JP7219829B2 - モーダル周波数応答の調整を行うタービン翼形部 - Google Patents
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Description
Claims (10)
- 前縁(24)及び後縁(26)で接続された圧力側壁(20)及び吸入側壁(22)を含む外壁(18)によって形成された翼形部本体(12)と、
前記翼形部本体(12)の内側部分に位置決められて、翼長方向に沿って延在し、かつ不活性内部空間(40)を画定する略中空の流動変位部(30)と、
を備えるタービン翼形部(10)であって、
前記流動変位部(30)は、前記圧力側壁(20)及び前記吸入側壁(22)から離間された第1の壁近傍冷却路(92)及び第2の壁近傍冷却路(94)をそれぞれ画定し、
前記流動変位部(30)は、前記壁近傍冷却路(92、94)と対向する外面(36)と、前記不活性内部空間(40)と対向する内面(38)とを備え、かつ、
前記不活性内部空間(40)と対向する内面(38)は、前記タービン翼形部(10)の所定のモーダル周波数応答を生じさせるように、前記タービン翼形部(10)の質量及び/又は剛性に対して影響を及ぼすように構成された特徴部(50)を含み、
前記流動変位部(30)が可変的な壁厚(t)を有するように、前記流動変位部(30)の前記内面(38)に輪郭を形付けることで、前記特徴部(50)が構成され、
前記流動変位部(30)の前記壁厚(t)は、翼長方向と翼弦方向とのうち少なくとも一方に沿って変化する、
タービン翼形部(10)。 - 前記流動変位部(30)の前記壁厚(t)は、前記翼長方向と前記翼弦方向とに沿って変化する、請求項1に記載のタービン翼形部(10)。
- 前記特徴部(50)は、前記流動変位部(30)の前記内面(38)上に1つ又は複数の突出部(60)を含み、各前記突出部(60)は補剛域を形成するように前記翼弦方向に沿って延出する、請求項1又は2に記載のタービン翼形部(10)。
- 前記特徴部(50)は、1つ又は複数の補剛ロッド(70)を含み、各前記補剛ロッド(70)は、第1の端部(72)及び第2の端部(74)の間で延出し、各前記補剛ロッド(70)の前記第1の端部(72)及び前記第2の端部(74)は、それぞれ、第1の位置及び第2の位置で、前記流動変位部(30)の前記内面(38)と接続される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のタービン翼形部(10)。
- 前記特徴部(50)は、1つ又は複数の片持梁ロッド(80)を含み、各前記片持梁ロッド(80)は、前記流動変位部(30)の前記内面(38)と接続された第1の端部(82)から、自由端である第2の端部(84)まで延出する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のタービン翼形部(10)。
- タービン・エンジンで用いられるために、調整されたモーダル周波数応答を有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のタービン翼形部(10)を形成する方法(100)であって、
前記タービン翼形部(10)の公称の形状である前記タービン翼形部の第1の形状を求めることを含み、この際、前記タービン翼形部は、
前縁(24)及び後縁(26)で接続された圧力側壁(20)及び吸入側壁(22)を含む外壁(18)によって形成された翼形部本体(12)と、
前記翼形部本体(12)の内側部分に位置決められて、その翼長方向に沿って延在して、不活性内部空間(40)を画定する、略中空の流動変位部(30)と、
によって定められ、
前記流動変位部(30)は、第1の壁近傍冷却路(92)及び第2の壁近傍冷却路(94)をそれぞれ画定するように、前記圧力側壁(20)及び前記吸入側壁(22)から離間されて、
前記流動変位部(30)は、前記壁近傍冷却路(92、94)と対向する外面(36)と、前記不活性内部空間(40)と対向する内面(38)とを備え、
前記タービン翼形部の第1の形状に関する第1の固有周波数を決定して(104)、前記第1の固有周波数が前記タービン・エンジンの定められた作動速度の範囲内で生じているか否かを決定すること(106)と、
前記タービン翼形部(10)の第2の形状を決定し(108)、この際、前記第2の形状が、前記第1の形状とは異なる点として、前記不活性内部空間(40)と対向する流動変位部(30)の内面(38)上に質量及び/又は剛性に影響を及ぼす特徴部(50)が設けられることであって、
この際、前記第2の形状は、前記タービン・エンジンの定められた作動速度の範囲外で生じる第2の固有周波数と関連付けられることと、
決定された前記第2の形状に基づいて前記タービン翼形部(10)を製造することと、
を含む方法(100)。 - 前記質量及び/又は剛性に影響を及ぼす特徴部(50)は、前記流動変位部(30)の前記内面(38)の輪郭を形付けることで定められ、この際、前記流動変位部(30)は、前記タービン翼形部(10)の前記第1の形状と対比して、前記タービン翼形部(10)の前記第2の形状は、1つ又は複数の位置で変更された壁厚(t)を有する、請求項6に記載の方法(100)。
- 前記質量及び/又は剛性に影響を及ぼす特徴部(50)は、前記流動変位部(30)の内面(38)上に1つ以上の突出部(60)を設けることで定められ、この際、各前記突出部(60)は、翼弦方向に沿って延出して、補剛域を形成する、請求項6又は7に記載の方法(100)。
- 前記質量及び/又は剛性に影響を及ぼす特徴部(50)は、前記流動変位部(30)の前記内面(38)と接続される1つ又は複数のロッド(70、80)を設けることで定められる、請求項6乃至8のいずれか一項に記載の方法(100)。
- 前記流動変位部(30)は、前記翼形部本体(12)と一体に形成されることを含む、請求項6乃至9のいずれか一項に記載の方法(100)。
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