JP5357601B2 - Turbine blade - Google Patents
Turbine blade Download PDFInfo
- Publication number
- JP5357601B2 JP5357601B2 JP2009087509A JP2009087509A JP5357601B2 JP 5357601 B2 JP5357601 B2 JP 5357601B2 JP 2009087509 A JP2009087509 A JP 2009087509A JP 2009087509 A JP2009087509 A JP 2009087509A JP 5357601 B2 JP5357601 B2 JP 5357601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling passage
- blade
- cooling
- passage located
- turbine blade
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ガスタービンに関し、より詳しくは、ガスタービンのタービン用翼(動翼・静翼)に関するものである。 The present invention relates to a gas turbine, and more particularly to a turbine blade (moving blade / static blade) of a gas turbine.
ガスタービンのタービン用翼としては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
As a turbine blade of a gas turbine, for example, one disclosed in
上記特許文献1に開示されたタービン用翼の冷却通路には、冷却性能を向上させるという観点から、サーペンタイン流路が採用されている。
しかしながら、サーペンタイン流路のUターン部(反転部)では、上流側の冷却通路と下流側の冷却通路とを仕切る隔壁の先端部における下流側の冷却通路を形成する面の近傍、および、Uターン部の隅部(角部)に流体(冷却媒体)の剥離が生じ、圧力損失が増大するとともに、冷却性能が低下してしまうといった問題点があった。
A serpentine flow path is employed in the cooling passage of the turbine blade disclosed in
However, in the U-turn part (reversal part) of the serpentine flow path, the vicinity of the surface forming the downstream cooling passage at the tip of the partition wall that partitions the upstream cooling passage and the downstream cooling passage, and the U-turn The fluid (cooling medium) is peeled off at the corners (corner portions), increasing the pressure loss and reducing the cooling performance.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるタービン用翼を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a turbine blade that can reduce peeling and pressure loss in a U-turn portion of a serpentine flow path and can improve cooling performance. Objective.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度から10度までの範囲内に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1から3までの範囲内に設定されているとともに、前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が2から3までの範囲内に設定されている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root part to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A cooling portion located downstream of the straight portion of the partition wall, the bulging portion having a flow passage cross-sectional area of the cooling passage located on the downstream side and a straight portion gradually increasing the flow passage width. An angle between the surface forming the passage and the surface of the linear portion is set within a range of 5 degrees to 10 degrees, and the radius of the semicircular portion is a portion of the plate not including the bulging portion Set the value divided by thickness within the range of 1 to 3. And an angle formed between the surface of the partition wall forming the cooling passage located downstream of the straight line portion and the surface of the straight line portion is set to 5 degrees, and the radius of the semicircular portion is set. A value obtained by dividing the partition wall by the thickness of the portion not including the bulging portion is set within a range of 2 to 3 .
本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
また、本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.
Moreover, according to the turbine blade according to the present invention, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、前記直線部の背側に位置して、前記隔壁の、前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に、断面視円弧状の凹みが設けられている。 A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root part to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A bulging portion having a flow passage cross-sectional area and a linear portion that gradually increases the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side, located on the back side of the straight portion, The surface forming the cooling passage located on the upstream side is provided with a recess having an arc shape in cross section .
本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
また、本発明に係るタービン用翼によれば、膨出部を設けたことによる隔壁の肉厚の増加を最小限にすることができるので、膨出部の熱容量を小さくでき、膨出部を設けたことによるホットスポットの発生を低減させることができる。また、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.
Further, according to the turbine blade according to the present invention, since the increase in the wall thickness of the partition wall due to the provision of the bulging portion can be minimized, the heat capacity of the bulging portion can be reduced, and the bulging portion can be reduced. Generation of hot spots due to the provision can be reduced. In addition, the necessity of increasing the amount of the cooling medium for cooling the hot spot is reduced, and the cooling performance can be further improved.
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、前記隔壁を貫通して前記上流側に位置する冷却通路と前記下流側に位置する冷却通路とを連通し、前記隔壁の前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に第1の開口を有し、前記直線部の表面に第2の開口を有する第1の連通路を少なくとも一つ以上備え、前記第1の開口が前記第2の開口よりも翼先端の近くに位置する。 A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root part to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A cooling passage located on the upstream side through the partition wall, and having a bulging portion having a flow passage cross-sectional area of the cooling passage located on the downstream side and a linear portion that gradually increases the flow passage width ; A first passage having a first opening on the surface forming the cooling passage located on the upstream side of the partition wall and a second opening on the surface of the linear portion is communicated with the cooling passage located on the downstream side. At least one communication path It said first opening is you close to the blade tip than the second opening.
本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
また、本発明に係るタービン用翼によれば、第1の連通路の一端に位置する第1の開口が、第1の連通路の他端に位置する第2の開口よりも翼先端に近いので、動翼が回転することによってはたらく翼根部から翼先端方向への遠心力により生じるポンピング効果によって、下流側に位置する冷却通路を形成し第2の開口を有する直線部の表面に沿って流れる冷却媒体の一部が第1の連通路を介して、すなわち、第2の開口から第1の連通路に流入して第1の連通路を通った後、第1の開口から流出して、上流側に位置する冷却通路内に導かれ(吸い出され)ることになるので、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.
According to the turbine blade of the present invention, the first opening located at one end of the first communication path is closer to the blade tip than the second opening located at the other end of the first communication path. Therefore, the pumping effect generated by the centrifugal force in the direction from the blade root to the blade tip, which works when the rotor blades rotate, forms a cooling passage located downstream and flows along the surface of the straight portion having the second opening. A part of the cooling medium flows into the first communication path from the second opening through the first communication path, passes through the first communication path, and then flows out of the first opening. Since it is guided (sucked out) into the cooling passage located on the upstream side, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、前記半円部および前記直線部の表面に、ディンプルが少なくとも一つ以上設けられている。 A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root part to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A bulging portion having a flow passage cross-sectional area of the cooling passage located on the downstream side and a linear portion that gradually increases the flow passage width , and dimples at least on the surfaces of the semicircular portion and the straight portion One or more are provided .
本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
また、本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.
Moreover, according to the turbine blade according to the present invention, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
本発明に係るタービン用翼は、翼根部から供給された冷却媒体を翼の内部に導くサーペンタイン流路を備えたタービン用翼であって、前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、前記サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブの先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路が少なくとも一つ以上設けられている。 A turbine blade according to the present invention is a turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root part to the inside of the blade, and is located upstream of a U-turn portion of the serpentine flow path. And a semicircular portion projecting toward the U-turn portion, and projecting into the cooling passage located on the downstream side, at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage and the cooling passage located on the downstream side, A bulging portion having a flow passage cross-sectional area of the cooling passage located on the downstream side and a linear portion that gradually increases the flow passage width , two or more serpentine flow passages, and one adjacent to each other the tip portion of the rib partitioning the serpentine flow path and the other serpentine flow path, a second communicating passage communicating the one serpentine flow path and the other serpentine flow path is provided at least one There.
本発明に係るタービン用翼によれば、Uターン部の上流側に位置する冷却通路を隔壁に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部および直線部の表面にガイドされて(半円部および直線部の表面に沿って)Uターン部の下流側に位置する冷却通路に滑らかに流入していくことになるので、Uターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
また、本発明に係るタービン用翼によれば、リブの先端部、すなわち、Uターン部の隅部(角部)に、一方のサーペンタイン流路から他方のサーペンタイン流路へ、または他方のサーペンタイン流路から一方のサーペンタイン流路への冷却媒体の流れが第2の連通路を介して形成されることになるので、Uターン部の隅部におけるホットスポットの発生を低減させることができると共に、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。また、Uターン部の隅部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the turbine blade according to the present invention, the cooling medium flowing along the partition through the cooling passage located on the upstream side of the U-turn portion is like the partition of a conventional turbine blade not provided with the bulging portion. Without being suddenly turned around, it is guided by the surface of the semicircular part and the straight part (along the surface of the semicircular part and the linear part) and smoothly flows into the cooling passage located downstream of the U-turn part. Therefore, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be reduced, and cooling performance can be improved.
Further, according to the turbine blade according to the present invention, the tip of the rib, that is, the corner (corner) of the U-turn portion, from one serpentine channel to the other serpentine channel or the other serpentine flow Since the flow of the cooling medium from the passage to the one serpentine passage is formed through the second communication passage, it is possible to reduce the occurrence of hot spots at the corners of the U-turn portion and The need to increase the amount of the cooling medium to cool the spot is reduced, and the cooling performance can be further improved. Further, peeling and pressure loss at the corners of the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
上記タービン用翼において、前記直線部の背側に位置して、前記隔壁の、前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に、断面視円弧状の凹みが設けられているとさらに好適である。 In the turbine blade, it is more preferable that a concave portion having an arc shape in a sectional view is provided on a surface of the partition wall, which is located on the back side of the straight portion and forms a cooling passage located on the upstream side. is there.
このようなタービン用翼によれば、膨出部を設けたことによる隔壁の肉厚の増加を最小限にすることができるので、膨出部の熱容量を小さくでき、膨出部を設けたことによるホットスポットの発生を低減させることができる。また、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。 According to such a turbine blade, since the increase in the wall thickness of the partition wall due to the provision of the bulging portion can be minimized, the heat capacity of the bulging portion can be reduced, and the bulging portion is provided. The generation of hot spots due to can be reduced. In addition, the necessity of increasing the amount of the cooling medium for cooling the hot spot is reduced, and the cooling performance can be further improved.
上記タービン用翼において、前記隔壁を貫通して前記上流側に位置する冷却通路と前記下流側に位置する冷却通路とを連通し、前記隔壁の前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に第1の開口を有し、前記直線部の表面に第2の開口を有する第1の連通路を少なくとも一つ以上備え、前記第1の開口が前記第2の開口よりも翼先端の近くに位置しているとさらに好適である。 In the turbine blade, the cooling passage located on the upstream side and the cooling passage located on the downstream side through the partition wall are communicated with each other to form a cooling passage located on the upstream side of the partition wall. At least one first communication path having a first opening and having a second opening on a surface of the linear portion, wherein the first opening is closer to the blade tip than the second opening; It is more preferable that it is located.
このようなタービン用翼によれば、第1の連通路の一端に位置する第1の開口が、第1の連通路の他端に位置する第2の開口よりも翼先端に近いので、動翼が回転することによってはたらく翼根部から翼先端方向への遠心力により生じるポンピング効果によって、下流側に位置する冷却通路を形成し第2の開口を有する直線部の表面に沿って流れる冷却媒体の一部が第1の連通路を介して、すなわち、第2の開口から第1の連通路に流入して第1の連通路を通った後、第1の開口から流出して、上流側に位置する冷却通路内に導かれ(吸い出され)ることになるので、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。 According to such a turbine blade, the first opening located at one end of the first communication path is closer to the blade tip than the second opening located at the other end of the first communication path. The cooling effect of the cooling medium flowing along the surface of the straight portion having the second opening is formed by the pumping effect generated by the centrifugal force from the blade root to the blade tip direction, which is caused by the rotation of the blade. A part flows through the first communication path, that is, from the second opening to the first communication path, passes through the first communication path, and then flows out from the first opening to the upstream side. Since it is guided (sucked out) into the cooling passage located, peeling and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
上記タービン用翼において、前記半円部および前記直線部の表面に、ディンプルが少なくとも一つ以上設けられているとさらに好適である。 In the turbine blade, it is more preferable that at least one dimple is provided on the surface of the semicircular portion and the straight portion.
このようなタービン用翼によれば、Uターン部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。 According to such a turbine blade, separation and pressure loss in the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
上記タービン用翼において、前記サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブの先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路が少なくとも一つ以上設けられているとさらに好適である。 In the turbine blade, two or more serpentine flow paths are provided, and one serpentine flow path and the other serpentine flow path are provided at the end of a rib that partitions one serpentine flow path and the other serpentine flow path adjacent to each other. It is more preferable that at least one second communication path that communicates with each other is provided.
このようなタービン用翼によれば、リブの先端部、すなわち、Uターン部の隅部(角部)に、一方のサーペンタイン流路から他方のサーペンタイン流路へ、または他方のサーペンタイン流路から一方のサーペンタイン流路への冷却媒体の流れが第2の連通路を介して形成されることになるので、Uターン部の隅部におけるホットスポットの発生を低減させることができると共に、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。また、Uターン部の隅部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。 According to such a turbine blade, at one end of the rib, that is, at a corner (corner) of the U-turn portion, from one serpentine channel to the other serpentine channel or from the other serpentine channel. Since the flow of the cooling medium to the serpentine flow path is formed through the second communication path, the generation of hot spots at the corners of the U-turn portion can be reduced and the hot spots can be cooled. Therefore, the necessity for increasing the amount of the cooling medium is reduced, and the cooling performance can be further improved. Further, peeling and pressure loss at the corners of the U-turn portion can be further reduced, and the cooling performance can be further improved.
本発明に係るガスタービンは、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるタービン用翼を具備している。 The gas turbine according to the present invention includes turbine blades that can reduce separation and pressure loss in the U-turn portion of the serpentine flow path and can improve cooling performance.
本発明に係るガスタービンによれば、タービン用翼における冷却性能の向上により、冷却通路に流入する冷却空気量を減少させることができ、ガスタービンの性能を向上させることができる。
また、タービン用翼の内部を通過してタービン用翼を冷却した冷却媒体(蒸気等)を回収するタイプのガスタービンでは、タービン用翼における圧力損失が低減することにより、コンバインド・サイクル効率が向上することになる。
According to the gas turbine of the present invention, the amount of cooling air flowing into the cooling passage can be reduced by improving the cooling performance of the turbine blades, and the performance of the gas turbine can be improved.
In addition, in the type of gas turbine that collects the cooling medium (steam, etc.) that has passed through the turbine blades and cooled the turbine blades, the combined cycle efficiency is improved by reducing the pressure loss in the turbine blades. Will do.
本発明に係るタービン用翼によれば、サーペンタイン流路のUターン部における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができるという効果を奏する。 According to the turbine blade according to the present invention, it is possible to reduce peeling and pressure loss in the U-turn portion of the serpentine flow path, and it is possible to improve the cooling performance.
以下、本発明に係るタービン用翼の第1実施形態について、図1から図4を参照しながら説明する。
図1は本実施形態に係るタービン用翼の縦断面図、図2は図1の要部を拡大した図、図3は図1の要部を拡大した図であって、図2と同様の図、図4は本実施形態に係るタービン用翼を用いて行った実験の結果を示す図表である。
Hereinafter, a first embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
1 is a longitudinal sectional view of a turbine blade according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 4 and FIG. 4 are tables showing the results of experiments conducted using the turbine blades according to the present embodiment.
本実施形態に係るタービン用翼1は、例えば、燃焼用空気を圧縮する圧縮部(図示せず)と、この圧縮部から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させる燃焼部(図示せず)と、この燃焼部の下流側に位置し、燃焼部を出た燃焼ガスにより駆動されるタービン部(図示せず)とを主たる要素として構成されたガスタービンの、タービン部における動翼(例えば、1段動翼)に適用され得るものである。
The
図1において、符号2は翼根部、3はプラットフォームである。タービン用翼1の内部には、冷却通路4a、および、冷却通路5a,5b,5c,6a,6b,6cからなるサーペンタイン冷却流路が形成されている。翼根部2には冷却通路4,5,6、7がそれぞれ独立して設けられている。冷却通路4は前縁側(図1において左側)に位置し、翼内の冷却通路4aに連通している。冷却通路4には冷却空気10がロータ側から流入し、冷却通路4aを通過する過程で翼の前縁部を冷却した後、冷却孔19から流出して前縁部をシャワーヘッドフィルム冷却する。冷却通路5には冷却空気11が流入し、翼内の冷却通路5aを通り、タービン外径側(図1において上方)のUターン部15で180°転回して冷却通路5bに流入する。そして、タービン内径側(図1において下方)のUターン部16で再び上方に転回して冷却通路5cに流入し、翼先端部より流出する。この過程において冷却穴(図示せず)より翼表面へ流出してフィルム冷却を行う。
In FIG. 1,
冷却通路6には冷却空気12が、冷却通路7には冷却空気13がそれぞれ流入し、合流して冷却通路6aを流れる。そして、外径側のUターン部17にて180°転回した後、冷却通路6bに入り、そして、内径側のUターン部18にて再び上方に転回して冷却流路6cに流入する。この過程において冷却穴(図示せず)より翼表面に流出してフィルム冷却を行い、残りの空気は翼後縁20に至る領域をピンフィン冷却した後、排出孔21より流出する。
The cooling
さて、本実施形態に係るタービン用翼1には、冷却通路5aと冷却通路5bとを仕切る隔壁(仕切壁)31の先端部(翼先端側の端部)、および冷却通路6aと冷却通路6bとを仕切る隔壁(仕切壁)32の先端部(翼先端側の端部)に、膨出部33,34が設けられている。
図1に示すように、膨出部33は、Uターン部15に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路5b内に向かって突出する膨らみであり、膨出部34は、Uターン部17に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路6b内に向かって突出する膨らみである。
膨出部33と膨出部34とは、図1において左右対称を成す同一の構成要素からなるものであるので、以下、膨出部34のみを説明する。
Now, in the
As shown in FIG. 1, the bulging
Since the bulging
図2に示すように、膨出部34は、Uターン部17に向かって突出する半円部35と、下流側に位置する冷却通路6b内に向かって突出する直線部36とを備えている。
半円部35の上流端は、冷却通路6aに面する隔壁32の一面32aの下流端と接続され、半円部35の下流端は、直線部36の上流端と接続されており、直線部36の下流端は、冷却通路6bに面する隔壁32の他面32bの上流端と接続されている。
As shown in FIG. 2, the bulging
The upstream end of the
半円部35および直線部36は、5度≦θ≦10度の式、および1≦R/T≦3の式を満たすように形成されている。ここで、θは隔壁32の他面32bと直線部36の表面との成す角度(傾斜角度)、Rは半円部35の半径、Tは隔壁32の板厚(一面32aと他面32bとの間の距離)である。
また、半円部35および直線部36は、A2/A1=0.4〜1.8、A3/A1=0.4〜1.0、L2/L1=1.0〜1.5、およびL3/L1=0.6〜1.0となるように形成されている。ここで、A1およびL1は図3中に符号101で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間の距離)、A2およびL2は図3中に符号102で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の頂点と、この頂点に対向する面38との間の距離)、A3およびL3は図3中に符号103で示す場所の流路断面積および流路幅(半円部35の下流端と、この下流端に対向する面39との間の距離)である。
The
Further, the
そして、A2/A1=1.0、A3/A1=0.7〜1.0、L2/L1=1.0、L3/L1=0.7〜1.0とし、θ=5°として、R/T=1,2,3のときの圧力損失係数と、A2/A1=1.0、A3/A1=0.7〜1.0、L2/L1=1.0、L3/L1=0.7〜1.0とし、θ=10°として、R/T=1,2,3のときの圧力損失係数とを実験で求め、図4に示す実験結果を得た。なお、図4中に示す「ベースケース」とは、本実施形態に係る半円部35および直線部36からなる膨出部34を備えていない従来のタービン用翼(R/T=1.0)を用いて行った実験結果であり、図4はこのベースケースの圧力損失係数を1.0としたときの各々の実験結果を相対値として示している。
図4からθ=5°、R/T=2のときに圧力損失係数が最も小さくなり、R/T=2,3のとき、すなわち、半円部35のRが大きいときには、θを小さくすると圧力損失係数が小さくなることがわかる。
ここで、圧力損失係数は、ΔP/((1/2)×ρ×V2)であらわすことができる。なお、ΔPは、半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間を通過する流体(本実験では室温の空気)の圧力P1(図3参照)と、直線部36の下流端よりも下流側に位置する隔壁32の他面32bと、この他面32bに対向する面39との間を通過する流体の圧力P2(図3参照)との差(P1−P2)である。また、ρは、空気の粘性計数、Vは半円部35の上流端と、この上流端に対向する面37との間を通過する流体の速度である。
Then, A 2 / A 1 = 1.0 , A 3 / A 1 = 0.7~1.0,
From FIG. 4, when θ = 5 ° and R / T = 2, the pressure loss coefficient becomes the smallest. When R / T = 2, 3, that is, when R of the
Here, the pressure loss coefficient can be expressed by ΔP / ((1/2) × ρ × V 2 ). ΔP is the pressure P 1 (see FIG. 3) of the fluid (room temperature air in this experiment) passing between the upstream end of the
本実施形態に係るタービン用翼1によれば、Uターン部17の上流側に位置する冷却通路6aを隔壁32に沿って流れてきた冷却媒体は、膨出部34を備えていない従来のタービン用翼の隔壁のように急激に転回されることなく、半円部35および直線部36の表面にガイドされて(半円部35および直線部36の表面に沿って)Uターン部17の下流側に位置する冷却通路6bに滑らかに流入していくことになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失を低減させることができ、冷却性能を向上させることができる。
According to the
本発明に係るタービン用翼の第2実施形態について、図5を参照しながら説明する。
図5は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼51は、直線部36の裏側(背側)に位置する隔壁32の一面32aに、断面視円弧状の凹み(窪み)52が設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A second embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.
図5に示すように、凹み52は、直線部36の裏側において冷却通路6aの流路断面積および流路幅を徐々に増加させた後、徐々に減少させて、隔壁32の一面32aと直線部36の表面との距離(すなわち、膨出部34における隔壁32の板厚)をタービン用翼51の翼厚方向(図5において紙面に直交する方向)に沿って、上述した第1実施形態のものよりも減少させる凹所であり、直線部36の下流端裏側近傍から半円部35の上流端近傍にかけて形成されている。
また、凹み52の上流端および下流端における接線と、隔壁32の一面32aとの成す角度θ2は、おおよそ5°以下になるように、すなわち、凹み52の上流端および下流端に剥離が生じないように設定されている。
As shown in FIG. 5, the
Further, the angle θ2 formed between the tangent line at the upstream end and the downstream end of the
本実施形態に係るタービン用翼51によれば、膨出部34を設けたことによる隔壁32の肉厚の増加を最小限にすることができるので、膨出部34の熱容量を小さくでき、膨出部34を設けたことによるホットスポットの発生を低減させることができる。また、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the
本発明に係るタービン用翼の第3実施形態について、図6を参照しながら説明する。
図6は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼61は、隔壁32を貫通して上流側に位置する冷却通路6aと下流側に位置する冷却通路6bとを連通し、隔壁32の上流側に位置する冷却通路6aを形成する表面32aに第1の開口63を有し、直線部36の表面に第2の開口64を有する第1の連通路62を少なくとも一つ以上備え、第1の開口63が第2の開口64よりも翼先端の近くに位置しているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A third embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG. 3.
The
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.
図6に示すように、第1の連通路62は、その中心軸線(延在方向)が、冷却通路6aを流れる流体の向きと鋭角を成すように形成された孔状またはスリット状のものであり、タービン用翼61の翼厚方向(図6において紙面に直交する方向)に沿って少なくとも一つ以上形成されている。
なお、中心軸線と流体の向きとが成す角度は鋭角に限定されるものではなく、第1の開口63が第2の開口64よりも翼先端の近くに位置しておれば、直角でも鈍角でも構わない。
As shown in FIG. 6, the
The angle formed by the central axis and the direction of the fluid is not limited to an acute angle. If the
本実施形態に係るタービン用翼61によれば、第1の連通路62の一端に位置する第1の開口63が、第1の連通路62の他端に位置する第2の開口64よりも翼先端に近いので、動翼61が回転することによってはたらく翼根部2から翼先端方向への遠心力により生じるポンピング効果によって、下流側に位置する冷却通路6bを形成し第2の開口64を有する直線部36の表面に沿って流れる冷却媒体の一部が第1の連通路62を介して、すなわち、第2の開口64から第1の連通路62に流入して第1の連通路62を通った後、第1の開口63から流出して、上流側に位置する冷却通路6a内に導かれ(吸い出され)ることになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the
本発明に係るタービン用翼の第4実施形態について、図7を参照しながら説明する。
図7は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼71は、半円部35および直線部36の表面に、ディンプル72が少なくとも一つ以上設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A fourth embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of the main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.
図7に示すように、ディンプル72は、断面視半円状(または円弧状)の凹み(窪み)であり、タービン用翼71の翼厚方向(図7において紙面に直交する方向)に沿って多数形成されているとともに、半円部35上流端近傍から直線部36の下流端近傍にかけても少なくとも一つ以上形成されている。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態に係るタービン用翼71によれば、ディンプル72によっても剥離および圧力損失が低減されることになるので、Uターン部17における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the
本発明に係るタービン用翼の第5実施形態について、図8を参照しながら説明する。
図8は本実施形態に係るタービン用翼の要部を拡大した図であって、図2および図3と同様の図である。
本実施形態に係るタービン用翼81は、サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブ82の先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路83が少なくとも一つ以上設けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
A fifth embodiment of a turbine blade according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the turbine blade according to the present embodiment, which is the same as FIG. 2 and FIG.
The
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment mentioned above.
図8に示すように、第2の連通路83は、一方のサーペンタイン流路を形成する冷却通路5aと他方のサーペンタイン流路を形成する冷却通路6aを仕切るリブ82の先端部に位置し、冷却通路6aを形成する面37の翼先端側の隅部85と、この裏側(背側)に位置して冷却通路5aを形成する面84の翼先端側の隅部86とを連通する孔状またはスリット状のものであり、タービン用翼81の翼厚方向(図8において紙面に直交する方向)に沿って少なくとも一つ以上形成されている。
As shown in FIG. 8, the
本実施形態に係るタービン用翼81によれば、リブ82の先端部、すなわち、Uターン部15,17の隅部(角部)85,86に、一方のサーペンタイン流路から他方のサーペンタイン流路へ、または他方のサーペンタイン流路から一方のサーペンタイン流路への冷却媒体の流れが第2の連通路83を介して形成されることになるので、Uターン部15,17の隅部85,86近傍におけるホットスポットの発生を低減させることができると共に、ホットスポットを冷却するために冷却媒体量を増やす必要性が軽減され、冷却性能をさらに向上させることができる。また、Uターン部の隅部における剥離および圧力損失をさらに低減させることができ、冷却性能をさらに向上させることができる。
According to the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせて実施したり、第2実施形態または第3実施形態と第4実施形態とを組み合わせて実施したり、第2実施形態から第4実施形態のいずれかと第5実施形態とを組み合わせて実施することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the second embodiment may be combined with the third embodiment, the second embodiment or the third embodiment may be combined with the fourth embodiment, or the second embodiment to the fourth embodiment. Any of the above and the fifth embodiment may be combined.
また、本発明は1系統のサーペンタイン流路を有するタービン用翼1に設けられた隔壁の先端部1箇所においてのみ適用されるものではなく、2系統以上のサーペンタイン流路を有するタービン用翼1に設けられた少なくとも一つ以上の隔壁における少なくとも1箇所以上の先端部においても適用することができる。
また、本発明は翼先端側(チップ側)に位置するUターン部15,17においてのみ適用され得るものではなく、翼根元側(ハブ側)に位置するUターン部16,18においても適用することができる。
さらに、上述した実施形態では、タービン部における動翼(例えば、1段動翼)に適用したものを一具体例として説明したが、本発明はタービン部における動翼(例えば、1段動翼)のみに適用され得るものではなく、その他の段の動翼にも適用することができる。
さらにまた上述した第1実施形態、第2実施形態、第4実施形態、および第5実施形態については、タービン部における静翼にも適用することができる。
In addition, the present invention is not applied only to one tip of the partition wall provided in the
Further, the present invention can be applied not only to the
Furthermore, in the above-described embodiment, the description has been given by taking as an example a case where it is applied to a moving blade (for example, a first stage moving blade) in a turbine section. The present invention can be applied not only to the blades of the other stages but also to the blades of other stages.
Furthermore, the first embodiment, the second embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment described above can also be applied to a stationary blade in a turbine section.
1 タービン用翼
5a 冷却通路
5b 冷却通路
6a 冷却通路
6b 冷却通路
15 Uターン部
17 Uターン部
31 隔壁
32 隔壁
32a 一面(表面)
32b 他面(表面)
33 膨出部
34 膨出部
35 半円部
36 直線部
51 タービン用翼
52 凹み
61 タービン用翼
62 第1の連通路
63 第1の開口
64 第2の開口
71 タービン用翼
72 ディンプル
81 タービン用翼
82 リブ
83 第2の連通路
85 隅部
86 隅部
DESCRIPTION OF
32b Other side (surface)
33 bulging
Claims (10)
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、
前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度から10度までの範囲内に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が1から3までの範囲内に設定されているとともに、
前記隔壁の、前記直線部よりも下流側に位置する冷却通路を形成する表面と、前記直線部の表面との成す角度が5度に設定され、前記半円部の半径を前記隔壁の前記膨出部を含まない部分の板厚で除した値が2から3までの範囲内に設定されていることを特徴とするタービン用翼。 A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; A bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side ,
An angle formed between a surface of the partition wall that forms a cooling passage located downstream of the linear portion and a surface of the linear portion is set within a range of 5 degrees to 10 degrees, and the semicircular portion The value obtained by dividing the radius by the thickness of the part not including the bulging part of the partition wall is set within a range of 1 to 3,
The angle formed between the surface of the partition wall forming the cooling passage located downstream of the straight line portion and the surface of the straight line portion is set to 5 degrees, and the radius of the semicircular portion is set to the expansion of the partition wall. A turbine blade, wherein a value divided by a plate thickness of a portion not including a protruding portion is set within a range of 2 to 3 .
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、
前記直線部の背側に位置して、前記隔壁の、前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に、断面視円弧状の凹みが設けられていることを特徴とするタービン用翼。 A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; A bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side ,
A turbine blade characterized in that a recess having an arc shape in cross section is provided on a surface of the partition wall, which is located on the back side of the straight portion and forms a cooling passage located on the upstream side .
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、
前記隔壁を貫通して前記上流側に位置する冷却通路と前記下流側に位置する冷却通路とを連通し、前記隔壁の前記上流側に位置する冷却通路を形成する表面に第1の開口を有し、前記直線部の表面に第2の開口を有する第1の連通路を少なくとも一つ以上備え、前記第1の開口が前記第2の開口よりも翼先端の近くに位置することを特徴とするタービン用翼。 A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; A bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side ,
The cooling passage located on the upstream side and the cooling passage located on the downstream side through the partition are communicated with each other, and a first opening is provided on a surface forming the cooling passage located on the upstream side of the partition. and, the first communication path having a second opening on the surface of the linear portion includes at least one, characterized that you close to the blade tip than the first opening and the second opening Turbine blades.
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、
前記半円部および前記直線部の表面に、ディンプルが少なくとも一つ以上設けられていることを特徴とするタービン用翼。 A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; A bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side ,
At least one dimple is provided on the surface of the semicircular portion and the straight portion, and the turbine blade is characterized in that:
前記サーペンタイン流路のUターン部よりも上流側に位置する冷却通路と、下流側に位置する冷却通路とを仕切る隔壁の先端部に、前記Uターン部に向かって突出する半円部と、下流側に位置する冷却通路内に向かって突出するとともに、下流側に位置する冷却通路の流路断面積および流路幅を徐々に増加させる直線部とを有してなる膨出部を備え、
前記サーペンタイン流路を2系統以上備え、互いに隣接した一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを仕切るリブの先端部に、一方のサーペンタイン流路と他方のサーペンタイン流路とを連通する第2の連通路が少なくとも一つ以上設けられていることを特徴とするタービン用翼。 A turbine blade having a serpentine flow path that guides a cooling medium supplied from a blade root to the inside of the blade,
A semicircular portion protruding toward the U-turn portion at the tip of the partition wall that partitions the cooling passage located upstream of the U-turn portion of the serpentine channel and the cooling passage located downstream; A bulging portion that protrudes into the cooling passage located on the side and has a linear section that gradually increases the flow passage cross-sectional area and the flow passage width of the cooling passage located on the downstream side ,
The second serpentine flow path is provided with two or more serpentine flow paths, and the first serpentine flow path and the other serpentine flow path are communicated with a tip portion of a rib that partitions one serpentine flow path and the other serpentine flow path adjacent to each other. A turbine blade characterized in that at least one communication passage is provided .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009087509A JP5357601B2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Turbine blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009087509A JP5357601B2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Turbine blade |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013019599A Division JP5980137B2 (en) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | Turbine blade |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010236487A JP2010236487A (en) | 2010-10-21 |
JP5357601B2 true JP5357601B2 (en) | 2013-12-04 |
Family
ID=43091036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009087509A Active JP5357601B2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Turbine blade |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5357601B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019040272A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine rotor airfoil and corresponding method for reducing pressure loss in a cavity within a blade |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9850762B2 (en) * | 2013-03-13 | 2017-12-26 | General Electric Company | Dust mitigation for turbine blade tip turns |
US9528379B2 (en) * | 2013-10-23 | 2016-12-27 | General Electric Company | Turbine bucket having serpentine core |
US10119406B2 (en) * | 2016-05-12 | 2018-11-06 | General Electric Company | Blade with stress-reducing bulbous projection at turn opening of coolant passages |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4064778B2 (en) * | 2002-10-09 | 2008-03-19 | 三菱重工業株式会社 | Gas turbine blade body and gas turbine |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009087509A patent/JP5357601B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019040272A1 (en) * | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine rotor airfoil and corresponding method for reducing pressure loss in a cavity within a blade |
US11111795B2 (en) | 2017-08-24 | 2021-09-07 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Turbine rotor airfoil and corresponding method for reducing pressure loss in a cavity within a blade |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010236487A (en) | 2010-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8066484B1 (en) | Film cooling hole for a turbine airfoil | |
JP4876043B2 (en) | Flared tip turbine blade | |
US7637720B1 (en) | Turbulator for a turbine airfoil cooling passage | |
WO2011007467A1 (en) | Impeller and rotary machine | |
US8556583B2 (en) | Blade cooling structure of gas turbine | |
US11525364B2 (en) | Transition piece, combustor provided with same, and gas turbine provided with combustor | |
US9255481B2 (en) | Turbine impeller comprising blade with squealer tip | |
JP6159151B2 (en) | Turbine blade | |
US10082031B2 (en) | Rotor of a turbine of a gas turbine with improved cooling air routing | |
JP5761763B2 (en) | Turbine blade | |
JP5357601B2 (en) | Turbine blade | |
JP6624653B2 (en) | Press whirl system for gas turbine | |
JP2015127541A (en) | Structural configurations and cooling circuits in turbine blades | |
JP5980137B2 (en) | Turbine blade | |
JP6035508B2 (en) | Blower and outdoor unit using it | |
JP2012107619A (en) | Exhaust hood diffuser | |
JP5524137B2 (en) | Gas turbine blade | |
JP4831816B2 (en) | Gas turbine blade cooling structure | |
JP5029957B2 (en) | Turbine blade with squealer | |
JP2009074542A (en) | Variable capacity turbocharger | |
US20130224019A1 (en) | Turbine cooling system and method | |
JP2005299680A (en) | Axial-flow turbine blade | |
JP6577400B2 (en) | Turbine blade | |
CN109424368A (en) | Turbo blade | |
JP6086583B2 (en) | Turbine blade |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130830 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5357601 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |