JP2011513628A - 非軸対称プラットフォームならびに外輪上の陥没および突起を備えるブレード - Google Patents

Abstract

ターボ機械のブレードディスク（１００）用のブレード（１０）は、エアロフォイル、およびエアロフォイルの一端にある少なくとも１つのプラットフォーム（６０）を含み、ブレード（１０）は、リング中心軸（Ａ）の周囲にリングを形成するような方法で、複数の実質的に同一なブレードと共に、配置されることが可能である。このブレードにおいて、プラットフォーム（６０）の表面にあって外輪（５８）に沿った外輪プロファイル（８０）は、軸方向でエアロフォイル（５０）の上流半分にある第一陥没部（Ｆ）、および軸方向で前記第一陥没部の下流にある第一突起状部（Ｇ）を有する。この構成により、ブレードの効率が改善する。

Description

本発明は、圧力面、吸引面、後縁、および前縁を備えて形成されたエアロフォイルを含むターボ機械羽根車用のブレードに関し、ブレードは、エアロフォイルの長手方向に対して全体として直交する方向に、エアロフォイルの末端の１つから延在するプラットフォームを備え、ブレードは、複数の実質的に同一なブレードと共に配置され、リング中心軸（Ａ）の周囲にリングを形成し、それに沿って上流および下流方向を画定するようになされ、エアロフォイルはリングの中で実質的に放射状に配置される。

このようなブレードを共通軸の周りに接続することにより、その軸がリングの中心軸となる、羽根車を生成することができる。この羽根車は移動可能であり、したがって噴流からエネルギーを受け、または羽根車を通過する噴流にエネルギーを伝達する。これは固定されていてもよく、その場合には、その機能は噴流を方向付けることである。

ブレードは、このように異なる部品であってもよく、または、たとえば分配機部分もしくは多ブレードディスクを形成するように、その他のブレードと一体化していてもよい。

通常、ターボ機械は、それぞれがホィールまたは羽根車を形成し、ターボ機械を通る流体経路に沿って連続的に配置されている、いくつかのブレード段を含む（特にバイパスエンジンの場合には、いくつかの経路がある場合がある）。ターボ機械の効率は、各羽根車の能力、したがって特にそこに属する各ブレードの能力に直接関係し、効果的に噴流と相互作用し、すなわち不必要にエネルギーを浪費することはない。具体的にはターボジェットまたはターボプロップなどの航空機用ターボ機械において、噴流速度は重要、具体的には超音速であろうことは、留意すべきである：そのような噴流中に配置されたブレードにとって、ブレードの周囲の噴流の流れ品質を最適化することは、不可欠である。

ブレードにおいて、エアロフォイルの形状は、当然ながらその中にエアロフォイルが位置している噴流を効率よく案内するように、または加熱によってエネルギーを浪費することなく最大エネルギーを受け取るかまたは噴流に伝達するために、最適化されていなければならない。

しかしながら、エアロフォイルの形状が重要であるとはいうものの、エアロフォイル側のプラットフォームの表面の形状もまた、ブレードを通る噴流の流れ品質において必要不可欠な役割を果たしていることが分かっている。このように、一例として、ターボ機械の低圧タービン段におけるこの面の消散損失は、この段で生じる合計損失の３０％に届く可能性がある。

簡素性のため、以下において、プラットフォーム面は、この面のそれが位置している側で繰り返すことなく、エアロフォイル側のプラットフォームの面を指定する。

前段に示されるような、ブレードの周囲の噴流の経路は、図１および図２に示されている。

図１は、図２に示される羽根車１００の一部である、３つの同じブレード１０を示す。各ブレード１０は、その他の同じブレード１０と共に組み立てられて羽根車１００を形成するように設計されている。この羽根車は、基本的に、ロータディスク２０に取り付けられたブレード１０で構成されている。この羽根車１００において、ブレード１０は、ホィールの軸Ａの周囲に軸対称に取り付けられている。全体として、流体噴流は、ホィールの上流側から下流側へ、軸Ａに沿って流れる。

各ブレード１０は、エアロフォイル５０、プラットフォーム６０、ならびにブレードをロータディスクに固定するための、図示されるロータブレード専用ケース内の根元部６６を含む。プラットフォーム６０は、全体としてエアロフォイル５０の長手方向に対して直交する方向に延在し、エアロフォイル側にプラットフォーム面６２を含む。ブレード１０が相互に対して組み立てられると、１つのエアロフォイルの圧力面５６から隣り合うエアロフォイルの吸引面５８まで延在する、実質的に連続する面、いわゆる「エアロフォイル間」面７０を形成するように、それらのプラットフォームは２つずつ接続される。プラットフォーム面６２は、（実質的に先細放射状のフィレット接続である）接続面１８によって、エアロフォイル５０の外面に接続される。

また、図１から図３に示される例において、プラットフォーム６０の表面６２は回転面であること、すなわちその領域は実質的に羽根車の軸Ａの周囲の回転面の一部であることも、留意すべきである。本明細書において、軸の周囲の回転面は、前記軸の周囲で曲線を回転することによって生じる面を示す。このような形状は、ターボ機械羽根車のブレードプラットフォーム面には一般的である。

流れの中で、噴流がエアロフォイル５０の前縁に到達すると、２つに分離して、一部はエアロフォイル５０の圧力面５６側を越えていき、一部は吸引面５８側を越えていく。図３は、どのようにして圧力場がエアロフォイルの間に延在する「エアロフォイル間経路」３０に確立させられるかを模式的に示す。

図３は、羽根車内に隣り合って実装された２つのブレード１０および１０’のエアロフォイルのそれぞれの軸に対して垂直な断面図である。より具体的には、図３は、第一エアロフォイルの吸引面５８と第二エアロフォイルの圧力面５６’との間のエアロフォイル間面７０の付近で通常観察することができる、圧力場を示す。

図３は、比較的高圧に対応する等圧曲線４０、および比較的低圧に対応する等圧曲線４２を含み、これらの圧力は、ターボ機械の動作中に噴流中で観察される。吸引面の付近よりも圧力面の付近でより大きい圧力のため、２つのエアロフォイルの圧力面と吸引面との間に、急峻な圧力勾配Ｊが生じる。この圧力勾配Ｊの効果の下、エアロフォイルの根元部に「エアロフォイル間」経路３０への横断流が発生し、このようにして偏向された粒子は、エアロフォイル５０の吸引面に向かって押しやられる。これによって、「エアロフォイル間」経路３０内で、流れの主要方向に向けられていない、強力な二次流が形成され、具体的には吸引面の付近に、渦を発生させることになる。

その結果エアロフォイル間面付近に発生するエネルギーの不必要な消散を制限しようと試みるため、米国特許第７，２２０，１００号明細書は、主にエアロフォイルの圧力面に直接隣接する位置にある凸状斜面と、エアロフォイルの吸引面に直接隣接する位置にある凹状領域とを含むエアロフォイル間面の形状を提案し、これらの領域はそれぞれ、エアロフォイル弦のほぼ中間点に位置している。この開発にもかかわらず、２つのエアロフォイルの間の空間にはまだ多数のエネルギー消散渦が存在し、したがって、この空間に形成される浮遊渦をさらに減少させるブレード形状の需要がある。

米国特許第６，２８３，７１３号明細書は、一方ではブレードの吸引面に隣接する凸状領域と、ブレードの圧力面に隣接する凹状領域とを含み、これら２つの領域が、ブレード弦の長さの大部分にわたって延在しているためにかなりの寸法を有する、エアロフォイル間面の別の形状を提案している。代替例によれば、ブレードは、後縁に突起および陥没を含み、それぞれ吸引面および圧力面の側に位置している。しかしながら、これらのエアロフォイル間面の構成は、この表面付近の不必要なエネルギー消散の問題を効率的に解決させるものではない。

米国特許第７，２２０，１００号明細書 米国特許第６，２８３，７１３号明細書

本発明の第一の目的は、噴流がブレードと相互作用している間の不必要なエネルギーの消散を最小化し、比較的製造しやすくすることによって低い生産コストを有する、前段に示されるようなブレードを提供することである。

この目的は、ブレードにおいて、プラットフォームの表面にあって吸引面に沿った吸引面プロファイルが、軸方向でエアロフォイルの上流半分に位置する第一陥没部と、前記第一陥没部の軸方向下流に位置する第一突起状部とを有することで達成される。

第一に、上記および以下の「軸方向」とは、リングの軸Ａに沿った軸方向位置を指すことに留意すべきである。

また、エアロフォイルに対して軸方向に画定された位置もまた同等に、ブレードのプラットフォームに近いエアロフォイルの断面の、軸Ａに沿った延長線に対して、画定することができる。実際、エアロフォイルがリング内で放射状に配置されると、軸Ａに沿った延長線、または断面の延長面は、実質的に同一である。

エアロフォイルの断面は、たとえば、図１に示される面（Ｐ）での、図３ではプロファイル７２および７２’で示される、断面であってもよい。この断面は、（プラットフォーム面に近い）エアロフォイルの最高上流点の線４６からエアロフォイルの最低下流点に対応する線４８まで軸方向に延在して、上流から下流までの広がりをエアロフォイルに対して０から１００％の間で画定する。

その一方で、本出願において、さらなる詳細がなく、ある要素が軸方向である間隔内に位置しているという表示は、この要素の本質的な主要部（この要素の約９０％または９５％）がこの間隔内に含まれ、非常に少ない部分（５から最大１０％）がその範囲外にあるという可能性を意味することに留意するのは、重要である。反対に、ある要素が主にある間隔内に位置するという表示は、この要素の少なくとも５０％がこの間隔内に位置することを意味するのみである。

最後に、発明の意味において、吸引面に沿って位置する吸引面プロファイルは、吸引面からほぼ一定の距離で、そこからほぼ同じかまたは短い距離（通常は、エアロフォイルの間の距離の２０％未満、または１０％未満の距離）で、延在する曲線である。

好ましくは、第一陥没部は吸引面に対して形成され、すなわち吸引面の表面をプラットフォームの表面に接続するフィレットは、陥没部の一部として、吸引面の上流部に直接含まれる。

陥没部は相対的に目立ってもよく、したがってたとえば、プラットフォームの平均面に対して、その最も陥没している点、または底点に、エアロフォイルの間の距離の４から５％よりも大きい深さを有している。

本発明の主要な利点は、先に示されたプラットフォーム面の特殊な形状が、エアロフォイル間面に近いエアロフォイルの間の浮遊乱流の著しい減少を可能にするということによる。

実際、下流で第一突起状部に続く、第一陥没部の吸引面プロファイル上の存在は、エアロフォイルの（軸方向）上流部の、吸引面の付近で、圧力が上昇しているときには噴流速度が低下し、反対に、この突起状部の下流では、噴流分離を制限するように噴流速度が上昇して圧力が低下する、という結果をもたらす。この結果、エアロフォイル間経路中の圧力勾配が低下し、浮遊エネルギー消散渦が減少する。

さらに、好ましくは、第一突起状部は、エアロフォイルの下流半分に位置する。

この文書において、使用される様々な実施例は、半径方向に、外側ではなく、エアロフォイルに対して中心側に位置するプラットフォームを有するブレードを示す。この点において、本発明は、エアロフォイルの頭部に、すなわち半径方向でリングの中心とは逆側に位置するプラットフォームを含むブレード、およびリングに対して内側の、エアロフォイルの根元部に位置するプラットフォームを含むブレードの両方を等しく対象とすることは、留意すべきである。両方のタイプのプラットフォームを含むブレードもまた可能であり、少なくとも１つのプラットフォームが前述の特徴を有するプラットフォーム面を含むように配置されている。

また、本発明は、ターボ機械、特に航空機用ターボ機械に統合されることが可能ないかなるブレードも対象とする。本発明のブレードは、特に低圧タービンの、タービン段で特に有用であることがわかる。

一実施形態によれば、組み立てられてリングになるブレードのプラットフォーム面の断面は、それぞれエアロフォイルの上流および下流の付近にあり、これらの断面はリング中心軸に対して直交するが、上流中心円および下流中心円を画定し、両方の円はリング中心軸と同軸な円錐を画定し、前記第一陥没部は円錐に対してくぼんでおり、前記第一突起状部は円錐に対して突出している。

上流１４および下流１５中心円は、図１に示されている。これらの円は、リングの中心軸に対して垂直な平面に位置し、エアロフォイルの上流および下流でそれに近い、これらの平面のプラットフォーム面の断面を示す中心円である。円錐１６は、２つの同軸円１４および１５を通る円錐であって、両方の円が同じ半径を有している場合には、円柱に変化してしまう場合がある。平面Ｐは、基準として利用されるエアロフォイルの実質的な横断面を画定することを可能にするが、エアロフォイルの内部に入り込む円錐の垂線に対して実質的に直交するように延在する。

その効果が最も際だつのは、吸引面プロファイルの第一陥没および突起状部が円錐に対してくぼむかまたは突出しているときである。

一実施形態によれば、プラットフォーム面は、エアロフォイルの後縁に近い、前記リング中心軸に対する回転域を有する。エアロフォイルの後縁に回転域が存在することで、吸引面プロファイルの第一突起状部に対応するプラットフォーム面の突起状領域（噴流の主要流れ方向で突起状）と相まって、後縁およびその下流で良好な層流を得ることが可能になる。さらに、この回転域により、ブレードのこの部分の工具制作費、ひいてはブレードの製造コストを最小限に抑えることが可能になる。

一実施形態によれば、圧力面に沿ったプラットフォームの表面の圧力面プロファイルは、軸方向で主にエアロフォイルの上流半分に位置する、第二突起状部を有する。この第二突起状部の存在により、そこでの流速を加速し、圧力面付近の圧力を低下させることが可能になる。これにより、エアロフォイル間経路の圧力勾配および浮遊消散渦をさらに減少することができる。

有利には、前記第二突起状部は、突起上の流速を増大し、それによって噴流にもたらされる効果を最大化するように、軸方向でエアロフォイルの四分の三を超えて延在する。

一実施形態によれば、圧力面に沿ったプラットフォームの表面の圧力面プロファイルは、軸方向で上流から、主にエアロフォイルの６０％から１００％の間に位置する、第二突起状部をさらに有する。実際、この第二陥没部の存在は、ブレードの下流部付近の流れを安定させることによって、ブレードの効率をさらに改善し、消散渦を減少させることができる。

一実施形態によれば、プラットフォーム面は、エアロフォイルの軸方向約７５％に位置するエアロフォイルの圧力面側にある回転域をさらに含む。より正確には、この領域は、先述のエアロフォイルの断面の５０％から９０％にわたって延在してもよい。したがって、この領域に対応する製造工具の部品は特に製作しやすく、それによってブレードの製造コストにおいて同程度の削減をもたらす。

より具体的には、この回転域は、前記プラットフォームのブレード間縁からエアロフォイルの圧力面まで延在する。本明細書において、ブレード間縁は、ブレードが組み立てられてリングになったときに、別のプラットフォーム縁の反対側に位置するプラットフォームの縁である。

上述の実施形態は、示された回転域の存在のため、装置の製造コストを削減しながら、装置の良好な効率を維持することを可能にする。

あるブレードと隣のブレードとの間の接合部付近の回転形状を使用することにより、特にこの領域で発生する可能性のある、エッジ効果および浮遊渦を最小限に抑えることができる。

一実施形態によれば、エアロフォイル間面の大部分は、前記吸引面および圧力面プロファイルに基づいて線分を移動させることによって、生成される。したがって、エアロフォイル間面は、鋳造において特に問題を起こすことなく、比較的単純で空気力学的に有効な形状、およびまだ妥当な製造コストを有する。

最後に、本発明のブレードにおいて、前記陥没または突起状部の少なくとも１つは、エアロフォイル間面の上流または下流に延伸または延在することができる。

本発明の第二の目的は、高性能ターボ機械分配機部分、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、ターボ機械分配機部分が先に定義されたもののようなブレードを少なくとも１つ含むことで達成される。

本発明の第三の目的は、高性能羽根車、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、羽根車が先に定義されたもののようなブレードを複数含むことで達成される。

本発明の第四の目的は、高性能ターボ機械、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、ターボ機械が先に定義されたもののような羽根車を少なくとも１つ含むことで達成される。

例示によって示される、以下の非限定的な実施形態の詳細な説明を読むことによって、本発明はよりよく理解され、その利点はより明確になる。説明は、以下の添付図面を参照してなされる。

羽根車に実装された状態の相対的な位置に配置された３枚の知られているブレードの斜視図である。 図１のブレードを含む羽根車の斜視図である。 両方のエアロフォイルを分離する空間の圧力場を示す、図１に示される２つのブレードのエアロフォイルの軸に対して垂直な断面図である。 図３の断面と似ているが、本発明によるブレードの一部である２つのエアロフォイルの断面図である。 本発明による、２つのブレードのエアロフォイルの軸に対して垂直な、断面図である。 本発明によるブレードの、それぞれ吸引面および圧力面に沿った、プロファイル曲線を有する、本発明によるブレードの部分側面図である。 実施形態において、輪郭線によってエアロフォイル間面の形状を示す、本発明による２つのブレードの２つのエアロフォイルの断面図である。 異なる実施形態において、輪郭線によってエアロフォイル間面の形状を示す、本発明による２つのブレードの２つのエアロフォイルの断面図である。 本発明による、２つのブレードの間のエアロフォイル間経路の、リング中心軸に対してほぼ垂直な、断面図である。

簡潔さのため、同一、またはわずかに異なる形態で、いくつかの図面に１つの要素が現れる場合、それらの図面において同じ番号が付され、要素は初出時にのみ説明されることは、留意すべきである。

ここで図４を参照して、本発明によるブレードによってエアロフォイル間経路の圧力場に生じる効果を説明する。

本発明は、エアロフォイル間面に近い浮遊乱流現象を最小限に抑え、それによってブレードおよびひいては羽根車の効率を上昇させる、プラットフォーム面形状を定義する。図３と図４を比較することで、本発明のブレードの特殊な形状の取得を可能にするエアロフォイル間経路３０の中の圧力場における、本発明の相対的な効果を示す。

図３では、それぞれ高圧および低圧領域４０、４２は、相互に比較的近いが、図４では、これらは互いにより離れていることがわかる。その結果、圧力勾配が実質的に減少し、同様に粒子が圧力面から吸引面に移動し、それによって浮遊渦を発生させる傾向も、減少する。

ここで図５から図９を参照して、本発明によるブレードの配置を説明する。

図５は、これら２つのエアロフォイルの長手軸に沿った図において、２つのブレード１０、１０’のそれぞれの断面７２および７２’を示す。図６に示されるように、断面７２（同一の断面７２’と同様に）は、エアロフォイル５０とプラットフォーム６０との間の接続面１８を示すことなく断面が実際にエアロフォイル５０のそれとなるために十分なプラットフォームからの距離で、ブレード１０のプラットフォーム６０の付近に画定された、エアロフォイル５０と平面Ｐとの交点である。

図５は、本発明によるブレードのプラットフォーム面６２のプロファイル８０および８５をさらに示す。

プロファイル８０および８５は、それぞれ吸引面および圧力面に沿って位置する、吸引面および圧力面プロファイルである。言い換えると、それらはそれぞれ吸引面および圧力面からの実質的に一定距離で、プラットフォーム面の上を通る曲線である。

好ましくは、これらのプロファイルは、エアロフォイルと完全に対立して、またはエアロフォイルとプラットフォーム面６２との間の接続領域の外側で、エアロフォイルの付近に位置している。プロファイルがエアロフォイルから特定の距離で記録されると、これはそれらが有する形状（陥没または突起）が、その片側だけではなく、エアロフォイル間経路の内部に形成されることを意味する。この設計において、プロファイルの陥没または突起に対応する逃げの効果は、増大する。

図６は、側面（図５の記号ＶＩ）から見たそのプラットフォーム６０の付近に位置するブレードの一部を示す。この図は、エアロフォイルの上流１４および下流１５にある中心円の通過点と共に、これら２つの円を通る円錐１６の断面１７も示す。

第一に、吸引面プロファイル８０は、エアロフォイル７２の上流半分の内側で軸方向に延在する、第一凹状陥没部Ｆを含む。プロファイル８０のこの部分は、円錐の断面１７に対して流れ側の反対側にあり、すなわち円錐に対してまたは円錐の表面でくぼんでいる。プロファイル８０はまた、エアロフォイル７２の下流半分で軸方向に延在する、第一凸状突起状部Ｇを含む。プロファイル８０のこの部分は、円錐の断面１７に対して噴流側にあり、したがって円錐に対して突出している。

このように、エアロフォイル間面７０の吸引面プロファイル８０は第一に、第一突起状部Ｇにつながる第一陥没部Ｆを示す。より正確には、第一陥没部（Ｆ）は軸方向でエアロフォイルの０から４０％の間に位置し、第一突起状部は軸方向でエアロフォイルの４０から８０％の間に位置する。

有利には、第一陥没部（Ｆ）の底点（すなわち軸に最も近い点）は、エアロフォイル（５０）の上流から１２％から３５％の間、好ましくはエアロフォイルの上流から１５％から２５％の間に位置する。

圧力面プロファイルは、相対的に逆転した構成を有し、第二突起状部Ｈが主に軸方向でエアロフォイル７２の断面の上流半分に位置し、第二陥没部Ｉが軸方向でエアロフォイルの断面７２の下流半分に位置する。

異なる陥没または突起状部はそれぞれ、円錐１６に対してくぼみまたは突出している。

第二突起状部は、軸方向でエアロフォイルの０から５０％（またはエアロフォイルの０から６０％）の間に位置し、第二陥没部は、軸方向でその下流、エアロフォイルの６０から１００％の間に位置する。

別の実施形態において、圧力面プロファイルは、その下流半分においていかなる最低限度も有しておらず、円錐に対してほぼ完全にエアロフォイル側に残留する。この変形は、図６の点線１９で表される。この実施形態において、圧力面プロファイルは、主に軸方向にエアロフォイルの四分の三を超えて延在する、突起状部Ｈによって形成されるので、基本的に円錐１６に対して流れ側に延在する（より正確には、突起状部の軸Ａ上の突起は、エアロフォイルの断面の軸Ａ上の突起の延伸の四分の三よりも大きく延長している）。

この実施形態において、そうすると圧力面プロファイルは、陥没部を有しておらず、突起状部は後縁のプロファイルの部分（通常は回転部）に直接接続する。

さらに、プロファイル８０および８５は、後縁の付近で、実質的に円錐との接線方向で終端していることも、留意すべきである。これは、プラットフォーム面６２が、後縁の付近に延在している回転域４４’を含むためである。

図７は、輪郭線によって、図５に関連して先に示された２つの輪郭７２と７２’との間のエアロフォイル間面７０の形状を示す。このように、吸引面５８の付近で、エアロフォイル間面７０は、吸引面プロファイル８０の第一陥没部Ｆに対応し、エアロフォイル間経路の下流部に位置する第一陥没または第一くぼみＦ１と、吸引名プロファイルの第一突起状部Ｇに対応し、エアロフォイル間経路３０の下流部に位置する第一頂点Ｇ１とを有する。また、圧力面５６’の付近では、圧力面プロファイル８５の第二突起状部Ｈに対応し、エアロフォイル間経路の上流部に位置する第二頂点Ｈ１と、圧力面プロファイル８５の第二突起状部Ｉに対応し、エアロフォイル間経路３０の下流部に位置する第二陥没または第二くぼみＩ１とを有する。

第一最大値Ｇ１および第二最小値Ｉ１は、後者の付近に回転域４４’を配置するように、後縁の上流にほぼ位置している。

図８において、第二くぼみＩ１が形成されていない、上記の実施形態の変形例が示されている。なだらかな斜面が、頂点Ｈ１を回転域４４に連続的につなげ、圧力面の付近に延在し、軸方向でエアロフォイルのほぼ四分の三に位置している。

図７および図８において、（上述の円錐と直交する方向に対して）エアロフォイル間面の局所極値は、エアロフォイルの壁に対して実質的に位置を決定される。前記極値は突起または陥没ショルダによって、エアロフォイルの壁からずれているか、または場合によってはそこから離れている可能性があるので、この配置が必須ではないことは、留意すべきである。

図９において、本発明の特に有利な実施形態が示され、ここでエアロフォイル間面７０の大部分が、図５に示される２つのプロファイル８０および８５に沿って線分６５を移動させることによって、生成されている。当然ながら、線分の両端は同じ方向、たとえばブレードの上流から下流へ、圧力面と吸引面の２つのプロファイルに沿って、移動することになる。

線分６５が軸Ａに対して通常は９０°±３０°の範囲（すなわち、６０°から１２０°）の角度αを形成するのが好ましいことは、さらに留意すべきである。

図９は、図５に示される線分ＤＥと一致する位置にあるこの線分６５を示す。すると、軸Ａに対する角度αは９０°である。線分ＤＥの中点を通る回転面の断面は、点線で示される。それぞれ外方向および中点（図の上流および下流）に向かう点ＤおよびＥの半径方向ずれは、Ｅにおいては吸引面プロファイルの第一陥没部に、Ｄにおいては圧力面プロファイルの第二突起状部にそれぞれ対応する。

図９に示されるように、第一陥没部は吸引面に対して形成されている。それは吸引面まで延在し、その最も突出している点は、吸引面に非常に近く、吸引面の表面とプラットフォーム面との間の接続フィレットのほぼ末端に位置する。図の右側において、このように、吸引面の表面をプラットフォーム面に接続しているフィレットが陥没部の一部であることがわかる。

Claims (14)

1. ターボ機械羽根車（１００）用のブレード（１０）であって、
   圧力面（５６）、吸引面（５８）、後縁（５４）、および前縁（５２）を備えて形成されたエアロフォイル（５０）を含み、
   ブレードがさらに、
   エアロフォイルの長手方向に対して全体として直交する方向に、エアロフォイルの末端の１つに延在するプラットフォーム（６０）を含み、
   ブレード（１０）が、複数の実質的に同一なブレードと共に配置されて、リング中心軸（Ａ）の周囲にリングを形成し、それに沿って上流および下流方向を画定するようになされ、リングがその中で実質的に放射状に配置されたエアロフォイルを備え、
   前記ブレードは、プラットフォーム（６０）の表面で吸引面（５８）に沿った吸引面プロファイル（８０）が、軸方向でエアロフォイル（５０）の上流半分に位置する第一陥没部（Ｆ）と、軸方向で前記第一陥没部の下流に位置する第一突起状部（Ｇ）とを有することを特徴とする、ブレード。
2. 組み立てられてリングになるブレードのプラットフォーム面の断面が、それぞれエアロフォイルの上流および下流の付近にあり、断面がリング中心軸（Ａ）に対して直交するが、上流中心円（１４）および下流中心円（１５）を画定し、これら２つの円がリング中心軸（Ａ）と同軸な円錐（１６）を画定し、
   前記第一陥没部（Ｆ）が円錐に対してくぼんでおり、
   前記第一突起状部（Ｇ）が円錐に対して突出している、請求項１に記載のブレード。
3. 圧力面に沿ったプラットフォーム（６０）の表面の圧力面プロファイル（８５）が、軸方向で主にエアロフォイル（５０）の上流半分に位置する第二突起状部（Ｈ）を有する、請求項１または２に記載のブレード。
4. 前記第二突起状部が、軸方向でエアロフォイル（５０）の四分の三を超えて延在する、請求項３に記載のブレード。
5. 第二突起状部が、軸方向でエアロフォイルの０から５０％の間に位置する、請求項３に記載のブレード。
6. 第一陥没部（Ｆ）が、軸方向でエアロフォイル（５０）の０から４０％の間に位置する、請求項１から５のいずれか一項に記載のブレード。
7. 第一陥没部（Ｆ）の底点が、エアロフォイル（５０）の１２％から３５％の間に位置している、請求項１から６のいずれか一項に記載のブレード。
8. 第一突起状部が、軸方向でエアロフォイル（５０）の４０から８０％の間に位置する、請求項１から７のいずれか一項に記載のブレード。
9. 圧力面に沿ったプラットフォーム面（６２）の圧力面プロファイル（８５）が、軸方向でエアロフォイルの６０％から１００％の間にある第二陥没部（Ｉ）をさらに有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のブレード。
10. プラットフォーム面（６２）が、軸方向でエアロフォイルの約７５％に位置するエアロフォイルの圧力面側の回転域（４４）をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のブレード。
11. 前記回転域が、前記プラットフォーム（６０）のブレード間縁からエアロフォイル（５０）の圧力面まで延在する、請求項１０に記載のブレード。
12. プラットフォーム面（６２）が、エアロフォイル（５０）の後縁（５４、５４’）に近い前記リング中心軸（Ａ）に対する回転域（４４）を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のブレード。
13. それぞれのエアロフォイル（５０）の間に位置する２つの隣接するブレード（１０、１０’）のプラットフォーム面（６２）に隣接する部分がエアロフォイル間面を画定し、エアロフォイル間面の大部分が、前記吸引面および圧力面プロファイル（８０、８５）に基づいて線分を移動させることによって生成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のブレード。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載のブレードを少なくとも１つ含む少なくとも１つの羽根車を含む、ターボ機械。

Images