JP3480069B2 - ジェットエンジンの固定冷却翼 - Google Patents
ジェットエンジンの固定冷却翼Info
- Publication number
- JP3480069B2 JP3480069B2 JP24448494A JP24448494A JP3480069B2 JP 3480069 B2 JP3480069 B2 JP 3480069B2 JP 24448494 A JP24448494 A JP 24448494A JP 24448494 A JP24448494 A JP 24448494A JP 3480069 B2 JP3480069 B2 JP 3480069B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixed
- blade
- insert
- fixed blade
- cooling
- 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
わり、更に詳しくは、熱応力緩和構造を備えたジェット
エンジンの固定冷却翼に関する。
構成図であり、空気取入口1、圧縮機2、燃焼器3、ガ
スタービン4、アフターバーナ5、ジェットノズル6、
等を備え、空気取入口1から空気を導入し、圧縮機2で
空気を圧縮し、燃焼器3内で圧縮空気により燃料を燃焼
させて高温の燃焼ガスを発生させ、発生した燃焼ガスで
ガスタービン4を駆動し、このガスタービン4で圧縮機
2を駆動し、アフターバーナ5でタービンを出た排ガス
によりで燃料を再度燃焼させ、高温の燃焼排ガスをジェ
ットノズル6で膨張させて後方に噴出し、推力を発生す
るようになっている。かかる構成は、ターボジェットエ
ンジン以外のジェットエンジンでも、同様である。
高めエンジン性能を向上させるために、高温固定翼(例
えば、ガスタービンのノズル、静翼、排気部ストラッ
ト、等)に、種々の冷却翼が従来から用いられている。
図4は、かかる固定冷却翼の一例を示す翼断面図であ
り、中空の固定翼7とその内部に挿入されたインサート
8とからなり、インサートの内側から冷却空気を供給
し、インサートに設けたノズルから冷却空気を固定翼7
の翼内面に噴出させてその部分をインピンジメント冷却
し、インピンジメント冷却後の空気を翼背腹内面に流し
て翼内面を対流冷却し、翼後縁のスロットから主流に放
出するようになっている。かかる構成の冷却翼により、
例えば1000℃以上の高温ガスに曝される高温固定翼
を材料の許容温度以下(例えば約900℃)まで冷却す
ることができる。
却翼では、空気の漏れを防ぐためにインサート8の両端
(先端と末端)が固定翼7の内面に溶接されている。し
かし、冷却空気による冷却時に固定翼7とインサート8
との間に温度差が生じ(例えば固定翼約900℃、イン
サート約300℃)、インサートと固定翼との接合部に
過大な熱応力が発生し、接合部に亀裂が生じることがあ
る問題点があった。また、逆にインサート8の両端(先
端と末端)を固定翼7の内面に溶接しないと、その部分
からの空気漏れが多く、固定翼7を十分に冷却できなか
った。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、高温
に曝されても表面温度を十分低く冷却することができ、
かつ材料内部に発生する熱応力を十分低くできるジェッ
トエンジンの固定冷却翼を提供することにある。
スに曝される中空の固定翼と、該固定翼の内部に挿入さ
れた薄板のインサートとからなり、固定翼は、先端部の
前縁部又は後縁部或いは末端部の前縁部又は後縁部のい
ずれか1か所だけがジェットエンジンのフレームに固定
され、その他の部分は熱膨張可能かつ気密に支持されて
おり、かつ複数の貫通孔が固定翼の後縁部に沿って高温
ガスの流れ方向に設けられ、インサートは、中空の閉じ
た翼形状を有し、該表面は固定翼の内面に沿ってわずか
の間隔を隔てて延びており、インサートの先端部は固定
翼の先端部内面に溶接され、末端部に固定翼の内面に弾
性的に気密に接する弾性シール部材が設けられ、かつイ
ンサートの前縁部には複数の貫通孔が設けられており、
これにより、インサートの内側から供給された冷却空気
を、インサートの貫通孔から固定翼の前縁部内面に噴出
させてその部分をインピンジメント冷却し、更に固定翼
とインサートの隙間に沿って流して翼背腹内面を対流冷
却し、固定翼の貫通孔から高温ガス中に放出する、こと
を特徴とするジェットエンジンの固定冷却翼が提供され
る。
ンサートの弾性シール部材は、一端がインサートの末端
部に固着され、他端部が翼断面の外方に弾性的に付勢さ
れたリング状弾性板からなり、熱膨張時に該弾性板の他
端部が固定翼の内面に付勢されて接触しながら摺動す
る。また、前記インサートは、その全面に翼断面外方に
膨らんだ複数のインボスを有し、該インボスにより、固
定翼内面とインサート外面とを対流冷却に適した間隔に
保持する、ことが好ましい。
前縁部又は後縁部或いは末端部の前縁部又は後縁部のい
ずれか1か所だけがジェットエンジンのフレームに固定
され、その他の部分は熱膨張可能かつ気密に支持されて
いるので、固定翼が高温ガスに曝されても、自由に熱膨
張でき、熱応力を低く抑えることができる。また、イン
サートの先端部が固定翼の先端部内面に溶接され、その
末端部に固定翼の内面に弾性的に気密に接する弾性シー
ル部材が設けられているので、インサートと固定翼との
間に熱膨張差があっても、インサートが自由に熱膨張で
き、熱応力を低く抑えることができる。特に、インサー
トの弾性シール部材が、一端がインサートの末端部に固
着され、他端部が翼断面の外方に弾性的に付勢されたリ
ング状弾性板であれば、熱膨張時に弾性板の他端部が固
定翼の内面に付勢されて接触しながら摺動するので、気
密性を保持しながら自由に熱膨張することができる。
孔が高温ガスの流れ方向に設けられ、インサートは、中
空の閉じた翼形状を有し、その表面が固定翼の内面に沿
ってわずかの間隔を隔てて延びており、インサートの前
縁部には複数の貫通孔が設けられているので、インサー
トの内側から供給した冷却空気を、インサートの貫通孔
から固定翼の前縁部内面に噴出させてその部分をインピ
ンジメント冷却し、冷却空気を更に固定翼とインサート
の隙間に沿って流して翼背腹内面を対流冷却し、固定翼
の貫通孔から高温ガス中に放出することができ、高温ガ
ス(例えば約1000℃以上)に曝される固定冷却翼を
材料の許容温度以下(例えば約900℃)まで冷却する
ことができる。
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を付して使用する。図1は、本発明によるジェ
ットエンジンの固定冷却翼の側面断面図であり、図2
(A)は図1のA−A線における断面図、図2(B)は
B部の拡大図、図2(C)はC部の拡大図である。図1
及び図2において、本発明の固定冷却翼10は、例え
ば、ガスタービンのノズル、静翼、排気部ストラット、
等であり、高温ガス9に曝される中空の固定翼12と、
固定翼12の内部に挿入された薄板のインサート14と
からなる。
後縁部12b或いは末端部の前縁部12c又は後縁部1
2dのいずれか1か所だけ(この図では12a)がジェ
ットエンジンのフレーム11にボルト等で固定され、そ
の他の部分は熱膨張可能かつ気密にフレーム11に支持
されている。かかる構成により、固定翼12の内部に高
温ガス9が流入するのを防ぎ、かつ固定翼12が高温ガ
ス9に曝されても、自由に熱膨張でき、熱応力を低く抑
えることができる。
後縁部に沿って高温ガスの流れ方向に設けられている。
この貫通孔13を通して、冷却に使用した空気を高温ガ
ス中に放出することができる。
は、中空の閉じた翼形状を有し、その表面は固定翼の内
面に沿ってわずかの間隔を隔てて延びている。また、図
1に示すように、インサート14の先端部14aは固定
翼12の先端部内面に溶接され、その末端部14bには
固定翼12の内面に弾性的に気密に接する弾性シール部
材15が設けられている。この弾性シール部材15は、
図2(B)に示すように、一端15aがインサート14
の末端部14bに溶接等で固着され、他端部15bが翼
断面の外方に弾性的に付勢されたリング状弾性板からな
る。かかる構成により、インサート14と固定翼12と
の間に熱膨張差があっても、インサートが自由に熱膨張
でき、熱応力を低く抑えることができ、弾性板15の他
端部15bが固定翼12の内面に付勢されて接触しなが
ら摺動するので、ほぼ完全な気密性を保持することがで
きる。
の前縁部14cには複数の貫通孔16が設けられてい
る。この貫通孔16を通して、図2(A)に示すよう
に、インサート14の内側から供給した冷却空気17
を、固定翼12の前縁部内面に噴出させてその部分をイ
ンピンジメント冷却することができる。
ト14は、その全面に翼断面外方に膨らんだ複数のイン
ボス18を有する。このインボス18により、固定翼1
2の内面とインサート14の外面とを対流冷却に適した
間隔に保持することができる。
冷却翼10に、インサート14の内側から冷却空気17
を供給することにより、インサート14の貫通孔16か
ら固定翼14の前縁部内面に冷却空気17を噴出させて
その部分をインピンジメント冷却し、冷却空気17を更
に固定翼12とインサート14の隙間に沿って流して翼
背腹内面を対流冷却し、固定翼12の貫通孔13から高
温ガス中に放出することができる。これにより、高温ガ
ス9(例えば約1000℃以上)に曝される固定冷却翼
10を材料の許容温度以下(例えば約900℃)まで冷
却することができる。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるこ
とは勿論である。
ジンの固定冷却翼は、高温に曝されても表面温度を十分
低く冷却することができ、かつ材料内部に発生する熱応
力を十分低くできる、等の優れた効果を有する。
側面断面図である。
の拡大図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 高温ガスに曝される中空の固定翼と、該
固定翼の内部に挿入された薄板のインサートとからな
り、 固定翼は、先端部の前縁部又は後縁部或いは末端部の前
縁部又は後縁部のいずれか1か所だけがジェットエンジ
ンのフレームに固定され、その他の部分は熱膨張可能か
つ気密に支持されており、かつ複数の貫通孔が固定翼の
後縁部に沿って高温ガスの流れ方向に設けられ、 インサートは、中空の閉じた翼形状を有し、該表面は固
定翼の内面に沿ってわずかの間隔を隔てて延びており、
インサートの先端部は固定翼の先端部内面に溶接され、
末端部に固定翼の内面に弾性的に気密に接する弾性シー
ル部材が設けられ、かつインサートの前縁部には複数の
貫通孔が設けられており、これにより、インサートの内
側から供給された冷却空気を、インサートの貫通孔から
固定翼の前縁部内面に噴出させてその部分をインピンジ
メント冷却し、更に固定翼とインサートの隙間に沿って
流して翼背腹内面を対流冷却し、固定翼の貫通孔から高
温ガス中に放出する、ことを特徴とするジェットエンジ
ンの固定冷却翼。 - 【請求項2】 前記インサートの弾性シール部材は、一
端がインサートの末端部に固着され、他端部が翼断面の
外方に弾性的に付勢されたリング状弾性板からなり、熱
膨張時に該弾性板の他端部が固定翼の内面に付勢されて
接触しながら摺動する、ことを特徴とする請求項1に記
載のジェットエンジンの固定冷却翼。 - 【請求項3】 前記インサートは、その全面に翼断面外
方に膨らんだ複数のインボスを有し、該インボスによ
り、固定翼内面とインサート外面とを対流冷却に適した
間隔に保持する、ことを特徴とする請求項1に記載のジ
ェットエンジンの固定冷却翼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24448494A JP3480069B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ジェットエンジンの固定冷却翼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24448494A JP3480069B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ジェットエンジンの固定冷却翼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08109804A JPH08109804A (ja) | 1996-04-30 |
JP3480069B2 true JP3480069B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=17119359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24448494A Expired - Fee Related JP3480069B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ジェットエンジンの固定冷却翼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3480069B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2858829B1 (fr) * | 2003-08-12 | 2008-03-14 | Snecma Moteurs | Aube refroidie de moteur a turbine a gaz |
US7121796B2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-10-17 | General Electric Company | Nozzle-cooling insert assembly with cast-in rib sections |
FR2899271B1 (fr) * | 2006-03-29 | 2008-05-30 | Snecma Sa | Ensemble d'une aube et d'une chemise de refroidissement, distributeur de turbomachine comportant l'ensemble, turbomachine, procede de montage et de reparation de l'ensemble |
DE102017208678A1 (de) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel mit Blecheinsatz |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24448494A patent/JP3480069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08109804A (ja) | 1996-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10935244B2 (en) | Heat shield panels with overlap joints for a turbine engine combustor | |
US10900378B2 (en) | Turbine tip shroud assembly with plural shroud segments having internal cooling passages | |
JP4762524B2 (ja) | ガスタービンエンジンロータ組立体を冷却するための方法及び装置 | |
US7632062B2 (en) | Turbine rotor blades | |
US4466239A (en) | Gas turbine engine with improved air cooling circuit | |
JP4201524B2 (ja) | 燃焼器、ガスタービンエンジンおよび燃焼器の組立方法 | |
JP4108427B2 (ja) | 傾斜した先端棚付きブレード | |
US6422819B1 (en) | Cooled airfoil for gas turbine engine and method of making the same | |
JP4641916B2 (ja) | 隅部が冷却されるタービンノズル | |
US6530744B2 (en) | Integral nozzle and shroud | |
JP4856306B2 (ja) | ガスタービンエンジンの流れ通路の静止構成要素 | |
US7147432B2 (en) | Turbine shroud asymmetrical cooling elements | |
US8157505B2 (en) | Turbine blade with single tip rail with a mid-positioned deflector portion | |
US10794595B2 (en) | Stepped heat shield for a turbine engine combustor | |
JP2001107704A (ja) | 冷却可能なエアフォイル及び冷却回路及び壁の冷却方法 | |
JP2003065003A (ja) | 接線方向流バッフルおよび該バッフルを配置したタービンノズル | |
JPH0681674A (ja) | 燃焼ガスを通すタービン流路アセンブリ | |
US8414255B2 (en) | Impingement cooling arrangement for a gas turbine engine | |
JP2001020702A (ja) | 翼形部の隔離前縁冷却 | |
US4064691A (en) | Cooling of fastener means for a removable flameholder | |
JPH1068524A (ja) | タービンエンジンの燃焼室用ボウル−デフレクタアセンブリ | |
JPH10252407A (ja) | スロット冷却翼端を有するタービン動翼 | |
US20090293495A1 (en) | Turbine airfoil with metered cooling cavity | |
US20160169037A1 (en) | Turbine shroud sealing architecture | |
JP2008008606A (ja) | アフターバーナ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081010 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |