JP5675168B2 - 冷却能力が改良されたガスタービン羽根 - Google Patents
冷却能力が改良されたガスタービン羽根 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5675168B2 JP5675168B2 JP2010114284A JP2010114284A JP5675168B2 JP 5675168 B2 JP5675168 B2 JP 5675168B2 JP 2010114284 A JP2010114284 A JP 2010114284A JP 2010114284 A JP2010114284 A JP 2010114284A JP 5675168 B2 JP5675168 B2 JP 5675168B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- blade
- wall
- cooling passage
- region
- 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
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/186—Film cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05D2240/81—Cooled platforms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
・第1の端壁冷却通路から第2の端壁冷却通路まで延びた翼冷却通路が、第1の端壁を冷却するために使用された冷却空気のみを受け取るための直接結合によって構成されている
・翼が、前縁の領域から後縁まで延びた壁部冷却通路を有しており、この壁部冷却通路が、
前縁領域(A)において、冷却通路からのみ冷却空気を受け取るように、また、
後縁において、壁部冷却通路を通過した冷却空気を排出するように、構成されており、この構成は、壁部冷却通路における冷却空気が、翼を前縁から後縁へ順次的に冷却する
・第2の端壁を冷却するための冷却空気が翼冷却通路からのみ受け取られるように、第2の端壁が、翼冷却通路への直接結合によって構成されている。
・滑らかな壁であることによってインピンジメント冷却のために構成された前縁領域A
・ピン26である冷却増強手段を具備する、前縁領域に隣接した翼弦中間領域B
・より小さな高められた冷却増強手段を具備する後縁領域に隣接した翼弦中間領域Cは、より高い分布密度を有しており、領域Bのピン26の数よりも多い
・図4に示されているように吸込み面壁部24と圧力面壁部22との間に延びたピン26の形式の冷却増強手段と、冷却空気流を翼弦方向CDに案内するために実質的に翼弦方向に延びたリブ27とを具備する後縁領域D。
Claims (13)
- ガスタービンの中空の羽根(1)において、
第1の端壁(10)が設けられており、該第1の端壁(10)が、該第1の端壁(10)を冷却するための冷却空気を受け取るように構成された第1の端壁冷却通路(11)を有しており、
前記第1の端壁(10)から半径方向に延びた翼(20)が設けられており、該翼(20)が、前縁(2)と後縁(3)との間に翼弦方向(CD)に延びた、互いに向き合った圧力面壁部(22)と吸込み面壁部(24)とを有しており、さらに、前記第1の端壁冷却通路(11)から冷却空気を受け取るように、翼(20)の半径方向端部の間に半径方向に延びた翼冷却通路(21)を有しており、
前記羽根(1)にさらに、翼(20)の、半径方向で第1の端壁(10)とは反対側の端部において第2の端壁(30)が設けられており、該第2の端壁(30)が、翼冷却通路(21)と冷却空気が連通するように該翼冷却通路(21)に接続された第2の端壁冷却通路(31)を有しており、
前記ガスタービンの羽根(1)が;
前記翼冷却通路(21)が、第1の端壁冷却通路(11)から第2の端壁冷却通路(31)まで延びており、第1の端壁(10)を冷却するために使用される冷却空気だけを受け取るために第1の端壁冷却通路(11)に直接に接続されていること;
前記翼(20)が、前縁の領域(A)から後縁(3)まで延びた壁部冷却通路(23,25,28)を有しており、該壁部冷却通路(23,25,28)が、
前縁の領域(A)において、翼冷却通路(21)からのみ冷却空気を受け取り、かつ
後縁(3)において、該後縁を通って冷却空気を排出するように構成されており、該構成が、前記壁部冷却通路(23,25,28)における冷却空気が前縁(2)から後縁(3)まで翼(20)を順次に冷却するようになっていること;及び
前記第2の端壁(30)を冷却するための冷却空気が翼冷却通路(21)からのみ受け取られるように、前記第2の端壁冷却通路(31)が、翼冷却通路(21)に直接に接続されていること;
の組合せを特徴とし、
前記翼(20)に配置された中空のインピンジメントチューブ(5)が設けられており、該インピンジメントチューブ(5)の中空部が、翼冷却通路(21)を形成しており、
前記インピンジメントチューブ(5)が、翼弦方向(CD)に、前縁(2)から翼弦中間領域(B−C)を通って、後縁に隣接した領域(D)まで延びており、かつ圧力面壁部(22)及び吸込み面壁部(24)から間隔を置いて配置されており、インピンジメントチューブ(5)と圧力面壁部(22)及び吸込み面壁部(24)との間の空間が、前記各領域における壁部冷却通路(23,25,28)をそれぞれ圧力面壁部冷却通路(23)と吸込み面壁部冷却通路(25)とに分割しており、
後縁領域(D)が、冷却空気を翼弦方向(CD)に案内するための、翼弦方向(CD)に延びたリブ(27)を有していることを特徴とする、ガスタービンの中空の羽根(1)。 - インピンジメントチューブ(5)が、前縁(2)と翼弦中間領域(B−C)との間に翼弦方向(CD)に延びた前縁領域(A)のインピンジメント冷却のためだけに構成されている、請求項1記載の羽根(1)。
- 圧力面壁部冷却通路(23)及び吸込み面壁部冷却通路(25)が、前縁領域(A)をインピンジメント冷却するために使用された冷却空気からのみ冷却空気を受け取るように構成されている、請求項1又は2記載の羽根(1)。
- 圧力面壁部(22)と吸込み面壁部(24)とが、翼弦中間領域(B−C)において冷却増強手段を有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の羽根(1)。
- 後縁領域に隣接した翼弦中間領域(C)における冷却増強手段が、前縁領域に隣接した翼弦中間領域(B)における冷却増強手段と比較して、冷却増強能力がより高められているように構成されている、請求項4記載の羽根(1)。
- より高められた冷却増強が、前縁に隣接した翼弦中間領域(B)よりも、後縁領域に隣接した翼弦中間領域(C)において、冷却増強手段同士の間隔がより狭くなっている結果として提供されている、請求項5記載の羽根(1)。
- 圧力面壁部冷却通路(23)及び吸込み面壁部冷却通路(25)が、相対的に異なる流れ抵抗を提供するように構成されている、請求項6記載の羽根(1)。
- 圧力面壁部冷却通路(23)及び吸込み面壁部冷却通路(25)が、該圧力面壁部冷却通路(23)及び吸込み面壁部冷却通路(25)の、翼弦中間領域(B−C)の近傍における使用時の相対的な熱負荷に対して不均衡な、相対的な、冷却空気に対する流れ抵抗を提供するように構成されている、請求項7記載の羽根(1)。
- 冷却空気に対する相対的な流れ抵抗が、使用時に、冷却空気流が吸込み面壁部冷却通路(25)と圧力面壁部冷却通路(23)とに分割される冷却空気の比が65:35〜75:25であるようになっている、請求項6又は7記載の羽根。
- 冷却空気に対する相対的な流れ抵抗が、圧力面壁部(22)及び吸込み面壁部(24)からのインピンジメントチューブ(5)の間隔に関連している、請求項7から9までのいずれか1項記載の羽根(1)。
- 請求項10記載の間隔が、圧力面壁部(22)及び吸込み面壁部(24)のそれぞれからの冷却増強手段の延長量によって規定されている、請求項10記載の羽根(1)。
- 冷却増強手段が、ピン(26)である、請求項4から11までのいずれか1項記載の羽根(1)。
- 吸込み面壁部冷却通路(25)及び圧力面壁部冷却通路(23)が、後縁領域(D)において後縁壁部冷却通路(28)を形成するように、合併している、請求項1から12までのいずれか1項記載の羽根(1)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP09160581.6 | 2009-05-19 | ||
EP20090160581 EP2256297B8 (en) | 2009-05-19 | 2009-05-19 | Gas turbine vane with improved cooling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010281316A JP2010281316A (ja) | 2010-12-16 |
JP5675168B2 true JP5675168B2 (ja) | 2015-02-25 |
Family
ID=41165482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010114284A Expired - Fee Related JP5675168B2 (ja) | 2009-05-19 | 2010-05-18 | 冷却能力が改良されたガスタービン羽根 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8920110B2 (ja) |
EP (1) | EP2256297B8 (ja) |
JP (1) | JP5675168B2 (ja) |
ES (1) | ES2389034T3 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10001018B2 (en) * | 2013-10-25 | 2018-06-19 | General Electric Company | Hot gas path component with impingement and pedestal cooling |
JP6598763B2 (ja) * | 2014-03-01 | 2019-10-30 | 国立大学法人 東京大学 | カーボンナノチューブアレイの製造方法および電界効果トランジスタの製造方法 |
EP2949871B1 (en) * | 2014-05-07 | 2017-03-01 | United Technologies Corporation | Variable vane segment |
US9810084B1 (en) * | 2015-02-06 | 2017-11-07 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine turbine vane baffle and serpentine cooling passage |
US9849510B2 (en) | 2015-04-16 | 2017-12-26 | General Electric Company | Article and method of forming an article |
US9976441B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-05-22 | General Electric Company | Article, component, and method of forming an article |
EP3112592B1 (en) | 2015-07-02 | 2019-06-19 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Gas turbine blade |
JP6025940B1 (ja) * | 2015-08-25 | 2016-11-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼、及び、ガスタービン |
US10739087B2 (en) | 2015-09-08 | 2020-08-11 | General Electric Company | Article, component, and method of forming an article |
US10087776B2 (en) | 2015-09-08 | 2018-10-02 | General Electric Company | Article and method of forming an article |
US10253986B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-04-09 | General Electric Company | Article and method of forming an article |
US20170145834A1 (en) * | 2015-11-23 | 2017-05-25 | United Technologies Corporation | Airfoil platform cooling core circuits with one-wall heat transfer pedestals for a gas turbine engine component and systems for cooling an airfoil platform |
RU2706211C2 (ru) | 2016-01-25 | 2019-11-14 | Ансалдо Энерджиа Свитзерлэнд Аг | Охлаждаемая стенка компонента турбины и способ охлаждения этой стенки |
US10184343B2 (en) | 2016-02-05 | 2019-01-22 | General Electric Company | System and method for turbine nozzle cooling |
US10260356B2 (en) * | 2016-06-02 | 2019-04-16 | General Electric Company | Nozzle cooling system for a gas turbine engine |
US10344619B2 (en) | 2016-07-08 | 2019-07-09 | United Technologies Corporation | Cooling system for a gaspath component of a gas powered turbine |
US10487660B2 (en) | 2016-12-19 | 2019-11-26 | General Electric Company | Additively manufactured blade extension with internal features |
US10697301B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-06-30 | General Electric Company | Turbine engine airfoil having a cooling circuit |
KR101873156B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2018-06-29 | 두산중공업 주식회사 | 터빈 베인 및 이를 포함하는 가스 터빈 |
JP6353131B1 (ja) * | 2017-06-29 | 2018-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン翼及びガスタービン |
US10370983B2 (en) * | 2017-07-28 | 2019-08-06 | Rolls-Royce Corporation | Endwall cooling system |
US11248471B2 (en) | 2020-01-22 | 2022-02-15 | General Electric Company | Turbine rotor blade with angel wing with coolant transfer passage between adjacent wheel space portions by additive manufacture |
US11492908B2 (en) | 2020-01-22 | 2022-11-08 | General Electric Company | Turbine rotor blade root with hollow mount with lattice support structure by additive manufacture |
US11220916B2 (en) * | 2020-01-22 | 2022-01-11 | General Electric Company | Turbine rotor blade with platform with non-linear cooling passages by additive manufacture |
WO2024018750A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン静翼及びガスタービン |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE794195A (fr) * | 1972-01-18 | 1973-07-18 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | Aube directrice refroidie pour des turbines a gaz |
JPS5023504U (ja) * | 1973-06-26 | 1975-03-17 | ||
JPS6483825A (en) * | 1987-09-26 | 1989-03-29 | Toshiba Corp | Blade for gas turbine |
US4962640A (en) * | 1989-02-06 | 1990-10-16 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for cooling a gas turbine vane |
US5711650A (en) * | 1996-10-04 | 1998-01-27 | Pratt & Whitney Canada, Inc. | Gas turbine airfoil cooling |
US6183192B1 (en) * | 1999-03-22 | 2001-02-06 | General Electric Company | Durable turbine nozzle |
US6517312B1 (en) * | 2000-03-23 | 2003-02-11 | General Electric Company | Turbine stator vane segment having internal cooling circuits |
EP1191189A1 (de) * | 2000-09-26 | 2002-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinenschaufel |
US6428273B1 (en) | 2001-01-05 | 2002-08-06 | General Electric Company | Truncated rib turbine nozzle |
US7097426B2 (en) * | 2004-04-08 | 2006-08-29 | General Electric Company | Cascade impingement cooled airfoil |
US7097418B2 (en) | 2004-06-18 | 2006-08-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Double impingement vane platform cooling |
US7465154B2 (en) * | 2006-04-18 | 2008-12-16 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine component suction side trailing edge cooling scheme |
US7806659B1 (en) * | 2007-07-10 | 2010-10-05 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine blade with trailing edge bleed slot arrangement |
US8109724B2 (en) * | 2009-03-26 | 2012-02-07 | United Technologies Corporation | Recessed metering standoffs for airfoil baffle |
US8348613B2 (en) * | 2009-03-30 | 2013-01-08 | United Technologies Corporation | Airflow influencing airfoil feature array |
-
2009
- 2009-05-19 EP EP20090160581 patent/EP2256297B8/en active Active
- 2009-05-19 ES ES09160581T patent/ES2389034T3/es active Active
-
2010
- 2010-05-18 JP JP2010114284A patent/JP5675168B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-05-19 US US12/783,046 patent/US8920110B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010281316A (ja) | 2010-12-16 |
US8920110B2 (en) | 2014-12-30 |
EP2256297A1 (en) | 2010-12-01 |
US20110008177A1 (en) | 2011-01-13 |
EP2256297B8 (en) | 2012-10-03 |
ES2389034T3 (es) | 2012-10-22 |
EP2256297B1 (en) | 2012-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5675168B2 (ja) | 冷却能力が改良されたガスタービン羽根 | |
US7131818B2 (en) | Airfoil with three-pass serpentine cooling channel and microcircuit | |
JP3459579B2 (ja) | 後方流動多段エーロフォイル冷却回路 | |
JP4509263B2 (ja) | 側壁インピンジメント冷却チャンバーを備えた後方流動蛇行エーロフォイル冷却回路 | |
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 | |
US7563072B1 (en) | Turbine airfoil with near-wall spiral flow cooling circuit | |
US8047788B1 (en) | Turbine airfoil with near-wall serpentine cooling | |
EP1674661B1 (en) | Turbine airfoil cooling passageway | |
US7901183B1 (en) | Turbine blade with dual aft flowing triple pass serpentines | |
JP4256704B2 (ja) | ガスタービンエンジンのノズル組立体を冷却する方法及び装置 | |
US7806658B2 (en) | Turbine airfoil cooling system with spanwise equalizer rib | |
JP4669202B2 (ja) | ガスタービン羽根 | |
KR20050018594A (ko) | 터빈 블레이드용 마이크로회로 냉각 | |
JP4637906B2 (ja) | タービンの翼と少なくとも1個の冷却通路を備えた翼車 | |
JP2004308658A (ja) | エーロフォイルの冷却方法とその装置 | |
JP4017708B2 (ja) | 冷却式羽根 | |
KR20060043297A (ko) | 터빈 에어 포일용 미세 회로 냉각 | |
KR20060057508A (ko) | 선단부에 인접한 보조 냉각 채널을 갖는 에어포일 | |
JP2007002843A (ja) | ターボ機械の可動な翼のための冷却回路 | |
CN108884716B (zh) | 带有具备分流器特征的内部冷却通道的涡轮翼型件 | |
JPH11257008A (ja) | タービン・エーロフォイル | |
US6997675B2 (en) | Turbulated hole configurations for turbine blades | |
JP2007327491A (ja) | タービンエアフォイル用の冷却用微細回路 | |
CA2513045A1 (en) | Internally cooled gas turbine airfoil and method | |
JP2015127541A (ja) | タービンブレード内の構造構成および冷却回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20101227 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20101228 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140120 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140421 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140424 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140520 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140523 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140619 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140624 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140711 |
|
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: 20141215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5675168 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |