JPH10246103A - ガスタービン翼 - Google Patents
ガスタービン翼Info
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- JPH10246103A JPH10246103A JP9049031A JP4903197A JPH10246103A JP H10246103 A JPH10246103 A JP H10246103A JP 9049031 A JP9049031 A JP 9049031A JP 4903197 A JP4903197 A JP 4903197A JP H10246103 A JPH10246103 A JP H10246103A
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- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/20—Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
的に冷却して、メタル温度を焼損しないように低下さ
せ、かつ、翼メタルの温度勾配を小さくしてクラックの
発生を防止する。 【解決手段】 内部に冷却通路をもつガスタービン翼1
02において、翼の先端部の外表面に翼プロファイルの
延長線上より内側に突起101を設けた。
Description
に冷却するようにしたガスタービン翼に関する。
図4に示すように、ガスタービン翼102の先端部に突
起部101aを設けている。この突起部101aは、図
5及び図6に示されるタービン翼環103との間に生じ
る隙間を最小限にし、この隙間をもれてタービン損失と
なる主流ガス量を最小に抑えるシール効果とともに、か
りに熱変形等によるタービン翼環との接触時にも、翼を
損傷して翼冷却通路からの冷却媒体の放出が発生し、翼
の焼損が起こらないよう接触時の削り代として設けられ
ている。この従来の突起部101aは、図4及び図5に
示すように、翼先端部の端面の外表面の全周にわたって
翼プロファイルの延長線上に設けられており、翼102
と同じ形状を有している。
却媒体を流すようにして冷却を行なうガスタービンの冷
却翼が採用されているが、ガスタービン性能向上のため
タービン入口温度・圧力は年々増加している。このため
に、ガスタービンの冷却翼にかかる熱負荷も増大し、翼
面メタル温度を焼損しないよう低下させるようにしてい
るために、翼メタル内では非常に大きな温度勾配が生じ
る結果となっている。このため図4に示すような突起を
ガスタービン翼先端に設けた場合、翼内部の冷却通路の
表面に形成される冷却面からの距離が大きいので突起先
端部のメタル温度は非常に高温となり、焼損や冷却部と
の温度差によって発生する熱応力によるクラック発生の
恐れが生じる。
ガスタービン翼102内に設けられた冷却通路104か
ら冷却媒体106をフィルム冷却孔105から翼外の側
方において翼の先端部とタービン翼環103へ向うよう
に吹き出し、低温の冷却媒体膜を形成してガスタービン
翼102の冷却を行っているが、この吹き出す冷却媒体
106がタービン性能を低下させる結果となりこの量を
抑える必要がある。
もつ問題点を解決しようとするものである。
路を備えたガスタービン翼において、翼の先端部外表面
に翼プロファイルの延長線上より内側に突起を設けたこ
とを特徴とする。
ァイルの延長線上より内側に突起が設けられており、同
突起はガスタービン翼内の冷却通路の上方において同冷
却通路に近ずくように移動したこととなり、従来のもの
に比べて冷却面である翼冷却通路からの距離が短くな
り、同突起先端部のメタル温度は低下する。この温度低
下によりガスタービン翼のメタルの焼損は回避され、ま
た、材料強度は従来のものに比べて相対的に増加し、か
つ、翼冷却部とのメタル温度差の減少により熱応力は低
下し翼先端部のクラックも回避することが可能となる。
1及び図2によって説明する。本実施の形態において、
ガスタービン翼102内には、図4及び図5に示される
従来のガスタービン翼と同様な冷却通路104が設けら
れており、ガスタービン翼102の先端部の端面の外表
面には、タービン翼環103へ向って突出する突起部1
01が設けられている。
ぼ相似形をなして翼102の先端部を周回するように設
けられているが、翼プロファイルの延長線上より内側に
位置している。また、前記突起部101は、タービン翼
環103との隙間を最小にするようにその高さが決定さ
れている。
相似形をなす突起部101が、翼先端部の端面の外表面
において翼プロファイルの延長線上より内側に位置する
ように設けられているために、同突起部は冷却通路10
4の上方において同冷却通路104に近くに位置するこ
ととなり、同突起部101のメタル温度を低下させるこ
とができる。
例との突起部付近の翼先端におけるメタル温度を図7に
示す。図7に示すように、本実施の形態では、ガスター
ビン翼102の先端部と突起部101のメタル温度を低
くすることができ、ガスタービン翼102の焼損を回避
し、材料強度を相対的に増加させ、かつ、熱応力を低下
させてガスタービン翼102の先端部のクラックを回避
すことができる。
て説明する。本実施の形態は、前記本発明の実施の第一
の形態における突起部101に代えて、ガスタービン翼
102の端面の外表面において翼幅中央に沿ってタービ
ン翼環103へ向って突出する一条の線状の突起部10
1′を設けた。
の形態と同様な作用及び効果を奏することができる。
は、ガスタービン翼102の端面の外表面の翼幅中央に
沿って一本の線状の突起部101′を設けているが、ガ
スタービン翼102の端面の外表面上において、翼プロ
ファイルの延長線より内側において、翼幅に沿うように
複数条の突起部を設けるようにすることもできる。
翼先端部の外表面に翼プロファイルの延長線より内側に
設けた突起部によって、ガスタービン翼の冷却性能を高
めることができ、プラント全体の性能を損ねることなく
信頼性の向上に寄与することができる。
図、図1(b)はガスタービン翼の先端部の平面図であ
る。
先端部の断面図である。
の斜視図、図4(b)はガスタービン翼の先端部の平面
図である。
ある。
の先端部の断面図である。
す従来のガスタービン翼の翼先端部と突起部のメタル温
度を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 内部に冷却通路を備えたガスタービン翼
において、翼の先端部外表面に翼プロファイルの延長線
上より内側に突起を設けたことを特徴とするガスタービ
ン翼。
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