JP7012426B2 - 先端シュラウド冷却流路を有するロータブレード及び回転機械 - Google Patents
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Description
10 ガスタービン、回転機械
12 吸気部
14 圧縮機部
16 燃焼器部
18 タービン部
20 排気部
22 ロータシャフト
24 少なくとも1つの燃焼器
36 ケーシング
40 圧縮機ブレード
42 圧縮機ステータベーン
70、100、700 ロータブレード
72 タービン・ステータ・ベーン
101 半径方向
102、702 正圧側面
104、704 負圧側面
106、706 前縁
108、708 後縁
110、710 翼形部分
112、712 基端部
114、714 先端部
116 正圧側フィレット
118 負圧側フィレット
120、720 先端シュラウド
122、722 シュラウドプレート
124、724 第1の表面
126、726 第2の表面
128、728 シュラウドレール
130、730 根元部分
132、732 高い熱応力領域
134 正圧側の後方オーバーハング部分
140、740 翼形部冷却流路
142 翼形部冷却流路140の第1のセット
144 キャビティ
146、746 入口
150 第1の翼形部冷却流路
152 第2の翼形部冷却流路
154 第3の翼形部冷却流路
156 第4の翼形部冷却流路
158 幅
160 第1のキャビティ
162 第2のキャビティ
164 第3のキャビティ
166 第4のキャビティ
170 カバープレート
172 窪んだリッジ
174 先端シュラウド冷却流路
180 第1の先端シュラウド冷却流路
182 第2の先端シュラウド冷却流路
184 第3の先端シュラウド冷却流路
186 第4の先端シュラウド冷却流路
190 出口開口部
192 ベーン
200 翼形部冷却流路140の第2のセット
202 整列開口部
750 冷却プレナム
752 正圧側冷却プレナム
754 負圧側冷却プレナム
756 中央冷却プレナム
790 出口開口部
902 ステップ
904 ステップ
906 ステップ
908 ステップ
910 ステップ
912 ステップ
Claims (9)
- ロータブレード(70,100,700)であって、
正圧側面(102)から負圧側面(104)まで延在し、基端部(112,712)から半径方向(101)に先端部(114,714)まで延在する翼形部分(110,710)であって、複数の内部の翼形部冷却流路(140,740)が前記翼形部分内に画定される、翼形部分(110,710)と、
第1の表面(124、724)から第2の表面(126、726)へ半径方向外側に延び、前記第1の表面(124、724)が前記先端部(114,714)に結合される先端シュラウド(120,720)と、
を含み、
前記先端シュラウド(120,720)は、前記翼形部分(110,710)の前記正圧側面(102)を越えて後方に延びる後方オーバーハング部分(134)を備え、
複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)が前記先端シュラウド(120,720)のシュラウドプレート(122,722)内に画定され、
前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)の各々は前記先端シュラウド(120,720)内で前記半径方向(101)をほぼ横断する方向に延在し、
各前記先端シュラウド冷却流路(174,774)は、
前記翼形部冷却流路(140,740)のそれぞれと流体連通して結合された入口(146,746)と、
前記先端シュラウド(120,720)の前記後方オーバーハング部分(134)の前記第2の表面(126、726)に画定され、かつ前記第2の表面(126、726)を貫通して延在する出口開口部(190,790)と、
を含み、
前記出口開口部(190,790)は前記入口(146,746)と流体連通して結合され、
前記先端シュラウド(120,720)は、前記シュラウドプレート(122、722)と該シュラウドプレート(122、722)に結合された複数のカバープレート(170)を備え、
前記複数のカバープレート(170)の各々が、前記シュラウドプレート(122、722)内に画定された複数のキャビティ(144)の対応する1つを覆い、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)の対応する1つを画定する、ロータブレード(70,100,700)。 - ロータブレード(70,100,700)であって、
基端部(112,712)から半径方向(101)に先端部(114,714)まで延在する翼形部分(110,710)であって、複数の内部の翼形部冷却流路(140,740)が前記翼形部分内に画定される、翼形部分(110,710)と、
前記先端部(114,714)に結合されたシュラウドプレート(122,722)を含む先端シュラウド(120,720)と、を含み、複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)が前記シュラウドプレート(122,722)内に画定され、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)の各々は前記シュラウドプレート(122,722)内で前記半径方向(101)をほぼ横断する方向に延在し、各前記先端シュラウド冷却流路(174,774)は、
前記翼形部冷却流路(140,740)のうちの少なくとも1つと流体連通して結合された入口(146,746)と、
前記先端シュラウド(120,720)の半径方向外面に画定され、かつ前記半径方向外面を貫通して延在する出口開口部(190,790)と、を含み、前記出口開口部(190,790)は前記入口(146,746)と流体連通して結合され、
前記複数の翼形部冷却流路(140,740)は、前記翼形部冷却流路の第1のセット(142)を含み、前記翼形部冷却流路の前記第1のセット(142)の各々は、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)のそれぞれ1つと流体連通する、ロータブレード(70,100,700)。 - 請求項2に記載のロータブレード(70,100,700)であって、前記複数の翼形部冷却流路(140,740)は、前記翼形部冷却流路の第2のセット(200)をさらに含み、前記翼形部冷却流路の前記第2のセット(200)の各々は、前記シュラウドプレート(122,722)内に画定され、かつ前記シュラウドプレート(122,722)を貫通して半径方向(101)に延在する複数の整列開口部(202)のそれぞれ1つと流体連通する、ロータブレード(70,100,700)。
- 請求項2または3に記載のロータブレード(70,100,700)であって、前記翼形部冷却流路の前記第1のセット(142)の各々は、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)のうちの1つおよび前記出口開口部(190,790)のうちの1つと 一対一対応で協働して、それぞれの冷却流路を形成する、ロータブレード(70,100,700)。
- 請求項2乃至4のいずれかに記載のロータブレード(70,100,700)であって、前記シュラウドプレート(122,722)は、第1の表面(124)から第2の表面(126)まで半径方向(101)に延在し、前記第1の表面(124)は前記先端部(114,714)に結合され、前記第2の表面(126)には複数のキャビティ(144)が画定され、前記先端シュラウド(120,720)は前記シュラウドプレート(122,722)に結合された複数のカバープレート(170)をさらに含み、前記カバープレートの各々は前記キャビティ(144)のそれぞれ1つを覆って、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)のそれぞれ1つを画定する、ロータブレード(70,100,700)。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のロータブレード(70,100,700)であって、前記翼形部冷却流路(140,740)のうちの少なくとも1つは、前記先端シュラウド(120,720)内に少なくとも部分的に画定された冷却プレナム(750)と流体連通し、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)のうちの少なくとも1つの前記入口(146,746)は、前記冷却プレナム(750)と流体連通して結合される、ロータブレード(70,100,700)。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載のロータブレード(70,100,700)であって、前記複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)のうちの少なくとも1つの前記出口開口部(190,790)は、前記少なくとも1つの先端シュラウド冷却流路(174,774)の前記入口(146,746)から半径方向(101)を横断する方向にオフセットされており、
前記少なくとも1つの先端シュラウド冷却流路(174,774)の前記出口開口部(190,790)は、前記先端部(114,714)に近接する前記翼形部分(110,710)の断面プロファイルの外側に画定される、ロータブレード(70,100,700)。 - 回転機械(10)であって、
複数のロータブレード(70,100,700)を含むタービン部(18)を含み、前記ロータブレード(70,100,700)のうちの少なくとも1つは、
正圧側面(102)から負圧側面(104)まで延在し、基端部(112,712)から半径方向(101)に先端部(114,714)まで延在する翼形部分(110,710)であって、複数の内部の翼形部冷却流路(140,740)が前記翼形部分内に画定される、翼形部分(110,710)と、
第1の表面(124、724)から第2の表面(126、726)へ半径方向外側に延びるシュラウドプレート(122,722)を有し、前記第1の表面(124、724)が前記先端部(114,714)に結合される先端シュラウド(120,720)と、
を含み、
前記シュラウドプレート(122,722)は、前記翼形部分(110,710)の前記正圧側面(102)を越えて後方に延びる後方オーバーハング部分(134)を備え、
複数のキャビティ(144)が前記第2の表面(126、726)内に画定され、
複数のカバープレート(170)が前記第2の表面(126、726)に結合され、
前記複数のカバープレート(170)の各々が、1体の態様で前記複数のキャビティ(144)の対応する1つを覆い、複数の先端シュラウド冷却流路(174,774)の対応する1つを画定し、
前記複数のカバープレート(170)の各々は、前記後方オーバーハング部分(134)に渡って前記半径方向(101)をほぼ横断する方向に延在し、
各前記先端シュラウド冷却流路(174,774)は、
前記翼形部冷却流路(140,740)のうちの少なくとも1つと流体連通して結合された入口(146,746)と、
前記複数のカバープレート(170)の対応する1つに画定され、かつ前記複数のカバープレート(170)の対応する1つを貫通して延在する出口開口部(190,790)と、を含む、回転機械(10)。 - 請求項8に記載の回転機械(10)であって、前記先端シュラウド冷却流路(174,774)のうちの少なくとも1つの前記出口開口部(190,790)は、前記少なくとも1つの先端シュラウド冷却流路(174,774)の前記入口(146,746)から半径方向(101)を横断する方向にオフセットされている、回転機械(10)。
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