JP5462477B2 - エアフォイルの断面を局部的に肥大させて鋳造されたターボ機械ブレード - Google Patents
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Description
前縁BAと、圧力面FIと、吸引面FEと、後縁BFと、スケルトンSとを備え、長手軸ZZを有し、面FIおよびFEが、ターボ機械ロータ中の隣接ブレードに対してそれぞれ要素を形成する圧力面ネックCIおよび吸引面ネックCEのネック線を有するエアフォイルと、
流れ側にエアフォイル端部面を有し、軸ZZと角度を形成するヒールまたはプラットフォームなどのエアフォイルの端部片と、
エアフォイルと上記エアフォイル端部面との間にエアフォイルの肥大部を形成する接続ゾーンとを含む、鋳造され指向性固化されたターボ機械のタービンロータ用の単結晶タービンブレードは、
この接続ゾーンが、エアフォイルの吸引面FE上および流体の流れ方向に対して吸引面ネックCEの上流のヒールの端部面上に位置する点P1と、エアフォイルの圧力面FI上および圧力面ネックCIの上流のヒールの端部面上に位置する点P3との間で前縁BAの周りに延在することを特徴とする。
11 エアフォイル
11E 接続ゾーン
20 端部片
21 エアフォイル端部面
BA 前縁
BAv 理論的前縁
BF 後縁
C1、C3 輪郭
CE 吸引面ネック
CI 圧力面ネック
FE 吸引面
FEv 吸引面ゾーン
FI 圧力面
FIv 圧力面ゾーン
GM 重量節約
I2 高さ
RI 初期の根元
RO 根元部
S スケルトン
ZZ 長手軸
Claims (14)
- ターボ機械タービンロータ用の単結晶タービンブレードであって、前記ブレードが鋳造され指向性固化され、
前縁と、圧力面と、吸引面と、後縁と、スケルトンとを有し、長手軸を有し、前記面がネック線を有し、それぞれターボ機械ロータ中の隣接ブレードに対する圧力面ネックおよび吸引面ネックで要素を形成するエアフォイルと、
流れ側にエアフォイル端部面を有し、軸と角度を形成するヒールまたはプラットフォームなどのエアフォイルの端部片と、
エアフォイルと前記エアフォイル端部面との間のエアフォイルの肥大部を形成する接続ゾーンと、を含み、
前記接続ゾーンが、エアフォイルの吸引面上および流体の流れ方向に対して吸引面ネックの上流のヒールの端部面上に位置する点P1と、エアフォイルの圧力面上および圧力面ネックの上流のヒールの端部面上に位置する点P3との間の前縁の周りに延在する、ブレード。 - 前記エアフォイルの接続ゾーン中の断面が、理論的輪郭の前縁に直角に測定して、前記ヒールに向かって増加し、その下部部分でブレードの断面よりも小さく保たれる、請求項1に記載のブレード。
- 接続ゾーン中の流体の流れ方向に対して最も上流に位置する点P2の線が、スケルトン上のエアフォイルの前縁に合わせて配置される、請求項1または2に記載のブレード。
- エアフォイル端部面およびブレードの前縁に接続するためのフィレットを除いて、点P2の線が直線状であり、エアフォイル端部面と少なくとも75°の角度αを形成する、請求項3に記載のブレード。
- 前記角度αが90°未満である、請求項4に記載のブレード。
- 理論的輪郭の前縁に直角の少なくとも1つの断面において、接続ゾーン中の流体の流れ方向に対して最も上流に位置する点P2の線に対応する点で、接続ゾーンの曲率が理論的前縁の曲率、および前記断面において点P2の線の点をエアフォイルの理論的前縁から分離する距離の関数である、請求項1から5のいずれか一項に記載のブレード。
- 点P2の線の前記点での曲率半径が、理論的輪郭上の対応する曲率半径プラス前記距離の1/3に等しい、請求項6に記載のブレード。
- 点P1への接続ゾーンの表面が、ブレードの吸引面と端部に沿って正接する、請求項1から7のいずれか一項に記載のブレード。
- 点P3での接続ゾーンの表面が、ブレードの圧力面とその端部に沿って正接する、請求項1から8のいずれか一項に記載のブレード。
- 接続ゾーンの表面が接続ゾーン中の流体の流れ方向に対して最も上流に位置する点P2と点P1との線の間に輪郭C1を有し、これは少なくとも部分的に理論的エアフォイルの吸引面表面の輪郭から、移動、スケールの変更、および/またはアフィン変換の種類の幾何形状的変換の組み合わせによって導出される、請求項1から9のいずれか一項に記載のブレード。
- 接続ゾーンの表面が接続ゾーン中の流体の流れ方向に対して最も上流に位置する点P2と点P3との線の間に輪郭C3を有し、これは少なくとも部分的に理論的エアフォイルの圧力面表面FIの輪郭から、移動、スケールの変更、および/またはアフィン変換の種類の幾何形状的変換の組み合わせによって導出される、請求項1から10のいずれか一項に記載のブレード。
- 理論的輪郭の前縁に直角の少なくとも1つの断面において、流体の流れ方向に対して点P1とP3の上流に位置する表面によって画定される接続ゾーンの重心が理論的輪郭の表面の最小慣性の軸上にあり、好ましくは理論的輪郭の前記表面の重心にできるかぎり近い、請求項1から11のいずれか一項に記載のブレード。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の少なくとも1つのブレードを含む、ターボ機械モジュール。
- 請求項1から12のいずれか一項に記載の少なくとも1つのブレードを含む、ターボ機械。
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