JP6866146B2 - 多重壁ブレードのための冷却回路 - Google Patents
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Description
[実施態様1]
多重壁ブレードのための冷却システムであって、
正圧側面蛇行回路及び負圧側面蛇行回路を含む前縁冷却回路と、
負圧側面蛇行回路を含む第1の中間ブレード冷却回路と、
正圧側面蛇行回路を含む第2の中間ブレード冷却回路と、
後縁冷却回路と、
冷却空気を上記前縁冷却回路、上記第1の中間ブレード冷却回路、上記第2の中間ブレード冷却回路及び上記後縁冷却回路に供給するための少なくとも1つの空気供給部と、
を備える、冷却システム。
[実施態様2]
上記前縁冷却回路の上記正圧側面蛇行回路は、2経路蛇行回路を含み、上記前縁冷却回路の上記負圧側面蛇行回路は、2経路蛇行回路を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様3]
上記前縁冷却回路の上記正圧側面蛇行回路を出る冷却空気と、
上記前縁冷却回路の上記負圧側面蛇行回路を出る冷却空気と、
を収集するための中央キャビティと、
上記収集した冷却空気の第1の部分を上記多重壁ブレードの先端から先端冷却フィルムとして排出するための少なくとも1つの先端フィルムチャネルと、
上記収集した冷却空気の第2の部分を上記中央キャビティから上記多重壁ブレードの前縁キャビティに配向するための少なくとも1つのチャネルと、
上記収集した冷却空気の上記第2の部分を上記前縁キャビティから上記多重壁ブレードの前縁に排出し、上記前縁のフィルム冷却をもたらすための少なくとも1つの前縁フィルムチャネルと、
をさらに備える、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様4]
上記第1の中間ブレード冷却回路の上記負圧側面蛇行回路は、4経路蛇行回路を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様5]
上記第1の中間ブレード冷却回路の上記負圧側面蛇行回路を出る冷却空気を上記多重壁ブレードの負圧側面プラットフォームに配向するための少なくとも1つのチャネルをさらに備える、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様6]
上記冷却空気を上記多重壁ブレードの上記負圧側面プラットフォームから冷却フィルムとして排出するための、上記多重壁ブレードの上記負圧側面プラットフォームの表面内の少なくとも1つのフィルムアパーチャをさらに備える、実施態様5に記載の冷却システム。
[実施態様7]
上記第2の中間ブレード冷却回路の上記正圧側面蛇行回路は、3経路蛇行回路を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様8]
上記第2の中間ブレード冷却回路の上記正圧側面蛇行回路を出る冷却空気を受け取るための中央キャビティと、
上記受け取った冷却空気を上記中央キャビティから上記多重壁ブレードのプラットフォームコアに配向するための少なくとも1つのチャネルと、
冷却空気を上記プラットフォームコアから上記多重壁ブレードの正圧側面プラットフォームに冷却フィルムとして排出するための少なくとも1つのフィルムアパーチャと、
をさらに備える、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様9]
上記後縁冷却回路は、蛇行回路を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様10]
上記後縁冷却回路の上記蛇行回路からの冷却空気を上記多重壁ブレードの後縁から排出するための少なくとも1つの通路をさらに備える、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様11]
上記前縁冷却回路の上記正圧側面蛇行回路及び上記負圧側面蛇行回路は、後方に流れる2経路蛇行回路を含み、
上記第1の中間ブレード冷却回路の上記負圧側面蛇行回路は、後方に流れる4経路蛇行回路を含み、
上記第2の中間ブレード冷却回路の上記正圧側面蛇行回路は、前方に流れる3経路蛇行回路を含み、
上記後縁冷却回路の上記蛇行回路は、後方に流れる3経路蛇行回路を含む、実施態様1に記載の冷却システム。
[実施態様12]
多重壁タービンブレードであって、
上記多重壁タービンブレード内に配置された冷却システム
を備え、上記冷却システムは、
正圧側面蛇行回路及び負圧側面蛇行回路を含む前縁冷却回路と、
負圧側面蛇行回路を含む第1の中間ブレード冷却回路と、
正圧側面蛇行回路を含む第2の中間ブレード冷却回路と、
後縁冷却回路と、
冷却空気を上記前縁冷却回路、上記第1の中間ブレード冷却回路、上記第2の中間ブレード冷却回路及び上記後縁冷却回路に供給するための少なくとも1つの空気供給部と、
を含む、多重壁タービンブレード。
[実施態様13]
上記前縁冷却回路の上記正圧側面蛇行回路は、2経路蛇行回路を含み、上記前縁冷却回路の上記負圧側面蛇行回路は、2経路蛇行回路を含む、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様14]
上記前縁冷却回路の上記正圧側面蛇行回路を出る冷却空気と、
上記前縁冷却回路の上記負圧側面蛇行回路を出る冷却空気と、
を収集するための中央キャビティと、
上記収集した冷却空気の第1の部分を上記多重壁ブレードの先端から先端冷却フィルムとして排出するための少なくとも1つの先端フィルムチャネルと、
上記収集した冷却空気の第2の部分を上記中央キャビティから上記多重壁ブレードの前縁キャビティに配向するための少なくとも1つのチャネルと、
上記収集した冷却空気の上記第2の部分を上記前縁キャビティから上記多重壁ブレードの前縁に排出し、上記前縁のフィルム冷却をもたらすための少なくとも1つの前縁フィルムチャネルと、
をさらに備える、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様15]
上記第1の中間ブレード冷却回路の上記負圧側面蛇行回路は、4経路蛇行回路を含む、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様16]
上記第2の中間ブレード冷却回路の上記正圧側面蛇行回路は、3経路蛇行回路を含む、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様17]
上記第2の中間ブレード冷却回路の上記正圧側面蛇行回路を出る冷却空気を受け取るための中央キャビティと、
上記受け取った冷却空気を上記中央キャビティから上記多重壁ブレードのプラットフォームコアに配向するための少なくとも1つのチャネルと、
上記冷却空気を上記プラットフォームコアから上記多重壁ブレードの正圧側面プラットフォームに冷却フィルムとして排出するための少なくとも1つのフィルムアパーチャと、
をさらに備える、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様18]
上記後縁冷却回路は、蛇行回路を含む、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様19]
上記後縁冷却回路の上記蛇行回路からの冷却空気を上記多重壁ブレードの後縁から排出するための少なくとも1つの通路をさらに備える、実施態様12に記載の多重壁タービンブレード。
[実施態様20]
ターボ機械であって、
圧縮機構成要素と、燃焼器構成要素と、少なくとも1つが多重壁ブレードを有する複数のターボ機械ブレードを含むタービン構成要素とを含むガスタービンシステムと、
上記多重壁ブレード(6)内に配置された冷却システムと、
を備え、上記冷却システムは、
正圧側面蛇行回路及び負圧側面蛇行回路を含む前縁冷却回路と、
負圧側面蛇行回路を含む第1の中間ブレード冷却回路と、
正圧側面蛇行回路を含む第2の中間ブレード冷却回路と、
蛇行回路を含む後縁冷却回路と、
冷却空気を上記前縁冷却回路、上記第1の中間ブレード冷却回路、上記第2の中間ブレード冷却回路及び上記後縁冷却回路に供給するための少なくとも1つの空気供給部と、
を含む、ターボ機械。
4 シャンク
5 正圧側面プラットフォーム
6 多重壁ブレード
7 負圧側面プラットフォーム
8 正圧側面
10 負圧側面
14 前縁
16 後縁
18 前縁キャビティ
20A〜20E 正圧側面(壁近傍)キャビティ
22A〜22F 負圧側面(壁近傍)キャビティ
24A〜24C 後縁キャビティ
26A、26B 中央キャビティ
30 端部冷却回路
32 冷却空気
34 第1の部分
36 第2の部分
38 先端領域
40 転向部
42 基部
44 通路
46 転向部
47 基部
48 通路
50 冷却空気
52 第1の部分
54 先端フィルムチャネル
56 先端
58 先端フィルム
60 第2の部分
62 衝突孔
64 フィルム孔
102 ガスタービンシステム
102 ガスターボ機械
104 圧縮機
106 空気の流れ
108 圧縮空気
110 燃焼器
112 燃料
114 燃焼ガス
116 タービン
118 シャフト
120 外部負荷
130 負圧側面冷却回路
132 冷却空気
134 基部
136 転向部
138 基部
140 転向部
142 基部
144 転向部
146 基部
148 チャネル
150 冷却フィルム
152 フィルムアパーチャ
230 正圧側面冷却回路
232 冷却空気
234 基部
236 転向部
238 基部
240 転向部
242 基部
244 転向部
246 基部
248 通路
250 正圧側面プラットフォームコア
252 冷却フィルム
254 フィルムアパーチャ
330 端部冷却回路
332 冷却空気
334 基部
336 転向部
338 基部
340 転向部
342 基部
344 後縁通路
Claims (11)
- 多重壁ブレードのための冷却システムであって、
正圧側面蛇行回路(20A,20B)及び負圧側面蛇行回路(22A,22B)を含む前縁冷却回路と、
負圧側面蛇行回路(22C−22F)を含む第1の中間ブレード冷却回路と、
正圧側面蛇行回路(20C−20E)を含む第2の中間ブレード冷却回路と、
後縁冷却回路と、
前記前縁冷却回路、前記第1の中間ブレード冷却回路、前記第2の中間ブレード冷却回路及び前記後縁冷却回路に冷却空気(32,132,232,332)を供給するための少なくとも1つの空気供給部と、
前記前縁冷却回路の正圧側面蛇行回路(20A,20B)を出る冷却空気(34)と前記前縁冷却回路の負圧側面蛇行回路(22A,22B)を出る冷却空気(36)とを収集するための第1の中央キャビティ(26A)と、
前記収集した冷却空気(50)の第1の部分(52)を前記多重壁ブレードの先端(56)から先端冷却フィルムとして排出するための少なくとも1つの先端フィルム冷却チャネル(54)と、
前記収集した冷却空気(50)の第2の部分(60)を前記第1の中央キャビティ(26A)から前記多重壁ブレードの前縁キャビティ(18)に配向するための少なくとも1つのチャネル(62)と
を備える、冷却システム。 - 前記前縁冷却回路の正圧側面蛇行回路(20A,20B)が2経路蛇行回路を含み、前記前縁冷却回路の負圧側面蛇行回路(22A,22B)が2経路蛇行回路を含む、請求項1に記載の冷却システム。
- 前記収集した冷却空気(50)の第2の部分(60)を前記前縁キャビティ(18)から前記多重壁ブレードの前縁(14)に排出し、前縁(14)のフィルム冷却をもたらすための少なくとも1つの前縁フィルム冷却チャネル(64)をさらに備える、請求項1又は請求項2に記載の冷却システム。
- 前記第1の中間ブレード冷却回路の負圧側面蛇行回路(22C−22F)を出る冷却空気(132)を前記多重壁ブレードの負圧側面プラットフォーム(7)に配向するための少なくとも1つのチャネル(148)をさらに備える、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記冷却空気(132)を前記多重壁ブレードの負圧側面プラットフォーム(7)から冷却フィルム(150)として排出するための、前記多重壁ブレードの負圧側面プラットフォーム(7)の表面内の少なくとも1つのフィルムアパーチャ(152)をさらに備える、請求項4に記載の冷却システム。
- 前記第2の中間ブレード冷却回路の正圧側面蛇行回路(20C−20E)を出る冷却空気(232)を受け取るための第2の中央キャビティ(26B)と、
前記受け取った冷却空気(232)を前記第2の中央キャビティ(26B)から前記多重壁ブレードのプラットフォームコア(250)に配向するための少なくとも1つのチャネル(248)と、
冷却空気(232)を前記プラットフォームコア(250)から前記多重壁ブレードの正圧側面プラットフォーム(5)に冷却フィルム(252)として排出するための少なくとも1つのフィルムアパーチャ(254)と
をさらに備える、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の冷却システム。 - 前記後縁冷却回路が蛇行回路を含む、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記後縁冷却回路の蛇行回路からの冷却空気(332)を前記多重壁ブレードの後縁(16)から排出するための少なくとも1つの通路(344)をさらに備える、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記前縁冷却回路の正圧側面蛇行回路(20A,20B)及び負圧側面蛇行回路(22A,22B)が、後方に流れる2経路蛇行回路を含み、
前記第1の中間ブレード冷却回路の負圧側面蛇行回路(22C−22F)が、後方に流れる4経路蛇行回路を含み、
前記第2の中間ブレード冷却回路の正圧側面蛇行回路(20C−20E)が、前方に流れる3経路蛇行回路を含み、
前記後縁冷却回路の蛇行回路が、後方に流れる3経路蛇行回路を含む、請求項7又は請求項8に記載の冷却システム。 - 前縁(14)、後縁(16)、正圧側面(8)及び負圧側面(10)を有する多重壁タービンブレード(6)であって、当該多重壁タービンブレード(6)内に配置された、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の冷却システムを備える、多重壁タービンブレード(6)。
- ターボ機械であって、当該ターボ機械が、
圧縮機構成要素(104)と、燃焼器構成要素(110)と、タービン構成要素(116)とを含むガスタービンシステム(102)
を備えており、前記タービン構成要素(116)が、複数のターボ機械ブレード(2)であって、その少なくとも1つが請求項10に記載の多重壁ブレードを有する複数のターボ機械ブレード(2)を含んでいる、ターボ機械。
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