JP2010236487A - Turbine blade - Google Patents

Turbine blade Download PDF

Info

Publication number
JP2010236487A
JP2010236487A JP2009087509A JP2009087509A JP2010236487A JP 2010236487 A JP2010236487 A JP 2010236487A JP 2009087509 A JP2009087509 A JP 2009087509A JP 2009087509 A JP2009087509 A JP 2009087509A JP 2010236487 A JP2010236487 A JP 2010236487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling passage
turbine blade
partition wall
cooling
turbine
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
Application number
JP2009087509A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5357601B2 (en
Inventor
Takeshi Kitamura
剛 北村
Daigo Fujimura
大悟 藤村
Satoru Haneda
哲 羽田
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2009087509A priority Critical patent/JP5357601B2/en
Publication of JP2010236487A publication Critical patent/JP2010236487A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5357601B2 publication Critical patent/JP5357601B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce peeling and pressure loss in a U-turn part of a serpentine flow passage and to improve cooling performance. <P>SOLUTION: This turbine blade includes a semi-circular part 35 at a tip end of a partitioning wall 32 partitioning a cooling passage 6a positioned further upstream of the U-turn part 17 of the serpentine flow passage and a cooling passage 6b positioned downstream and projecting toward the U-turn part 17, and an expansion part 34 projecting toward the inside of the cooling passage 6b positioned downstream and having a linear part 36 for gradually increasing a flow passage cross sectional area and the flow passage width of the cooling passage 6b positioned downstream. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスタービンに関し、より詳しくは、ガスタービンのタービン用翼(動翼・静翼)に関するものである。   The present invention relates to a gas turbine, and more particularly to a turbine blade (moving blade / static blade) of a gas turbine.

ガスタービンのタービン用翼としては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。   As a turbine blade of a gas turbine, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.

特開2001−271603号公報JP 2001-271603 A

上記特許文献1に開示されたタービン用翼の冷却通路には、冷却性能を向上させるという観点から、サーペンタイン流路が採用されている。
しかしながら、サーペンタイン流路のUターン部(反転部)では、上流側の冷却通路と下流側の冷却通路とを仕切る隔壁の先端部における下流側の冷却通路を形成する面の近傍、および、Uターン部の隅部(角部)に流体(冷却媒体)の剥離が生じ、圧力損失が増大するとともに、冷却性能が低下してしまうといった問題点があった。
A serpentine flow path is employed in the cooling passage of the turbine blade disclosed in Patent Document 1 from the viewpoint of improving the cooling performance.
However, in the U-turn part (reversal part) of the serpentine flow path, the vicinity of the surface forming the downstream cooling passage at the tip of the partition wall that partitions the upstream cooling passage and the downstream cooling passage, and the U-turn The fluid (cooling medium) is peeled off at the corners (corner portions), increasing the pressure loss and reducing the cooling performance.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるタービン用翼を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a turbine blade that can reduce peeling and pressure loss in a U-turn portion of a serpentine flow path and can improve cooling performance. Objective.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備えている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root portion to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A bulging portion having a flow passage cross-sectional area of the cooling passage located on the downstream side and a linear portion that gradually increases the flow passage width is provided.

本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。   According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.

上記タービン用翼において、前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度から10度までの範囲内に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1から3までの範囲内に設定されているとさらに好適である。
また、上記タービン用翼において、前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が10度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1に設定されているとさらに好適である。
さらに、上記タービン用翼において、前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が2から3までの範囲内に設定されているとさらに好適である。
In the turbine blade, an angle formed between a surface of the partition wall that forms a cooling passage located downstream of the straight portion and a surface of the straight portion is set within a range of 5 degrees to 10 degrees. It is more preferable that the value obtained by dividing the radius of the semicircular portion by the thickness of the portion of the partition wall not including the bulging portion is set within a range of 1 to 3.
Further, in the turbine blade, an angle formed between a surface of the partition wall forming a cooling passage located downstream of the straight portion and a surface of the straight portion is set to 10 degrees, and the semicircular portion It is more preferable that the value obtained by dividing the radius by the plate thickness of the portion not including the bulging portion of the partition wall is set to 1.
Further, in the turbine blade, an angle formed between a surface of the partition wall forming a cooling passage located downstream of the straight portion and a surface of the straight portion is set to 5 degrees, and the semicircular portion It is more preferable that the value obtained by dividing the radius by the thickness of the portion of the partition wall not including the bulging portion is set within a range of 2 to 3.

このようなタービン用翼によれば、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to such a turbine blade, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.

上記タービン用翼において、前記直線部の背側に位置して、前記隔壁の、前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に、断面視円弧状の凹みが設けられているとさらに好適である。   In the turbine blade, it is more preferable that a concave portion having an arc shape in a sectional view is provided on a surface of the partition wall, which is located on the back side of the straight portion and forms a cooling passage located on the upstream side. is there.

このようなタービン用翼によれば、膨出部を設けたことによる隔壁の肉厚の増加を最小限にすることができるので、膨出部の熱容量を小さくでき、膨出部を設けたことによるホットスポットの発生を低減させることができる。また、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to such a turbine blade, since the increase in the wall thickness of the partition wall due to the provision of the bulging portion can be minimized, the heat capacity of the bulging portion can be reduced, and the bulging portion is provided. The generation of hot spots due to can be reduced. In addition, the necessity of increasing the amount of the cooling medium for cooling the hot spot is reduced, and the cooling performance can be further improved.

上記タービン用翼において、前記隔壁を貫通して前記上流側に位置する冷却通路と前記下流側に位置する冷却通路とを連通し、前記隔壁の前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に第1の開口を有し、前記直線部の表面に第2の開口を有する第1の連通路を少なくとも一つ以上備え、前記第1の開口が前記第2の開口よりも翼先端の近くに位置しているとさらに好適である。   In the turbine blade, the cooling passage located on the upstream side and the cooling passage located on the downstream side through the partition wall are communicated with each other to form a cooling passage located on the upstream side of the partition wall. At least one first communication path having a first opening and having a second opening on a surface of the linear portion, wherein the first opening is closer to the blade tip than the second opening; It is more preferable that it is located.

このようなタービン用翼によれば、第1の連通路の一端に位置する第1の開口が、第1の連通路の他端に位置する第2の開口よりも翼先端に近いので、動翼が回転することによってはたらく翼根部から翼先端方向への遠心力により生じるポンピング効果によって、下流側に位置する冷却通路を形成し第2の開口を有する直線部の表面に沿って流れる冷却媒体の一部が第1の連通路を介して、すなわち、第2の開口から第1の連通路に流入して第1の連通路を通った後、第1の開口から流出して、上流側に位置する冷却通路内に導かれ(吸い出され)ることになるので、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to such a turbine blade, the first opening located at one end of the first communication path is closer to the blade tip than the second opening located at the other end of the first communication path. The cooling effect of the cooling medium flowing along the surface of the straight portion having the second opening is formed by the pumping effect generated by the centrifugal force from the blade root to the blade tip direction, which is caused by the rotation of the blade. A part flows through the first communication path, that is, from the second opening to the first communication path, passes through the first communication path, and then flows out from the first opening to the upstream side. Since it is guided (sucked out) into the cooling passage located, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.

上記タービン用翼において、前記半円部および前記直線部の表面に、ディンプルが少なくとも一つ以上設けられているとさらに好適である。   In the turbine blade, it is more preferable that at least one dimple is provided on the surface of the semicircular portion and the straight portion.

このようなタービン用翼によれば、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to such a turbine blade, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.

上記タービン用翼において、前記サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブの先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路が少なくとも一つ以上設けられているとさらに好適である。   In the turbine blade, two or more serpentine flow paths are provided, and one serpentine flow path and the other serpentine flow path are provided at a tip portion of a rib partitioning one serpentine flow path and the other serpentine flow path adjacent to each other. It is more preferable that at least one second communication path that communicates with each other is provided.

このようなタービン用翼によれば、リブの先端部、すなわち、Uターン部の隅部(角部)に、一方のサーペンタイン流路から他方のサーペンタイン流路へ、または他方のサーペンタイン流路から一方のサーペンタイン流路への冷却媒体の流れが第2の連通路を介して形成されることになるので、Uターン部の隅部におけるホットスポットの発生を低減させることができると共に、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。また、Uターン部の隅部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to such a turbine blade, at one end of the rib, that is, at a corner (corner) of the U-turn portion, from one serpentine channel to the other serpentine channel or from the other serpentine channel. Since the flow of the cooling medium to the serpentine flow path is formed through the second communication path, the generation of hot spots at the corners of the U-turn portion can be reduced and the hot spots can be cooled. Therefore, the necessity for increasing the amount of the cooling medium is reduced, and the cooling performance can be further improved. Further, peeling and pressure loss at the corners of the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.

本発明に係るガスタービンは、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるタービン用翼を具備している。   The gas turbine according to the present invention includes turbine blades that can reduce separation and pressure loss in the U-turn portion of the serpentine flow path and can improve cooling performance.

本発明に係るガスタービンによれば、タービン用翼における冷却性能の向上により、冷却通路に流入する冷却空気量を減少させることができ、ガスタービンの性能を向上させることができる。
また、タービン用翼の内部を通過してタービン用翼を冷却した冷却媒体(蒸気等)を回収するタイプのガスタービンでは、タービン用翼における圧力損失が低減することにより、コンバインド・サイクル効率が向上することになる。
According to the gas turbine of the present invention, the amount of cooling air flowing into the cooling passage can be reduced by improving the cooling performance of the turbine blades, and the performance of the gas turbine can be improved.
In addition, in the type of gas turbine that collects the cooling medium (steam, etc.) that has passed through the turbine blades and cooled the turbine blades, the combined cycle efficiency is improved by reducing the pressure loss in the turbine blades. Will do.

本発明に係るタービン用翼によれば、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるという効果を奏する。   According to the turbine blade according to the present invention, it is possible to reduce peeling and pressure loss in the U-turn portion of the serpentine flow path, and it is possible to improve the cooling performance.

本発明の第1実施形態に係るタービン用翼の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the blade for turbines concerning 1st Embodiment of this invention. 図1の要部を拡大した図である。It is the figure which expanded the principal part of FIG. 図1の要部を拡大した図であって、図2と同様の図である。It is the figure which expanded the principal part of FIG. 1, Comprising: It is a figure similar to FIG. 本発明の第1実施形態に係るタービン用翼を用いて行った実験の結果を示す図表である。It is a graph which shows the result of the experiment conducted using the turbine blade | wing which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。It is the figure which expanded the principal part of the blade for turbines concerning 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG. 2 and FIG. 本発明の第3実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。It is the figure which expanded the principal part of the blade for turbines concerning 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG. 2 and FIG. 本発明の第4実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。It is the figure which expanded the principal part of the blade for turbines concerning 4th Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG. 2 and FIG. 本発明の第5実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。It is the figure which expanded the principal part of the blade for turbines concerning 5th Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG. 2 and FIG.

以下、本発明に係るタービン用翼の第1実施形態について、図1から図4を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係るタービン用翼の縦断面図、図2は図1の要部を拡大した図、図3は図1の要部を拡大した図であって、図2と同様の図、図4は本実施形態に係るタービン用翼を用いて行った実験の結果を示す図表である。
Hereinafter, a first embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
1 is a longitudinal sectional view of a turbine blade according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 4 and FIG. 4 are tables showing the results of experiments conducted using the turbine blades according to the present embodiment.

本実施形態に係るタービン用翼1は、例えば、燃焼用空気を圧縮する圧縮部(図示せず)と、この圧縮部から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させる燃焼部(図示せず)と、この燃焼部の下流側に位置し、燃焼部を出た燃焼ガスにより駆動されるタービン部(図示せず)とを主たる要素として構成されたガスタービンの、タービン部における動翼(例えば、1段動翼)に適用され得るものである。   The turbine blade 1 according to the present embodiment includes, for example, a compression section (not shown) that compresses combustion air, and injects and burns fuel into high-pressure air sent from the compression section to perform high-temperature combustion. A gas composed mainly of a combustion section (not shown) that generates gas and a turbine section (not shown) that is located on the downstream side of the combustion section and is driven by the combustion gas exiting the combustion section The turbine can be applied to a moving blade (for example, a one-stage moving blade) in a turbine section.

図1において、符号2は翼根部、3はプラットフォームである。タービン用翼1の内部には、冷却通路4a、および、冷却通路5a,5b,5c,6a,6b,6cからなるサーペンタイン冷却流路が形成されている。翼根部2には冷却通路4,5,6、7がそれぞれ独立して設けられている。冷却通路4は前縁側(図1において左側)に位置し、翼内の冷却通路4aに連通している。冷却通路4には冷却空気10がロータ側から流入し、冷却通路4aを通過する過程で翼の前縁部を冷却した後、冷却孔19から流出して前縁部をシャワーヘッドフィルム冷却する。冷却通路5には冷却空気11が流入し、翼内の冷却通路5aを通り、タービン外径側(図1において上方)のUターン部15で180°転回して冷却通路5bに流入する。そして、タービン内径側(図1において下方)のUターン部16で再び上方に転回して冷却通路5cに流入し、翼先端部より流出する。この過程において冷却穴(図示せず)より翼表面へ流出してフィルム冷却を行う。   In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a blade root portion, and 3 denotes a platform. Inside the turbine blade 1, a cooling passage 4a and a serpentine cooling passage including cooling passages 5a, 5b, 5c, 6a, 6b, and 6c are formed. The blade root 2 is provided with cooling passages 4, 5, 6, and 7 independently. The cooling passage 4 is located on the leading edge side (left side in FIG. 1) and communicates with the cooling passage 4a in the blade. Cooling air 10 flows into the cooling passage 4 from the rotor side, cools the leading edge of the blade in the process of passing through the cooling passage 4a, and then flows out of the cooling hole 19 to cool the leading edge of the shower head film. The cooling air 11 flows into the cooling passage 5, passes through the cooling passage 5 a in the blade, turns 180 ° at the U-turn portion 15 on the turbine outer diameter side (upper side in FIG. 1), and flows into the cooling passage 5 b. Then, the U-turn part 16 on the turbine inner diameter side (downward in FIG. 1) turns upward again to flow into the cooling passage 5c, and flows out from the blade tip. In this process, the film is cooled by flowing out from the cooling hole (not shown) to the blade surface.

冷却通路6には冷却空気12が、冷却通路7には冷却空気13がそれぞれ流入し、合流して冷却通路6aを流れる。そして、外径側のUターン部17にて180°転回した後、冷却通路6bに入り、そして、内径側のUターン部18にて再び上方に転回して冷却流路6cに流入する。この過程において冷却穴(図示せず)より翼表面に流出してフィルム冷却を行い、残りの空気は翼後縁20に至る領域をピンフィン冷却した後、排出孔21より流出する。   The cooling air 12 flows into the cooling passage 6 and the cooling air 13 flows into the cooling passage 7 and merges to flow through the cooling passage 6a. Then, after turning 180 ° at the U-turn portion 17 on the outer diameter side, it enters the cooling passage 6b and then turns upward again at the U-turn portion 18 on the inner diameter side and flows into the cooling flow path 6c. In this process, the film is cooled by flowing out from the cooling hole (not shown) to the blade surface, and the remaining air flows out from the discharge hole 21 after the pin fin cooling is performed in the region reaching the blade trailing edge 20.

さて、本実施形態に係るタービン用翼1には、冷却通路5aと冷却通路5bとを仕切る隔壁(仕切壁)31の先端部(翼先端側の端部)、および冷却通路6aと冷却通路6bとを仕切る隔壁(仕切壁)32の先端部(翼先端側の端部)に、膨出部33,34が設けられている。
図1に示すように、膨出部33は、Uターン部15に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路5b内に向かって突出する膨らみであり、膨出部34は、Uターン部17に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路6b内に向かって突出する膨らみである。
膨出部33と膨出部34とは、図1において左右対称を成す同一の構成要素からなるものであるので、以下、膨出部34のみを説明する。
Now, in the turbine blade 1 according to the present embodiment, the tip (part on the blade tip side) of the partition wall (partition wall) 31 that partitions the cooling passage 5a and the cooling passage 5b, and the cooling passage 6a and the cooling passage 6b. Swelling portions 33 and 34 are provided at the tip end portion (end portion on the blade tip side) of the partition wall (partition wall) 32.
As shown in FIG. 1, the bulging portion 33 is a bulge that protrudes toward the U-turn portion 15 and also protrudes into the cooling passage 5 b located on the downstream side. The bulge protrudes toward the portion 17 and protrudes into the cooling passage 6b located on the downstream side.
Since the bulging portion 33 and the bulging portion 34 are composed of the same components that are symmetrical in FIG. 1, only the bulging portion 34 will be described below.

図2に示すように、膨出部34は、Uターン部17に向かって突出する半円部35と、下流側に位置する冷却通路6b内に向かって突出する直線部36とを備えている。
半円部35の上流端は、冷却通路6aに面する隔壁32の一面32aの下流端と接続され、半円部35の下流端は、直線部36の上流端と接続されており、直線部36の下流端は、冷却通路6bに面する隔壁32の他面32bの上流端と接続されている。
As shown in FIG. 2, the bulging portion 34 includes a semicircular portion 35 that protrudes toward the U-turn portion 17 and a linear portion 36 that protrudes into the cooling passage 6 b located on the downstream side. .
The upstream end of the semicircular portion 35 is connected to the downstream end of the one surface 32a of the partition wall 32 facing the cooling passage 6a, and the downstream end of the semicircular portion 35 is connected to the upstream end of the straight portion 36, The downstream end of 36 is connected to the upstream end of the other surface 32b of the partition wall 32 that faces the cooling passage 6b.

半円部35および直線部36は、5度≦θ≦10度の式、および1≦R/T≦3の式を満たすように形成されている。ここで、θは隔壁32の他面32bと直線部36の表面との成す角度(傾斜角度)、Rは半円部35の半径、Tは隔壁32の板厚(一面32aと他面32bとの間の距離)である。
また、半円部35および直線部36は、A/A=0.4〜1.8、A/A=0.4〜1.0、L/L=1.0〜1.5、およびL/L=0.6〜1.0となるように形成されている。ここで、AおよびLは図3中に符号101で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間の距離)、AおよびLは図3中に符号102で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の頂点と、この頂点に対向する面38との間の距離)、AおよびLは図3中に符号103で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の下流端と、この下流端に対向する面39との間の距離)である。
The semicircular portion 35 and the straight portion 36 are formed so as to satisfy the formula of 5 degrees ≦ θ ≦ 10 degrees and the formula of 1 ≦ R / T ≦ 3. Here, θ is an angle (inclination angle) formed between the other surface 32b of the partition wall 32 and the surface of the linear portion 36, R is a radius of the semicircular portion 35, and T is a plate thickness of the partition wall 32 (one surface 32a and the other surface 32b). Distance).
Further, the semicircular portion 35 and the straight portion 36, A 2 / A 1 = 0.4~1.8 , A 3 / A 1 = 0.4~1.0, L 2 / L 1 = 1.0~ 1.5, and L 3 / L 1 = 0.6 to 1.0. Here, A 1 and L 1 are the channel cross-sectional area and the channel width at the location indicated by reference numeral 101 in FIG. 3 (the distance between the upstream end of the semicircular portion 35 and the surface 37 facing the upstream end). ), A 2 and L 2 are the channel cross-sectional area and the channel width (the distance between the apex of the semicircular portion 35 and the surface 38 facing this apex) at the location indicated by reference numeral 102 in FIG. 3 and L 3 are the channel cross-sectional area and the channel width (the distance between the downstream end of the semicircular portion 35 and the surface 39 facing the downstream end) at the location indicated by reference numeral 103 in FIG.

そして、A/A=1.0、A/A=0.7〜1.0、L/L=1.0、L/L=0.7〜1.0とし、θ=5°として、R/T=1,2,3のときの圧力損失係数と、A/A=1.0、A/A=0.7〜1.0、L/L=1.0、L/L=0.7〜1.0とし、θ=10°として、R/T=1,2,3のときの圧力損失係数とを実験で求め、図4に示す実験結果を得た。なお、図4中に示す「ベースケース」とは、本実施形態に係る半円部35および直線部36からなる膨出部34を備えていない従来のタービン用翼(R/T=1.0)を用いて行った実験結果であり、図4はこのベースケースの圧力損失係数を1.0としたときの各々の実験結果を相対値として示している。
図4からθ=5°、R/T=2のときに圧力損失係数が最も小さくなり、R/T=2,3のとき、すなわち、半円部35のRが大きいときには、θを小さくすると圧力損失係数が小さくなることがわかる。
ここで、圧力損失係数は、ΔP/((1/2)×ρ×V)であらわすことができる。なお、ΔPは、半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間を通過する流体(本実験では室温の空気)の圧力P(図3参照)と、直線部36の下流端よりも下流側に位置する隔壁32の他面32bと、この他面32bに対向する面39との間を通過する流体の圧力P(図3参照)との差(P−P)である。また、ρは、空気の粘性計数、Vは半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間を通過する流体の速度である。
Then, A 2 / A 1 = 1.0 , A 3 / A 1 = 0.7~1.0, L 2 / L 1 = 1.0, and L 3 / L 1 = 0.7~1.0 and , Θ = 5 °, pressure loss coefficient when R / T = 1, 2, 3 and A 2 / A 1 = 1.0, A 3 / A 1 = 0.7 to 1.0, L 2 / L 1 = 1.0, L 3 / L 1 = 0.7 to 1.0, θ = 10 °, and the pressure loss coefficient when R / T = 1, 2, 3 is experimentally determined. The experimental result shown in FIG. 4 was obtained. Note that the “base case” shown in FIG. 4 is a conventional turbine blade (R / T = 1.0) that does not include the bulging portion 34 including the semicircular portion 35 and the straight portion 36 according to the present embodiment. ), And FIG. 4 shows each experimental result as a relative value when the pressure loss coefficient of this base case is 1.0.
From FIG. 4, when θ = 5 ° and R / T = 2, the pressure loss coefficient becomes the smallest. When R / T = 2, 3, that is, when R of the semicircular portion 35 is large, θ is reduced. It can be seen that the pressure loss coefficient is small.
Here, the pressure loss coefficient can be expressed by ΔP / ((1/2) × ρ × V 2 ). ΔP is the pressure P 1 (see FIG. 3) of the fluid (room temperature air in this experiment) passing between the upstream end of the semicircular portion 35 and the surface 37 facing the upstream end, and the straight portion. The difference (P 1 ) between the pressure P 2 (see FIG. 3) of the fluid passing between the other surface 32b of the partition wall 32 located on the downstream side of the downstream end of 36 and the surface 39 facing the other surface 32b. is -P 2). Further, ρ is the viscosity coefficient of air, and V is the velocity of the fluid passing between the upstream end of the semicircular portion 35 and the surface 37 facing the upstream end.

本実施形態に係るタービン用翼1によれば、Uターン部17の上流側に位置する冷却通路6aを隔壁32に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部34を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部35および直線部36の表面にガイドされて(半円部35および直線部36の表面に沿って)Uターン部17の下流側に位置する冷却通路6bに滑らかに流入していくことになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。   According to the turbine blade 1 according to the present embodiment, the cooling medium flowing along the partition wall 32 in the cooling passage 6 a located on the upstream side of the U-turn portion 17 is a conventional turbine that does not include the bulging portion 34. It is guided by the surfaces of the semicircular portion 35 and the straight portion 36 (along the surfaces of the semicircular portion 35 and the straight portion 36) without being rapidly turned like the partition wall of the blade, and downstream of the U-turn portion 17. Since the air smoothly flows into the cooling passage 6b located on the side, peeling and pressure loss in the U-turn portion 17 can be reduced, and the cooling performance can be improved.

本発明に係るタービン用翼の第2実施形態について、図5を参照しながら説明する。
図5は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼51は、直線部36の裏側(背側)に位置する隔壁32の一面32aに、断面視円弧状の凹み(窪み)52が設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A second embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The turbine blade 51 according to the present embodiment is described above in that a recess 52 having a circular arc shape in cross section is provided on one surface 32a of the partition wall 32 located on the back side (back side) of the straight portion 36. Different from that of the first embodiment. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

図5に示すように、凹み52は、直線部36の裏側において冷却通路6aの流路断面積および流路幅を徐々に増加させた後、徐々に減少させて、隔壁32の一面32aと直線部36の表面との距離(すなわち、膨出部34における隔壁32の板厚)をタービン用翼51の翼厚方向(図5において紙面に直交する方向)に沿って、上述した第1実施形態のものよりも減少させる凹所であり、直線部36の下流端裏側近傍から半円部35の上流端近傍にかけて形成されている。
また、凹み52の上流端および下流端における接線と、隔壁32の一面32aとの成す角度θ2は、おおよそ5°以下になるように、すなわち、凹み52の上流端および下流端に剥離が生じないように設定されている。
As shown in FIG. 5, the recess 52 is formed so that the channel cross-sectional area and the channel width of the cooling passage 6 a are gradually increased on the back side of the straight portion 36, and then gradually decreased to form a straight line with one surface 32 a of the partition wall 32. In the first embodiment described above, the distance from the surface of the portion 36 (that is, the plate thickness of the partition wall 32 in the bulging portion 34) is along the blade thickness direction of the turbine blade 51 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5). It is a recess that is reduced more than that of the straight portion 36 and is formed from the vicinity of the back end of the straight line portion 36 to the vicinity of the upstream end of the semicircular portion 35.
Further, the angle θ2 formed between the tangent line at the upstream end and the downstream end of the recess 52 and the one surface 32a of the partition wall 32 is approximately 5 ° or less, that is, no separation occurs at the upstream end and the downstream end of the recess 52. Is set to

本実施形態に係るタービン用翼51によれば、膨出部34を設けたことによる隔壁32の肉厚の増加を最小限にすることができるので、膨出部34の熱容量を小さくでき、膨出部34を設けたことによるホットスポットの発生を低減させることができる。また、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to the turbine blade 51 according to the present embodiment, the increase in the wall thickness of the partition wall 32 due to the provision of the bulging portion 34 can be minimized, so that the heat capacity of the bulging portion 34 can be reduced, and the swelling is increased. The generation of hot spots due to the provision of the protruding portion 34 can be reduced. In addition, the necessity of increasing the amount of the cooling medium for cooling the hot spot is reduced, and the cooling performance can be further improved.

本発明に係るタービン用翼の第3実施形態について、図6を参照しながら説明する。
図6は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼61は、隔壁32を貫通して上流側に位置する冷却通路6aと下流側に位置する冷却通路6bとを連通し、隔壁32の上流側に位置する冷却通路6aを形成する表面32aに第1の開口63を有し、直線部36の表面に第2の開口64を有する第1の連通路62を少なくとも一つ以上備え、第1の開口63が第2の開口64よりも翼先端の近くに位置しているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A third embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG. 3.
The turbine blade 61 according to the present embodiment communicates a cooling passage 6a positioned upstream through the partition wall 32 and a cooling passage 6b positioned downstream, and a cooling passage 6a positioned upstream of the partition wall 32. The surface 32a forming the first portion 63 has at least one first communication passage 62 having a first opening 63 and a second opening 64 on the surface of the straight portion 36, and the first opening 63 is a second opening 63. It differs from that of the first embodiment described above in that it is positioned closer to the blade tip than the opening 64. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

図6に示すように、第1の連通路62は、その中心軸線(延在方向)が、冷却通路6aを流れる流体の向きと鋭角を成すように形成された孔状またはスリット状のものであり、タービン用翼61の翼厚方向(図6において紙面に直交する方向)に沿って少なくとも一つ以上形成されている。
なお、中心軸線と流体の向きとが成す角度は鋭角に限定されるものではなく、第1の開口63が第2の開口64よりも翼先端の近くに位置しておれば、直角でも鈍角でも構わない。
As shown in FIG. 6, the first communication passage 62 is a hole or slit having a central axis (extending direction) that forms an acute angle with the direction of the fluid flowing through the cooling passage 6a. And at least one is formed along the blade thickness direction of the turbine blade 61 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 6).
The angle formed by the central axis and the direction of the fluid is not limited to an acute angle. If the first opening 63 is located closer to the blade tip than the second opening 64, the angle may be perpendicular or obtuse. I do not care.

本実施形態に係るタービン用翼61によれば、第1の連通路62の一端に位置する第1の開口63が、第1の連通路62の他端に位置する第2の開口64よりも翼先端に近いので、動翼61が回転することによってはたらく翼根部2から翼先端方向への遠心力により生じるポンピング効果によって、下流側に位置する冷却通路6bを形成し第2の開口64を有する直線部36の表面に沿って流れる冷却媒体の一部が第1の連通路62を介して、すなわち、第2の開口64から第1の連通路62に流入して第1の連通路62を通った後、第1の開口63から流出して、上流側に位置する冷却通路6a内に導かれ(吸い出され)ることになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to the turbine blade 61 according to the present embodiment, the first opening 63 positioned at one end of the first communication path 62 is more than the second opening 64 positioned at the other end of the first communication path 62. Since it is close to the blade tip, the cooling passage 6b located downstream is formed by the pumping effect generated by the centrifugal force in the blade tip direction from the blade root 2 that works when the rotor blade 61 rotates, and has the second opening 64. A part of the cooling medium flowing along the surface of the straight portion 36 flows into the first communication path 62 from the second opening 64 through the first communication path 62, that is, through the first communication path 62. After passing, it flows out from the first opening 63 and is guided (sucked out) into the cooling passage 6a located on the upstream side, so that the separation and pressure loss in the U-turn portion 17 are further reduced. Can further improve the cooling performance. It can be.

本発明に係るタービン用翼の第4実施形態について、図7を参照しながら説明する。
図7は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼71は、半円部35および直線部36の表面に、ディンプル72が少なくとも一つ以上設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A fourth embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The turbine blade 71 according to this embodiment is different from that of the first embodiment described above in that at least one dimple 72 is provided on the surfaces of the semicircular portion 35 and the straight portion 36. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

図7に示すように、ディンプル72は、断面視半円状(または円弧状)の凹み(窪み)であり、タービン用翼71の翼厚方向(図7において紙面に直交する方向)に沿って多数形成されているとともに、半円部35上流端近傍から直線部36の下流端近傍にかけても少なくとも一つ以上形成されている。   As shown in FIG. 7, the dimple 72 is a semicircular (or arc-shaped) dent (dent) in cross section, and extends along the blade thickness direction of the turbine blade 71 (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 7). A large number are formed, and at least one is formed from the vicinity of the upstream end of the semicircular portion 35 to the vicinity of the downstream end of the straight portion 36.

本実施形態に係るタービン用翼71によれば、ディンプル72によっても剥離および圧力損失が低減されることになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to the turbine blade 71 according to the present embodiment, the separation and pressure loss are also reduced by the dimple 72. Therefore, the separation and pressure loss in the U-turn portion 17 can be further reduced, and the cooling performance can be improved. Further improvement can be achieved.

本発明に係るタービン用翼の第5実施形態について、図8を参照しながら説明する。
図8は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼81は、サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブ82の先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路83が少なくとも一つ以上設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A fifth embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The turbine blade 81 according to the present embodiment includes two or more serpentine flow paths, and one serpentine flow path is provided at the tip of a rib 82 that partitions one serpentine flow path and the other serpentine flow path adjacent to each other. It differs from that of the first embodiment described above in that at least one second communication path 83 communicating with the other serpentine flow path is provided. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.

図8に示すように、第2の連通路83は、一方のサーペンタイン流路を形成する冷却通路5aと他方のサーペンタイン流路を形成する冷却通路6aを仕切るリブ82の先端部に位置し、冷却通路6aを形成する面37の翼先端側の隅部85と、この裏側(背側)に位置して冷却通路5aを形成する面84の翼先端側の隅部86とを連通する孔状またはスリット状のものであり、タービン用翼81の翼厚方向(図8において紙面に直交する方向)に沿って少なくとも一つ以上形成されている。   As shown in FIG. 8, the second communication passage 83 is located at the tip of the rib 82 that partitions the cooling passage 5a that forms one serpentine passage and the cooling passage 6a that forms the other serpentine passage. A hole 85 communicating with the corner 85 on the blade tip side of the surface 37 forming the passage 6a and the corner 86 on the blade tip side of the surface 84 forming the cooling passage 5a located on the back side (back side) One or more slits are formed along the blade thickness direction of the turbine blade 81 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 8).

本実施形態に係るタービン用翼81によれば、リブ82の先端部、すなわち、Uターン部15,17の隅部(角部)85,86に、一方のサーペンタイン流路から他方のサーペンタイン流路へ、または他方のサーペンタイン流路から一方のサーペンタイン流路への冷却媒体の流れが第2の連通路83を介して形成されることになるので、Uターン部15,17の隅部85,86近傍におけるホットスポットの発生を低減させることができると共に、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。また、Uターン部の隅部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。   According to the turbine blade 81 according to this embodiment, the tip of the rib 82, that is, the corners (corner portions) 85 and 86 of the U-turn portions 15 and 17, from one serpentine channel to the other serpentine channel. Or the other serpentine flow path to the one serpentine flow path is formed through the second communication path 83, so that the corner portions 85, 86 of the U-turn portions 15, 17 are formed. The occurrence of hot spots in the vicinity can be reduced, and the necessity of increasing the amount of the cooling medium to cool the hot spots is reduced, and the cooling performance can be further improved. Further, peeling and pressure loss at the corners of the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせて実施したり、第2実施形態または第3実施形態と第4実施形態とを組み合わせて実施したり、第2実施形態から第4実施形態のいずれかと第5実施形態とを組み合わせて実施することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the second embodiment may be combined with the third embodiment, the second embodiment or the third embodiment may be combined with the fourth embodiment, or the second embodiment to the fourth embodiment. Any of the above and the fifth embodiment may be combined.

また、本発明は1系統のサーペンタイン流路を有するタービン用翼1に設けられた隔壁の先端部1箇所においてのみ適用されるものではなく、2系統以上のサーペンタイン流路を有するタービン用翼1に設けられた少なくとも一つ以上の隔壁における少なくとも1箇所以上の先端部においても適用することができる。
また、本発明は翼先端側(チップ側)に位置するUターン部15,17においてのみ適用され得るものではなく、翼根元側(ハブ側)に位置するUターン部16,18においても適用することができる。
さらに、上述した実施形態では、タービン部における動翼(例えば、1段動翼)に適用したものを一具体例として説明したが、本発明はタービン部における動翼(例えば、1段動翼)のみに適用され得るものではなく、その他の段の動翼にも適用することができる。
さらにまた上述した第1実施形態、第2実施形態、第4実施形態、および第5実施形態については、タービン部における静翼にも適用することができる。
In addition, the present invention is not applied only to one tip of the partition wall provided in the turbine blade 1 having one system serpentine flow path, but to the turbine blade 1 having two or more system serpentine flow paths. The present invention can also be applied to at least one tip portion of at least one provided partition wall.
Further, the present invention can be applied not only to the U-turn portions 15 and 17 located on the blade tip side (tip side) but also to the U-turn portions 16 and 18 located on the blade root side (hub side). be able to.
Furthermore, in the above-described embodiment, the description has been given by taking as an example an example applied to a moving blade (for example, a first stage moving blade) in a turbine section. However, the present invention is directed to a moving blade (for example, a first stage moving blade) in a turbine section. The present invention can be applied not only to the blades of the other stages but also to the blades of other stages.
Furthermore, the first embodiment, the second embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment described above can also be applied to a stationary blade in a turbine section.

1 タービン用翼
5a 冷却通路
5b 冷却通路
6a 冷却通路
6b 冷却通路
15 Uターン部
17 Uターン部
31 隔壁
32 隔壁
32a 一面(表面)
32b 他面(表面)
33 膨出部
34 膨出部
35 半円部
36 直線部
51 タービン用翼
52 凹み
61 タービン用翼
62 第1の連通路
63 第1の開口
64 第2の開口
71 タービン用翼
72 ディンプル
81 タービン用翼
82 リブ
83 第2の連通路
85 隅部
86 隅部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine blade 5a Cooling passage 5b Cooling passage 6a Cooling passage 6b Cooling passage 15 U turn part 17 U turn part 31 Partition 32 Partition 32a One surface (surface)
32b Other side (surface)
33 bulging portion 34 bulging portion 35 semicircular portion 36 linear portion 51 turbine blade 52 dent 61 turbine blade 62 first communication path 63 first opening 64 second opening 71 turbine blade 72 dimple 81 for turbine Wing 82 Rib 83 Second communication path 85 Corner 86 Corner

Claims (9)

翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備えていることを特徴とするタービン用翼。
A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; And a bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the passage width of the cooling passage located on the downstream side. Turbine blades characterized by that.
前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度から10度までの範囲内に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1から3までの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のタービン用翼。   An angle formed between a surface of the partition wall that forms a cooling passage located downstream of the linear portion and a surface of the linear portion is set within a range of 5 degrees to 10 degrees, and the semicircular portion 2. The turbine blade according to claim 1, wherein a value obtained by dividing a radius by a plate thickness of a portion not including the bulging portion of the partition wall is set within a range of 1 to 3. 3. 前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が10度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1に設定されていることを特徴とする請求項2に記載のタービン用翼。   An angle formed between the surface of the partition wall forming the cooling passage located downstream of the straight line portion and the surface of the straight line portion is set to 10 degrees, and the radius of the semicircular portion is set to the expansion of the partition wall. 3. The turbine blade according to claim 2, wherein a value divided by a plate thickness of a portion not including the protruding portion is set to 1. 4. 前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が2から3までの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項2に記載のタービン用翼。   The angle formed between the surface of the partition wall forming the cooling passage located downstream of the straight line portion and the surface of the straight line portion is set to 5 degrees, and the radius of the semicircular portion is set to the expansion of the partition wall. 3. The turbine blade according to claim 2, wherein a value obtained by dividing by a plate thickness of a portion not including the protruding portion is set within a range of 2 to 3. 5. 前記直線部の背側に位置して、前記隔壁の、前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に、断面視円弧状の凹みが設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のタービン用翼。   5. The dent having a circular arc shape in cross section is provided on a surface of the partition wall, which is located on the back side of the straight portion and forms a cooling passage located on the upstream side. The turbine blade according to any one of the above. 前記隔壁を貫通して前記上流側に位置する冷却通路と前記下流側に位置する冷却通路とを連通し、前記隔壁の前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に第1の開口を有し、前記直線部の表面に第2の開口を有する第1の連通路を少なくとも一つ以上備え、前記第1の開口が前記第2の開口よりも翼先端の近くに位置することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のタービン用翼。   The cooling passage located on the upstream side and the cooling passage located on the downstream side through the partition are communicated with each other, and a first opening is provided on a surface forming the cooling passage located on the upstream side of the partition. And at least one first communication passage having a second opening on the surface of the straight portion, wherein the first opening is located closer to the blade tip than the second opening. The turbine blade according to any one of claims 1 to 5. 前記半円部および前記直線部の表面に、ディンプルが少なくとも一つ以上設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のタービン用翼。   The turbine blade according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one dimple is provided on surfaces of the semicircular portion and the straight portion. 前記サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブの先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路が少なくとも一つ以上設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のタービン用翼。   A second that includes two or more serpentine channels, and communicates the one serpentine channel and the other serpentine channel to a tip portion of a rib that partitions one serpentine channel and the other serpentine channel adjacent to each other; The turbine blade according to claim 1, wherein at least one communication passage is provided. 請求項1から8のいずれか一項に記載のタービン用翼を備えていることを特徴とするガスタービン。   A gas turbine comprising the turbine blade according to any one of claims 1 to 8.
JP2009087509A 2009-03-31 2009-03-31 Turbine blade Active JP5357601B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087509A JP5357601B2 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Turbine blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087509A JP5357601B2 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Turbine blade

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013019599A Division JP5980137B2 (en) 2013-02-04 2013-02-04 Turbine blade

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010236487A true JP2010236487A (en) 2010-10-21
JP5357601B2 JP5357601B2 (en) 2013-12-04

Family

ID=43091036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009087509A Active JP5357601B2 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Turbine blade

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5357601B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015081603A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Turbine bucket having serpentine core
JP2016511363A (en) * 2013-03-13 2016-04-14 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Turbine blade with improved dust reduction
JP2017203453A (en) * 2016-05-12 2017-11-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Blade with stress-reducing bulbous projection at turn opening of coolant passages
CN111247313A (en) * 2017-08-24 2020-06-05 西门子股份公司 Turbine rotor airfoil and corresponding method for reducing pressure loss in cavity within blade

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132218A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine blade body and gas turbine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132218A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine blade body and gas turbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016511363A (en) * 2013-03-13 2016-04-14 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Turbine blade with improved dust reduction
JP2015081603A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Turbine bucket having serpentine core
JP2017203453A (en) * 2016-05-12 2017-11-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Blade with stress-reducing bulbous projection at turn opening of coolant passages
JP7118596B2 (en) 2016-05-12 2022-08-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Blades with stress-reducing bulbous projections at turn-openings of coolant passages
CN111247313A (en) * 2017-08-24 2020-06-05 西门子股份公司 Turbine rotor airfoil and corresponding method for reducing pressure loss in cavity within blade
JP2020531736A (en) * 2017-08-24 2020-11-05 シーメンス アクティエンゲゼルシャフト Countermeasures to reduce pressure loss in turbine rotor airfoils and cavities in rotor blades

Also Published As

Publication number Publication date
JP5357601B2 (en) 2013-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8066484B1 (en) Film cooling hole for a turbine airfoil
JP4752841B2 (en) Turbine parts
JP4801513B2 (en) Cooling circuit for moving wing of turbomachine
US9255481B2 (en) Turbine impeller comprising blade with squealer tip
WO2011007467A1 (en) Impeller and rotary machine
US11525364B2 (en) Transition piece, combustor provided with same, and gas turbine provided with combustor
US8556583B2 (en) Blade cooling structure of gas turbine
KR101543141B1 (en) Vane member and rotary machine
JP6159151B2 (en) Turbine blade
US20140328669A1 (en) Airfoil with cooling passages
JP2015075118A (en) Arrangement for cooling component in hot gas path of gas turbine
US10082031B2 (en) Rotor of a turbine of a gas turbine with improved cooling air routing
JP2014533794A (en) Gas turbine blade with tip and cooling channel offset toward the pressure side
JP2008057416A (en) Axial flow turbine
US10577936B2 (en) Mateface surfaces having a geometry on turbomachinery hardware
US20110044822A1 (en) Gas turbine blade and gas turbine having the same
JP2017082785A (en) Turbine bucket having cooling path
JP5761763B2 (en) Turbine blade
JP5357601B2 (en) Turbine blade
JP5980137B2 (en) Turbine blade
JP2018128018A (en) Pre-swirler device for gas turbine
JP2012107619A (en) Exhaust hood diffuser
JP5524137B2 (en) Gas turbine blade
JP4831816B2 (en) Gas turbine blade cooling structure
JP5029957B2 (en) Turbine blade with squealer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130204

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: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130830

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5357601

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350