JP2015075106A - ガスタービンエンジンにおける受動的クリアランス制御の方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
12 圧縮機
14 燃焼器
16 タービン
18 タービンケーシング
20 動翼
22 翼車
23 軸
24 静翼
26 内側環状シェル
27 燃焼ガス
28 環状ガス通路
30 シュラウド
32 外側環状シェル
34、36 環状プレナム
38 シュラウド用スロット
40 冷却通路
42 入口
44 流れの矢印
45 流れの出口
46 渡りポケット
47 ポケットのプレート
48 減少線のプロットのピーク
60 第1段に対する環状シェルの部分
62 前面
64 後面
66 外表面
68 内表面
70 シュラウドのフック
72 環状シェルの部分を結合するリガメント
74 第2段に対する環状シェルの部分
76 前面の熱伝達率
78 HGP境界面の熱伝達率
80 外表面の熱伝達率
82 ポケットの熱伝達率
84 冷却通路の熱伝達率
86 後面の熱伝達率
88 リガメントの熱伝達率
Claims (14)
- タービンの運転期間に対応するステータ(18)およびロータ(20、22)それぞれの半径方向熱膨張速度を見積もるステップと、
前記半径方向熱膨張速度に基づいて、前記ロータと前記ステータの間のクリアランスを見積もるステップと、
前記クリアランスに基づいて、前記ステータまたは前記ロータの質量または表面積を決定するステップと
を含む、タービン(10)を設計する方法。 - 前記クリアランスの前記見積りが、前記期間での前記クリアランスの減少を決定するステップと、前記減少のピーク値を同定するステップとを含み、前記質量または前記表面積の前記決定が前記ピークを下げる、請求項1記載の方法。
- 前記ステータが、前記ロータを収容する内側環状シェル(26)を含み、前記ロータが、動翼(20)の環状列が取り付けられたタービン翼車(22)を含み、前記クリアランスの前記見積りが、前記内側環状シェルの半径方向熱膨張と、前記翼車と前記動翼の半径方向熱膨張の合計との間の差を決定するステップを含む、請求項1または2記載の方法。
- 前記質量または前記表面積の前記決定が、前記内側環状シェルの冷却通路(40、46)の容積または内部表面積を決定するステップを含む、請求項3記載の方法。
- 前記冷却通路がポケット室(46)を含む、請求項4記載の方法。
- 前記クリアランスのピークを見積もるステップと、前記内部容積または前記内部表面積の前記決定によって前記ピークを下げるステップと、をさらに含む請求項1記載の方法。
- 前記運転の少なくとも一部分が起動段階である、請求項1記載の方法。
- 内側環状シェル(26)、ならびに、タービン翼車(22)および前記翼車に取り付けられた動翼列(20)を含む軸流タービンの、それぞれの半径方向熱膨張速度を見積もるステップと、
前記動翼の先端と前記先端に位置合わせされた前記内側環状シェルに取り付けられた内側表面(30)との間のクリアランスを見積もるステップであって、前記クリアランスは前記半径方向熱膨張速度に基づいて見積もられる、ステップと、
前記クリアランスに基づいて前記内側環状シェルの質量または内部表面積(40、46)を決定するステップと、
を含む、回転する前記軸流タービン(20、22)を収容する内側環状シェル(26)を設計する方法。 - 前記内側環状シェルに取り付けられた前記内側表面がシュラウド(30)の表面である、請求項8記載の方法。
- 前記クリアランスの前記見積りが、前記タービンの運転期間での前記クリアランスの減少を決定するステップと、前記減少のピーク値を同定するステップとを含み、
前記質量または前記表面積の前記決定が前記ピークを下げる、
請求項8または9記載の方法。 - 前記クリアランスの前記見積りが、前記内側環状シェル(26)の半径方向熱膨張と、前記翼車(22)と前記動翼(20)の半径方向熱膨張の合計との間の差を決定するステップを含む、請求項8乃至10のいずれか1項記載の方法。
- 前記質量または前記内部表面積の前記決定が、前記内側環状シェルの冷却通路(40)の容積または内部表面積を決定するステップを含む、請求項8乃至11のいずれか1項記載の方法。
- 前記冷却通路がポケット室(46)を含む、請求項12記載の方法。
- 前記クリアランスのピークを見積もるステップと、前記内部容積または前記内部表面積の前記決定によって前記ピークを下げるステップと、をさらに含む請求項8乃至13のいずれか1項記載の方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170125731A (ko) * | 2016-05-06 | 2017-11-15 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 틈새 제어 시스템을 포함하는 터보기계 |
JP2019056360A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械の制御装置、回転機械設備、回転機械の制御方法、及び回転機械の制御プログラム |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3047115A1 (en) * | 2013-09-17 | 2016-07-27 | General Electric Company | Measurement device and method for evaluating turbomachine clearances |
US10309246B2 (en) | 2016-06-07 | 2019-06-04 | General Electric Company | Passive clearance control system for gas turbomachine |
US10605093B2 (en) | 2016-07-12 | 2020-03-31 | General Electric Company | Heat transfer device and related turbine airfoil |
US10731500B2 (en) | 2017-01-13 | 2020-08-04 | Raytheon Technologies Corporation | Passive tip clearance control with variable temperature flow |
US10704560B2 (en) | 2018-06-13 | 2020-07-07 | Rolls-Royce Corporation | Passive clearance control for a centrifugal impeller shroud |
CN110593969B (zh) * | 2019-10-15 | 2024-04-05 | 上海电气集团股份有限公司 | 燃气轮机气缸的密封法兰及其设计方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010001845A1 (en) * | 1998-12-23 | 2001-05-24 | Khalid Syed J. | Method and apparatus for use in control of clearances in a gas turbine engine |
JP2003214114A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-07-30 | United Technol Corp <Utc> | クリアランス制御方法および装置 |
JP2004003492A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン圧縮機、及び、ガスタービン圧縮機のクリアランス制御方法 |
JP2004534178A (ja) * | 2001-07-13 | 2004-11-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ターボ機械および燃焼タービンのための冷却可能なセグメント |
JP2009243444A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ihi Corp | ジェットエンジン |
JP2010229925A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | タービンシュラウド |
WO2012001852A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社 日立製作所 | ガスタービンの間隙診断装置およびガスタービンシステム |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1548836A (en) | 1977-03-17 | 1979-07-18 | Rolls Royce | Gasturbine engine |
US5192186A (en) | 1980-10-03 | 1993-03-09 | Rolls-Royce Plc | Gas turbine engine |
GB2090333B (en) | 1980-12-18 | 1984-04-26 | Rolls Royce | Gas turbine engine shroud/blade tip control |
GB2257754B (en) * | 1983-02-26 | 1993-09-29 | Rolls Royce | Improvements in or relating to axial flow gas turbines |
GB2245314B (en) | 1983-05-26 | 1992-04-22 | Rolls Royce | Cooling of gas turbine engine shroud rings |
US5005352A (en) | 1989-06-23 | 1991-04-09 | United Technologies Corporation | Clearance control method for gas turbine engine |
JPH10131719A (ja) | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気冷却ガスタービンシステム |
US6968696B2 (en) | 2003-09-04 | 2005-11-29 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Part load blade tip clearance control |
US8011883B2 (en) | 2004-12-29 | 2011-09-06 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine blade tip clearance apparatus and method |
US8157512B2 (en) | 2008-07-29 | 2012-04-17 | General Electric Company | Heat pipe intercooler for a turbomachine |
-
2013
- 2013-10-04 US US14/046,072 patent/US10329940B2/en active Active
-
2014
- 2014-09-23 DE DE102014113773.6A patent/DE102014113773A1/de active Pending
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- 2014-10-01 JP JP2014202829A patent/JP2015075106A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010001845A1 (en) * | 1998-12-23 | 2001-05-24 | Khalid Syed J. | Method and apparatus for use in control of clearances in a gas turbine engine |
JP2004534178A (ja) * | 2001-07-13 | 2004-11-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ターボ機械および燃焼タービンのための冷却可能なセグメント |
JP2003214114A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-07-30 | United Technol Corp <Utc> | クリアランス制御方法および装置 |
JP2004003492A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン圧縮機、及び、ガスタービン圧縮機のクリアランス制御方法 |
JP2009243444A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ihi Corp | ジェットエンジン |
JP2010229925A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | タービンシュラウド |
WO2012001852A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社 日立製作所 | ガスタービンの間隙診断装置およびガスタービンシステム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170125731A (ko) * | 2016-05-06 | 2017-11-15 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 틈새 제어 시스템을 포함하는 터보기계 |
KR102458577B1 (ko) * | 2016-05-06 | 2022-10-25 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | 틈새 제어 시스템을 포함하는 터보기계 |
JP2019056360A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械の制御装置、回転機械設備、回転機械の制御方法、及び回転機械の制御プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH708699A2 (de) | 2015-04-15 |
US10329940B2 (en) | 2019-06-25 |
US20150098791A1 (en) | 2015-04-09 |
DE102014113773A1 (de) | 2015-04-09 |
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