 36 en la zona del lado de aspiracion 39 o en la zona del lado de presion 40, y a saber de manera que en la zona de un corte central a traves de la nervadura de soporte 36 el espesor relativo es de 1.
Partiendo de esta seccion central, que se situa con una altura relativa del canal de flujo de aproximadamente 0,5, el espesor relativo de la nervadura de soporte 36 aumenta en la zona del lado de aspiracion 39 y en la zona del lado de presion 40. A este respecto, la fig. 9 muestra que la nervadura de soporte 36 presenta en la zona de la pared lateral radialmente exterior, asf como en la zona del lado de aspiracion 39 el mayor aumento de grosor relativo de aproximadamente el 40%. En la zona de la pared de delimitacion radialmente interior, el aumento de espesor relativo en el lado de aspiracion 39 es, segun la fig. 9, de aproximadamente el 25%. El aumento de espesor relativo del lado de presion 40 en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior del canal de flujo 35 es, segun la fig. 9, de aproximadamente el 10%, en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior este aumento de espesor relativo del lado de presion 40 es de aproximadamente el 5%.
En la fig. 10 sobre el eje que discurre horizontalmente esta esbozado el angulo de esquina del lado de aspiracion en la zona del borde trasero 38 de la nervadura de soporte 36, siendo, segun se puede deducir de la fig. 10, el angulo de esquina del lado de aspiracion del borde trasero 38 en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior 42 del canal de flujo 35 de aproximadamente 90° y en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior 43 del canal de flujo 35 de aproximadamente 110°. Visto sobre todo el borde trasero 38, el angulo de esquina del lado de aspiracion siempre es mayor que 80°.
En las figs. 11 y 12 sobre el eje que discurre horizontalmente esta esbozado respectivamente un decalado aguas abajo del borde delantero 37 o del borde trasero 38 referido a la extension axial de la nervadura de soporte 36, siendo, segun se puede deducir en las figs. 11 y 12, tanto en la zona del borde delantero 37 como tambien en la zona del borde trasero 38, el decalado aguas abajo referido a la extension axial de la nervadura de soporte 36, tanto en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior 42, como tambien en la zona de la pared radialmente exterior 43, respectivamente de mas del 1%, preferentemente de aproximadamente el 2%.
Mediante el diseno especial de la nervadura de soporte 36, que esta posicionada en el canal de flujo 35 entre dos turbinas, se pueden reducir considerablemente las perdidas de carga.
A este respecto se mejora tanto el flujo alrededor de las nervaduras de soporte 36, como tambien la circulacion de una serie de palas de la turbina 34 que esta posicionada aguas abajo de la nervadura de soporte 36 visto en la direccion de flujo.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Turbomaquina, en particular motor de aeronave a turbina de gas, con varios componentes de compresor, al menos una camara de combustion y varios componentes de turbina, en la que al menos una nervadura de soporte (36) esta posicionada en un canal de flujo (35) entre dos componentes de turbina (32, 34) conectados uno tras otro, en la que la o cada una de las nervaduras de soporte presenta un lado de aspiracion (39), un lado de presion (40), un borde delantero (37) y un borde trasero (38), en la que la o cada una de las nervaduras de soporte desvia un flujo que atraviesa el canal de flujo, en la que en un espacio interior de la o de cada una de las nervaduras de soporte discurre un elemento de guiado (44) preferentemente cilindrico, y en la que el borde delantero y el borde trasero de la o de cada una de las nervadura de soporte estan inclinados en la direccion meridiana, caracterizada porque
    a) el lado de aspiracion (39) de la o de cada una de las nervaduras de soporte (36) esta contorneado de manera que, visto en la direccion radial, un espesor de la nervadura de soporte (36) correspondiente esta agrandado o bien aumenta en la direccion hacia una pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo (35), asi como en la direccion hacia una pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de circulacion (35);
    b) el lado de presion (40) de la o de cada una de las nervaduras de soporte (36) esta contorneado de manera que, visto en la direccion radial, el espesor de la nervadura de soporte (36) correspondiente esta agrandado o bien aumenta al menos directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo (35), asi como directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de flujo (35);
    c) la o cada una de las nervaduras de soporte (36) en el borde delantero (37) esta contorneada de manera que el borde delantero (37) presenta una flecha hacia atras en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo, asi como en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de flujo y, por consiguiente, se decala aguas abajo visto en la direccion de flujo.
  2. 2. - Turbomaquina segun la reivindicacion 1, caracterizada porq ue
    la o cada una de las nervaduras de soporte (36) esta curvada de forma concava en el lado de aspiracion (39) de la misma en la direccion radial.
  3. 3. - Turbomaquina segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizada porque
    la pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo se dobla radialmente hacia dentro y la pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de flujo se dobla radialmente hacia fuera, a saber de manera que un ensanchamiento del canal de flujo (35) provocado por este contorneo de las paredes de delimitacion compensa una obstruccion del canal de flujo (35) condicionada por el ensanchamiento de la nervadura de soporte en la zona del lado de aspiracion (39).
  4. 4. - Turbomaquina segun la reivindicacion 3, caracterizada porque
    el ensanchamiento del canal de flujo (35) provocado por este contorneo de las paredes de delimitacion (42, 43) compensa simultaneamente la obstruccion del canal de flujo (35) condicionada por el ensanchamiento de la nervadura de soporte (36) en la zona del lado de presion (40).
  5. 5. - Turbomaquina segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque
    el borde delantero (37) esta decalado aguas abajo directamente en la zona de la pared de delimitacion interior, asi como directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior, de manera que una relacion entre el decalado aguas abajo y la extension axial de la nervadura de soporte es de mas del 1%.
  6. 6. - Turbomaquina segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizad porque
    la o cada una de las nervaduras de soporte (36) en el borde trasero (38) esta contorneada de manera que el borde trasero (38) presenta un ala hacia atras en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo, asi como en la direccion hacia la pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de flujo y, por consiguiente, esta decalado aguas abajo visto en la direccion de flujo.
  7. 7. - Turbomaquina segun la reivindicacion 6, caracterizada porq ue
    el borde trasero (38) esta decalado aguas abajo directamente en la zona de la pared de delimitacion interior, asi como directamente en la zona de la pared de delimitacion radialmente exterior, de manera que una relacion entre el decalado aguas abajo y la extension axial de la nervadura de soporte es de mas del 1%.
  8. 8. - Turbomaquina segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque
    la o cada una de las nervaduras de soporte (36) en el borde trasero (38) esta contorneada de manera que la misma en un extremo radialmente interior con la pared de delimitacion radialmente interior (42) del canal de flujo y en un extremo radialmente exterior con la pared de delimitacion radialmente exterior (43) del canal de flujo forma respectivamente un angulo de esquina del lado de aspiracion de mas de 80°.
    5 9.- Turbomaquina segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque
    la o cada una de las nervaduras de soporte (36) que desvia el flujo en un borde trasero (38) o borde de salida de flujo esta contorneada de manera que el borde trasero (38) esta inclinado ademas en la direccion circunferencial.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2441918A1 (en) 2010-10-18 2012-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine annular diffuser
DE102011008812A1 (de) 2011-01-19 2012-07-19 Mtu Aero Engines Gmbh Zwischengehäuse
US8845286B2 (en) * 2011-08-05 2014-09-30 Honeywell International Inc. Inter-turbine ducts with guide vanes
EP2559850A1 (en) 2011-08-19 2013-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Exhaust diffuser and method for manufacturing an exhaust diffuser
EP2559851A1 (en) 2011-08-19 2013-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Exhaust diffuser and method for manufacturing an exhaust diffuser
EP2559852A1 (en) 2011-08-19 2013-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Exhaust diffuser and method for manufacturing an exhaust diffuser
EP2568114A1 (de) 2011-09-09 2013-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Profilieren einer Ersatzschaufel als ein Eratzteil für eine Altschaufel für eine Axialströmungsmaschine
FR2989415B1 (fr) * 2012-04-12 2016-02-12 Snecma Aube de turbine axiale
EP2669474B1 (de) * 2012-06-01 2019-08-07 MTU Aero Engines AG Übergangskanal für eine Strömungsmaschine und Strömungsmaschine
US10495106B2 (en) 2014-02-19 2019-12-03 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126837A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175051A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3985226A1 (en) 2014-02-19 2022-04-20 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126454A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175045A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3108116B1 (en) 2014-02-19 2024-01-17 RTX Corporation Gas turbine engine
US10557477B2 (en) 2014-02-19 2020-02-11 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126449A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175056A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3108105B1 (en) 2014-02-19 2021-05-12 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US9599064B2 (en) 2014-02-19 2017-03-21 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US10570915B2 (en) 2014-02-19 2020-02-25 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126453A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US9567858B2 (en) 2014-02-19 2017-02-14 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
EP3108123B1 (en) 2014-02-19 2023-10-04 Raytheon Technologies Corporation Turbofan engine with geared architecture and lpc airfoils
US10385866B2 (en) 2014-02-19 2019-08-20 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US10584715B2 (en) 2014-02-19 2020-03-10 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015175043A2 (en) 2014-02-19 2015-11-19 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126451A1 (en) 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US9140127B2 (en) 2014-02-19 2015-09-22 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
WO2015126941A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
CN104100305B (zh) * 2014-07-22 2016-01-27 哈尔滨工程大学 一种具有正交型可调静叶片的大子午扩张变几何涡轮
DE102014225689A1 (de) 2014-12-12 2016-07-14 MTU Aero Engines AG Strömungsmaschine mit Ringraumerweiterung und Schaufel
US10344602B2 (en) * 2016-04-18 2019-07-09 General Electric Company Gas turbine engine transition duct and turbine center frame
JP6449218B2 (ja) 2016-12-15 2019-01-09 三菱重工航空エンジン株式会社 トランジションダクト、タービン、及びガスタービンエンジン
US10371383B2 (en) * 2017-01-27 2019-08-06 General Electric Company Unitary flow path structure
US10393381B2 (en) * 2017-01-27 2019-08-27 General Electric Company Unitary flow path structure
US10378373B2 (en) 2017-02-23 2019-08-13 General Electric Company Flow path assembly with airfoils inserted through flow path boundary
DE102018208151A1 (de) 2018-05-24 2019-11-28 MTU Aero Engines AG Turbinenzwischengehäuse mit spezifisch ausgebildeter Ringraumkontur
CN111794807B (zh) * 2020-06-24 2022-01-11 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 一种燃驱压缩机组用动力涡轮进口导向器
CN111794808A (zh) * 2020-06-24 2020-10-20 中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 一种燃驱压缩机组用动力涡轮首级大子午扩张导向器机匣
KR102492920B1 (ko) * 2020-10-05 2023-01-31 연세대학교 산학협력단 날개형상 비행체
FR3115560B1 (fr) 2020-10-27 2024-02-09 Office National Detudes Rech Aerospatiales Element de carenage pour entourer un obstacle dans un ecoulement de fluide

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1158813A (en) * 1968-03-08 1969-07-23 Rolls Royce Stator vane for a gas turbine engine
GB2129882B (en) * 1982-11-10 1986-04-16 Rolls Royce Gas turbine stator vane
GB2164098B (en) * 1984-09-07 1988-12-07 Rolls Royce Improvements in or relating to aerofoil section members for turbine engines
DE4228879A1 (de) * 1992-08-29 1994-03-03 Asea Brown Boveri Axialdurchströmte Turbine
JPH0925897A (ja) * 1995-07-11 1997-01-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸流圧縮機の静翼
EP0798447B1 (de) 1996-03-28 2001-09-05 MTU Aero Engines GmbH Schaufelblatt für Strömungsmaschinen
JP3621216B2 (ja) * 1996-12-05 2005-02-16 株式会社東芝 タービンノズル
ITMI991208A1 (it) * 1999-05-31 2000-12-01 Nuovo Pignone Spa Dispositivo per il posizionamento di ugelli di uno stadio statorico eper il raffreddamento di dischi rotorici in turbine a gas
US6312219B1 (en) * 1999-11-05 2001-11-06 General Electric Company Narrow waist vane
GB0003676D0 (en) * 2000-02-17 2000-04-05 Abb Alstom Power Nv Aerofoils
US6508630B2 (en) * 2001-03-30 2003-01-21 General Electric Company Twisted stator vane
US6503054B1 (en) * 2001-07-13 2003-01-07 General Electric Company Second-stage turbine nozzle airfoil
DE10233033A1 (de) * 2002-07-20 2004-01-29 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strömungs-Arbeits-Maschine mit überhöhtem Rotor-Stator-Kontraktionsverhältnis
AU2003242165A1 (en) * 2002-08-14 2004-03-03 Volvo Aero Corporation Method for manufacturing a stator component
DE102004042699A1 (de) * 2004-09-03 2006-03-09 Mtu Aero Engines Gmbh Strömungsstruktur für eine Gasturbine
DE102004054752A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-18 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Schaufel einer Strömungsarbeitsmaschine mit erweiterter Randprofiltiefe
US7594388B2 (en) * 2005-06-06 2009-09-29 General Electric Company Counterrotating turbofan engine
US7686567B2 (en) * 2005-12-16 2010-03-30 United Technologies Corporation Airfoil embodying mixed loading conventions
US8061980B2 (en) * 2008-08-18 2011-11-22 United Technologies Corporation Separation-resistant inlet duct for mid-turbine frames

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008060847B4 (de) 2020-03-19
WO2010063271A2 (de) 2010-06-10
US20110225979A1 (en) 2011-09-22
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US8992172B2 (en) 2015-03-31
EP2356321B1 (de) 2016-10-19
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