JP2002235503A - タービンブレード先端温度を低下させるための方法及び装置 - Google Patents
タービンブレード先端温度を低下させるための方法及び装置Info
- Publication number
- JP2002235503A JP2002235503A JP2002001867A JP2002001867A JP2002235503A JP 2002235503 A JP2002235503 A JP 2002235503A JP 2002001867 A JP2002001867 A JP 2002001867A JP 2002001867 A JP2002001867 A JP 2002001867A JP 2002235503 A JP2002235503 A JP 2002235503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tip
- wall
- airfoil
- rotor blade
- side wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/20—Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/186—Film cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/10—Stators
- F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
- F05D2240/121—Fluid guiding means, e.g. vanes related to the leading edge of a stator vane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/303—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the leading edge of a rotor blade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/70—Shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
促進する先端領域(60)を含むガスタービンエンジン
(10)用のロータブレード(40)を提供する。 【解決手段】 先端領域は、翼形部(42)の先端プレ
ート(54)から半径方向外方に延びている第1先端壁
(62)及び第2先端壁(64)を含む。先端壁は、翼
形部の前縁(48)付近から延びて、翼形部の後縁(5
0)で接続される。切欠き(80)が、翼形部前縁にお
いて第1と第2先端壁の間に形成される。第2先端壁の
少なくとも1部分がへこまされて、先端棚部(90)を
形成する。
Description
ビンエンジンのロータブレードに関し、より具体的に
は、ロータブレード先端温度を低下させるための方法及
び装置に関する。
は、一般的に、前縁及び後縁、正圧側面、並びに負圧側
面を有する翼形部を含む。正圧側面及び負圧側面は、翼
形部前縁及び後縁で接続され、かつ翼形部根元と先端の
間を半径方向スパンで延びる。翼形部先端と固定ステー
タ構成部品との間の燃焼ガスの漏洩を減少させるのを促
進するために、翼形部は、翼形部先端から半径方向外方
に延びる先端領域を含む。
で延びる第1先端壁、及び翼形部前縁からまた延びて翼
形部後縁で第1先端壁に接続する第2先端壁を含む。先
端領域は、ロータブレードがステータ構成部品と擦れ合
う場合に翼形部に対する損傷を防止する。
する燃焼ガスは、ブレード翼形部及び先端領域中に熱を
伝達する。時の経過とともに、より高温での継続運転に
より、翼形部先端領域に熱疲労を生じる可能性がある。
翼形部先端領域の作動温度を低下させるのを促進するた
めに、少なくとも一部の既知のロータブレードは、より
低温の燃焼ガスが先端領域を通って流れることができる
ように先端壁内にスロットを備える。
にするのを促進するために、少なくとも一部の既知のロ
ータブレードは、先端領域に隣接する棚部を含み、先端
領域の作動温度を低下させるのに役立てる。棚部は、翼
形部の正圧側面内に形成され、ロータブレードが回転す
るとき燃焼ガス流れを乱して、それによって冷却空気の
フィルム層が翼形部の正圧側面に対して形成されること
を可能にする。フィルム層は、より高温の燃焼ガスから
翼を隔離する。
ンエンジン用のロータブレードは、タービンエンジンの
空力的効率を犠牲にすることなく、ロータブレードの作
動温度を低下させるのを促進する先端領域を含む。先端
領域は、翼形部先端プレートから半径方向外方に延びる
第1先端壁及び第2先端壁を含む。第1先端壁は、翼形
部の前縁付近から翼形部の後縁まで延びる。第2先端壁
はまた、翼形部前縁付近から延び、翼形部後縁で第1先
端壁と接続し、上端開放の先端空洞を形成する。第2先
端壁の少なくとも1部分がへこまされて先端棚部を形成
する。切欠きが、先端プレートから延び、翼形部前縁に
おいて第1と第2先端壁の間に形成される。切欠きは先
端空洞と流体連通している。
各ロータブレード前縁近くのより高温の燃焼ガスは翼形
部先端領域に移動する。先端壁が翼形部から延びている
ので、ロータブレードと固定構造構成部品との間に狭い
間隙が形成され、そこを通しての燃焼ガスの漏洩を減少
させるのに役立つ。固定構造構成部品とロータブレード
との間に擦れ合いが起こる場合、先端壁が構成部品と接
触し翼形部は完全なままに保たれる。ロータブレードが
回転すると、前縁近くのより低い温度の燃焼ガスが切欠
きを通して流れ、より低温のガス温度を先端空洞中に生
じる。ロータブレードの正圧側面上の燃焼ガスはまた、
先端領域棚部を越えて流れ、冷却空気と混合する。その
結果、切欠き及び棚部は、先端領域内のロータブレード
の作動温度を低下させるのに役立つが、余分の冷却空気
を消費することはなく、従ってタービン効率が向上す
る。
圧縮機14、及び燃焼器16を含むガスタービンエンジ
ン10の概略図である。エンジン10はまた、高圧ター
ビン18、低圧タービン20、及びブースタ22を含
む。ファン組立体12は、ロータディスク26から半径
方向外方に延びるファンブレード24の列を含む。エン
ジン10は、吸気側28および排気側30を有する。
て流れ、加圧された空気が高圧圧縮機14に供給され
る。高度に加圧された空気は、燃焼器16に送られる。
燃焼器16からの空気流(図1には示さず)は、タービ
ン18及び20を駆動し、またタービン20はファン組
立体12を駆動する。
に示す)のようなガスタービンエンジンに用いることが
できるロータブレード40の部分斜視図である。1つの
実施形態において、複数のロータブレード40が、ガス
タービンエンジン10の高圧タービンロータブレード段
(図示せず)を形成する。各ロータブレード40は、中
空の翼形部42と、翼形部42を既知の方法でロータデ
ィスク(図示せず)に取り付けるために用いられる一体
のダブテール(図示せず)を含む。
46を含む。第1側壁44は、凸面形であり、翼形部4
2の負圧側面を形成し、また第2側壁46は、凹面形で
あり、翼形部42の正圧側面を形成する。側壁44及び
46は、翼形部42の前縁48と前縁48から下流に位
置する軸方向に間隔を置いて配置された後縁50とにお
いて結合される。
れ長手方向にすなわち半径方向外方に延びて、ダブテー
ルに隣接して設置された翼根元(図示せず)から内部冷
却チャンバ(図示せず)の半径方向外側の境界を形成す
る先端プレート54までスパンで延びる。冷却チャンバ
は、側壁44と46の間で翼形部42の内側に形成され
る。翼形部42の内部冷却は当業界では周知である。1
つの実施形態において、冷却チャンバは、圧縮機の抽出
空気で冷却される曲がりくねった流路を含む。別の実施
形態において、側壁44及び46は、側壁を貫通して延
びる複数のフィルム冷却孔(図示せず)を含み、冷却チ
ャンバの追加の冷却を促進する。さらに別の実施形態に
おいて、翼形部42は、冷却空気を冷却チャンバから吐
出するのに用いられる複数の後縁孔(図示せず)を含
む。
クイーラ先端として知られていて、翼形部42と一体に
形成された第1先端壁62及び第2先端壁64を含む。
第1先端壁62は、翼形部第1側壁44に沿って翼形部
前縁48付近から翼形部後縁50まで延びる。より具体
的には、第1先端壁62は、先端プレート54から高さ
66だけ外端縁65まで延びる。第1先端壁の高さ66
は、第1先端壁62に沿ってほぼ一定である。
翼形部前縁48付近から延びて、翼形部後縁50で第1
先端壁62に接続する。より具体的には、第2先端壁6
4は、上端開放の先端空洞70が、先端壁62及び6
4、並びに先端プレート54で形成されるように、第1
先端壁62から横方向に間隔を置いて配置される。第2
先端壁64はまた、先端プレート54から外端縁72ま
で高さ74だけ半径方向外方に向かって延びている。例
示的な実施形態において、第2先端壁の高さ74は、第
1先端壁の高さ66と等しい。もしくは、第2先端壁の
高さ74は、第1先端壁の高さ66と等しくない。
1先端壁62と第2先端壁64の間に形成される。より
具体的には、切欠き80は、第1先端壁62と第2先端
壁64の間に延びる幅82を有し、また先端プレート5
4により形成される切欠き80の底部86とそれぞれ第
1及び第2先端壁外端縁65及び72の間で測定される
高さ84を有する。
端プレート54からは延びておらず、代わりにそれぞれ
第1及び第2先端壁外端縁65及び72から先端プレー
ト54に向けて切欠き高さ84より小さい距離(図示せ
ず)だけ延びており、従って、切欠き底部86は、先端
プレート54から或る距離(図示せず)のところにあ
る。さらに別の実施形態において、第2先端壁64は、
翼形部後縁50で第1先端壁62に接続されず、翼形部
後縁50において開口(図示せず)が第1先端壁62と
第2先端壁64の間に形成される。
流体連通しており、より低温の燃焼ガスが低温加熱の目
的のために空洞70に入ることが可能になる。1つの実
施形態において、切欠き80はまた、上端開放の先端空
洞70に入る流れを第2先端壁64に向けて流すのに用
いられる案内壁(図2には示さず)を含む。より具体的
には、案内壁は、切欠き80から翼形部後縁50に向け
て延びている。
形部第2側壁46から凹まされる。より具体的には、第
2先端壁64は、翼形部第2側壁46から第1先端壁6
2の方向にへこまされて、全体的に翼形部前縁48と後
縁50の間で延びる半径方向外方に面する第1先端棚部
90を形成する。より具体的には、棚部90は、前端縁
94及び後端縁96を含む。前端縁94及び後端縁96
はそれぞれ先細になっており、第2側壁46と同一平面
になる。棚部前端縁94は、距離98だけ翼形部前縁4
8の下流に位置し、また棚部後端縁96は、距離100
だけ翼形部後縁50の上流に位置する。
その間にほぼL字形のトラフ102を形成する。例示的
な実施形態においては、先端プレート54は、全体的に
無孔であり、先端棚部90における先端プレート54を
貫通して延びる複数の孔106を含むのみである。孔1
06は、棚部90に沿って軸方向に間隔を置いて配置さ
れ、トラフ102と翼形部の内部冷却チャンバとの間を
流体連通している。1つの実施形態において、先端領域
60及び翼形部42は、断熱コーティングで被覆され
る。
は、通常の固定ステータシュラウド(図示せず)の直近
に配置され、その間に狭い間隙(図示せず)を形成し
て、それを通しての燃焼ガスの漏洩を減少させるのを促
進する。先端壁62及び64は、翼形部42から半径方
向外方に延びている。従って、ロータブレード40とス
テータシュラウドの間に擦り合いが起こる場合、先端壁
62及び64のみがシュラウドに接触し、翼形部42は
完全なままに保たれる。
放物線状の形態を呈するので、タービンブレード先端領
域の前縁48近くの燃焼ガスは、タービンブレード先端
領域の後縁50近くのガスより低温状態にある。より冷
たい燃焼ガスが切欠き80中に流れ込むので、先端領域
60の熱負荷は減少する。より具体的には、切欠き80
中に流れ込む燃焼ガスは、ロータブレード正圧側面46
から先端間隙を通してロータブレード負圧側面44に漏
れるガスに比べて、より高圧かつ低い温度の状態にあ
る。その結果、切欠き80は、先端領域60内の作動温
度を低下させるのに役立つ。
0を越えて流れるとき、トラフ102によりもたらされ
る翼形部正圧側面46中の不連続部分が、燃焼ガスを翼
形部第2側壁46から剥離させるので、その熱伝達の低
下を促進する。その上に、トラフ102は、冷却空気が
蓄積して側壁46に対するフィルムを形成する領域をも
たらす。第1先端棚部孔106は、翼形部内部冷却チャ
ンバから冷却空気を吐出して、先端領域60上にフィル
ム冷却層を形成する。ブレードが回転するために、ブレ
ードのピッチ線(図示せず)近くの前縁48におけるロ
ータブレード40の外側の燃焼ガスは、第2側壁46に
沿って後縁50近くの翼形部先端領域60に向かって半
径方向の流れになって移動するので、前縁先端作動温度
は、後縁先端作動温度より低くなる。第1先端棚部90
は、移動する半径方向の流れの中で後ろ向きの段部とし
て機能して、側壁46に対して蓄積された冷却空気のフ
ィルムを遮蔽する。その結果、棚部90は、フィルムの
冷却効率を向上させ側壁46の作動温度を低下させるの
に役立つ。
に示す)のようなガスタービンエンジンに用いることが
できるロータブレード120の別の実施形態の断面図で
ある。ロータブレード120は、図2に示すロータブレ
ード40とほぼ類似しており、ロータブレード40の構
成部品と同一であるロータブレード120中の構成部品
は、図2で用いた同じ参照符号を用いて図3で特定され
ている。従って、ロータブレード120は、翼形部42
(図2に示す)、それぞれ前縁48と後縁50の間に延
びる側壁44及び46(図2に示す)、並びに切欠き8
0を含む。さらに、ロータブレード120は、第2先端
壁64及び第1先端棚部90を含む。その上に、ロータ
ブレード120は第1先端壁122を含む。切欠き80
は、それぞれ第1先端壁122と第2先端壁64との間
に形成される。
て翼形部前縁48付近から延びて、翼形部後縁50で第
2先端壁64に接続する。より具体的には、第1先端壁
122は、第2先端壁64から横方向に間隔を置いて配
置されて、上端開放の先端空洞70を形成する。第1先
端壁122はまた、先端プレート54から外端縁126
まで半径方向外方に或る高さ(図示せず)だけ延びる。
例示的な実施形態において、第1先端壁の高さは、第2
先端壁の高さ74に等しい。もしくは、第1先端壁の高
さは、第2先端壁の高さ74に等しくない。
から少なくとも部分的に凹まされる。より具体的には、
第1先端壁122は、翼形部第1側壁44から第2先端
壁64の方向にへこまされて、全体的に翼形部前縁48
と後縁50の間で延びる半径方向外方に面する第2先端
棚部130を形成する。より具体的には、棚部130
は、前端縁134及び後端縁136を含む。前端縁13
4及び後端縁136は、それぞれ先細になっており、第
1側壁44と同じ平面になる。棚部前端縁134は、距
離138だけ翼形部前縁48の下流に位置し、また棚部
後端縁136は、距離140だけ翼形部後縁50の上流
に位置する。
部130は、その間にほぼL字形のトラフ144を形成
する。例示的な実施形態においては、先端プレート54
は、全体的に無孔であり、第1先端棚部90における先
端プレート54を貫通して延びる複数の孔106を、ま
た第2先端棚部130における先端プレート54を貫通
して延びる複数の孔146を含む。孔146は、第2先
端棚部130に沿って軸方向に間隔を置いて配置され、
トラフ144と翼形部内部冷却チャンバの間を流体連通
している。1つの実施形態において、先端領域60及び
翼形部42は、断熱コーティングで被覆される。
4は、通常の固定ステータシュラウド(図示せず)の直
近に配置され、その間に狭い間隙(図示せず)を形成し
て、それを通しての燃焼ガスの漏洩を減少させるのを促
進する。先端壁122は、上述の先端壁62と同様に機
能し、翼形部42から半径方向外方に延びる。従って、
ロータブレード40とステータシュラウドの間に擦り合
いが起こる場合、先端壁122及び64のみがシュラウ
ドと接触し、翼形部42は完全なままに保たれる。
焼ガスが翼形部先端棚部90及び130を越えて流れる
とき、トラフ102及び144によりそれぞれもたらさ
れる翼形部正圧側面46及び翼形部負圧側面44それぞ
れの不連続部分が、燃焼ガスを翼形部側壁46及び44
それぞれから剥離させるので、その熱伝達の低下を促進
する。トラフ144は、トラフ102と同様に機能し
て、フィルム冷却循環を促進する。
に示す)のようなガスタービンエンジンに用いることが
できるロータブレード200の別の実施形態の部分斜視
図である。ロータブレード200は、図2に示すロータ
ブレード40とほぼ類似しており、ロータブレード40
の構成部品と同一であるロータブレード200中の構成
部品は、図2で用いた同じ参照符号を用いて図4で特定
されている。従って、ロータブレード200は、翼形部
42、それぞれ前縁48と後縁50の間に延びる側壁4
4及び46、並びに切欠き80を含む。さらに、ロータ
ブレード200は、第1先端壁62、切欠き80、及び
第2先端壁202を含む。切欠き80は、それぞれ第1
先端壁62と第2先端壁202の間に形成される。
に沿って翼形部前縁48付近から翼形部後縁50まで延
びる。より具体的には、第2先端壁202は、先端プレ
ート54から外端縁204まで或る高さ(図示せず)だ
け延びる。第2先端壁の高さは、第2先端壁202に沿
ってほぼ一定である。第2先端壁202は、第1先端壁
62から横方向に間隔を置いて配置されて、上端開放の
先端空洞70を形成する。例示的な実施形態において、
第2先端壁の高さは、第1先端壁の高さ66に等しい。
もしくは、第2先端壁の高さは、第1先端壁の高さ66
に等しくしない。
後縁に向けて延びる案内壁210を含む。より具体的に
は、案内壁210は、第1先端壁62から湾曲して延び
て切欠き80のための湾曲した入口212を形成する。
案内壁210は、上端開放の先端空洞70に入る空気流
を第1先端壁62に向けて流すように選ばれた長さ21
4を有する。
くかつ非常に信頼性がある。ロータブレードは、第1及
び第2先端壁の前縁の間に形成された前縁切欠きを含
む。先端壁は、ロータブレードの後縁で接続されて先端
空洞を形成する。例示的な実施形態において、先端壁の
1つは、へこまされて先端棚部を形成する。運転中に、
ロータブレードが回転すると、先端壁は、ロータブレー
ドが固定構造部材と擦り合うのを防止する。燃焼ガスが
ロータブレードを越えて流れるとき、ロータブレード切
欠きは、冷却空気の所要量を増大させたり、ロータブレ
ードの空力的効率を犠牲にしたりすることなく、先端空
洞の加熱を低減するのに役立つ。さらに、先端棚部は、
翼形部を越えて流れる燃焼ガスを乱し、冷却層が棚部に
対して形成されるのを促進する。その結果、ロータブレ
ード内部のより低温の作動温度により、対費用効果が良
くかつ信頼性のある方法でロータブレードの有効寿命を
延ばすことができる。
説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及
び技術的範囲内の変形形態で実施可能であることは当業
者には明らかであろう。
とができるロータブレードの部分斜視図。
断面図。
とができるロータブレードのさらに別の実施形態の部分
斜視図。
Claims (20)
- 【請求項1】 ロータブレードの先端部分(60)の作
動温度を低下させるのを促進するようにガスタービンエ
ンジン(10)用のロータブレード(40)を製作する
方法であって、該ロータブレードは、前縁(48)、後
縁(50)、第1側壁(44)、及び第2側壁(46)
を含んでおり、前記第1及び第2側壁は、軸方向に前記
前縁及び後縁で接続され、かつロータブレード根元とロ
ータブレード先端プレート(54)の間を半径方向に延
びており、該方法は、 前記第1側壁に沿って前記ロータブレード先端プレート
から第1先端壁(62)を延ばす段階と、 第2先端壁(64)が前記ロータブレード後縁で前記第
1先端壁に接続し、また切欠き(80)が前記ロータブ
レード前縁に沿って前記第1と第2先端壁の間に形成さ
れるように、前記第2側壁に沿って前記ロータブレード
先端プレートから第2先端壁を延ばす段階と、を含むこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記切欠きに入る流れが案内壁(21
0)により前記第1側壁(44)に向けて導かれるよう
に、前記ロータブレード切欠き(80)から後方に前記
ロータブレード後縁(50)に向けて案内壁を延ばす段
階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 前記第2先端壁(64)を延ばす前記段
階は、第1先端棚部(90)が形成されるように、前記
ロータブレード第2側壁(46)に対して前記第2先端
壁の少なくとも1部分を凹ませる段階をさらに含むこと
を特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 第1先端壁(122)を延ばす前記段階
は、第2先端棚部(130)が形成されるように、前記
ロータブレード第1側壁(44)に対して前記第1先端
壁の少なくとも1部分を凹ませる段階をさらに含むこと
を特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 第2先端壁(64)を延ばす前記段階
は、前記先端プレート(54)から延びる切欠き(8
0)が、前記第1先端壁(62)と前記第2先端壁の間
に形成されるように、前記第2先端壁を位置決めする段
階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項6】 ガスタービンエンジン(10)用の翼形
部(42)であって、 前縁(48)と、 後縁(50)と、 先端プレート(54)と、 翼形部根元と前記先端プレートの間の半径方向スパンで
延びる第1側壁(44)と、 前記前縁と前記後縁で前記第1側壁に接続し、かつ前記
翼形部根元と前記先端プレートの間の半径方向スパンで
延びる第2側壁(46)と、 前記第1側壁に沿って前記先端プレートから半径方向外
方に延びる第1先端壁(62)と、 前記第2側壁に沿って前記先端プレートから半径方向外
方に延び、かつ前記後縁で前記第1先端壁に接続する第
2先端壁(64)と、 前記翼形部前縁に沿って前記第1先端壁と前記第2先端
壁の間に延びる切欠き(80)と、を含むことを特徴と
する翼形部(42)。 - 【請求項7】 前記切欠き(80)は、該切欠きから前
記翼形部後縁(50)に向けて延びる案内壁(210)
を含むことを特徴とする、請求項6に記載の翼形部(4
2)。 - 【請求項8】 前記案内壁(210)は、前記切欠き
(80)に入る流れを前記第1先端壁(62)に向けて
流す形状にされていることを特徴とする、請求項7に記
載の翼形部(42)。 - 【請求項9】 前記第2先端壁(64)は、前記第2側
壁(46)から少なくとも部分的に内方にへこまされ
て、第1先端棚部(90)を形成していることを特徴と
する、請求項6に記載の翼形部(42)。 - 【請求項10】 前記第1先端壁(122)は、前記第
1側壁(44)から少なくとも部分的に内方にへこまさ
れて、第2先端棚部(130)を形成していることを特
徴とする、請求項9に記載の翼形部(42)。 - 【請求項11】 前記第1先端壁(62)及び前記第2
先端壁(64)は、高さがほぼ等しいことを特徴とす
る、請求項6に記載の翼形部(42)。 - 【請求項12】 前記第1先端壁(62)は、前記先端
プレート(54)から第1の距離(98)だけ延び、前
記第2先端壁(64)は、前記先端プレートから第2の
距離(74)だけ延びていることを特徴とする、請求項
6に記載の翼形部(42)。 - 【請求項13】 前記切欠き(80)は、前記先端プレ
ート(54)から前記第1の距離(66)または前記第
2の距離(74)のうちの少なくとも1つだけ延びてい
ることを特徴とする、請求項12に記載の翼形部(4
2)。 - 【請求項14】 複数のロータブレード(40、12
0、200)を含むガスタービンエンジン(10)であ
って、前記ロータブレードの各々は、前縁(48)、後
縁(50)、第1側壁(44)、第2側壁(46)、第
1先端壁(62)、第2先端壁(64)、及び切欠き
(80)を含む翼形部(42)を含んでおり、前記翼形
部第1及び第2側壁は、軸方向に前記前縁及び後縁で接
続され、かつ翼根元から前記先端プレート(54)まで
半径方向に延びており、前記第1先端壁は、前記第1側
壁に沿って前記先端プレートから半径方向外方に延びて
おり、前記第2先端壁は、前記第2側壁に沿って前記先
端プレートから半径方向外方に延びており、前記切欠き
は、前記第1先端壁と前記第2先端壁の間で前記翼形部
前縁に沿って前記先端プレートから延びていることを特
徴とするガスタービンエンジン(10)。 - 【請求項15】 前記ロータブレード翼形部第1側壁
(44)は凸面形であり、前記ロータブレード翼形部第
2側壁(46)は凹面形であることを特徴とする、請求
項14に記載のガスタービンエンジン(10)。 - 【請求項16】 前記ロータブレード翼形部切欠き(8
0)は、該切欠きから前記ロータブレード後縁(50)
に向けて延びる案内壁(210)を含み、該案内壁は、
前記切欠きに入る流れを前記第1先端壁(62)に向け
て流す形状にされていることを特徴とする、請求項15
に記載のガスタービンエンジン(10)。 - 【請求項17】 前記ロータブレード第2先端壁(6
4)は、前記ロータブレード第2側壁(46)に対して
少なくとも部分的に内方にへこまされて、第1先端棚部
(90)を形成していることを特徴とする、請求項15
に記載のガスタービンエンジン(10)。 - 【請求項18】 前記ロータブレード第1先端壁(12
2)は、前記ロータブレード第1側壁(44)に対して
少なくとも部分的に内方にへこまされて、第2先端棚部
(130)を形成していることを特徴とする、請求項1
7に記載のガスタービンエンジン(10)。 - 【請求項19】 前記ロータブレード切欠き(80)
は、前記ロータブレード先端プレート(54)から半径
方向外方に延びていることを特徴とする、ガスタービン
エンジン(10)。 - 【請求項20】 前記ロータブレード第1先端壁(6
2)及び前記ロータブレード第2先端壁(64)は、ほ
ぼ等しい高さを有することを特徴とする、ガスタービン
エンジン(10)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/756,902 US6422821B1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Method and apparatus for reducing turbine blade tip temperatures |
US09/756902 | 2001-01-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002235503A true JP2002235503A (ja) | 2002-08-23 |
JP2002235503A5 JP2002235503A5 (ja) | 2005-05-26 |
JP4108336B2 JP4108336B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=25045543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002001867A Expired - Fee Related JP4108336B2 (ja) | 2001-01-09 | 2002-01-09 | タービンブレード先端温度を低下させるための方法及び装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6422821B1 (ja) |
EP (1) | EP1221537B1 (ja) |
JP (1) | JP4108336B2 (ja) |
CN (1) | CN1328478C (ja) |
AT (1) | ATE329137T1 (ja) |
CA (1) | CA2366692C (ja) |
DE (1) | DE60211963T2 (ja) |
MX (1) | MXPA02000335A (ja) |
MY (1) | MY127558A (ja) |
SG (1) | SG96674A1 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011513638A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | スネクマ | 端部の冷却を備えているタービン翼ならびに関連のタービンおよびターボエンジン |
JP2011196384A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | General Electric Co <Ge> | 翼形冷却装置 |
JP2014092153A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | General Electric Co <Ge> | 先端棚部にディフューザ形冷却孔を持つタービン羽根先端 |
JP2015525853A (ja) * | 2012-08-09 | 2015-09-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービン翼 |
JP2018155182A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼、及びガスタービン |
CN109312659A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-02-05 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 涡轮增压器、涡轮增压器的喷嘴叶片以及涡轮机 |
WO2022235076A1 (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-10 | 국방과학연구소 | 선반 스퀼러 팁을 갖는 가스터빈 블레이드 |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6554575B2 (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-29 | General Electric Company | Ramped tip shelf blade |
JP3836050B2 (ja) * | 2002-06-07 | 2006-10-18 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼 |
US6991430B2 (en) * | 2003-04-07 | 2006-01-31 | General Electric Company | Turbine blade with recessed squealer tip and shelf |
US7217092B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-05-15 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing turbine blade temperatures |
US7270514B2 (en) * | 2004-10-21 | 2007-09-18 | General Electric Company | Turbine blade tip squealer and rebuild method |
GB0513187D0 (en) * | 2005-06-29 | 2005-08-03 | Rolls Royce Plc | A blade and a rotor arrangement |
US7281894B2 (en) | 2005-09-09 | 2007-10-16 | General Electric Company | Turbine airfoil curved squealer tip with tip shelf |
US8425183B2 (en) * | 2006-11-20 | 2013-04-23 | General Electric Company | Triforial tip cavity airfoil |
JP4830812B2 (ja) | 2006-11-24 | 2011-12-07 | 株式会社Ihi | 圧縮機動翼 |
US7857587B2 (en) * | 2006-11-30 | 2010-12-28 | General Electric Company | Turbine blades and turbine blade cooling systems and methods |
JP5029957B2 (ja) * | 2007-11-01 | 2012-09-19 | 株式会社Ihi | スキーラ付きタービン動翼 |
US8206108B2 (en) * | 2007-12-10 | 2012-06-26 | Honeywell International Inc. | Turbine blades and methods of manufacturing |
US8092178B2 (en) * | 2008-11-28 | 2012-01-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine blade for a gas turbine engine |
US8092179B2 (en) * | 2009-03-12 | 2012-01-10 | United Technologies Corporation | Blade tip cooling groove |
US8777567B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-07-15 | Honeywell International Inc. | Turbine blades, turbine assemblies, and methods of manufacturing turbine blades |
US8801377B1 (en) * | 2011-08-25 | 2014-08-12 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine blade with tip cooling and sealing |
KR101324249B1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-11-01 | 삼성테크윈 주식회사 | 스퀼러 팁이 형성된 블레이드를 구비한 터빈 임펠러 |
CN102678189A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-09-19 | 河南科技大学 | 一种具有叶顶防泄漏结构的涡轮冷却叶片 |
US9284845B2 (en) * | 2012-04-05 | 2016-03-15 | United Technologies Corporation | Turbine airfoil tip shelf and squealer pocket cooling |
US9228442B2 (en) * | 2012-04-05 | 2016-01-05 | United Technologies Corporation | Turbine airfoil tip shelf and squealer pocket cooling |
US9004861B2 (en) * | 2012-05-10 | 2015-04-14 | United Technologies Corporation | Blade tip having a recessed area |
US9951629B2 (en) * | 2012-07-03 | 2018-04-24 | United Technologies Corporation | Tip leakage flow directionality control |
US9777582B2 (en) | 2012-07-03 | 2017-10-03 | United Technologies Corporation | Tip leakage flow directionality control |
US9957817B2 (en) * | 2012-07-03 | 2018-05-01 | United Technologies Corporation | Tip leakage flow directionality control |
US20140044556A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | General Electric Company | Last stage blade including a plurality of leading edge indentations |
DE102012021400A1 (de) * | 2012-10-31 | 2014-04-30 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Turbinenrotorschaufel einer Gasturbine |
EP2725194B1 (de) | 2012-10-26 | 2020-02-19 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Turbinenrotorschaufel einer Gasturbine |
CN103883361B (zh) * | 2012-12-20 | 2016-05-04 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 涡轮叶片 |
US9453419B2 (en) * | 2012-12-28 | 2016-09-27 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine turbine blade tip cooling |
US8920124B2 (en) | 2013-02-14 | 2014-12-30 | Siemens Energy, Inc. | Turbine blade with contoured chamfered squealer tip |
US9856739B2 (en) | 2013-09-18 | 2018-01-02 | Honeywell International Inc. | Turbine blades with tip portions having converging cooling holes |
US9618002B1 (en) * | 2013-09-27 | 2017-04-11 | University Of South Florida | Mini notched turbine generator |
US9816389B2 (en) | 2013-10-16 | 2017-11-14 | Honeywell International Inc. | Turbine rotor blades with tip portion parapet wall cavities |
US9879544B2 (en) | 2013-10-16 | 2018-01-30 | Honeywell International Inc. | Turbine rotor blades with improved tip portion cooling holes |
DE102013224998A1 (de) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Turbinenrotorschaufel einer Gasturbine und Verfahren zur Kühlung einer Schaufelspitze einer Turbinenrotorschaufel einer Gasturbine |
US20150300180A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-22 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine turbine blade tip with coated recess |
FR3027951B1 (fr) * | 2014-11-04 | 2019-12-13 | Safran Aircraft Engines | Baignoire de sommet d'aubes d'une turbine de turbomachine |
US10107108B2 (en) | 2015-04-29 | 2018-10-23 | General Electric Company | Rotor blade having a flared tip |
US10184342B2 (en) | 2016-04-14 | 2019-01-22 | General Electric Company | System for cooling seal rails of tip shroud of turbine blade |
EP3444437A1 (en) * | 2017-08-16 | 2019-02-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade and corresponding servicing method |
US10787932B2 (en) | 2018-07-13 | 2020-09-29 | Honeywell International Inc. | Turbine blade with dust tolerant cooling system |
CN113944515B (zh) * | 2021-10-20 | 2023-05-05 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 前缘劈缝冷却的涡轮叶片 |
CN113914938B (zh) * | 2021-12-10 | 2022-02-22 | 中国航发燃气轮机有限公司 | 一种燃气轮机透平气冷叶片 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4424001A (en) * | 1981-12-04 | 1984-01-03 | Westinghouse Electric Corp. | Tip structure for cooled turbine rotor blade |
US5261789A (en) | 1992-08-25 | 1993-11-16 | General Electric Company | Tip cooled blade |
JPH06264703A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-09-20 | Taiyo Kogyo Kk | タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法 |
US5503527A (en) | 1994-12-19 | 1996-04-02 | General Electric Company | Turbine blade having tip slot |
US6190129B1 (en) * | 1998-12-21 | 2001-02-20 | General Electric Company | Tapered tip-rib turbine blade |
US6059530A (en) * | 1998-12-21 | 2000-05-09 | General Electric Company | Twin rib turbine blade |
US6164914A (en) * | 1999-08-23 | 2000-12-26 | General Electric Company | Cool tip blade |
-
2001
- 2001-01-09 US US09/756,902 patent/US6422821B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-02 SG SG200200015A patent/SG96674A1/en unknown
- 2002-01-03 CA CA002366692A patent/CA2366692C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-04 MY MYPI20020032A patent/MY127558A/en unknown
- 2002-01-09 EP EP02250143A patent/EP1221537B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-09 CN CNB021015368A patent/CN1328478C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-09 AT AT02250143T patent/ATE329137T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-01-09 MX MXPA02000335A patent/MXPA02000335A/es active IP Right Grant
- 2002-01-09 DE DE60211963T patent/DE60211963T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-09 JP JP2002001867A patent/JP4108336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011513638A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | スネクマ | 端部の冷却を備えているタービン翼ならびに関連のタービンおよびターボエンジン |
US8672629B2 (en) | 2008-03-05 | 2014-03-18 | Snecma | Cooling of the tip of a blade |
JP2011196384A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | General Electric Co <Ge> | 翼形冷却装置 |
JP2015525853A (ja) * | 2012-08-09 | 2015-09-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービン翼 |
JP2014092153A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | General Electric Co <Ge> | 先端棚部にディフューザ形冷却孔を持つタービン羽根先端 |
CN109312659A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-02-05 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 涡轮增压器、涡轮增压器的喷嘴叶片以及涡轮机 |
JP2018155182A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼、及びガスタービン |
WO2022235076A1 (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-10 | 국방과학연구소 | 선반 스퀼러 팁을 갖는 가스터빈 블레이드 |
KR20220150657A (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-11 | 국방과학연구소 | 선반 스퀼러 팁을 갖는 가스터빈 블레이드 |
KR102590947B1 (ko) * | 2021-05-04 | 2023-10-19 | 국방과학연구소 | 선반 스퀼러 팁을 갖는 가스터빈 블레이드 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1221537A2 (en) | 2002-07-10 |
EP1221537A3 (en) | 2004-01-02 |
CA2366692A1 (en) | 2002-07-09 |
CN1328478C (zh) | 2007-07-25 |
CA2366692C (en) | 2008-10-07 |
MY127558A (en) | 2006-12-29 |
MXPA02000335A (es) | 2004-05-21 |
ATE329137T1 (de) | 2006-06-15 |
US20020090301A1 (en) | 2002-07-11 |
US6422821B1 (en) | 2002-07-23 |
CN1364975A (zh) | 2002-08-21 |
JP4108336B2 (ja) | 2008-06-25 |
DE60211963D1 (de) | 2006-07-20 |
DE60211963T2 (de) | 2007-01-25 |
EP1221537B1 (en) | 2006-06-07 |
SG96674A1 (en) | 2003-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002235503A (ja) | タービンブレード先端温度を低下させるための方法及び装置 | |
JP4450570B2 (ja) | タービンブレード先端領域の温度を低下させる方法及び装置 | |
JP4128366B2 (ja) | タービンブレード先端域の温度を低下させるための方法、翼形部およびタービンエンジン | |
JP3844324B2 (ja) | ガスタービンエンジンタービンブレード用スクイーラ及びガスタービンエンジンタービンブレード | |
JP4716375B2 (ja) | 鈍頭翼端タービンブレード | |
JP4108427B2 (ja) | 傾斜した先端棚付きブレード | |
JP4801513B2 (ja) | ターボ機械の可動な翼のための冷却回路 | |
US5927946A (en) | Turbine blade having recuperative trailing edge tip cooling | |
US6099252A (en) | Axial serpentine cooled airfoil | |
US6790005B2 (en) | Compound tip notched blade | |
US7147432B2 (en) | Turbine shroud asymmetrical cooling elements | |
EP0716217B1 (en) | Trailing edge ejection slots for film cooled turbine blade | |
US6491496B2 (en) | Turbine airfoil with metering plates for refresher holes | |
US5261789A (en) | Tip cooled blade | |
JP6085666B2 (ja) | タービンエアフォイル後縁冷却スロット | |
JP4152184B2 (ja) | 下降段を有するタービンのプラットフォーム | |
JP2000297603A (ja) | ツインリブタービン動翼 | |
JP2000291404A (ja) | テーパ付先端リブを備えたタービン羽根 | |
EP1273758A2 (en) | System and method for airfoil film cooling | |
CA2726773C (en) | Windward cooled turbine nozzle | |
JP2005076636A (ja) | ガスタービンエンジンのロータ組立体を冷却するための方法及び装置 | |
JP2000161004A (ja) | エ―ロフォイルの前縁隔離冷却 | |
EP1361337B1 (en) | Turbine airfoil cooling configuration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040721 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070327 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070622 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080402 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |