JP3004478B2 - ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状 - Google Patents
ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状Info
- Publication number
- JP3004478B2 JP3004478B2 JP4216305A JP21630592A JP3004478B2 JP 3004478 B2 JP3004478 B2 JP 3004478B2 JP 4216305 A JP4216305 A JP 4216305A JP 21630592 A JP21630592 A JP 21630592A JP 3004478 B2 JP3004478 B2 JP 3004478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- cross
- cooling
- air
- gas 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンリターンフ
ロー式空冷動翼の冷却能力を高めるための冷却空気通路
の断面形状に関する。
ロー式空冷動翼の冷却能力を高めるための冷却空気通路
の断面形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービンのリターンフロー式
空冷動翼を図３，４によって説明する。図３は実施例の
ガスタービンのリターンフロー式空冷動翼の縦断面図、
図４は従来例の翼プロフィル部の横断面図である。図に
おいて１は動翼で超耐熱合金の精密鋳造物であり中空で
ある。２は翼根部（シャンク）であり翼の取付部であ
る。４はプラットホームで翼根部２の翼先端に近い方の
部分である。５は翼プロフィル部で中空で複数の室に仕
切られている。６，７，８，９，１０は各仕切壁で動翼
１と１体成形物で動翼１の内を軸方向に６つの室に仕切
っている。Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈはそれぞれの室で、
仕切壁６，７，８，９，１０により仕切られた動翼１内
の室である。室Ｃと室Ｄ、室Ｆと室Ｇは翼先端側で通じ
ている。室Ｄと室Ｅ、室Ｇと室Ｈは翼根部２側で通して
いる。仕切壁８は動翼１を全長にわたり仕切っている。
空冷動翼を図３，４によって説明する。図３は実施例の
ガスタービンのリターンフロー式空冷動翼の縦断面図、
図４は従来例の翼プロフィル部の横断面図である。図に
おいて１は動翼で超耐熱合金の精密鋳造物であり中空で
ある。２は翼根部（シャンク）であり翼の取付部であ
る。４はプラットホームで翼根部２の翼先端に近い方の
部分である。５は翼プロフィル部で中空で複数の室に仕
切られている。６，７，８，９，１０は各仕切壁で動翼
１と１体成形物で動翼１の内を軸方向に６つの室に仕切
っている。Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈはそれぞれの室で、
仕切壁６，７，８，９，１０により仕切られた動翼１内
の室である。室Ｃと室Ｄ、室Ｆと室Ｇは翼先端側で通じ
ている。室Ｄと室Ｅ、室Ｇと室Ｈは翼根部２側で通して
いる。仕切壁８は動翼１を全長にわたり仕切っている。
【０００３】室Ｅの先端に穴１３があり動翼外へ通じて
いる。３は空気通路で翼根本部２に設けられ２個あり室
Ｃと室Ｆに通じている。１２はピンフィン室で動翼１の
後縁部に設けられて居り後縁に外へ通じる穴が設けられ
ている。１１はピンフィンでピンフィン室１２内に設け
られている。前記従来例の作用を説明する。空気通路３
から高圧冷却空気が送り込まれる。室Ｃに流入した前記
冷却空気は室Ｄ，室Ｅへとリターンフローを繰返えして
冷却効果を高め室Ｅの先端の穴１３から流出する。室Ｆ
に流入した前記冷却空気は室Ｇ，室Ｈへとリターンフロ
ーを繰返して冷却効果を高めピンフィン室１２へ流入し
翼後縁から流出する。
いる。３は空気通路で翼根本部２に設けられ２個あり室
Ｃと室Ｆに通じている。１２はピンフィン室で動翼１の
後縁部に設けられて居り後縁に外へ通じる穴が設けられ
ている。１１はピンフィンでピンフィン室１２内に設け
られている。前記従来例の作用を説明する。空気通路３
から高圧冷却空気が送り込まれる。室Ｃに流入した前記
冷却空気は室Ｄ，室Ｅへとリターンフローを繰返えして
冷却効果を高め室Ｅの先端の穴１３から流出する。室Ｆ
に流入した前記冷却空気は室Ｇ，室Ｈへとリターンフロ
ーを繰返して冷却効果を高めピンフィン室１２へ流入し
翼後縁から流出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図２は空気流水と冷却
能力の違いの図である。図２においてＬはリーディング
側（Ｌｅａｄｉｎｇ側、翼背側）、Ｔはトレーディング
側（Ｔｒａｄｉｎｇ側、翼腹側）、Ａ，Ｂは渦である。
ガスタービンの空冷動翼ではリターンフローを用いて冷
却能力を高めている。しかし、前記図２に示すようにコ
リオリ力と遠心力の相互作用により冷却通路内に渦Ａ，
渦Ｂが発生しリーディング側Ｌ（Ｌｅａｄｉｎｇ側、翼
背側）とトレーディング側Ｔ（Ｔｒａｄｉｎｇ側、翼腹
側）とでは熱伝達率に差が生じ両面の冷却能力が異って
いる。そのためリーディング側Ｌとトレーディング側Ｔ
とを等辺に仕切った四辺形断面通路では冷却能力が劣る
欠点がある。本発明の目的は前記欠点を解消し高い冷却
能力が発揮できるガスタービン空冷動翼の冷却通路断面
積を提供することである。
能力の違いの図である。図２においてＬはリーディング
側（Ｌｅａｄｉｎｇ側、翼背側）、Ｔはトレーディング
側（Ｔｒａｄｉｎｇ側、翼腹側）、Ａ，Ｂは渦である。
ガスタービンの空冷動翼ではリターンフローを用いて冷
却能力を高めている。しかし、前記図２に示すようにコ
リオリ力と遠心力の相互作用により冷却通路内に渦Ａ，
渦Ｂが発生しリーディング側Ｌ（Ｌｅａｄｉｎｇ側、翼
背側）とトレーディング側Ｔ（Ｔｒａｄｉｎｇ側、翼腹
側）とでは熱伝達率に差が生じ両面の冷却能力が異って
いる。そのためリーディング側Ｌとトレーディング側Ｔ
とを等辺に仕切った四辺形断面通路では冷却能力が劣る
欠点がある。本発明の目的は前記欠点を解消し高い冷却
能力が発揮できるガスタービン空冷動翼の冷却通路断面
積を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のガスタービンの
リターンフロー式空冷動翼は、前記空冷動翼内に翼の軸
方向の複数の仕切壁によって仕切られた室Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇの翼形断面形状が、その断面室内を冷却空気が翼
先端向きに流れるものの断面は翼腹側が長い辺の四辺形
又は長い辺の三角形に、その断面室内を冷却空気が翼根
本向きに流れるものの断面は翼背側が長い辺の四角形又
は長い辺の三角形に形成されたことを特徴とする。
リターンフロー式空冷動翼は、前記空冷動翼内に翼の軸
方向の複数の仕切壁によって仕切られた室Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇの翼形断面形状が、その断面室内を冷却空気が翼
先端向きに流れるものの断面は翼腹側が長い辺の四辺形
又は長い辺の三角形に、その断面室内を冷却空気が翼根
本向きに流れるものの断面は翼背側が長い辺の四角形又
は長い辺の三角形に形成されたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】翼内の冷却空気通路のうち冷却空気が翼先端向
きの流れ（外向き流れ）のものでは翼腹側、翼根本向き
流れ（内向き流れ）のものでは翼背側の面積を大きくし
た通路形状となり面積を大きくした分だけ冷却能力は大
きくなる。
きの流れ（外向き流れ）のものでは翼腹側、翼根本向き
流れ（内向き流れ）のものでは翼背側の面積を大きくし
た通路形状となり面積を大きくした分だけ冷却能力は大
きくなる。
【０００７】
【実施例】実施例を図１〜３によって説明する。図１は
中空動翼のプロフィル部の横断面図、図２は空気流れと
冷却能力の違いの図、図３は実施例の縦断面図である。
図において１は動翼、５はプロフィル部である。６，
７，８，９，１０は仕切壁で動翼内を翼の軸方向に仕切
っている。Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは室で仕切壁６，
７，８，９，１０によって仕切られた室である。室Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれは冷却能力の高い側（外
向き流れではトレーディング側、内向き流れではリーデ
ィング側）が台形の長辺或は三角形の長辺に形成されて
いる。室Ｃと室Ｄは先端部で、室Ｄと室Ｅは翼根本部
で、室Ｆと室Ｇは先端部で室Ｇと室Ｈは翼根本部でそれ
ぞれ通じている。室Ｅの先端には外へ通じる穴１３があ
る。仕切壁８は動翼１を全長にわたり仕切っている。２
は翼根部である。４はプラットフォームで翼根部２の端
である。３は空気通路で、翼根本部２に設けられ２個あ
り室Ｃと室Ｆに通じている。１２はピンフィン室で翼後
縁部に設けられている。１１はピンフィンでピンフィン
室１２内に設けられている。１３は室Ｅの先端にあけら
れた穴である。
中空動翼のプロフィル部の横断面図、図２は空気流れと
冷却能力の違いの図、図３は実施例の縦断面図である。
図において１は動翼、５はプロフィル部である。６，
７，８，９，１０は仕切壁で動翼内を翼の軸方向に仕切
っている。Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは室で仕切壁６，
７，８，９，１０によって仕切られた室である。室Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈのそれぞれは冷却能力の高い側（外
向き流れではトレーディング側、内向き流れではリーデ
ィング側）が台形の長辺或は三角形の長辺に形成されて
いる。室Ｃと室Ｄは先端部で、室Ｄと室Ｅは翼根本部
で、室Ｆと室Ｇは先端部で室Ｇと室Ｈは翼根本部でそれ
ぞれ通じている。室Ｅの先端には外へ通じる穴１３があ
る。仕切壁８は動翼１を全長にわたり仕切っている。２
は翼根部である。４はプラットフォームで翼根部２の端
である。３は空気通路で、翼根本部２に設けられ２個あ
り室Ｃと室Ｆに通じている。１２はピンフィン室で翼後
縁部に設けられている。１１はピンフィンでピンフィン
室１２内に設けられている。１３は室Ｅの先端にあけら
れた穴である。
【０００８】前記実施例の作用を説明する。冷却空気を
空気通路３から流し込む。室Ｃに流入した冷却空気は室
Ｃ内を外向きに、室Ｄ内を内向きい、室Ｅ内を外向きに
流れリターンフローを繰返えして冷却効果を高め室Ｅの
先端の穴１３から流出する。室Ｆに流入した冷却空気は
室Ｆ内を外向きに、室Ｇ内を内向きに、室Ｈ内を外向き
に流れリターンフローを繰返えし冷却効果を高めピンフ
ィン室１２に入り翼後縁から流出する。図において網目
表示した部分は熱伝達率の小さい辺を、斑点を施した部
分は熱伝達率が大きい辺を示す。各室は熱伝達率が大き
い側の面積が大きいので熱伝達量が大きい。
空気通路３から流し込む。室Ｃに流入した冷却空気は室
Ｃ内を外向きに、室Ｄ内を内向きい、室Ｅ内を外向きに
流れリターンフローを繰返えして冷却効果を高め室Ｅの
先端の穴１３から流出する。室Ｆに流入した冷却空気は
室Ｆ内を外向きに、室Ｇ内を内向きに、室Ｈ内を外向き
に流れリターンフローを繰返えし冷却効果を高めピンフ
ィン室１２に入り翼後縁から流出する。図において網目
表示した部分は熱伝達率の小さい辺を、斑点を施した部
分は熱伝達率が大きい辺を示す。各室は熱伝達率が大き
い側の面積が大きいので熱伝達量が大きい。
【０００９】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成されているの
で空冷動翼において、高い冷却能力が発揮されるので、
動翼の焼損がなくなり翼寿命が増大する。したがってガ
スタービンの信頼性の向上に寄与する効果は大きい。よ
って本発明は高い冷却能力を発揮できるガスタービン空
冷動翼の冷却空気通路断面形状を提供できる。
で空冷動翼において、高い冷却能力が発揮されるので、
動翼の焼損がなくなり翼寿命が増大する。したがってガ
スタービンの信頼性の向上に寄与する効果は大きい。よ
って本発明は高い冷却能力を発揮できるガスタービン空
冷動翼の冷却空気通路断面形状を提供できる。
【図１】実施例の空冷動翼の横断面図。
【図２】冷却空気の流れと冷却能力の違いの図。
【図３】実施例の空冷動翼の縦断面図である。
【図４】従来例の空冷動翼の横断面図。
１…空冷動翼、６，７，８，９，１０…仕切壁、Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…室。
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01D 5/18
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービンのリターンフロー式空冷動
翼において、前記空冷動翼（１）内に翼の軸方向の複数
の仕切壁（６）（７）（８）（９）（１０）によって仕
切られた室（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）の翼
形断面形状が、その断面室内を冷却空気が翼先端向きに
流れるものの断面は翼腹側が長い辺の四辺形又は長い辺
の三角形に、その断面の室内を冷却空気が翼根本向きに
流れるものの断面は翼背側が長い辺の四辺形又は長い辺
の三角形に形成されたことを特徴とするガスタービン空
冷動翼の冷却空気通路断面形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216305A JP3004478B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216305A JP3004478B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0642301A JPH0642301A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3004478B2 true JP3004478B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=16686445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4216305A Expired - Fee Related JP3004478B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004478B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4995141B2 (ja) | 2008-05-08 | 2012-08-08 | 三菱重工業株式会社 | タービン用翼構造 |
| JP5189406B2 (ja) | 2008-05-14 | 2013-04-24 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン翼およびこれを備えたガスタービン |
| JP5496263B2 (ja) * | 2012-06-18 | 2014-05-21 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン翼およびこれを備えたガスタービン |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP4216305A patent/JP3004478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642301A (ja) | 1994-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5215431A (en) | Cooled turbine guide vane | |
| US4515526A (en) | Coolable airfoil for a rotary machine | |
| US4203706A (en) | Radial wafer airfoil construction | |
| US4775296A (en) | Coolable airfoil for a rotary machine | |
| JP4063938B2 (ja) | ガスタービンエンジンの動翼の冷却通路の乱流器構造 | |
| US4474532A (en) | Coolable airfoil for a rotary machine | |
| TWI257447B (en) | Microcircuit cooling for a turbine blade tip | |
| JP4063937B2 (ja) | ガスタービンエンジン内の翼の冷却通路の乱流促進構造 | |
| JP3459579B2 (ja) | 後方流動多段エーロフォイル冷却回路 | |
| CN108884717B (zh) | 在冷壁上具有湍流特征的涡轮翼型件 | |
| US5690472A (en) | Internal cooling of turbine airfoil wall using mesh cooling hole arrangement | |
| US5348446A (en) | Bimetallic turbine airfoil | |
| EP0716217B1 (en) | Trailing edge ejection slots for film cooled turbine blade | |
| US3628880A (en) | Vane assembly and temperature control arrangement | |
| US5468125A (en) | Turbine blade with improved heat transfer surface | |
| US5927946A (en) | Turbine blade having recuperative trailing edge tip cooling | |
| JPS62159701A (ja) | ガスタ−ビンエンジンのタ−ビンのエ−ロフオイルセクシヨン | |
| JP2006077767A (ja) | オフセットされたコリオリタービュレータブレード | |
| JP2000186504A (ja) | 中空エアフォイル | |
| JP2005337258A (ja) | ロータブレード | |
| JPH0112921B2 (ja) | ||
| JP3004478B2 (ja) | ガスタービン空冷動翼の冷却空気通路断面形状 | |
| JPS6380004A (ja) | ガスタ−ビン静翼 | |
| JP2002161705A (ja) | ガスタービン翼 | |
| JPS60135605A (ja) | タ−ビン冷却翼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991026 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |