JP2022177800A - スロート面積が異なるノズルセットを備えるタービンノズルアセンブリシステム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノズルセットを含み、各ノズルセットが環状部を形成するタービンノズルアセンブリシステムを提供する。【解決手段】各セット内のノズルは、翼形部のそれぞれの端壁取付け端を受容するための接合開口部を含む、内側端壁と、外側端壁とを含む。複数のノズルセットにわたる翼形部は、複数のノズルセット間で比較して同一の内側端壁取付け端と、外側端壁取付け端とを有する。翼形部の翼部は、それぞれのノズルセット内では同一であるが、複数のノズルセット間で比較すると異なっている、選択された翼形状を有する。このようにして、端壁を翼形部から取り外して、異なる対スロート面積を提供する異なる翼形状を有する翼形部と取り替えることができる。本システムは、それぞれのノズル全体を交換することなく、ノズルセットの対スロート面積を変化させることができるようにしている。【選択図】図３

Description

本開示は、概してターボ機械に関し、より詳細には、異なるスロート面積を形成する翼部を含む翼形部を有する、種々のノズルセットを備えるタービンノズルアセンブリシステムに関する。

タービンでは、作動流体を回転ブレード段に向かって誘導するために、いくつかの固定ノズルが環状に配置されている。燃焼ガス又は蒸気などの作動流体は、固定ベーンによって導かれ、回転ブレード段に回転を与えて動力を生成している。対スロート面積は、内側端壁と、外側端壁と、隣接するノズルの翼部との間の面積である。対スロート面積は、典型的には、例えば、回転ブレード段に最も大きな動力を与えるように作動流体を誘導することによって、理想的なタービン性能を提供するように選択されている。最良のタービン性能を提供する対スロート面積は、タービン稼働中に変化する場合があり、また、タービンが経年変化するにつれて経時的に変化する可能性がある。したがって、性能レベルを改善又は維持するために、タービンの対スロート面積を周期的に変化させると好適である。

対スロート面積を変化させるための１つの手法は、例えば、タービンの定期メンテナンス中にノズルセット全体を交換することを含む。現行のノズルセットの交換は、端壁及び翼形部を含むセット内の各ノズルを全面的に交換することを含む。このプロセスは、新たなノズルをその全体にそれぞれ組み込む必要があるため、コストがかかる。別の手法では、可変ノズルアセンブリにより、例えば、タービン稼働中にノズルの翼部を回転させることで、翼部間の幾何学的形状の変化を最小限に抑えて、対スロート面積を調整できるようにしている。可変ノズルアセンブリは、翼部を移動させることができるが、タービンの作動環境にとって十分な機械的強度を維持するために、複雑で高価な機械システムを要するものである。その上、可変ノズルアセンブリでは、タービンの耐用期間にわたって所望のスロート面積すべてを調整するには不十分となり得る、限られた量の調整しか行うことができない。

以下に述べるすべての態様、例、及び特徴は、任意の技術的に可能な方法で組み合わせることができる。

本開示の一態様は、複数のノズルセットであって、各ノズルセットは集合的に環状部を形成する複数のノズルを含み、それぞれのノズルセットの各ノズルは、複数のノズルセット間で比較して内側端壁取付け端同士が同一の内側端壁取付け端、複数のノズルセット間で比較して外側端壁取付け端同士が同一の外側端壁取付け端、及び内側端壁取付け端と外側端壁取付け端との間の翼部を有する翼形部であって、当該翼部は、それぞれのノズルセット内では同一であるが、複数のノズルセットの各々間で比較すると異なっている複数の翼形状から選択される翼形状を有する、翼形部と、当該翼形部の内側端壁取付け端を受容するように構成された第１の接合開口部を含む内側端壁と、当該翼形部の外側端壁取付け端を受容するように構成された第２の接合開口部を含む外側端壁と、を含み、ここで、内側端壁、外側端壁、及び環状部内の隣接する翼形部の翼部によって、対スロート面積がもたらされており、また、複数のノズルセットにおける各ノズルセットは、当該複数のノズルセットにおける他のノズルセットと比較して、互いに異なる対スロート面積を提供している、複数のノズルセット、を備える、タービンノズルアセンブリシステムを提供する。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、外側端壁は、第１のフィレットによって翼形部の外側端壁取付け端に取り付けられており、内側端壁は、第２のフィレットによって翼形部の内側端壁取付け端に取り付けられている。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、外側端壁取付け端又は内側端壁取付け端のうちの少なくとも一方は、内部に冷却流路をさらに含み、当該冷却流路は、それぞれの第１又は第２のフィレットの少なくとも一部に隣接して配置されている。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、当該冷却流路は、径方向に面する入口を含む。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、当該入口は、翼形部の翼部の前縁に隣接している。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、また、翼部内にあり、冷却流路と流体連通する後縁冷却流路をさらに備え、当該後縁冷却流路は、翼形部の翼部の後縁から延出する複数の流路を含む。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、当該冷却流路は、径方向に面する入口と、翼形部の内部冷却チャンバ内に面する出口とを含む。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、また、外側端壁取付け端又は内側端壁取付け端のうちの少なくとも一方内に複数の冷却流路をさらに備える。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、複数のノズルセット間で比較すると異なっている複数の翼形状の各々は、複数のスパン方向断面位置の各々において類似の曲率半径分布を有する。

別の態様は、集合的に環状部を形成する複数のノズルを含む第１のノズルセットの各ノズルにおいて、第１の翼形部の第１の翼部における内側端壁取付け端をノズルの内側端壁から取り外し、かつ第１の翼形部の第１の翼部における外側端壁取付け端をノズルの外側端壁から取り外すステップであって、第１の翼部はそれぞれ、第１のノズルセット内の隣接する第１の翼形部の翼部によって第１の対スロート面積を提供する、第１の翼形状を有する、ステップと、第２のノズルセットの各ノズルにおいて、第２のノズルセットの第２の翼形部の第２の翼部における内側端壁取付け端を内側端壁に結合し、かつ第２の翼形部の第２の翼部における外側端壁取付け端を外側端壁に結合するステップであって、第２の翼部はそれぞれ、第２のノズルセット内の隣接する第２の翼形部の隣接する翼部によって第２の対スロート面積を提供する、第２の翼形状を有し、ここで、第２のノズルセットの第２の対スロート面積は、第１のノズルセットの第１の対スロート面積とは異なっており、第１の翼部の内側端壁取付け端と第２の翼部の内側端壁取付け端とは同一であり、また、第１の翼部の外側端壁取付け端と第２の翼部の外側端壁取付け端とは同一である、ステップと、を含む、ある方法に関するものである。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、外側端壁を第２の翼部の外側端壁取付け端に結合するステップは、ろう付けして第１のフィレットを作成するステップを含み、内側端壁を第２の翼部の内側端壁取付け端に結合するステップは、ろう付けして第２のフィレットを作成するステップを含む。

本開示の別の態様は先行する態様のいずれかを含み、第１及び第２の翼部は、内側端壁取付け端と外側端壁取付け端との間の複数のスパン方向断面位置の各々において、類似の曲率半径分布を有する。

本概要の項に記載しているものを含む、本開示に記載している２つ以上の態様を組み合わせて、本明細書に具体的に記載していない実施態様を形成することができる。

１つ又は複数の実施態様の詳細については、添付の図面及び以下の説明に記載している。他の特徴、目的及び利点は、当該説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本開示のこれら及び他の特徴は、本開示の種々の実施形態を図示する添付の図面と併せて、本開示の種々の態様に関する以下の詳細な説明から、さらに容易に理解されるであろう。

例示的なターボ機械の概略図を示す。 図１のターボ機械と共に使用され得る、４段型タービンを備える例示的なガスタービンアセンブリの断面図を示す。 本開示の実施形態による、ノズルを備えるタービンノズルアセンブリシステムの概略三次元拡大図を示す。 本開示の実施形態による、例示的なノズルの概略三次元図を示す。 本開示の実施形態による、異なる対スロート面積を示す、重ね合わされた２つの異なるノズルセットの概略断面図を示す。 本開示の実施形態による、冷却流路を含むノズル翼形部の端壁取付け端におけるリム部材の概略断面図を示す。 本開示の実施形態による、内側端壁及び外側端壁が除去される一方、その内部に冷却流路が設けられたノズル翼形部の背面斜視図を示す。 本開示の実施形態による、内側端壁及び外側端壁が取り外される一方、その内部に冷却流路が設けられたノズル翼形部の背面斜視図を示す。 本開示の他の実施形態による、冷却流路を含むノズル翼形部の端壁取付け端におけるリム部材の概略断面図を示す。 本開示の実施形態による、複数の冷却流路を含むノズルの外側端壁取付け端の部分断面斜視図を示す。

なお、本開示の図面は、必ずしも縮尺通りではない。これらの図面は、本開示の典型的な態様のみを図示することを意図しているため、本開示の範囲を限定するものと考えるべきではない。これらの図面では、同様の番号付けは、図面間で同様の要素を表す。

最初の問題として、現在の技術について明確に説明するために、ターボ機械内の関連する機械構成要素について言及及び説明する際に、特定の専門用語を選択することが必要になる。その際、可能な限り、一般的な工業専門用語が、その受け入れられている意味と同じ意味で使用され、かつ利用される。別途記載のない限り、このような専門用語は、本出願の文脈及び添付の特許請求の範囲と一致する広義の解釈を与えられるべきである。当業者であれば、多くの場合、特定の構成要素がいくつかの異なる又は重複する用語を使用して言及され得ることを理解するであろう。単一の部品であるとして本明細書に記載され得るものは、複数の構成要素からなるものとして別の文脈を含み、かつ別の文脈で言及されてもよい。あるいは、複数の構成要素を含むものとして本明細書に記載され得るものは、単一の部品として他の場所で言及されてもよい。

また、本明細書ではいくつかの記述的用語を繰り返し使用する場合があり、本項の始めでこれらの用語を定義することが有用であると分かるはずである。これらの用語及びその定義は、別途記載のない限り、以下の通りである。本明細書で使用する場合、「下流」と「上流」とは、例えばタービンを通るか、又はタービンブレードによって流動する作動流体、又は例えば、燃焼器を通る空気の流れ、若しくはタービンの構成要素システムの１つを通る冷却材などの流体の流れに対する方向を示す用語である。「下流」という用語は、流体の流れの方向に対応し、「上流」という用語は、流れとは反対の方向を指す。ガスタービンを通る流体の流れの中に配置された翼形部などの構成要素は、対向する流体の流れに最初に遭遇する構成要素の最前縁である「前縁」と、前縁の反対側の「後縁」とを有すると説明することができる。「前方」及び「後方」という用語は、別途指定のない限り、方向を指し、「前方」はエンジンの前部又は圧縮機端部を指し、「後方」はエンジンの後部又はタービン端部を指す。

多くの場合、中心軸線に対して異なる径方向位置に配置された部品を説明することが必要になる。「径方向」という用語は、軸線に垂直な移動又は位置を指す。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線に近接して位置する場合には、本明細書では、第１の構成要素は第２の構成要素の「径方向内側」又は「内側寄り」にあると述べることになる。一方、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸線から遠くに位置する場合には、本明細書では、第１の構成要素は第２の構成要素の「径方向外側」又は「外側寄り」にあると述べることができる。「軸方向」という用語は、軸線Ａ、例えばロータシャフト１１０に平行な移動又は位置を指す。最後に、「周方向」という用語は、軸線周りの移動又は位置を指す。このような用語を、タービンの中心軸線に関連して適用してもよいことが理解されるであろう。

加えて、以下に記載しているように、本明細書ではいくつかの記述的用語を使用することがよくある。「第１の」、「第２の」、及び「第３の」という用語は、ある構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に使用することができるが、個々の構成要素の場所又は重要性を示すことを意図するものではない。

本明細書で使用する専門用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用する場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「この（ｔｈｅ）」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数形も含むことを意図している。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／又は「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用する場合、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素が存在することを明示するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらの組が存在すること若しくは追加されることを除外するものではないことがさらに理解されるであろう。「任意選択の」又は「任意選択で」は、後で述べられる事象又は状況が、起こる場合も起こらない場合もあることを意味し、この記述は、その事象が起こる事例と、起こらない事例とを含むことを意味する。

ある要素又は層が、別の要素又は層に対して「上に」あり、「係合」され、「接続」され、又は「結合」されていると言及される場合、他の要素又は層に対して直接上にあり、直接係合され、直接接続され、又は直接結合されていてもよいし、あるいは介在する要素又は層が存在してもよい。これに対して、ある要素が、別の要素又は層に対して「直接上にある」、「直接係合される」、「直接接続される」、又は「直接結合される」されていると言及される場合、介在する要素又は層は一切存在しなくてもよい。要素間の関係について説明するために使用される他の語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「～の間に」に対して「直接～の間に」、「～に隣接して」に対して「直接～に隣接して」などである）。本明細書で使用する場合、「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目のうちの１つ又は複数のありとあらゆる組合せを含む。

本明細書で使用する場合、部品に対して「同一」という用語は、その（又はその一部）の設計や製造仕様が同じである部品を有するという意図を示す。例えば、異なるノズルセットに属するノズルの取付け端は、全く同じである、即ち同一であることが意図されている。ただし、製造公差のために、形成されたままの取付け端の寸法がわずかに異なっている可能性があるが、それでも両方のノズル端は依然として、対応する端壁取付け枠内に十分に嵌合する。したがって、「同一」は、「後付け可能」又は「同様に適合する」と解釈されてもよい。

本開示の種々の態様は、複数のノズルセットを含むタービンノズルアセンブリシステムを対象としている。各ノズルセットは、周方向リング又は環状部（即ち、ターボ機械のノズル段の）を集合的に形成する複数のノズルを含む。各セット内のノズルは、翼形部の内側端壁取付け端を受容するように構成された第１の接合開口部を含む内側端壁と、翼形部の外側端壁取付け端を受容するように構成された第２の接合開口部を含む外側端壁とを含む。ノズルの翼形部の内側端壁取付け端及び外側端壁取付け端は、複数のノズルセット間で比較して同一のものであるので、それらのいずれも、同一の内側端壁及び同一の外側端壁と共に使用され得る。

内側端壁取付け端と外側端壁取付け端との間の翼形部の翼部は、それぞれのノズルセット内では同一であるが、複数のノズルセットの各々間で比較すると異なっている複数の翼形状から選択される翼形状を有する。内側端壁、外側端壁、及び環状部内の隣接する翼形部の翼部によって、対スロート面積がもたらされている。スロート面積を変化させるためにノズル全体を交換するのではなく、所与のノズルセット内の各ノズルにおいて、端壁を元の翼形部から取り外すことができ、また元の翼形部を、異なる翼形状を有する翼形部と取り替えることができる。翼形部を取り替えることにより、ノズルセットに対して異なる対スロート面積、即ち異なる全スロート面積が提供され得る。つまり、複数のノズルセットの各ノズルセットは、複数のノズルセットの他のノズルセットと比較して、互いに異なるスロート面積（対及び全である）を提供する異なる翼形状を提供している。本システムは、それぞれのノズル全体を交換することなく、翼形部のみを取り替えることで、ノズル段の全スロート面積を変化させることができるようにしている。本システムの実装コストは、調整可能なベーンシステム又はノズル段内のすべてのノズルの全体交換よりも低くなっている。

図面を参照すると、図１は、燃焼タービン又はガスタービン（ＧＴ）システム１００（以下、「ＧＴシステム１００」と呼ぶ）の形態の例示的なターボ機械９０の概略図である。ＧＴシステム１００は、圧縮機１０２と、燃焼器１０４とを備える。燃焼器１０４は、燃焼領域１０５と、燃料ノズルアセンブリ１０６とを含む。ＧＴシステム１００は、タービン１０８と、共通のロータシャフト１１０（以下、「ロータシャフト１１０」と呼ぶ）とをさらに備える。

非限定的な一実施形態では、ＧＴシステム１００は、サウスカロライナ州グリーンビルのゼネラルエレクトリック社から市販されている、９Ｆ．０５エンジンであってもよい。しかしながら、本開示は、いかなる特定のＧＴシステムにも限定されるものではなく、例えば、ゼネラルエレクトリック社の他のＦ、ＨＡ、Ｂ、ＬＭ、ＧＴ、ＴＭ、及びＥクラスのエンジンモデル、並びに他社のエンジンモデルを含む、他のエンジンとの関連で実施されてもよい。さらに、本開示の開示内容は、必ずしもＧＴシステムにのみ適用可能とは限らず、他の形式のターボ機械、例えば、蒸気タービン、ジェットエンジン、圧縮機などに適用されてもよい。

図２は、図１のＧＴシステム１００と共に使用され得る、４つの段Ｌ０～Ｌ３を有するタービン１０８の例示的な部分の断面図を示す。これら４つの段を、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３と呼んでいる。段Ｌ０は第１の段であり、４つの段のうちの（径方向に）最小の段である。段Ｌ１は第２の段であり、軸方向にすぐ隣に設けられた段であり、段Ｌ０に隣接し、かつその下流にある。段Ｌ２は第３の段であり、軸方向にすぐ隣に設けられた段であり、段Ｌ１に隣接し、かつその下流にある。段Ｌ３は第４かつ最後の段であり、（径方向に）最大の段である。４つの段を、非限定的な一実施例としてのみ示しているため、各タービン１０８が４つよりも多数又は少数の段を有してもよいことを理解されたい。

固定ノズルのセット１１５は、タービン１０８の特定の段の周方向リング又は環状部を集合的に形成する、複数のノズル１１２を含む。即ち、ノズルセット１１５は、ロータシャフト１１０の周りに周方向に間隔を置いて配置された固定ノズル１１２を含む。ノズルセット１１５は、回転ブレード１１４のそれぞれのセットと協働してタービン１０８の各段Ｌ０～Ｌ３を形成しており、タービン１０８を通る流路の一部を画定している。各セットの回転ブレード１１４は、回転ブレード１１４をロータシャフト１１０（図１）に周方向に結合する、それぞれのロータホイール１１６に結合されている。つまり、複数の回転ブレード１１４が、各ロータホイール１１６に周方向に間隔を置いて機械的に結合されている。本明細書でより詳述するように、各ノズル１１２は、外側端壁及び内側端壁（又はプラットフォーム）１２０、１２２を含んでいてもよい。図示の例では、ノズル１１２は、径方向外側端壁１２０と、径方向内側端壁１２２とを含む。径方向外側端壁１２０は、ノズル１１２をタービン１０８のケーシング１２４に結合している。

図１～図２を参照すると、稼働中、空気は圧縮機１０２を通って流れ、燃焼器１０４に圧縮空気が供給される。具体的には、この圧縮空気は、燃焼器１０４に一体化された燃料ノズルアセンブリ１０６に供給される。燃料ノズルアセンブリ１０６は、燃焼領域１０５と流体連通している。燃料ノズルアセンブリ１０６はまた、燃料源（図１には図示せず）と流体連通しており、燃料及び空気を燃焼領域に１０５に導いている。燃焼器１０４は、燃料に点火して、これを燃焼させる。燃焼器１０４は、ガス流の熱エネルギーを機械的回転エネルギーへと変換するタービン１０８と流体連通している。タービン１０８は、ロータシャフト１１０に回転可能に結合されて、ロータシャフト１１０を駆動する。圧縮機１０２はまた、ロータシャフト１１０に回転可能に結合されてもよい。例示的な実施形態では、複数の燃焼器１０４及び燃料ノズルアセンブリ１０６が設けられている。以下の説明では、特に明記しない限り、各構成要素の１つのみを説明する。回転ロータシャフト１１０の少なくとも一方の端部は、圧縮機１０２又はタービン１０８のいずれかから遠ざかるように軸方向に延在してもよく、例えば発電機、負荷圧縮機、及び／又は別のタービンなどであるが、これらに限定されない負荷又は機械（図示せず）に取り付けられてもよい。

図３は、ノズル１１２を備える、タービンノズルアセンブリシステム１１８（以下、「システム１１８」と呼ぶ）の概略三次元拡大図を示す。図４は、本開示の実施形態による、例示的なノズル１１２の組立形態の概略三次元図を示す。図３は、図４のノズル１１２の分解図をさらに含む。上述したように、システム１１８は、複数のノズルセット１１５を備える。説明を目的として、４つのノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄを、図３に概略的に図示している。しかしながら、任意の数のセットを設けることもできる。各ノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄは、異なる翼形部１２８Ａ～１２８Ｄとして概略的に図示されており、各翼形部は異なる翼部１３０Ａ～１３０Ｄを有する。各ノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄは、タービン１０８（図２）の段Ｌ０～Ｌ３（図２）のための周方向リング又は環状部を集合的に形成する、複数のノズル１１２を含む。

上述したように、タービン１０８（図１）の稼働中、ノズル１１２は、作動流体（例えば、ガス又は蒸気である）の流れを１つ又は複数の可動ブレード（例えば、ブレード１１４である）へと誘導するために静止したままとなり、これらの可動ブレードにロータシャフト１１０の回転を開始させる。ノズル１１２が複数の同様又は互いに異なるノズル（例えば、ノズル１１２又は他のノズルである）と結合（ファスナ、溶接部、スロット又は溝などを介して機械的に結合される）することで、タービン１０８（図２）の段Ｌ０～Ｌ３（図２）でノズルの環状部を形成するように構成され得ることが理解される。

本開示の実施形態によれば、複数のノズルセット１１５の各ノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄは、当該複数のノズルセットの他のノズルセットと比較して、互いに異なる対スロート面積を提供している。その結果、各ノズルセット１１５は、異なる全スロート面積、即ち、当該ノズルセット内のすべての対スロート面積を合計したものをさらに有する。異なる対スロート面積は、同一の内側端壁取付け端１４２及び同一の外側端壁取付け端１４０を有するが、取付け端１４０、１４２の間では異なっている翼部１３０Ａ～１３０Ｄを有する翼形部１２８Ａ～１２８Ｄを用いることによってもたらされている。

図３～図４に示すように、各ノズル１１２は、翼部１３０を有する翼形部１２８を含むことができる。翼部１３０は、凹状正圧側面１３２と、（図３～図４では遮られている）対向する凸状負圧側面１３４とを有する。翼部１３０は、正圧側面１３２と負圧側面１３４との間に広がる前縁１３６と、前縁１３６に対向し、かつ正圧側面１３２と負圧側面１３４との間に広がる後縁１３８とをさらに含むことができる。

図３に示すように、翼形部１２８は、翼形部１２８を外側端壁１２０に結合するための外側端壁取付け端１４０をさらに含む。ノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄは、同一の外側端壁取付け端１４０を有してもよく、即ち、外側端壁取付け端１４０は、複数のノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄ間で比較して同一である。翼形部１２８は、翼形部１２８を内側端壁１２２に結合するための内側端壁取付け端１４２をさらに含む。ノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄは、同一の内側端壁取付け端１４２を有してもよく、即ち、内側端壁取付け端１４２は、複数のノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄ間で比較して同一である。取付け端１４０、１４２は、例えばろう付けによって端壁１２０、１２２に結合することができる任意の構造体を含んでいてもよい。一実施例では、取付け端１４０、１４２はそれぞれ、翼部１３０のそれぞれの端部を形成するリム部材１４４を含む。取付け端１４０、１４２は、翼形部１２８の径方向高さの比較的わずかな部分だけ（例えばその１～２％分である）、それぞれ延在している。

前述したように、また図４に最良に示すように、ノズル１１２は、負圧側面１３４、正圧側面１３２、前縁１３６、及び後縁１３８に沿って翼形部１２８に接続された、外側端壁１２０及び内側端壁１２２をさらに含むことができる。外側端壁１２０は、ノズルセット１１５（図２）の径方向外側面に沿って位置合わせを行い、１つ又は複数のそれぞれのノズル１１２をタービン１０８（図２）のケーシング１２４（図２）に結合するように構成されている。図３に示すように、外側端壁１２０は、翼形部１２８の外側端壁取付け端１４０を受容するように構成された、接合開口部１５０を含む。内側端壁１２２は、ノズルセット１１５（図２）の径方向内側に沿って位置合わせを行うように構成されている。図３に示すように、内側端壁１２２は、翼形部１２８の内側端壁取付け端１４２を受容するように構成された、接合開口部１５２を含む。各接合開口部１５０、１５２は、例えば溶接又はろう付けによる接合を行えるように、その内部に取付け端１４０、１４２を受容できるような寸法及び形状にされることによって、それぞれの取付け端１４０、１４２を受容するように構成されている。

種々の実施形態では、図４に示すように、各ノズル１１２は、翼形部１２８と、それぞれの端壁１２０、１２２とを接続するフィレット１４６、１４８を含む。即ち、外側端壁１２０は、フィレット１４６によって翼形部１２８の外側端壁取付け端１４０（図３）に取り付けられており、内側端壁１２２は、フィレット１４８によって翼形部１２８の内側端壁取付け端１４２（図３）に取り付けられている。フィレット１４６、１４８は、従来の金属不活性ガス（ｍｅｔａｌ－ｉｎｅｒｔ ｇａｓ：ＭＩＧ）溶接、タングステン不活性ガス（ｔｕｎｇｓｔｅｎ－ｉｎｅｒｔ ｇａｓ：ＴＩＧ）溶接、ろう付けなどによって形成され得る、接合部を形成する溶接部又はろう付けフィレットを含むことができる。図６に最良に示すように、フィレット１４６、１４８は翼形部１２８の一部に重なることができる。この重なりの程度は、ノズルごと、段ごと、及び／又はタービンごとに異なり得る。

図５は、本開示の実施形態による、異なる対スロート面積を示すために重ね合わされた、例えば１１５Ａ、１１５Ｂなどの２つの異なるノズルセットの概略断面図を示す。図５の断面図は、例えば図３の線５－５に沿って得られてもよいが、その一方で、取付け端１４０、１４２を除いて、翼部１３０に沿った任意のスパン方向断面位置で得られたものであってもよい。ノズル１１２の外側端壁１２０、内側端壁１２２、及び環状部内の隣接する翼形部１２８の翼部１３０によって、対スロート面積がもたらされている。対スロート面積を変化させると、特定のノズルセット１１５の環状部の全スロート面積を変化させることができる。

図５では、翼形部１２８Ａ、１２８Ｂの翼部１３０の特定の断面におけるスロート幅ＴＷ１、ＴＷ２に差が生じていることによって、異なる対スロート面積が示されている。スロート幅は、隣接する翼形部１２８Ａ、１２８Ｂ間の最小距離として定義されてもよい。図示の実施例では、一方の翼形部の後縁１３８と、他方の翼形部の凸状負圧側面１３４における最接近点との間にあるスロート幅が示されている。しかしながら、スロート幅は、必ずしもすべての場合において、こうした特定の点で同定されるとは限らない。いずれの場合でも、ノズルセット１１５Ａ内の翼形部１２８Ａの翼部１３０Ａが有するスロート幅ＴＷ１は、ノズルセット１１５Ｂ内の翼形部１２８Ｂの翼部１３０Ｂが有するスロート幅ＴＷ２とは異なっている（即ち、ＴＷ１≠ＴＷ２である）。このスロート幅の差は、翼部１３０の任意の数のスパン方向断面位置で生じる可能性がある。このようにして、翼形部１２８Ａ～１２８Ｄの翼部１３０Ａ～１３０Ｄの径方向長さにわたって、翼部は、特定のノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄ内の隣接する翼形部１２８Ａ～１２８Ｄの対スロート面積に大きな変化をもたらすような形状及び寸法にされ得る。

とりわけ注目すべきことに、各翼形部１２８の取付け端１４０、１４２は、使用される翼形部１２８に関係なく同一であるため、異なる対スロート面積を有する異なる翼部１３０を提供する任意の翼形部１２８Ａ～１２８Ｄを、外側及び内側端壁１２０、１２２に取り付けることができる。このようにして、ノズルセット１１５の対スロート面積を調整するため、即ちタービン１０８の段（図２）に対して、取替えが必要になるのは翼形部１２８のみとなる。第１の対スロート面積を有する翼形部１２８Ａを、第２の異なる対スロート面積を有する別の翼形部、例えば１２８Ｂ、１２８Ｃ又は１２８Ｄと取り替えることができるようにするために、システム１１８の一部として任意の数のノズルセット１１５が作成され得る。

図５をさらに参照すると、異なる翼形部１２８Ａ～１２８Ｂの翼部１３０Ａ～１３０Ｂによって異なる対スロート面積が提供されるが、複数のノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄ（図３）間で比較すると異なっている複数の翼形状の各々は、複数のスパン方向断面位置の各々において類似の、又は再最適化された曲率半径分布を有してもよい。即ち、スロート幅は隣接する翼形部間で変化するが、各翼形部１２８は、その用途にとって望ましい場合、例えば以前の曲率半径の５％以内になるなど、類似の曲率半径分布を有することができる。このようにして、翼部１３０の翼形状によってもたらされるノズルセット１１５Ａ～１１５Ｄ（図３）の空気力学的性能は、翼形部１２８を取り替えても維持される。

図３及び図４を参照して、本開示の実施形態による方法を説明する。図３に示すように、周方向リング又は環状部、即ち段Ｌ０～Ｌ３（図２）の周方向リング又は環状部を集合的に形成する複数のノズル１１２を含む、第１のノズルセット１１５Ａの各ノズルにおいて、第１の翼形部１２８Ａの第１の翼部１３０Ａの内側端壁取付け端１４２が、ノズル１１２の内側端壁１２２から取り外されてもよい。同様に、第１の翼形部１２８Ａの第１の翼部１３０Ａの外側端壁取付け端１４０は、ノズル１１２の外側端壁１２０から取り外されてもよい。上述したように、第１の翼部１３０Ａはそれぞれ、第１のノズルセット１１５Ａにおける隣接する第１の翼形部１２８Ａの翼部によって第１の対スロート面積を提供する、第１の翼形状を有する。端壁１２０、１２２は、任意の既知又は今後開発される技術、例えば、フィレット１４６、１４８を溶融するための加熱、翼形部１２８Ａの残留物の切断、及びその後の除去などの技術を用いて除去されてもよい。

第１の翼部１３０Ａ及び選択された第２の翼部１３０Ｂ、第３の翼部１３０Ｃ又は第４の翼部１３０Ｄの内側端壁取付け端１４２は同一であり、また、第１の翼部１３０Ａ及び第２の翼部１３０Ｂ、第３の翼部１３０Ｃ又は第４の翼部１３０Ｄの外側端壁取付け端１４０も同一である。結果として、翼形部１２８Ａ～１２８Ｄのいずれも、ノズルのセットの対スロート面積を変化させるために互いに容易に置き換えられ得る。

本方法の実施形態は、図４に示すように、取替え用、又は第２の翼形部１２８Ｂ、第３の翼形部１２８Ｃ又は第４の翼形部１２８Ｄ（第２のノズルセット１１５Ｂ、第３のノズルセット１１５Ｃ又は第４のノズルセット１１５Ｄの）の内側端壁取付け端１４２を内側端壁１２２に結合するステップによって継続されてもよい。本方法は、それぞれの第２の翼形部１２８Ｂ、第３の翼形部１２８Ｃ、又は第４の翼形部１２８Ｄの外側端壁取付け端１４０を外側端壁１２０に結合するステップをさらに含んでいてもよい。本プロセスは、ノズルセット１１５内のノズルごとにそれぞれ繰り返すことができる。図５に関連して説明したように、第２の翼部１３０（例えば、１３０Ｂである）はそれぞれ、第２のノズルセット１１５Ｂにおける隣接する第２の翼形部１２８Ｂの隣接する翼部１３０Ｂによって第２の対スロート面積を提供する、第２の翼形状を有する。第２のノズルセット１１５Ｂの第２の対スロート面積は、第１のノズルセット１１５Ａの第１の対スロート面積とは異なる。同様に、第３のノズルセット１１５Ｃの対スロート面積及び第４のノズルセット１１５Ｄの対スロート面積はそれぞれ、第１のノズルセット１１５Ａの第１の対スロート面積及び第２のノズルセット１１５Ｂの第２の対スロート面積とは異なる。

第２の翼部１３０Ｂの外側端壁取付け端１４０に外側端壁１２０を結合するステップは、例えば、ろう付けして第１のフィレット１４６（図４）を作成するステップを含んでいてもよい。同様に、第２の翼部１３０Ｂの内側端壁取付け端１４２に内側端壁１２２を結合するステップは、例えば、ろう付けして第２のフィレット１４８（図４）を作成するステップを含んでいてもよい。上述したように、第１及び第２の翼部１３０Ａ、１３０Ｂは、内側端壁取付け端１４２と外側端壁取付け端１４０との間の複数のスパン方向断面位置の各々において、例えば以前の曲率半径の５％以内になるなど、類似の曲率半径分布を有してもよい。

図６～図１０を参照すると、ノズル１１２の代替実施形態が示されている。種々の実施形態では、ノズル１１２は、とりわけ、翼形部１２８の取付け端１４０、１４２を冷却するための１つ又は複数の冷却流路１６０を含んでいてもよい。より具体的には、外側端壁取付け端１４０又は内側端壁取付け端１４２のうちの少なくとも一方は、冷却流路１６０をさらに含んでいてもよい。図６は、それぞれの内側又は外側端壁１２０若しくは１２２内の取付け端１４０又は１４２のリム部材１４４の概略断面図を示す。図示のように、取付け端が１４０であるか１４２であるかに関係なく、それぞれの第１又は第２のフィレット１４６、１４８の少なくとも一部に隣接して冷却流路１６０が配置されてもよい。このようにして、冷却流路１６０を通過する冷却材は、リム部材１４４、フィレット１４６若しくは１４８、及び／又は内側若しくは外側端壁１２０、１２２を冷却することができる。

冷却流路１６０は、必要に応じて、冷却材を送達するために、いくつかの異なる方法でノズル１１２を通って延在してもよい。図７は、内側及び外側端壁が除去された、翼形部１２８の背面斜視図を示す。ここで、冷却流路１６０は、例えば翼形部１２８の翼部１３０の正圧側面１３２に沿って、外側及び内側端壁取付け端１４０、１４２のリム部材１４４を長手方向に通っている。（図７はまた、図６の断面線６－６を示す。）冷却材は、翼部１３０の後縁１３８付近にあるリム部材１４４の出口１７２を通って、１つ又は複数の冷却流路１６０から流出してもよい。他の実施形態では、冷却流路１６０は、リム部材１４４の一方のみ、即ち、取付け端１４０又は１４２のいずれかのリム部材１４４に設けられ得るが、両方には設けていない。

図８は、本開示の他の実施形態による、翼形部１２８の背面斜視図を示す。図８は、内側及び外側端壁１２２、１２０（図６）が除去されたノズル１１２を示す。ここで、冷却流路１６０は、一方のリム部材１４４の一部（例えば、外側端壁取付け端１４０の）を長手方向に、かつ翼形部１２８の翼部１３０の正圧側面１３２の一部に沿って通っている。ノズル１１２は、翼部１３０内にあり、冷却流路１６０と流体連通する後縁冷却流路１６２をさらに含む。後縁冷却流路１６２は、翼形部１２８の翼部１３０の後縁１３８から延出する複数の流路１６４を含んでいてもよい。任意の数の流路１６４が使用されてもよい。したがって、冷却材は、前縁１３６付近で冷却流路１６０に流入し、リム部材１４４の正圧側面１３２に沿って通過し、その後、後縁１３８の流路１６４を通って流出することができる。図７又は図８の実施形態のいずれにおいても、冷却流路１６０は、冷却材が１つ又は複数の冷却流路１６０に流入することができる、径方向に面する１つ又は複数の入口１７０を含んでいてもよい。１つ又は複数の入口１７０は、翼形部１２８の翼部１３０の前縁１３６に隣接していてもよい。このようにして、冷却材は、翼形部１２８の通常より高温の１つ又は複数の領域に流入し、次いで翼形部の比較的低温の領域に向かい、他の部品を冷却することができる。

図９は、本開示の別の実施形態による、冷却流路１６０の概略断面図を示す。図９では、冷却流路１６０は、外側端壁１２０内の外側端壁取付け端１４０のリム部材１４４内にある。（図示していないが、この冷却流路１６０の構成は、内側端壁１２２内の内側端壁取付け端１４２のリム部材１４４にも適用され得ることが理解されるであろう。）ノズルキャップ１７４は、翼形部１２８の翼部１３０内の径方向に延在する内部冷却チャンバ１７８の径方向外側端１７６を封止するように図示されている。ここで、冷却流路１６０は、径方向に面する入口１８８（本実施例では径方向外側に面する）と、翼形部１２８の内部冷却チャンバ１７８内に面する出口１９０とを含む。冷却材は、外側端壁取付け端１４０の径方向外側の領域１９２からそのリム部材１４４を通過して、リム部材１４４、フィレット１４６、及び外側端壁１２０を冷却することができる。その後、冷却材は、内部冷却チャンバ１７８に流入し、そこで、リム部材１４４の径方向内側に更なる冷却を提供するために使用され得る。

例えば、すべての場合で必ずしも必要とは限らないが、内部冷却チャンバ１７８内にインピンジメント冷却部材１９４が配置されてもよい。インピンジメント冷却部材１９４は、内部冷却チャンバ１７８内の冷却材が翼形部１２８の翼部１３０の内面２００から流出して、これに衝突できるようにする複数の開口部１９８を内部に有する、スリーブ１９６などの任意の既知又は今後開発されるインピンジメント冷却構造を含んでいてもよい。冷却流路１６０からの冷却材を含む、内部冷却チャンバ１７８からの冷却材は、翼部１３０を冷却するために内面２００に衝突することができる。

図１０は、図９からの複数の冷却流路１６０を含む、ノズル１１２の外側端壁取付け端１４０の部分断面斜視図を示す。冷却流路１６０は、外側端壁取付け端１４０のリム部材１４４内に任意の様式で、例えば等間隔に配置されるか、ホットスポットが予想される場所に設置するなどして配置され得る。図示するように、任意の数の冷却流路１６０が、図９に示すように、外側端壁取付け端１４０のリム部材１４４の周りに配置されてもよい。

冷却材は、既知又は今後開発される冷却材源から、１つ又は複数の冷却流路１６０に供給され得る。例えば、径方向外側端において、ケーシング１２４（図２）内にあり、例えば圧縮機１０２（図１）からの圧縮空気で充填された領域１９２（図６及び図９）から冷却材が供給され得る。別の実施例では、径方向内側端において、翼形部１２８の翼部１３０の内部冷却チャンバ１７８、又はタービン１０８の段の間にある内部ホイールスペース（図示せず）から冷却材が供給され得る。

本明細書では１つ又は複数の冷却流路１６０の特定の実施形態を提供しているが、本開示の実施形態は、既知の又は今後開発される、ノズル用の任意の種々の冷却流路を含むことができる。翼形部１２８を取り替えることにより、元の翼形部と同じ冷却流路１６０を設けることができ、又は、例えば冷却、タービン性能及びノズル寿命を向上させるように、冷却流路１６０を元の翼形部から調整できることが認識されるであろう。

本開示の実施形態は、タービンのノズルセットのスロート面積（即ち、対スロート面積及び全スロート面積である）の調整を、当該セット内の各ノズル全体を交換するという犠牲を払うことなく可能にするシステムを提供する。このようにして、タービン１０８の空気力学的性能を、当該タービンが劣化していく中でも維持又は改良することができる。異なる翼形部が同一の取付け端１４０、１４２を有することで、これらを使用済み端壁１２０、１２２に結合することができ、その結果、端壁を交換する必要性が無くなっている。したがって、システム１１８により、例えば鋳造又は付加製造によって、端壁１２０、１２２とは別々に翼形部１２８を作製できるようになり、これにより、一体型ノズルを形成し、セット内の各ノズルを交換するよりも容易かつ安価に済ませることができる。冷却流路１６０を取替翼形部内に設けて、冷却を維持又は向上させることができる。

本明細書及び特許請求の範囲を通してここで使用される、近似を表す文言は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動し得る任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「およそ（ａｂｏｕｔ）」、「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、及び「略（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの１つ又は複数の用語によって修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応する場合がある。ここで、並びに本明細書及び特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせ及び／又は置き換えが可能であり、文脈又は文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。範囲の特定の値に適用される「約」は、両端の値に適用され、値を測定する機器の精度に特に依存しない限り、１つ又は複数の記載された値の＋／－１０％を示すことができる。

以下の特許請求の範囲におけるミーンズプラスファンクション又はステッププラスファンクションの要素すべての、対応する構造、材料、動作、及び均等物は、具体的に請求された他の請求要素と組み合わせてその機能を実施するための、一切の構造、材料、又は動作を包含することを意図している。本開示の記述は、例示及び説明の目的で提示されており、網羅的であることも、又は本開示を開示した形態に限定することも意図していない。多数の修正形態及び変形形態が、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。本開示の原理及び実際の用途を最良に説明し、想定される特定の使用に適するように種々の修正を加えた種々の実施形態について本開示を他の当業者が理解できるようにするために、本実施形態を選択し、かつ説明した。

９０ ターボ機械
１００ ガスタービン（ＧＴ）システム
１０２ 圧縮機
１０４ 燃焼器
１０５ 燃焼領域
１０６ 燃料ノズルアセンブリ
１０８ タービン
１１０ 回転ロータシャフト
１１２ 固定ノズル
１１４ 回転ブレード
１１５ ノズルセット
１１５Ａ 第１のノズルセット
１１５Ｂ 第２のノズルセット
１１５Ｃ 第３のノズルセット
１１５Ｄ 第４のノズルセット
１１６ ロータホイール
１１８ タービンノズルアセンブリシステム
１２０ 外側端壁
１２２ 内側端壁
１２４ ケーシング
１２８ 翼形部
１２８Ａ 第１の翼形部
１２８Ｂ 第２の翼形部
１２８Ｃ 第３の翼形部
１２８Ｄ 第４の翼形部
１３０ 翼部
１３０Ａ 第１の翼部
１３０Ｂ 第２の翼部
１３０Ｃ 第３の翼部
１３０Ｄ 第４の翼部
１３２ 凹状正圧側面
１３４ 凸状負圧側面
１３６ 前縁
１３８ 後縁
１４０ 外側端壁取付け端
１４２ 内側端壁取付け端
１４４ リム部材
１４６ 第１のフィレット
１４８ 第２のフィレット
１５０ 接合開口部
１５２ 接合開口部
１６０ 冷却流路
１６２ 後縁冷却流路
１６４ 流路
１７０ 入口
１７２ 出口
１７４ ノズルキャップ
１７６ 径方向外側端
１７８ 内部冷却チャンバ
１８８ 入口
１９０ 出口
１９２ 領域
１９４ インピンジメント冷却部材
１９６ スリーブ
１９８ 開口部
２００ 内面
Ａ 軸線

Claims (10)

1. 複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）であって、各前記ノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）は集合的に環状部を形成する複数のノズル（１１２）を含み、それぞれの前記ノズルセット（１１５）の各前記ノズル（１１２）は、
   前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）間で比較して内側端壁取付け端（１４２）同士が同一の内側端壁取付け端（１４２）、
   前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）間で比較して外側端壁取付け端（１４０）同士が同一の外側端壁取付け端（１４０）、及び
   前記内側端壁取付け端（１４２）と前記外側端壁取付け端（１４０）との間の翼部（１３０、１３０Ａ～１３０Ｂ）を有する翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）であって、前記翼部（１３０）は、それぞれの前記ノズルセット（１１５）内では同一であるが、前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）の各々間で比較すると異なっている複数の翼形状から選択される翼形状を有する、翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）と、
   前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記内側端壁取付け端（１４２）を受容するように構成された第１の接合開口部（１５０、１５２）を含む内側端壁（１２２）と、
   前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記外側端壁取付け端（１４０）を受容するように構成された第２の接合開口部（１５０、１５２）を含む外側端壁（１２０）と、
   を含み、
   ここで、前記内側端壁（１２２）、前記外側端壁（１２０）、及び前記環状部内の隣接する翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｂ）の前記翼部（１３０）によって、対スロート面積（１９２）がもたらされており、また、
   前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）における各前記ノズルセット（１１５）は、前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）における他の前記ノズルセットと比較して、互いに異なる前記対スロート面積（１９２）を提供している、複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）、を備える、
   タービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
2. 前記外側端壁（１２０）は、第１のフィレット（１４６）によって前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記外側端壁取付け端（１４０）に取り付けられており、前記内側端壁（１２２）は、第２のフィレット（１４８）によって前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記内側端壁取付け端（１４２）に取り付けられている、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
3. 前記外側端壁取付け端（１４０）又は前記内側端壁取付け端（１４２）のうちの少なくとも一方は、内部に冷却流路（１６０）をさらに含み、前記冷却流路（１６０）は、それぞれの前記第１又は第２のフィレット（１４６、１４８）の少なくとも一部に隣接して配置されている、請求項２に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
4. 前記冷却流路（１６０）は、径方向に面する入口（１８８）を含む、請求項３に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
5. 前記入口（１８８）は、前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記翼部（１３０）の前縁（１３６）に隣接している、請求項４に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
6. 前記翼部（１３０）内にあり、前記冷却流路（１６０）と流体連通する後縁冷却流路（１６２）をさらに備え、前記後縁冷却流路（１６２）は、前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の前記翼部（１３０）の後縁（１３８）から延出する複数の流路（１６４）を含む、請求項４に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
7. 前記外側端壁取付け端（１４０）は、内部に冷却流路（１６０）を含み、前記冷却流路（１６０）は、径方向に面する入口（１８８）と、前記翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の内部冷却チャンバ（１７８）内に面する出口（１９０）とを含む、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
8. 前記外側端壁取付け端（１４０）内に複数の前記冷却流路（１６０）をさらに備える、請求項７に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
9. 前記複数のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）間で比較すると異なっている前記複数の翼形状の各々は、複数のスパン方向断面位置の各々において類似の曲率半径分布を有する、請求項１に記載のタービンノズルアセンブリシステム（１１８）。
10. 集合的に環状部を形成する複数のノズル（１１２）を含む第１のノズルセット（１１５Ａ）の各ノズル（１１２）において、第１の翼形部（１２８Ａ）の第１の翼部（１３０Ａ）における内側端壁取付け端（１４２）を前記ノズル（１１２）の内側端壁（１２２）から取り外し、かつ前記第１の翼形部（１２８Ａ）の前記第１の翼部（１３０Ａ）における外側端壁取付け端（１４０）を前記ノズル（１１２）の外側端壁（１２０）から取り外すステップであって、前記第１の翼部（１３０Ａ）はそれぞれ、前記第１のノズルセット（１１５、１１５Ａ～１１５Ｄ）内の隣接する前記第１の翼形部（１２８、１２８Ａ～１２８Ｄ）の翼部（１３０）によって第１の対スロート面積（１９２）を提供する、第１の翼形状を有する、ステップと、
    第２のノズルセット（１１５）の第２の翼形部（１２８Ａ）の第２の翼部（１３０Ｂ）における内側端壁取付け端（１４２）を前記内側端壁（１２２）に結合し、かつ前記第２の翼形部（１２８Ｂ）の前記第２の翼部（１３０Ｂ）における外側端壁取付け端（１４２）を前記外側端壁（１２０）に結合するステップであって、前記第２の翼部（１３０Ｂ）はそれぞれ、前記第２のノズルセット（１１５）内の隣接する前記第２の翼形部（１２８Ｂ）の隣接する翼部（１３０）によって第２の対スロート面積（１９２）を提供する第２の翼形状を有し、ここで、前記第２のノズルセット（１１５）の前記第２の対スロート面積（１９２）は、前記第１のノズルセット（１１５）の前記第１の対スロート面積（１９２）とは異なっており、
    前記第１の翼部（１３０Ａ）の前記内側端壁取付け端（１４２）と前記第２の翼部（１３０Ｂ）の前記内側端壁取付け端（１４２）とは同一であり、また、前記第１の翼部（１３０Ａ）の前記外側端壁取付け端（１４０）と前記第２の翼部（１３０Ｂ）の前記外側端壁取付け端（１４０）とは同一である、ステップと、
    を含む、方法。

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