JP2017115878A - 多重壁ブレードのための冷却回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1つの実施形態による冷却システムは、ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)と、ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)に冷却空気を供給する空気供給キャビティ(46)と、を備え、ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)が、多重壁ブレード(6)の少なくとも1つの中央プレナム(20)及び多重壁ブレード(6)の壁近傍冷却チャンネル(18)の第1のセットから半径方向外向きに延びてこれらを少なくとも部分的に覆う。
【選択図】 図1
Description
[実施態様1]
冷却システムであって、
ピンフィンバンク冷却回路と、
上記ピンフィンバンク冷却回路に冷却空気を供給する空気供給キャビティと、
を備え、
上記ピンフィンバンク冷却回路が、多重壁ブレードの少なくとも1つの中央プレナム及び上記多重壁ブレードの壁近傍冷却チャンネルの第1のセットから半径方向外向きに延びてこれらを少なくとも部分的に覆う、冷却システム。
[実施態様2]
上記ピンフィンバンク冷却回路が更に、
開口と、
上記開口内に配置された複数のピンと、
を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様3]
上記ピンフィンバンク冷却回路の開口が、上記空気供給キャビティから上記多重壁ブレードの後縁に向かって延びる、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様4]
上記ピンフィンバンク冷却回路の開口が、上記空気供給キャビティから上記多重壁ブレードの前縁に向かって延びる、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様5]
上記壁近傍冷却チャンネルの第1のセットが、上記多重壁ブレードの正圧側面に隣接して配置される、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様6]
上記開口が、上記多重壁ブレードにおいて上記壁近傍冷却チャンネルの第2のセットにわたって延びてこれを少なくとも部分的に覆う、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様7]
上記壁近傍冷却チャンネルの第2のセットが、上記多重壁ブレードの負圧側面に隣接して配置される、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様8]
上記開口が、上記冷却空気を上記多重壁ブレードの先端に配向して先端フィルムを提供するための少なくとも1つの先端フィルムチャンネルを含む、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様9]
上記開口が、上記冷却空気上記多重壁ブレードの正圧側面に配向して正圧側面フィルムを提供するための少なくとも1つの正圧側面フィルムチャンネルを含む、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様10]
上記開口が、上記空気供給キャビティから上記開口の反対側に向けて空気の流れを配向するため上記ピンの何れかが存在しないセクションを含む、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様11]
上記開口が、上記空気供給キャビティから上記開口の反対側に向けて空気の流れを配向するためのリブを含む、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様12]
上記ピンの少なくとも1つが、上記ピンフィンバンク冷却回路の鋳造中に形成される対向する孔をシールするためのプラグを含む、実施態様2に記載の冷却システム。
[実施態様13]
上記冷却空気が、中央プレナム及び上記多重壁ブレードの壁近傍冷却チャンネルから上記空気供給キャビティに供給される、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様14]
ピンフィンバンク冷却回路を形成する方法であって、
複数の支持ロッドを用いて第1、第2及び第3のコアを離隔して、コア組立体を提供するステップと、
上記コア組立体を用いて金属鋳造物を生成するステップと、
を含み、
上記金属鋳造物が、
第1及び第2の金属面の間に形成された開口と、
上記第1及び第2の金属面における対向する孔の複数のセットと、
を含み、
上記方法が更に、
上記第1及び第2の金属面における対向する孔の各セットにプラグを挿入するステップと、
を含む、方法。
[実施態様15]
上記各プラグが、上記ピンフィンバンク冷却回路においてピンを形成する、実施態様14に記載の方法。
[実施態様16]
上記第1、第2及び第3のコアが、多重壁ブレードのスクイーラコアセクション、先端コアセクション、及び少なくとも1つの本体コアセクションを含む、実施態様14に記載の方法。
[実施態様17]
上記開口が、上記ピンフィンバンク冷却回路の開口を含む、実施態様14に記載の方法。
[実施態様18]
上記開口に複数のピンを形成するステップを更に含む、実施態様14に記載の方法。
[実施態様19]
ターボ機械であって、
圧縮機構成要素と、燃焼器構成要素と、少なくとも1つが多重壁ブレードを有する複数のタービンバケットを含むタービン構成要素と、を含むガスタービンシステムと、
上記多重壁ブレード内に配置された冷却システムと、
を備え、
上記冷却システムが、
複数のピンを有するピンフィンバンク冷却回路と、
上記ピンフィンバンク冷却回路に冷却空気を供給する空気供給キャビティと、
を含み、
上記ピンフィンバンク冷却回路が、上記多重壁ブレードの少なくとも1つの中央プレナム及び上記多重壁ブレードの壁近傍冷却チャンネルの第1のセットから半径方向外向きに延びてこれらを少なくとも部分的に覆う、ターボ機械。
4 シャンク
6 多重壁ブレード
8 正圧側面
10 負圧側面
12 先端領域
14 前縁
16 後縁
18 壁近傍冷却チャンネル
20 中央プレナム
22 先端
24 先端フィルム
30 冷却チャンネル
40 ピンフィンバンク冷却回路
42 ピン
44 開口
46 前方空気供給キャビティ
48 先端フィンチャンネル
50 正圧側面フィルムチャンネル
52 正圧側面フィルム
54 先端フィルムチャンネル
56 開口のセクション
60 ピンフィンバンクの一部
62 コア
64 スクイーラコアセクション
66 先端コアセクション
68 本体コアセクション
70 支持ロッド
80 金属ケーシング
82 開口
84 プラグ
86 キャビティ内リブ
88 フロア
90 スクイーラキャビティ
92 開口
100 リブ
102 ガスターボ機械
104 圧縮機
106 空気
108 圧縮空気
110 燃焼器
112 燃料
114 燃焼ガス
116 タービン
118 シャフト
120 負荷
140 ピンフィンバンク冷却回路
142 ピン
144 開口
146 後方空気供給キャビティ
156 開口のセクション
240 ピンフィンバンク冷却回路
242 ピン
244 開口
246 前方空気供給キャビティ
256 開口のセクション
Claims (10)
- 冷却システムであって、
ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)と、
前記ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)に冷却空気を供給する空気供給キャビティ(46)と、
を備え、
前記ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)が、多重壁ブレード(6)の少なくとも1つの中央プレナム(20)及び前記多重壁ブレード(6)の壁近傍冷却チャンネル(18)の第1のセットから半径方向外向きに延びてこれらを少なくとも部分的に覆う、冷却システム。 - 前記ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)が更に、
開口(44,144,244)と、
前記開口(44,144,244)内に配置された複数のピン(42,142,242)と、
を含む、請求項1に記載の冷却システム。 - 前記ピンフィンバンク冷却回路(40,240)の開口(44,244)が、前記空気供給キャビティ(46,246)から前記多重壁ブレード(6)の後縁(16)に向かって延びる、又は前記ピンフィンバンク冷却回路(140)の開口(144)が、前記空気供給キャビティ(146)から前記多重壁ブレード(6)の前縁(14)に向かって延びる、請求項2に記載の冷却システム。
- 前記壁近傍冷却チャンネル(18)の第1のセットが、前記多重壁ブレード(6)の正圧側面(8)に隣接して配置される、請求項2に記載の冷却システム。
- 前記開口(44,144,244)が、前記多重壁ブレード(6)において前記壁近傍冷却チャンネル(18)の第2のセットにわたって延びてこれを少なくとも部分的に覆い、前記壁近傍冷却チャンネル(18)の第2のセットが、前記多重壁ブレード(6)の負圧側面(10)に隣接して配置される、請求項2に記載の冷却システム。
- 前記開口(44,144,244)が、前記冷却空気(106)を前記多重壁ブレード(6)の先端(22)に配向して先端フィルム(24)を提供するための少なくとも1つの先端フィルムチャンネル(54)を含み、前記開口(44,144,244)が、前記冷却空気前記多重壁ブレード(6)の正圧側面(8)に配向して正圧側面フィルム(52)を提供するための少なくとも1つの正圧側面フィルムチャンネル(50)を含む、請求項2に記載の冷却システム。
- 前記開口(44,144,244)が、前記空気供給キャビティ(46)から前記開口(44,144,244)の反対側に向けて空気の流れを配向するため前記ピン(42,142,242)の何れかが存在しないセクション(56,156,256)を含む、請求項2に記載の冷却システム。
- 前記開口(44,144,244)が、前記空気供給キャビティ(46)から前記開口(44,144,244)の反対側に向けて空気の流れを配向するためのリブ(100)を含む、請求項2に記載の冷却システム。
- ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)を形成する方法であって、
複数の支持ロッド(70)を用いて第1、第2及び第3のコアを離隔して、コア(62)組立体を提供するステップと、
前記コア(62)組立体を用いて金属鋳造物(80)を生成するステップと、
を含み、
前記金属鋳造物(80)が、
第1及び第2の金属面の間に形成された開口(92)と、
前記第1及び第2の金属面における対向する孔(82)の複数のセットと、
を含み、
前記方法が更に、
前記第1及び第2の金属面における対向する孔(82)の各セットにプラグ(84)を挿入するステップと、
を含む、方法。 - ターボ機械(102)であって、
圧縮機構成要素(104)と、燃焼器構成要素(110)と、少なくとも1つが多重壁ブレード(6)を有する複数のタービンバケット(2)を含むタービン構成要素(116)と、を含むガスタービンシステム(102)と、
前記多重壁ブレード(6)内に配置された冷却システムと、
を備え、
前記冷却システムが、
複数のピン(42,142,242)を有するピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)と、
前記ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)に冷却空気(106)を供給する空気供給キャビティ(46)と、
を含み、
前記ピンフィンバンク冷却回路(40,140,240)が、前記多重壁ブレード(6)の少なくとも1つの中央プレナム(20)及び前記多重壁ブレード(6)の壁近傍冷却チャンネル(18)の第1のセットから半径方向外向きに延びてこれらを少なくとも部分的に覆う、ターボ機械(102)。
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