JPH0689653B2 - ガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパツキングの隙間最適化装置 - Google Patents
ガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパツキングの隙間最適化装置Info
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- JPH0689653B2 JPH0689653B2 JP60168466A JP16846685A JPH0689653B2 JP H0689653 B2 JPH0689653 B2 JP H0689653B2 JP 60168466 A JP60168466 A JP 60168466A JP 16846685 A JP16846685 A JP 16846685A JP H0689653 B2 JPH0689653 B2 JP H0689653B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/16—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means
- F01D11/18—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means using stator or rotor components with predetermined thermal response, e.g. selective insulation, thermal inertia, differential expansion
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- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
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- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は羽根及びパッキングの隙間最適化装置に係り、
更に詳しくはガスタービンエンジン，特にその循環過程
から取り出された熱空気によって圧縮機ロータが衝動せ
しめられるガスタービンジエット推進装置の圧縮機用の
羽根及びパッキングの隙間最適化装置に関する。
更に詳しくはガスタービンエンジン，特にその循環過程
から取り出された熱空気によって圧縮機ロータが衝動せ
しめられるガスタービンジエット推進装置の圧縮機用の
羽根及びパッキングの隙間最適化装置に関する。
流体機械（例えば蒸気タービン，圧縮機，ガスタービ
ン）のロータ及びケーシングは、強度及び／又は重量上
の理由から比較的少ない質量のケーシングが比較的多く
の質量のロータと相対するように、大抵設計されてい
る。それについて特に次のようなデータがあげられる。
ン）のロータ及びケーシングは、強度及び／又は重量上
の理由から比較的少ない質量のケーシングが比較的多く
の質量のロータと相対するように、大抵設計されてい
る。それについて特に次のようなデータがあげられる。
（ｉ）例えばほとんど1/100mm以内の最適な半径方向動
翼遊び／静止翼遊びは特殊な負荷状態に対してのみ設け
ることができる。その他の負荷状態は前記の最適化の結
果として冷間隙間及び両負荷状態間のロータ／ステータ
の熱遷移を生む半径方向遊びのもとにおかれざるを得な
い。
翼遊び／静止翼遊びは特殊な負荷状態に対してのみ設け
ることができる。その他の負荷状態は前記の最適化の結
果として冷間隙間及び両負荷状態間のロータ／ステータ
の熱遷移を生む半径方向遊びのもとにおかれざるを得な
い。
（ii）熱遷移の差があまりにも大きい場合には一定の遷
移状態のとき、動翼／静止翼が半径方向にすれすれまで
接近するのを解消するために上記の最適な半径方向遊び
をより大きく設計することがどうしても必要である。
移状態のとき、動翼／静止翼が半径方向にすれすれまで
接近するのを解消するために上記の最適な半径方向遊び
をより大きく設計することがどうしても必要である。
（iii）上記の諸点は半径方向のパッキングに対しても
同様に重要である。
同様に重要である。
上記のデータには特に次のような欠点がある。
（ｉ）最適に設計されたものからはずれた負荷状態のと
きの出力及び効率の損失及び燃料消費増大。
きの出力及び効率の損失及び燃料消費増大。
（ii）遷移状態ないしは非定常運転状態のときの上記
（ｉ）。
（ｉ）。
（iii）急始動時に圧縮機ポンプの影響を受けやすいこ
と。
と。
上述の問題の範囲に関して、安全な側に位置するよう
に、例えば、米国特許4,329,114によって、ガスタービ
ンエンジンの圧縮機に対してエンジンの冷却のために常
に、圧縮機の比較的冷たい領域から取出された空気を外
部の圧縮機ケーシングに存在するよう形制御弁によっ
て、全体にまたは部分的に、内側の静止翼担持構造に接
して外側に、且つ取り出し部からほぼ最後の圧縮機段迄
ずっとのびた軸方向延長部を経て、流すことができる。
エンジン出力パラメータによって調整可能な半径方向隙
間制御装置が設けられている。
に、例えば、米国特許4,329,114によって、ガスタービ
ンエンジンの圧縮機に対してエンジンの冷却のために常
に、圧縮機の比較的冷たい領域から取出された空気を外
部の圧縮機ケーシングに存在するよう形制御弁によっ
て、全体にまたは部分的に、内側の静止翼担持構造に接
して外側に、且つ取り出し部からほぼ最後の圧縮機段迄
ずっとのびた軸方向延長部を経て、流すことができる。
エンジン出力パラメータによって調整可能な半径方向隙
間制御装置が設けられている。
そのほかの、米国特許4,338,061に記載されているよう
な、主に（コンピュータにより）電気的に／（制御弁に
より）機械的に働らく、ガスタービンエンジンの圧縮機
用の半径方向隙間調整システムの場合、常に比較的広い
前方にある領域例えば５番目の圧縮機段から、タービン
の冷却と閉鎖用に吹き出される比較的冷たい空気が、本
来の用途に用いられる前に、先ず半径方向隙間調整に用
いられる。その場合、とくに、その吹き出し部は、外側
を圧縮機ケーシングの縦方向に最後の圧縮機段迄はしる
第１の管路と該第１の管路と平行にはしる第２の管路と
に連絡する。制御弁は両管路を流れる空気流量を変え、
それによって外側ケーシングの冷却の強さを変える。そ
の場合そのときの運転状態に対して最適な制御の調整
は、また、コンピュータシステムによって、関連したエ
ンジンパラメータを用いて実際のケーシング温度（実際
値）とそのときの運転状態に対して与えられるケーシン
グ温度（目標値）間の差より求めたそのときに実際に必
要な半径方向隙間値に対応するものでもある。
な、主に（コンピュータにより）電気的に／（制御弁に
より）機械的に働らく、ガスタービンエンジンの圧縮機
用の半径方向隙間調整システムの場合、常に比較的広い
前方にある領域例えば５番目の圧縮機段から、タービン
の冷却と閉鎖用に吹き出される比較的冷たい空気が、本
来の用途に用いられる前に、先ず半径方向隙間調整に用
いられる。その場合、とくに、その吹き出し部は、外側
を圧縮機ケーシングの縦方向に最後の圧縮機段迄はしる
第１の管路と該第１の管路と平行にはしる第２の管路と
に連絡する。制御弁は両管路を流れる空気流量を変え、
それによって外側ケーシングの冷却の強さを変える。そ
の場合そのときの運転状態に対して最適な制御の調整
は、また、コンピュータシステムによって、関連したエ
ンジンパラメータを用いて実際のケーシング温度（実際
値）とそのときの運転状態に対して与えられるケーシン
グ温度（目標値）間の差より求めたそのときに実際に必
要な半径方向隙間値に対応するものでもある。
上記の米国特許の隙間調整制御システムには下記のよう
な本質的な欠点がある。
な本質的な欠点がある。
（ｉ）電子工学装置を作る費用がかかること。
（ii）空気供給装置及び空気の制御装置（弁）をつくる
のに費用がかかること。
のに費用がかかること。
（iii）重量の増加が比較的大きいこと。
（iv）特に圧縮機領域において、エンジンの径が比較的
大きいこと。
大きいこと。
（ｖ）手数をかけて圧縮した空気から比較的多量の空気
が放出されること。
が放出されること。
（vi）事故をおこしやすい程度が総じて無視することが
できない程度のものであること。
できない程度のものであること。
雑誌“インテラビア（INTERAVIA）",2（２月）1983,102
頁，中間の段、最後の節にガスタービンエンジンの圧縮
機用のいわゆる能動的な隙間調整を圧縮機ロータ中に熱
空気を供給することによって行なうことを望むことが記
載されている。
頁，中間の段、最後の節にガスタービンエンジンの圧縮
機用のいわゆる能動的な隙間調整を圧縮機ロータ中に熱
空気を供給することによって行なうことを望むことが記
載されている。
本発明の課題は上記の米国特許による装置の欠点を本質
的に解消し、圧縮機ロータ中に熱空気を供給する方法で
はたらく、比較的少ない製作費で、エンジン循環過程損
失が問題とならない、羽根及びパッキングの隙間最適化
装置を提案することにある。
的に解消し、圧縮機ロータ中に熱空気を供給する方法で
はたらく、比較的少ない製作費で、エンジン循環過程損
失が問題とならない、羽根及びパッキングの隙間最適化
装置を提案することにある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、ガスタービンエンジン，特に循環過程から取り出さ
れた熱空気によって圧縮機ロータが衝動せしめられるガ
スタービンジエット推進装置の圧縮機用の羽根及びパッ
キングの隙間最適化装置において、圧縮機端部より排出
される熱い作動流体の少なくとも一つの空気流は、先ず
圧縮機における空気流の主流と相反する流れ方向から該
流れ方向よりそれた向きに作動流体として流れて最後の
ロータ担持ディスクないし少なくとも次に隣接する羽根
車ディスクに導くことができ、次に該空気流が別の使用
目的のために少なくとも一つのエンジン消費部に送られ
るように構成されていることを特徴とする。
で、ガスタービンエンジン，特に循環過程から取り出さ
れた熱空気によって圧縮機ロータが衝動せしめられるガ
スタービンジエット推進装置の圧縮機用の羽根及びパッ
キングの隙間最適化装置において、圧縮機端部より排出
される熱い作動流体の少なくとも一つの空気流は、先ず
圧縮機における空気流の主流と相反する流れ方向から該
流れ方向よりそれた向きに作動流体として流れて最後の
ロータ担持ディスクないし少なくとも次に隣接する羽根
車ディスクに導くことができ、次に該空気流が別の使用
目的のために少なくとも一つのエンジン消費部に送られ
るように構成されていることを特徴とする。
本発明のその他の構成は特許請求の範囲第２項ないし第
12項の通りであり、羽根及びパッキングの隙間をそのと
きどきに最適にするために圧縮機の外側構造領域に対し
てのディスク構造の一時的な熱的“遅延”を十分に最小
にするために最も大きな質量で装備された圧縮機ディス
ク部分を熱空気で洗うことを特に目標とする。
12項の通りであり、羽根及びパッキングの隙間をそのと
きどきに最適にするために圧縮機の外側構造領域に対し
てのディスク構造の一時的な熱的“遅延”を十分に最小
にするために最も大きな質量で装備された圧縮機ディス
ク部分を熱空気で洗うことを特に目標とする。
本発明において、羽根車ディスクないしは圧縮機担持デ
ィスクに導びかれる取り出し熱空気流は羽根車ディスク
ないしは圧縮機担持ディスクを熱し、それらのディスク
を圧縮機ケーシングに近づける作用をするものである。
ィスクに導びかれる取り出し熱空気流は羽根車ディスク
ないしは圧縮機担持ディスクを熱し、それらのディスク
を圧縮機ケーシングに近づける作用をするものである。
又、一つの負荷状態から他の負荷状態へ移るときの羽根
車ディスクないしは圧縮機担持ディスクの温度こう配を
減じ、且つそれらのディスクの応力を下げる作用をする
ものである。
車ディスクないしは圧縮機担持ディスクの温度こう配を
減じ、且つそれらのディスクの応力を下げる作用をする
ものである。
又、羽根車ディスクないしは圧縮機担持ディスクの最も
大きな質量部分を熱空気で洗うことにより圧縮機の外側
構造領域に対してのディスク構造部分の一時的な熱的
“遅延”が十分に最小にせしめられる。
大きな質量部分を熱空気で洗うことにより圧縮機の外側
構造領域に対してのディスク構造部分の一時的な熱的
“遅延”が十分に最小にせしめられる。
本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
第１図は本発明の装置を含むジエットエンジンのガス発
生装置の高圧軸流圧縮機の断面図。
生装置の高圧軸流圧縮機の断面図。
第２図は第１図示のII-II線矢視断面図。
第３図は本発明の装置の変形を含むジエットエンジンの
ガス発生装置の高圧軸流圧縮機の断面図。
ガス発生装置の高圧軸流圧縮機の断面図。
第４図は第３図示のIV-IV線矢視断面図である。
第５図は本発明の装置を含むジエットエンジンの複合軸
流−半径流圧縮機の断面図である。
流−半径流圧縮機の断面図である。
第１図示の軸流圧縮機において、7,8,9,10,11,12は動翼
1,2,3,4,5,6を備えた左から右へ一列に配列された羽根
車ディスクを示す。又14,15,16,17,18,19は圧縮機外側
ケーシング13に固定された左から右へ一列に配列された
静止翼を示す。尚、最後の静止翼19は外側ケーシング13
のみならず圧縮機の内側流体管路壁に続くステータ内側
構造部分20にも固定されている。圧縮機ロータ外側周囲
の領域において、隣り合つた羽根車ディスク７ないし12
間の軸方向へだたりはそれぞれ中間リングによって、例
えば羽根車ディスク７と羽根車ディスク８間の中間リン
グ21によって橋渡しされている。中間リング21は個々の
動翼足板間の圧縮機の内側流体管路壁に続いており、且
つ必要な半径方向隙間を保って静止翼14ないし18が羽根
端部側で中間リングに隣接している。最後のロータディ
スク22は担持ディスクとして機能し、且つステータ対向
パッキング構造24と相応するラビンス状パッキング歯23
の担体として形成されている。動翼６と最後の圧縮機段
の静止翼19との間に取り出された比較的熱い漏れ空気流
25がこのパッキング23,24内に流出する。圧縮機の主パ
ッキングのパッキングプロセスが行なわれることによっ
て、前記流出した比較的熱い漏れ空気流25は漏れ空気流
から得た取り出し熱空気流として、本質的に燃焼室の外
側ケーシング壁27′ないしは該外側ケーシング壁27′に
隣接する壁とガス発生装置の円筒内壁部分28′と圧縮機
のロータディスク部分（担持ディスク22）の間に形成さ
れた環状管路26に送られ、この環状流体管路26から個々
の環状室27,28,29に送られる。
1,2,3,4,5,6を備えた左から右へ一列に配列された羽根
車ディスクを示す。又14,15,16,17,18,19は圧縮機外側
ケーシング13に固定された左から右へ一列に配列された
静止翼を示す。尚、最後の静止翼19は外側ケーシング13
のみならず圧縮機の内側流体管路壁に続くステータ内側
構造部分20にも固定されている。圧縮機ロータ外側周囲
の領域において、隣り合つた羽根車ディスク７ないし12
間の軸方向へだたりはそれぞれ中間リングによって、例
えば羽根車ディスク７と羽根車ディスク８間の中間リン
グ21によって橋渡しされている。中間リング21は個々の
動翼足板間の圧縮機の内側流体管路壁に続いており、且
つ必要な半径方向隙間を保って静止翼14ないし18が羽根
端部側で中間リングに隣接している。最後のロータディ
スク22は担持ディスクとして機能し、且つステータ対向
パッキング構造24と相応するラビンス状パッキング歯23
の担体として形成されている。動翼６と最後の圧縮機段
の静止翼19との間に取り出された比較的熱い漏れ空気流
25がこのパッキング23,24内に流出する。圧縮機の主パ
ッキングのパッキングプロセスが行なわれることによっ
て、前記流出した比較的熱い漏れ空気流25は漏れ空気流
から得た取り出し熱空気流として、本質的に燃焼室の外
側ケーシング壁27′ないしは該外側ケーシング壁27′に
隣接する壁とガス発生装置の円筒内壁部分28′と圧縮機
のロータディスク部分（担持ディスク22）の間に形成さ
れた環状管路26に送られ、この環状流体管路26から個々
の環状室27,28,29に送られる。
次いで第１図示のように取り出し熱空気は右から左へデ
ィスク22,12,11の軸方向距離をおいて形成された隣接す
るディスク部分間の環状室27,28,29を通って圧縮機の円
筒内側に（矢印Ｆの方向に）送られる。そのために熱空
気流孔すなわち開口部30,31,32が半径方向内側の壁部分
に距離をおいて設けられている。
ィスク22,12,11の軸方向距離をおいて形成された隣接す
るディスク部分間の環状室27,28,29を通って圧縮機の円
筒内側に（矢印Ｆの方向に）送られる。そのために熱空
気流孔すなわち開口部30,31,32が半径方向内側の壁部分
に距離をおいて設けられている。
担持ディスク22及び羽根車ディスク12,11,10に設けられ
たスリットないしは開口部33,34,35を通して環状管路26
から取り出された熱空気を環状室27,28,29に送ることが
できる。その場合、開口部33,34,35の回転中心面と環状
室27,28,29の回転中心面を共通にすることができる。
たスリットないしは開口部33,34,35を通して環状管路26
から取り出された熱空気を環状室27,28,29に送ることが
できる。その場合、開口部33,34,35の回転中心面と環状
室27,28,29の回転中心面を共通にすることができる。
環状室例えば28は第２図示のように周方向に一様に分配
配置することができる。
配置することができる。
第１図において、36はいくつかの引張部材の１つを示
す。これらの引張部材によって個々のロータディスクが
いっしよに固定されている。
す。これらの引張部材によって個々のロータディスクが
いっしよに固定されている。
第３図及び第４図示の実施例において、第１図示のもの
について重要な或は比較の対象となりうる機能の支配を
受ける部分は、１′,2′,3′などの連続番号で示されて
いる。
について重要な或は比較の対象となりうる機能の支配を
受ける部分は、１′,2′,3′などの連続番号で示されて
いる。
第３図示のように圧縮機端部側に取出された漏れ空気流
25′からの部分空気流Ｆ′はガス発生装置の中央中空軸
37から直接に担持ディスクないしは羽根車ディスク,,例
えば22′ないしは12′,11′の自由端部に向けて圧縮機
円胴内側に、そのときどきの最も大きな質量を有するデ
ィスク部分が熱部分空気流Ｆ′により目標とされ、とら
えられるように供給することができる。その際、担持デ
ィスクないしは羽根根車ディスクの端部はロータ内に一
体化された二重管41のそのときどきの外側の開口部38,3
9,40を通して供給される圧縮機から取り出された熱空気
によつて洗われる。熱空気は圧縮機の主流と逆向きに取
出し熱空気を流す二重管41により形成された環状管路42
を介して供給される。
25′からの部分空気流Ｆ′はガス発生装置の中央中空軸
37から直接に担持ディスクないしは羽根車ディスク,,例
えば22′ないしは12′,11′の自由端部に向けて圧縮機
円胴内側に、そのときどきの最も大きな質量を有するデ
ィスク部分が熱部分空気流Ｆ′により目標とされ、とら
えられるように供給することができる。その際、担持デ
ィスクないしは羽根根車ディスクの端部はロータ内に一
体化された二重管41のそのときどきの外側の開口部38,3
9,40を通して供給される圧縮機から取り出された熱空気
によつて洗われる。熱空気は圧縮機の主流と逆向きに取
出し熱空気を流す二重管41により形成された環状管路42
を介して供給される。
二重管41の環状管路42は円胴内側から遮蔽された管状案
内部43（第４図）によって半径方向／軸方向に突出する
環状管路26′と結合されている。環状管路26′は燃焼室
外側ケーシング壁27′または燃焼室外側ケーシング壁2
7′の隣りの壁とガス発生装置の１つもしくは多数の円
筒内壁部分28′との間に本質的に形成され、漏れ空気流
25′から得た取り出し熱空気を環状管路内に供給するこ
とができる。
内部43（第４図）によって半径方向／軸方向に突出する
環状管路26′と結合されている。環状管路26′は燃焼室
外側ケーシング壁27′または燃焼室外側ケーシング壁2
7′の隣りの壁とガス発生装置の１つもしくは多数の円
筒内壁部分28′との間に本質的に形成され、漏れ空気流
25′から得た取り出し熱空気を環状管路内に供給するこ
とができる。
羽根車ディスクを加熱したのち、残りの空気（矢印
Ｒ′）は熱がうばわれる結果、本来の圧縮機端部の温度
よりも本質的に低い温度を有するので、特に有利な方法
でたとえばタービンの冷却のために利用される。第１図
示の構造についても同様である（矢印Ｒ）。
Ｒ′）は熱がうばわれる結果、本来の圧縮機端部の温度
よりも本質的に低い温度を有するので、特に有利な方法
でたとえばタービンの冷却のために利用される。第１図
示の構造についても同様である（矢印Ｒ）。
本発明に係るものは例えば複合軸流−半径流圧縮機を有
するガスタービンエンジンに有利に適用することができ
る。
するガスタービンエンジンに有利に適用することができ
る。
前記の、特許請求の範囲第２項に、例として、示す本発
明の変形態様を第５図に示す。
明の変形態様を第５図に示す。
第５図は第３図示のものの変形を示すものであり、最後
のロータ担持ディスク22′は軸流圧縮機50に接続きれる
半径流圧縮機51の半径流圧縮機動翼52を担持する。半径
流圧縮機51は更にディフューザ案内羽根53を有し、ディ
フューザ案内羽根53から半径方向の流れを軸方向の流れ
にかえる環状曲り管54に介して圧縮機空気流がガスター
ビンエンジンの燃焼室に送られる。
のロータ担持ディスク22′は軸流圧縮機50に接続きれる
半径流圧縮機51の半径流圧縮機動翼52を担持する。半径
流圧縮機51は更にディフューザ案内羽根53を有し、ディ
フューザ案内羽根53から半径方向の流れを軸方向の流れ
にかえる環状曲り管54に介して圧縮機空気流がガスター
ビンエンジンの燃焼室に送られる。
それ以外は第５図示のものは第３図示のものと機能的に
同一であり、そのときどきに同一の参照番号，例えば2
3′,24′,25′などを用いて、同一であることを示すも
のである。
同一であり、そのときどきに同一の参照番号，例えば2
3′,24′,25′などを用いて、同一であることを示すも
のである。
本発明によれば圧縮機ロータと圧縮機ステータ間のさけ
がたい漏れ空気によって非定常な運転状態を考慮しても
最適な隙間を得ることができる。
がたい漏れ空気によって非定常な運転状態を考慮しても
最適な隙間を得ることができる。
特に、 （ｉ）羽根車ディスクないしは圧縮機担持ディスクの温
度がそれらのディスクを圧縮機ケーシングに近づけるこ
とができ且つ （ii）それらのディスクの温度が新しい負荷状態ないし
は変化した負荷状態の空気温度に正確に迅速に順応す
る。
度がそれらのディスクを圧縮機ケーシングに近づけるこ
とができ且つ （ii）それらのディスクの温度が新しい負荷状態ないし
は変化した負荷状態の空気温度に正確に迅速に順応す
る。
それによって更に （iii）一つの負荷状態から他の負荷状態へ移るときそ
れらのディスクの温度こう配を減じることができ、且つ （iv）一つの負荷状態から他の負荷状態へ移るときのそ
れらのディスクの応力を下げ、特にそれらのディスクの
寿命を高めることができ或はそれらのディスクを細身に
且つ軽量に形成することができる。又、有利に調整制御
技術の費用を必要とすることなしにこれらすべてを行な
うことができる。
れらのディスクの温度こう配を減じることができ、且つ （iv）一つの負荷状態から他の負荷状態へ移るときのそ
れらのディスクの応力を下げ、特にそれらのディスクの
寿命を高めることができ或はそれらのディスクを細身に
且つ軽量に形成することができる。又、有利に調整制御
技術の費用を必要とすることなしにこれらすべてを行な
うことができる。
又、羽根車ディスクないしは圧縮機担持ディスクの最も
大きな質量部分を熱空気で洗うことにより圧縮機の外側
構造領域に対してのディスク構造部分の一時的な熱的
“遅延”が十分に最小にせしめられ、それによって羽根
及びパッキングの隙間を最適にすることができる。
大きな質量部分を熱空気で洗うことにより圧縮機の外側
構造領域に対してのディスク構造部分の一時的な熱的
“遅延”が十分に最小にせしめられ、それによって羽根
及びパッキングの隙間を最適にすることができる。
第１図は本発明の装置を含むジエットエンジンのガス発
生装置の高圧軸流圧縮機の断面図，第２図は第１図示の
II-II線矢視断面図，第３図は本発明の装置の変形を含
むジエットエンジンのガス発生装置の高圧軸流圧縮機の
断面図、第４図は第３図示のIV-IV線矢視断面図，第５
図は本発明の装置を含むジエットエンジンの複合軸流−
半径流圧縮機の断面図である。 1,2,3,4,5,6……動翼、14,15,16,17,18,19……静止翼、
7,8,9,10,11,12……羽根車ディスク、12′11′……羽根
車ディスク、22′,22……ロータ担持ディスク、F,F′…
…部分空気流、37……中空軸、38,39,40……開口部、41
……二重管、43……管状案内部、42……環状管路、26,2
6′……環状管路、27′……燃焼室外側ケーシング壁、2
8′……円筒内壁部分、27,28,29……環状室、33,34,35
……開口部、30,31,32……開口部、23……ラビリンスパ
ッキング歯、24……ステータ対向パッキング構造。
生装置の高圧軸流圧縮機の断面図，第２図は第１図示の
II-II線矢視断面図，第３図は本発明の装置の変形を含
むジエットエンジンのガス発生装置の高圧軸流圧縮機の
断面図、第４図は第３図示のIV-IV線矢視断面図，第５
図は本発明の装置を含むジエットエンジンの複合軸流−
半径流圧縮機の断面図である。 1,2,3,4,5,6……動翼、14,15,16,17,18,19……静止翼、
7,8,9,10,11,12……羽根車ディスク、12′11′……羽根
車ディスク、22′,22……ロータ担持ディスク、F,F′…
…部分空気流、37……中空軸、38,39,40……開口部、41
……二重管、43……管状案内部、42……環状管路、26,2
6′……環状管路、27′……燃焼室外側ケーシング壁、2
8′……円筒内壁部分、27,28,29……環状室、33,34,35
……開口部、30,31,32……開口部、23……ラビリンスパ
ッキング歯、24……ステータ対向パッキング構造。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨアヒム・ポプ ドイツ連邦共和国 8060 ダツハウ・アダ ム・シユテゲルヴアルト・ストラーセ ８ (72)発明者 ロベルト・リユチエ ドイツ連邦共和国 8047 カールスフエル ト・テオドル・シユトルム・ストラーセ １ (56)参考文献 特開 昭56−81202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−135305（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】ガスタービンエンジン，特に循環過程から
取り出された熱空気によって圧縮機ロータが衝動せしめ
られるガスタービンジェット推進装置の圧縮機用の羽根
及びパッキングの隙間最適化装置において、圧縮機端部
より排出される熱い作動流体の少なくとも一つの空気流
は、先ず圧縮機における空気流の主流と相反する流れ方
向から該流れ方向よりそれた向きに作動流体として流れ
て最後のロータ担持ディスクないし少なくとも次に隣接
する羽根車ディスクに導くことができ、次に該空気流が
別の使用目的のために少なくとも一つのエンジン消費部
に送られるように構成されていることを特徴とするガス
タービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパッキングの隙
間最適化装置。 - 【請求項２】漏れ空気流ないしパッキング空気流が、熱
空気流としていくつかの部分空気流F,F′に分割され該
部分空気流F,F′は主に最も大きな質量を有するロータ
ディスク部分の方に向けられることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のガスタービンエンジンの圧縮機用
の羽根及びパッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項３】部分空気流Ｆ′がガス発生装置の中央の中
空軸37から直接にロータ担持ディスク22′ないし羽根車
ディスク12′,11′の自由端部の方に向けられ、圧縮機
の円筒内側に供給されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項，及び第２項記載のガスタービンエンジンの圧
縮機用の羽根及びパッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項４】ロータ担持ディスクないし羽根車ディスク
の端部がロータ内に一体に形成された二重管41により囲
まれた環状管路42を圧縮機の主流と逆の向きに流れ通
り、二重管41の外側の複数の開口部38,39,40を介して供
給される圧縮機から取り出された熱空気によって洗われ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のガスタ
ービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパッキングの隙間
最適化装置。 - 【請求項５】二重管41の環状管路42が円筒内側から遮蔽
された管状案内部43によって半径方向／軸方向に拡がる
環状管路26′とつながっており、環状管路26′は本質的
に燃焼室外側ケーシング壁27′，または該燃焼室外側ケ
ーシング壁の隣りの壁とガス発生装置の１つもしくは複
数の円筒内側壁部分28′との間に形成され、且つ環状管
路26′内に漏れ空気流から得られた熱空気を供給できる
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項，及び第４項記
載のガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパッキ
ングの隙間最適化装置。 - 【請求項６】２つの隣り合うディスク部分の間にディス
ク22,12,11,10の軸方向に距離をおいて一体化された複
数の環状室27,28,29を介して圧縮機円筒内側に熱空気を
供給できることを特徴とする特許請求の範囲第１項，及
び第２項記載のガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根
及びパッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項７】ロータ担持ディスク22ないしは羽根車ディ
スク12,11に設けられた裂け目ないしは開口部33ないし3
4,35を介して熱空気を環状室27ないし28,29に供給する
ことができることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
載のガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパッキ
ングの隙間最適化装置。 - 【請求項８】複数の開口部33,34,35及び複数の環状室2
7,28,29が共通の回転中心面を有することを特徴とする
特許請求の範囲第７項記載のガスタービンエンジンの圧
縮機用の羽根及びパッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項９】複数の熱空気排出用開口部30,31,32が複数
の環状室29,28,27の半径方向の内側に位置する壁部分に
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項，第２項，第６項，第７項及び第８項のいずれかに記
載のガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパッキ
ングの隙間最適化装置。 - 【請求項１０】漏れ空気流から得られた取り出し熱空気
を本質的に燃焼室外側ケーシング壁27′とガス発生装置
の円筒内壁部分28′との間及び燃焼室外側ケーシング壁
27′に隣り合う壁と圧縮機ロータディスク部分−ロータ
担持ディスク22−との間に形成された環状管路26に供給
することができ、且つ圧縮機ロータディスク部分は環状
管路26から環状室27,28,29に供給されるべきすべての取
り出し熱空気用の入口部分を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項，第２項，第６項，第７項，第８
項，及び第９項のいずれかに記載のガスタービンエンジ
ンの圧縮機用の羽根及びパッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項１１】圧縮機の主流方向に見て最後のロータデ
ィスクがロータ担持ディスク22として形成されていると
共にステータ対向パッキング構造24と対向して、最後の
圧縮機段の動翼６を通って取り出された漏れ空気のパッ
キング作用をし、ラビリンスパッキング歯23状のパッキ
ングの担体として形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項，第２項，第３項，第４項，第５項，
第６項，第７項，第８項，第９項及び第10項のいずれか
に記載のガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパ
ッキングの隙間最適化装置。 - 【請求項１２】複合軸流−半径流圧縮機に利用したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，
第４項，第５項，第６項，第７項，第８項，第９項，第
10項，及び第11項のいずれかに記載のガスタービンエン
ジンの圧縮機用の羽根及びパッキングの隙間最適化装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3428892.9 | 1984-08-04 | ||
| DE19843428892 DE3428892A1 (de) | 1984-08-04 | 1984-08-04 | Schaufel- und dichtspaltoptimierungseinrichtung fuer verdichter von gasturbinentriebwerken, insbesondere gasturbinenstrahltriebwerken |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143201A JPS6143201A (ja) | 1986-03-01 |
| JPH0689653B2 true JPH0689653B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
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|---|---|---|---|
| JP60168466A Expired - Lifetime JPH0689653B2 (ja) | 1984-08-04 | 1985-07-29 | ガスタービンエンジンの圧縮機用の羽根及びパツキングの隙間最適化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4719747A (ja) |
| EP (1) | EP0170938B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0689653B2 (ja) |
| DE (2) | DE3428892A1 (ja) |
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