JP6489823B2 - タービン・ノズルおよびガスタービン・エンジンのタービン・ノズルを冷却する方法 - Google Patents
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Description
15 圧縮機
20 空気流
25 燃焼器
30 燃料の流れ
35 燃焼ガスの流れ
40 タービン
45 シャフト
50 外部負荷
52 タービン40の段
54 高温ガス経路
56 第1の段
58 第1の段のノズル
60 第1の段のバケット
62 第1の段のシュラウド
64 第2の段
66 第2の段のノズル
68 第2の段のバケット
70 第2の段のシュラウド
72 第3の段
74 第3の段のノズル
76 第3の段のバケット
78 第3の段のシュラウド
80 タービン・ノズル、ノズル
82 ノズル・ベーン
84 内側プラットフォーム
86 外側プラットフォーム
88 冷却キャビティ
92 冷却プレナム
100 タービン・ノズル
102 第1のノズル・ベーン
104 第2のノズル・ベーン
106 内側プラットフォーム
108 前縁部
110 後縁部
111 側縁部
112 第1の冷却通路
114 第2の冷却通路
122 第1の冷却キャビティ
124 第2の冷却キャビティ
132 冷却流体の第1の流れ
134 冷却流体の第2の流れ
140 半径方向外表面
142 排気アパーチャ
144 排気アパーチャ
200 タービン・ノズル
202 第1のノズル・ベーン
204 第2のノズル・ベーン
206 内側プラットフォーム
208 前縁部
210 後縁部
211 側縁部
212 第1の冷却通路
214 第2の冷却通路
222 第1の冷却キャビティ
224 第2の冷却キャビティ
232 冷却流体の第1の流れ
234 冷却流体の第2の流れ
240 半径方向外表面
242 排気アパーチャ
244 排気アパーチャ
300 タービン・ノズル
302 第1のノズル・ベーン
304 第2のノズル・ベーン
306 内側プラットフォーム
308 前縁部
310 後縁部
311 側縁部
312 第1の冷却通路
314 第2の冷却通路
322 第1の冷却キャビティ
324 第2の冷却キャビティ
332 冷却流体の第1の流れ
334 冷却流体の第2の流れ
340 半径方向外表面
342 排気アパーチャ
344 排気アパーチャ
400 タービン・ノズル
402 第1のノズル・ベーン
404 第2のノズル・ベーン
406 内側プラットフォーム
408 前縁部
410 後縁部
411 側縁部
412 第1の冷却通路
414 第2の冷却通路
422 第1の冷却キャビティ
424 第2の冷却キャビティ
432 冷却流体の第1の流れ
434 冷却流体の第2の流れ
440 半径方向外表面
442 排気アパーチャ
444 排気アパーチャ
Claims (13)
- ガスタービン・エンジン(10)のタービン・ノズル(80)であって、
第1のノズル・ベーン(102)と、
第2のノズル・ベーン(104)と、
前記第1のノズル・ベーン(102)と前記第2のノズル・ベーン(104)を連結するプラットフォームであって、第1及び第2の冷却通路(112、114)が互いに流体連通しないように前記第1の冷却通路(112)と、それとは別の前記第2の冷却通路(114)が内部に画定されている、プラットフォームとを含み、
前記第1の冷却通路(112)が、前記第1のノズル・ベーン(102)内に画定された第1の冷却キャビティ(122)と流体連通し、
前記第2の冷却通路(114)が、前記第2のノズル・ベーン(104)内に画定された第2の冷却キャビティ(124)と流体連通し、
前記第1及び第2の冷却通路(112、114)が、軸方向又は半径方向で、少なくとも部分的に互いに重なっており、
前記第1の冷却通路(112)は冷却流体の第1の流れ(132)を第1の方向に誘導するように構成され、
前記第2の冷却通路(114)は冷却流体の第2の流れ(134)を前記第1の方向とはほぼ逆の第2の方向に誘導するように構成され、
前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)が少なくとも部分的に互いに絡み合っている、タービン・ノズル(80)。 - ガスタービン・エンジン(10)のタービン・ノズル(80)であって、
第1のノズル・ベーン(102)と、
第2のノズル・ベーン(104)と、
前記第1のノズル・ベーン(102)と前記第2のノズル・ベーン(104)を連結するプラットフォームであって、第1及び第2の冷却通路(112、114)が互いに流体連通しないように前記第1の冷却通路(112)と、それとは別の前記第2の冷却通路(114)が内部に画定されている、プラットフォームとを含み、
前記第1の冷却通路(112)が、前記第1のノズル・ベーン(102)内に画定された第1の冷却キャビティ(122)と流体連通し、
前記第2の冷却通路(114)が、前記第2のノズル・ベーン(104)内に画定された第2の冷却キャビティ(124)と流体連通し、
前記第1及び第2の冷却通路(112、114)が、軸方向又は半径方向で、少なくとも部分的に互いに重なっており、
前記第1の冷却通路(112)は冷却流体の第1の流れ(132)を第1の方向に誘導するように構成され、
前記第2の冷却通路(114)は冷却流体の第2の流れ(134)を前記第1の方向とはほぼ逆の第2の方向に誘導するように構成され、
前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)が半径方向で、少なくとも部分的に互いに重なっている、請求項1に記載のタービン・ノズル(80)。 - 前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)が前記プラットフォームの高温ガス経路の表面付近に配置されている、請求項1または2に記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)が前記プラットフォームの前縁部付近に配置されている、請求項1または2に記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)が、前記第1のノズル・ベーン(102)の負圧面側と前記第2のノズル・ベーン(104)の正圧面側、つまり前記第1のノズル・ベーン(102)と前記第2のノズル・ベーン(104)の間に配置されている、請求項1乃至4のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)が前記冷却流体の第1の流れ(132)を前記第2のノズル・ベーン(104)に向けて前記第1の方向に誘導するように構成され、前記第2の冷却通路(114)が前記冷却流体の第2の流れ(134)を前記第1のノズル・ベーン(102)に向けて前記第2の方向に誘導するように構成されている、請求項1乃至5のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)が前記冷却流体の第1の流れ(132)を前記プラットフォームの前縁部に向けて前記第1の方向に誘導するように構成され、前記第2の冷却通路(114)が前記冷却流体の第2の流れ(134)を前記プラットフォームの後縁部に向けて前記第2の方向に誘導するように構成されている、請求項1乃至6のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)が前記冷却流体の第1の流れ(132)を前記プラットフォームの高温ガス経路の表面に沿って排気するように構成され、前記第2の冷却通路(114)が前記冷却流体の第2の流れ(134)を前記プラットフォームの前記高温ガス経路の表面に沿って排気するように構成されている、請求項1乃至7のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記第1の冷却通路(112)が前記冷却流体の第1の流れ(132)を前記プラットフォームの縁部に沿って排気するように構成され、前記第2の冷却通路(114)が前記冷却流体の第2の流れ(134)を前記プラットフォームの高温ガス経路の表面に沿って排気するように構成されている、請求項1乃至8のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記プラットフォームが内側プラットフォームであり、前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)は前記内側プラットフォームの半径方向外表面付近に配置されている、請求項1乃至9のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 前記プラットフォームが外側プラットフォームであり、前記第1の冷却通路(112)と前記第2の冷却通路(114)は前記外側プラットフォームの半径方向内表面付近に配置されている、請求項1乃至10のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載のタービン・ノズル(80)である、ガスタービン・エンジン(10)のタービン・ノズル(80)を冷却する方法であって、
第1のノズル・ベーン(102)と、第2のノズル・ベーン(104)と、前記第1のノズル・ベーン(102)と前記第2のノズル・ベーン(104)を連結するプラットフォームとを含むタービン・ノズル(80)を設けることであって、前記プラットフォーム内には第1及び第2の冷却通路(112、114)が互いに流体連通しないように前記第1の冷却通路(112)と、それとは別の前記第2の冷却通路(114)とが画定されている、設けることと、
冷却流体の第1の流れ(132)を第1の冷却通路(112)内で第1の方向に送ることと、
冷却流体の第2の流れ(134)を第2の冷却通路(114)内で前記第1の方向とはほぼ逆の第2の方向に送ることとを含む、方法。 - ガスタービン・エンジン(10)であって、
圧縮機(15)と、
前記圧縮機(15)と連通した燃焼器(25)と、
前記燃焼器(25)と連通したタービン(40)であって、周方向アレイとして配置された請求項1乃至11のいずれかに記載の複数のタービン・ノズル(80)を含む、
ガスタービン・エンジン(10)。
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