JPH0676602U - ガスタービンの冷却翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム冷却層が翼表面から剥離するのを防
止すること。 【構成】 中空翼１であって、その翼表面に多数個のフ
ィルム冷却穴６を有するガスタービンの冷却翼におい
て、翼表面にコード方向下流側に向かってかつフィルム
冷却穴６の位置に合わせて冷却溝２１を設けたもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガスタービンの動静翼として用いられる中空の冷却翼に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、従来のガスタービン冷却翼の一例として、ガスタービン中空静翼の従 来例を示す冷却構造図である。図３において、ガスタービン静翼を構成する中空 翼１は、内側シュラウド２と図に示されていない外側シュラウドと共に、精密鋳 造によって一体に形成される。そして、中空翼１内には多数の冷却穴３を有する インサート４が挿着され、このインサート４内へ外側シュラウドから冷却空気が 矢印Ａの方向に流入する。

【０００３】 この冷却空気は、それから、インサート４の各冷却穴３から流出し、中空翼１ の内壁に衝突してインピンジメント（ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ）冷却を行って、 中空翼１の内壁とインサート４との間の中空室５へ流入する。冷却空気は、その 後、翼後縁に向かって流れる間に中空翼１を冷却し、その一部は中空翼１の翼表 面に設けた多数のフィルム冷却穴６から翼プロフィルに沿って流出し、翼表面を フィルム（ｆｉｌｍ）冷却する。また、冷却空気の他の一部は、翼後縁のスリッ ト７から流出し、ピンフィン８を含めて翼後縁をコンベクション（ｃｏｎｖｅｃ ｔｉｏｎ）冷却する。なお、矢印Ｂは主ガス流れの方向を示す。

【０００４】 次に、図４はガスタービン中空静翼の他の従来例を示す断面図である。この従 来例によれば、中空翼１内に挿着されるインサートを２個のインサート４Ａ，４ Ｂとし、また翼前縁部に複数の他の冷却穴１１を設け、これらの冷却穴１１から 流出する冷却空気によって翼前縁をシャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ） 冷却する。その他の構成は図３に示したものと同一であるので、同一の部分には 同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図３、図４に示した従来のガスタービン冷却翼にあっては、次のよ うな問題点があった。すなわち、中空翼１のフィルム冷却穴６から吹き出された 冷却空気は、流出直後は翼表面に沿って流れるが、下流に行くにしたがって高温 の主ガス流れと混合し、これを巻き込んで、フィルム冷却層が翼表面から剥離す る。この現象は、正圧となる腹側の方が負圧となる背側よりも著しく、また転向 角が大きいほど顕著となる。そして、このようなフィルム冷却層の翼表面からの 剥離のために、従来のガスタービン冷却翼にあっては、フィルム冷却効率が低下 し、翼寿命の減少やタービン効率低下の原因となっていた。

【０００６】 本考案は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、フィ ルム冷却層の翼表面からの剥離を防止するように冷却構造を改良したガスタービ ンの冷却翼を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案は、中空翼であって、その翼表面に多数 のフィルム冷却穴を有するガスタービンの冷却翼において、翼表面にコード方向 下流側に向かってかつフィルム冷却穴の位置に合わせて冷却溝を設けたものであ る。

【０００８】

【作用】

上記の手段によれば、中空翼表面のフィルム冷却穴から流出した冷却空気は、 冷却溝内を翼面コード方向に翼後縁側へ流れ、相当な下流まで高温の主ガス流れ を巻き込まないので、フィルム冷却層が翼表面から剥離しない。

【０００９】

【実施例】

以下、図１、図２を参照して本考案の実施例について詳細に説明する。図１は 本考案をガスタービン中空静翼に実施した場合を示す冷却構造図、図２は図１の II−II線断面図であり、図３、図４に示したものと同一の部分には同一の符号を 付して、重複する説明は省略する。

【００１０】 図１、図２に示すように、本考案によれば、中空翼１の翼表面には、翼面コー ド方向下流側に向かって、かつフィルム冷却穴６のある位置に合わせて、冷却溝 ２１が設けられている。これらの冷却溝２１は例えば精密鋳造によって設けられ 、またその溝深さｈ（図２参照）は例えば２〜３ｍｍ程度とすることができる。 そして、このような冷却溝２１を設けることによって、フィルム冷却穴６から流 出した冷却空気は、冷却溝２１内を翼面コード方向に翼後縁側へ流れ、相当な下 流まで高温の主ガス流れを巻き込まないので、フィルム冷却層が翼表面から剥離 しない。

【００１１】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、中空翼であって、その翼表面に多数のフ ィルム冷却穴を有するガスタービンの冷却翼において、翼表面にコード方向下流 側に向かってかつフィルム冷却穴の位置に合わせて冷却溝を設けて、フィルム冷 却層の翼表面からの剥離を防止しているので、ガスタービン翼のフィルム冷却効 率が向上し、翼寿命の延長とガスタービン効率の向上とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案をガスタービン中空静翼に実施した場合
を示す冷却構造図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】従来のガスタービン冷却翼の一例として、ガス
タービン中空静翼の従来例を示す冷却構造図である。

【図４】ガスタービン中空静翼の他の従来例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 中空翼 ６ フィルム冷却穴 ２１ 冷却溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中空翼であって、その翼表面に多数のフィ
   ルム冷却穴を有するガスタービンの冷却翼において、翼
   表面にコード方向下流側に向かってかつフィルム冷却穴
   の位置に合わせて冷却溝を設けたことを特徴とするガス
   タービンの冷却翼。