JP7124122B2 - タービン翼用翼形部 - Google Patents
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Description
12 翼脚
14 プラットフォーム
16 翼形部
17 引圧側壁
18 前縁部
19 押圧側壁
20 後縁部
21 基端部
22 冷却孔
23 先端部
24 よどみ点線
25 よどみ点
30 翼プロファイル中心線
A 第1の間隔
R1~R3 冷却孔の列
S 高温ガス
Claims (16)
- 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R1、R2)を備え、当該少なくとも2つの列(R1、R2)が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が部分的にのみ前記前縁部(18)に沿って1つの波線上に以下のように配置されている、即ち、前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )は、第1の領域内では、前記前縁部(18)の両側で基本的に平行に配置されており、第1の領域と直接境を接している第2の領域内では、押圧側にずらされて配置されており、前記第2の領域と直接境を接している第3の領域内では、前記翼形部高さが増すにつれて再び前記前縁部(18)に向かってずれが戻されて配置されていること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 前記第1の領域は前記翼形部高さの0%から約40%の間に配置されており、
前記第2の領域は前記翼形部高さの約40%から約75%の間に配置されており、
前記第3の領域は前記翼形部高さの約75%から100%の間に配置されている、
請求項1に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記翼形部高さ40%から前記押圧側に向かって、以下のように、ずらされている、即ち、押圧側の最大ずれの点が、前記翼形部高さの約75%に又はそれより高くに、配置されているように、ずらされている、
請求項1又は2に記載の翼形部。 - 押圧側の最大ずれが翼弦長の2%から10%であり、当該翼弦長は、前記最大ずれが配置されている前記翼形部高さでの前記前縁部(18)及び前記後縁部(20)の間の軸方向の間隔に対応する、
請求項1から3の何れか1項に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
前記波線(24)は、その曲率の符号の変化なしに以下のようにわずかに湾曲されている、即ち、それぞれの前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )の前記冷却孔(18)は、前記翼形部の前記基端部(21)でも前記先端部(23)でも、前記翼形部高さの半分の高さにある対応する前記列(R 1 、R 2 )の前記冷却孔(18)よりも、更に引圧側に配置されていること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 前記少なくとも2つの列(R1、R2)に加えて押圧側で隣に、前記冷却孔(18)の更なる列(R3)が設けられており、前記更なる列(R3)の長さは前記翼形部高さの50%から60%の間にあり、前記更なる列(R3)は前記翼形部(16)の両方の端部(21、23)の間で基本的に中央に配置されている、
請求項5に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
各翼形部高さに対して翼プロファイル(28)が特定可能であり、この翼プロファイル(28)は、前記前縁部(18)の領域において、前縁半径(R)を有し、前記冷却孔(22)の高さにおける翼プロファイルは、前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )の間に第1の間隔(A)を有し、その大きさは、関連する前記前縁半径の0.4倍から0.7倍の間の範囲にあり、
前記第1の間隔(A)は、前記翼形部高さの半分のところで最小であり、両方の端部に向かって増加すること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 各冷却孔(22)は、冷却材の貫流を調整する絞り断面を有し、一部の冷却孔(22)の前記絞り断面は異なる大きさである、
請求項1から7の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記絞り断面は、前記翼形部の高さの半分の領域において、この半分の翼形部から更に離れた領域における前記冷却孔(22)の前記絞り断面よりも大きい、
請求項8に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
各冷却孔は、冷却材の貫流を調整する絞り断面を有し、一部の冷却孔(22)の前記絞り断面は異なる大きさであり、
前記冷却孔(22)の前記絞り断面は、前記翼形部の高さの半分の領域において、この半分の翼形部から更に離れた領域における冷却孔(22)の絞り断面よりも大きいこと
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 各翼形部高さに対して翼プロファイル(28)が特定可能であり、この翼プロファイル(28)は、前記前縁部(18)の領域において、前縁半径(R)を有し、前記冷却孔(22)の高さにおける翼プロファイルは、前記少なくとも2つの列(R1、R2)の間に前記第1の間隔(A)を有し、その大きさは、関連する前記前縁半径の0.4倍から0.7倍の間の範囲にある、
請求項1から6及び10の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記第1の間隔(A)は、前記翼形部高さの半分のところで最小であり、両方の端部に向かって増加する、
請求項11に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記翼形部高さ0%から100%の間で前記前縁部(18)の延伸部全体に沿って、1つの波線上に配置されている、
請求項1から12の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記少なくとも2つの列(R1、R2)の間の前記第1の間隔(A)が、前記前縁部(18)に沿って変わる、
請求項1から13の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記際を流れる高温ガス流のよどみ点線(24)の両側に配置されている、
請求項1から14の何れか1項に記載の翼形部。 - 請求項1から15の何れか1項に記載の翼形部(16)を備える、好ましくはタービンガイドベーンとして構成された、定置ガスタービン用のタービン翼(10)。
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