JP7152589B2 - タービンブレード冷却用の流れ誘導部とタービンブレード冷却方法 - Google Patents
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Description
理解を助けるため、各図面で同一の構成要素を参照できる場合には、同一の参照番号を使用している。
120 ロータディスク
122 ディスク溝
124 ブレード取り付け部
126 ディスク空洞部(ディスクキャビティ)
128 ディスクスロット
130 冷却用流体(冷却用空気)
140 タービンブレード(タービン翼)
142 ブレードのプラットフォーム(基部)
144 ブレード根元部
200 シールプレート
202 フック(係止部)
204 突出部
220 上部シールプレート壁
230 シールアーム(シール延出部)
240 下部シールプレート壁
242 開口部
244 根元部(ルート)
246 ロックプレート(係止プレート)
300 流れ誘導部(流れ誘導アセンブリ/フロー・インデューサ・アセンブリ)
310 湾曲プレート(湾曲したプレート)
320 フロアプレート
330 内側壁
340 外部壁
342 垂直壁
350 入口
Claims (9)
- ブレード取り付け部(124)とディスク空洞部(126)とを含むディスク溝(122)を、複数、周囲に分布して設けたロータディスク(120)と、
前記ディスク溝(122)の前記ブレード取り付け部(124)内に挿着されるブレード根元部(144)を含む、複数のタービンブレード(140)と、
前記ロータディスク(120)の後部側の周囲に取り付けられる複数のシールプレート(200)であって、各前記シールプレート(200)は、上部シールプレート壁(220)と下部シールプレート壁(240)とを含み、前記上部シールプレート壁(220)は、前記ブレード根元部(144)を覆うように構成された、前記シールプレート(200)と、
前記ロータディスク(120)から離れる側で前記シールプレート(200)と一体化された、複数の流れ誘導部(300)と、
を備えるガスタービンエンジン(100)であって、
前記流れ誘導部(300)は、前記ディスク空洞部(126)と径方向で整列し、
前記ディスク空洞部(126)は、前記ブレード根元部(144)と前記ディスク溝(122)との間の空洞のスペースであり、
前記下部シールプレート壁(240)は、前記ディスク空洞部(126)と整列するように構成された開口部(242)を含み、
前記流れ誘導部(300)は、湾曲プレート(310)を備え、前記湾曲プレート(310)は、前記下部シールプレート壁(240)と一体化され、前記下部シールプレート壁(240)から軸方向に延出し、
前記湾曲プレート(310)は、前記ロータディスク(120)の回転方向に関して下流側で、前記開口部(242)に沿って径方向に配置され、
前記流れ誘導部(300)は、前記ガスタービンエンジン(100)の動作中に、前記ロータディスク(120)と、前記ロータディスク(120)と一体の前記シールプレート(200)との回転に起因してパドルとして機能して、前記ディスク空洞部(126)内に冷却用流体(130)を誘導して、前記ブレード根元部(144)から前記タービンブレード(140)の内部に流入させて、前記タービンブレード(140)を冷却するように構成された、
ガスタービンエンジン(100)。 - 前記湾曲プレート(310)はスコップ形状を有することを特徴とする請求項1に記載のガスタービンエンジン(100)。
- ブレード取り付け部(124)とディスク空洞部(126)とを含むディスク溝(122)を含むロータディスク(120)と、
前記ディスク溝(122)の前記ブレード取り付け部(124)内に挿着されるブレード根元部(144)を含むタービンブレード(140)と、
軸方向の流動方向に関して前記ロータディスク(120)の後部側に設けられたシールプレート(200)であって、前記シールプレート(200)は、上部シールプレート壁(220)と下部シールプレート壁(240)とを含み、前記上部シールプレート壁(220)は、前記ブレード根元部(144)を覆うように構成された、前記シールプレート(200)と、
前記軸方向の流動方向に関して前記ロータディスク(120)の後部側に設けられた流れ誘導部(300)であって、前記ロータディスク(120)から離れる側で前記シールプレート(200)と一体化された前記流れ誘導部(300)と、
を備えるガスタービンエンジン(100)であって、
前記流れ誘導部(300)は、前記ガスタービンエンジン(100)の動作中に、前記ロータディスク(120)と、前記ロータディスク(120)と一体の前記シールプレート(200)との回転に起因してパドルとして機能して、前記ディスク空洞部(126)内に冷却用流体(130)を誘導して、前記ブレード根元部(144)から前記タービンブレード(140)の内部に流入させて、前記タービンブレード(140)を冷却するように構成され、
前記下部シールプレート壁(240)は、前記ディスク空洞部(126)と整列するように構成された開口部(242)を含み、
前記流れ誘導部(300)は、前記開口部の最低の径方向位置にて前記下部シールプレート壁(240)から軸方向に延出するフロアプレート(320)を含み、
前記流れ誘導部(300)は、前記ロータディスク(120)の回転方向に関して、それぞれ上流側で前記開口部(242)に沿うとともに下流側で前記開口部(242)と沿って径方向に一体化された内側壁(330)と外側壁(340)とを含み、
前記内側壁(330)と前記外側壁(340)とは、前記フロアプレート(320)から径方向上方に延出する、
ガスタービンエンジン(100)。 - 前記内側壁(330)と前記外側壁(340)とは、湾曲プレートを備え、湾曲した前記内側壁(330)と湾曲した前記外側壁(340)とは、前記ロータディスク(120)の前記回転方向に対向する冷却用流体の入口(350)を形成するように構成されたことを特徴とする請求項3に記載のガスタービンエンジン(100)。
- ブレード取り付け部(124)とディスク空洞部(126)とを含むディスク溝(122)を含むロータディスク(120)と、
前記ディスク溝(122)の前記ブレード取り付け部(124)内に挿着されるブレード根元部(144)を含むタービンブレード(140)と、
軸方向の流動方向に関して前記ロータディスク(120)の後部側に設けられたシールプレート(200)であって、前記シールプレート(200)は、上部シールプレート壁(220)と下部シールプレート壁(240)とを含み、前記上部シールプレート壁(220)は、前記ブレード根元部(144)を覆うように構成された、前記シールプレート(200)と、
前記軸方向の流動方向に関して前記ロータディスク(120)の後部側に設けられた流れ誘導部(300)であって、前記ロータディスク(120)から離れる側で前記シールプレート(200)と一体化された前記流れ誘導部(300)と、
を備えるガスタービンエンジン(100)であって、
前記流れ誘導部(300)は、前記ガスタービンエンジン(100)の動作中に、前記ロータディスク(120)と、前記ロータディスク(120)と一体の前記シールプレート(200)との回転に起因してパドルとして機能して、前記ディスク空洞部(126)内に冷却用流体(130)を誘導して、前記ブレード根元部(144)から前記タービンブレード(140)の内部に流入させて、前記タービンブレード(140)を冷却するように構成され、
前記下部シールプレート壁(240)は、径方向下方に延出する根元部(244)を備え、
前記根元部(244)は、組立後に前記ディスク溝(122)内に配置されるように構成され、
前記流れ誘導部(300)は、前記根元部(244)から軸方向に延出する、
ガスタービンエンジン(100)。 - 前記流れ誘導部(300)は、湾曲プレート(310)を含み、前記湾曲プレート(310)は、前記ロータディスク(120)に取り付けられた後、前記ロータディスク(120)の回転方向に関して下流側で前記ディスク空洞部(126)に沿って径方向に構成されたことを特徴とする請求項5に記載のガスタービンエンジン(100)。
- 前記冷却用流体(130)には周囲空気が含まれることを特徴とする請求項1に記載のガスタービンエンジン(100)。
- 前記湾曲プレート(310)の軸方向の長さは、径方向に沿って変化することを特徴とする請求項1に記載のガスタービンエンジン(100)。
- 前記外側壁(340)の弧長は、前記内側壁(330)の弧長よりも長いことを特徴とする請求項3に記載のガスタービンエンジン(100)。
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