JPH09209707A - タービンの分配器用羽根 - Google Patents
タービンの分配器用羽根Info
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- JPH09209707A JPH09209707A JP8349996A JP34999696A JPH09209707A JP H09209707 A JPH09209707 A JP H09209707A JP 8349996 A JP8349996 A JP 8349996A JP 34999696 A JP34999696 A JP 34999696A JP H09209707 A JPH09209707 A JP H09209707A
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- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
- F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
られるように冷却される、タービンの分配器用羽根
(1)を提供する。 【解決手段】 この羽根(1)は、擾乱器を備えた前縁
流路(10)と、擾乱器を備えた前縁流路(10)を形
成する縦方向リブと一体化した孔の空いた管状パッキン
(13)の隔壁(14)によって二つに分けられる中央
空洞(11)と、パッキン(13)の下流で羽根(1)
の二つの側壁(7、8)を連結する接続バー(26)と
後縁(6)のスリット(32)を備えている。前縁流路
(10)とパッキン(13)の下面空洞(15)の間に
は第1の冷却回路(F1、F2)がある。第2の冷却回
路(F3、F4)は、上面空洞(16)と内側ベースプ
レート(3)の冷却手段を備えている。これら二つの回
路は同一源から供給される。羽根の側壁(7、8)にぶ
つかる空気全体は主要流(F7)中に送り返される。
Description
用羽根を対象する。
れまで絶え間なく改良され、最良化されてきた。
入口における温度についてこのことがいえる。この温度
のレベルの増大によって、比消費量ゲインを得ることが
できる。すなわち、航空機の行動半径を大きくするかあ
るいはまた搭載する燃料量を少なくすることができる。
こうした温度の増大はまた推進力を大きくすることもで
きる。
0℃近い温度に耐えることができるタービンの案内羽根
を備えている。
び非常に洗練された内部流路システムを必要とする。
A−0562944、FR−A−2071665、FR
−A−2473621、EP−A−0034961、E
P−A−0527554及びFR−A−2672338
に記されている。これらの資料においては、内部対流と
保護フィルムという二つの大きな方法によって冷却が得
られる。
は、翼の下面と上面との間で非常に均等な温度レベルを
得ることができるような冷却された羽根である。
加熱ガス流の主要流を部分的に制限する内側ベッドプレ
ート及び外側ベッドプレートと、ベッドプレート間を径
方向に延びており、互いに分離され、凹形側壁(下面)
と凸形側壁(上面)によって連結されている前縁及び後
縁を有している中空の空力学部分と、前記羽根の内側を
前縁流路と主空洞に分ける径方向の隔壁と、前記羽根の
内側に備えられた冷却装置とを有しており、この冷却装
置は特に、主空洞内で軸方向に配置されている、冷却気
の流れを受容してこの冷却気を前記側壁の内側面の一部
に対して誘導するための孔の空いた管状パッキンを備え
ており、このパッキンが、前記側壁を起点として、空力
学的部分の内側に突出している互いに間隔をあけた縦方
向リブによって前記側壁から引き離されており、前記側
壁にぶつかる冷却気が、後縁中に設けられたスリットに
よって主要流内に送り返されるというタービンの分配器
の羽根に関するものである。
パッキンは、ベッドプレート間を延びており、前記パッ
キンの内側を凹形側壁側に位置する下面空洞と凸形側壁
側に位置する上面空洞とに分ける防水隔壁を備えてお
り、下面空洞は外側ベッドプレートの近くの先端におい
て閉鎖隔壁によって塞がれており、さらに、外側ベッド
プレートから一緒に供給される分離された二つの冷却回
路を備えている。第1の回路は、径方向の隔壁とパッキ
ン中で内側ベッドプレートの近くに設けられた通路を通
して、前縁の流路と下面空洞を備えており、第2の回路
は、内側ベッドプレートの内側防水プレート中に設けら
れた孔によって連絡している内側ベッドプレートの冷却
手段と上面空洞を備えている。
が好ましい。
る。
れている。
で側壁が連結されている。
の利点及び特徴を例示的に説明する。
ト3と外側ベッドプレート4との間をタービンの回転軸
に対して径方向に延びている中空の空力学的部分2を有
するタービン分配器の冷却羽根1を示している。タービ
ン分配器は、羽根の間を加熱ガス流が通ることができる
ように、内側では内側ベッドプレート3によって、また
外側では外側ベッドプレート4によって画定されている
環状羽根輪を形成するように星型に並んで配置された複
数の固定羽根1で構成されており、この加熱ガスは前記
分配器の上流に位置する燃焼室から出るものである。加
熱ガスは、タービンの可動羽根を予め設定された角度で
動かすように分配器の固定羽根の空力学的部分によって
そらすことができる。
下流に後縁6を有しており、二つの側壁7と8は前縁5
を後縁6に連結させ、側壁7は凹形(下面)であり、側
壁8は凸形(上面)である。ベッドプレート3と4の間
を延びている滑らかな径方向隔壁9は、側壁7と8を連
結させ、羽根の中央において、空力学的部分2の内側を
前縁流路10と主空洞11に分けている。
この流路10は内側に向かってまた内側ベッドプレート
3に向かって傾斜させることができる擾乱器(pert
urbateurs)12を備えている。擾乱器12は
下面及び上面上に配置されており、強制対流によって熱
交換を促す。
内に位置している。このパッキン13は、主空洞11
を、凹形側壁7の側に位置する下面空洞15と、凸形側
壁8の側に位置する上面空洞16に分けることができる
ように、羽根1の弦にほぼ平行な方向で、ベッドプレー
ト3と4の間を延びている防水隔壁14を有している。
パッキン13は、羽根1のさまざまな高さに位置し、側
壁7と8から羽根1の空力学的部分の内側に突出してい
る複数の縦方向リブによってその収納部内に誘導され、
そこに保持されている。リブ22の間に位置している流
路17中では、羽根1の内壁上に、内部の熱交換を促す
ための空力学的擾乱器18が配置されている。
近くの先端において、閉鎖壁19によって塞がれてい
る。
流路10と下面空洞15は、径方向隔壁9と羽根の軸に
あるパッキン13中に、さらに好ましくは内側防水プレ
ート20の上方に設けられた通路30によって連絡して
いる。この防水プレート20は、反対に、上面空洞16
が内側ベッドプレート3の冷却手段40と連絡すること
ができるようにこの上面空洞16の正面に孔21を有し
ている。
置されたリブ22は、パッキン13の下流に位置する混
合ゾーン25まで延びている。この混合ゾーン25と後
縁6との間では、側壁7と8が接続バー26によって連
結されており、この接続バーによって、二つの側壁7と
8の機械的連結が可能になり、さらにパッキン13の下
流における空気の攪拌を行うことができる。下面側の後
縁6にはスリット32が備えられている。
12と18、さらに接続バー26は、鋳造される単体部
品を形成する。パッキン13は金属部品である。分配器
のエレメントの集合体である羽根1、パッキン13、内
側防水プレート20と外側防水プレート27は、ろう付
けによって一体化されている。
と下面空洞15によって画定される第1の回路と、上面
空洞16と孔21と内側ベッドプレート3の冷却回路4
0によって限定される第2の回路の二つの内部回路を備
えている。これらの二つの回路は、たとえばコンプレッ
サから出る冷気の同一冷却源を起点にして外側ベッドプ
レート4から供給され、混合ゾーン25で合流する。
根のヘッドから軸に向かって循環する一定量の冷気が供
給される。この結果、この冷気が羽根1の前縁を冷却す
る。このように再加熱された一定量の空気は、パッキン
13の軸に到達し、通路30によって下面空洞15中に
はいりこむ。
すると、空気は下面側のパッキン13の孔31から逃げ
る。そして空気は、混合ゾーン25に到達するために縦
方向リブ22の間を循環する。
とから、前縁の流路10に供給されるのと同じ温度及び
同じ圧力をもつ空気を羽根のヘッドにおいて供給され
る。この空気は矢印F3の方向で上面空洞16中を循環
する。こうして一定量の空気が上面側のパッキン13の
孔31から逃げていく。この空気は、混合ゾーン25に
達するために縦方向リブ22の間を循環する。
った二つの空気の流れは、後縁に向かって流れて行き、
矢印F7の方向で、スリット32によって加熱ガス流管
中に排出される。
放されている。その結果、この下端から内側ベッドプレ
ート3の冷却空気を通し(矢印F4、F5)、この空気
を排出することができる(F6)。
却気の強力な攪拌を行う。
却空気が下面空洞15に向かって流れることを容易にす
るために、羽根の軸に局所的な拡張部を備えていること
が好ましい。
根の一部の斜視図である。
す羽根の前縁と後縁を通る中央平面に沿った断面図であ
る。
分配器の内側ベッドプレートの斜視及び展開図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 ガス機関から出る加熱ガス流の主要流を
部分的に制限する内側ベッドプレート(3)及び外側ベ
ッドプレート(4)と、ベッドプレート(3、4)間を
径方向に延びており、互いに分離され、凹形側壁(7)
(下面)と凸形側壁(8)(上面)によって連結されて
いる前縁(5)及び後縁(6)を有する中空の空力学的
部分(2)と、前記羽根(1)の内側を前縁流路(1
0)と主空洞(11)とに分ける径方向隔壁(9)と、
前記羽根(1)の内側に取り付けられた冷却装置とを備
えるタービン分配器の羽根であって、この冷却装置は特
に、前記主空洞(11)内で軸方向に配置されている、
冷却気の流れを受容してこの冷却気を前記側壁(7、
8)の内側面の一部に対して誘導するための孔の空いた
管状パッキン(13)を備えており、このパッキン(1
3)は、前記側壁(7、8)を起点として、空力学的部
分(2)の内側に突出している互いに間隔をあけた縦方
向リブ(22)によって前記側壁(7、8)から引き離
されており、前記側壁(7、8)にぶつかる冷却気は、
後縁(6)に設けられたスリット(32)によって主要
流中に送り返され、管状パッキン(13)が、ベッドプ
レート(3、4)の間を延びており、前記パッキン(1
3)の内側を凹形側壁(7)の側に位置する下面空洞
(15)と凸形側壁(8)の側に位置する上面空洞(1
6)とに分ける防水隔壁(14)を備えており、下面空
洞(15)は、外側ベッドプレート(4)の近くの先端
において閉鎖隔壁(19)によって塞がれており、さら
に、径方向隔壁(9)及びパッキン(13)中で内側ベ
ッドプレート(3)の近くに設けられた通路(30)を
通して、前縁流路(10)と下面空洞(15)を備えて
いる第1の回路と、内側ベッドプレート(3)の内側防
水プレート(20)に設けられた孔(21)によって連
絡している内側ベッドプレート(3)の冷却手段(4
0)と上面空洞(16)を備えている第2の回路であ
る、外側ベッドプレート(4)から一緒に供給される分
離された二つの冷却回路を備えていることを特徴とする
タービンの分配器用羽根。 - 【請求項2】 前縁流路(10)に擾乱器(12)が取
り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の羽
根。 - 【請求項3】 側壁(7、8)の縦方向リブ(22)の
間に擾乱器(18)が備えられていることを特徴とする
請求項1または2に記載の羽根。 - 【請求項4】 接続バー(26)が管状パッキン(1
3)の下流で側壁(7、8)を連結させることを特徴と
する請求項1から3のいずれか一項に記載の羽根。
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