JPH10306702A - ガスタービン翼 - Google Patents
ガスタービン翼Info
- Publication number
- JPH10306702A JPH10306702A JP11789797A JP11789797A JPH10306702A JP H10306702 A JPH10306702 A JP H10306702A JP 11789797 A JP11789797 A JP 11789797A JP 11789797 A JP11789797 A JP 11789797A JP H10306702 A JPH10306702 A JP H10306702A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ribs
- tip
- blade
- gas turbine
- turbine blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップシュラウド全体の重量を軽減すると共
に、タービンのクリアランス損失を低減可能にしたガス
タービン翼を提供する。 【解決手段】 動翼４のチップシュラウド６ｂの上面外
周に沿ってリブ８を立設し、その外周のリブ８の内側に
３本のリブ８を設けている。チップシュラウド６ｂの上
面にリブ８を多重に設けることによってチップシュラウ
ド６ｂ自体の厚みを薄くすることができる。
に、タービンのクリアランス損失を低減可能にしたガス
タービン翼を提供する。 【解決手段】 動翼４のチップシュラウド６ｂの上面外
周に沿ってリブ８を立設し、その外周のリブ８の内側に
３本のリブ８を設けている。チップシュラウド６ｂの上
面にリブ８を多重に設けることによってチップシュラウ
ド６ｂ自体の厚みを薄くすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップシュラウド
の上面にフィンを設けたガスタービン翼に関する。
の上面にフィンを設けたガスタービン翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４にガスタービンの概略断面図の一例
を示す。図４において２はケーシング、３はディスク、
４は動翼を示しており、図示していない燃焼器から送ら
れる高温の主流ガス１によって、ディスク３に取り付け
られた動翼４が高速回転し、発電を行なう。
を示す。図４において２はケーシング、３はディスク、
４は動翼を示しており、図示していない燃焼器から送ら
れる高温の主流ガス１によって、ディスク３に取り付け
られた動翼４が高速回転し、発電を行なう。
【０００３】図２、図３にチップシュラウド付動翼に関
するチップシュラウド部の構造例を平面図及び側面図で
示してある。図２及び図３において、６はチップシュラ
ウド、７はフィンを示しており、動翼４のチップシュラ
ウド６外方には、ケーシング２との隙間を流れる主流ガ
ス１を極力抑制するためにフィン７が１〜２本設けられ
ている。
するチップシュラウド部の構造例を平面図及び側面図で
示してある。図２及び図３において、６はチップシュラ
ウド、７はフィンを示しており、動翼４のチップシュラ
ウド６外方には、ケーシング２との隙間を流れる主流ガ
ス１を極力抑制するためにフィン７が１〜２本設けられ
ている。
【０００４】従来のチップシュラウドはチップシュラウ
ド６自体に生じる遠心力による曲げ応力を許容値以下に
押えるために、図２の（ｂ）の如く動翼４部との付け根
でかなり厚く加工されている（先端の３〜５倍）。
ド６自体に生じる遠心力による曲げ応力を許容値以下に
押えるために、図２の（ｂ）の如く動翼４部との付け根
でかなり厚く加工されている（先端の３〜５倍）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の構造をもつ従来
のチップシュラウド付きのガスタービン翼では、チップ
シュラウド全体の重量が大きく、従って翼部に加わる遠
心力が大きい。この大きな遠心力を支えるためにチップ
断面→ミーン断面→ハブ断面→シャンク→翼根→ディス
クの順に断面積を大きくとる必要があり、全体が大型
化、重量化してしまう。
のチップシュラウド付きのガスタービン翼では、チップ
シュラウド全体の重量が大きく、従って翼部に加わる遠
心力が大きい。この大きな遠心力を支えるためにチップ
断面→ミーン断面→ハブ断面→シャンク→翼根→ディス
クの順に断面積を大きくとる必要があり、全体が大型
化、重量化してしまう。
【０００６】また、翼型は空力的に好ましくない形状に
なったり、全体の翼長を長くできない等、翼根部に伝わ
る遠心応力の為に設計上の制限が生じる。
なったり、全体の翼長を長くできない等、翼根部に伝わ
る遠心応力の為に設計上の制限が生じる。
【０００７】ガスタービンでは、翼長が長い程、タービ
ン出口で流路の環状面積を大きくとることができる。そ
れによって、タービン出口における流速を小さくでき、
タービン排気の運動エネルギーを小さくでき、従って、
翼長が長くなる程タービン効率は高くなる。
ン出口で流路の環状面積を大きくとることができる。そ
れによって、タービン出口における流速を小さくでき、
タービン排気の運動エネルギーを小さくでき、従って、
翼長が長くなる程タービン効率は高くなる。
【０００８】また、従来のチップシュラウドをもつガス
タービン翼ではフィンが１〜２本のため、強度上リブと
しての働きが弱く、また、空力性能上もフィン先端とケ
ーシング間のもれを充分にシールすることができないと
いう問題があった。
タービン翼ではフィンが１〜２本のため、強度上リブと
しての働きが弱く、また、空力性能上もフィン先端とケ
ーシング間のもれを充分にシールすることができないと
いう問題があった。
【０００９】本発明は、チップシュラウド全体の重量を
軽減すると共に、タービンのクリアランス損失を低減可
能にしたガスタービン翼を提供することを課題としてい
る。
軽減すると共に、タービンのクリアランス損失を低減可
能にしたガスタービン翼を提供することを課題としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、チップシュラ
ウドの上面にフィンを設けたガスタービン翼における前
記課題を解決するために、チップシュラウドの上面に立
設した３本以上のリブによって前記フィンを構成した構
造を採用する。
ウドの上面にフィンを設けたガスタービン翼における前
記課題を解決するために、チップシュラウドの上面に立
設した３本以上のリブによって前記フィンを構成した構
造を採用する。
【００１１】以上の構成をもつ本発明のガスタービン翼
においては、リブを３重以上に設けることにより、リブ
自体がチップシュラウドの遠心力を支えることができ
る。また、リブの先端と、ケーシングの間からのもれを
リブを３本以上設けることによって少なくする働きがあ
る。
においては、リブを３重以上に設けることにより、リブ
自体がチップシュラウドの遠心力を支えることができ
る。また、リブの先端と、ケーシングの間からのもれを
リブを３本以上設けることによって少なくする働きがあ
る。
【００１２】このように本発明によるガスタービン翼に
あっては、リブ自身も強度部材として働き、チップシュ
ラウドの遠心力による曲げ応力を小さくすることが可能
となる。換言すれば、同じ許容応力値で設計した場合、
リブを３本以上とすることによりチップシュラウド自体
を薄くできる。
あっては、リブ自身も強度部材として働き、チップシュ
ラウドの遠心力による曲げ応力を小さくすることが可能
となる。換言すれば、同じ許容応力値で設計した場合、
リブを３本以上とすることによりチップシュラウド自体
を薄くできる。
【００１３】また、強度的にチップシュラウド自体の厚
みを薄くすることができ、トータルの重量を逆に軽減す
ることができるのである。
みを薄くすることができ、トータルの重量を逆に軽減す
ることができるのである。
【００１４】本発明によるガスタービン翼におけるリブ
としてはチップシュラウドの上面外周に沿ってリブを立
設し、その内側に前記３本以上のリブを立設した構成と
するのが好ましい。
としてはチップシュラウドの上面外周に沿ってリブを立
設し、その内側に前記３本以上のリブを立設した構成と
するのが好ましい。
【００１５】以上のようにチップシュラウドの上面外周
に沿うリブと、その内側に３本以上のリブをそれぞれ立
設することによってチップシュラウドの重量軽減とクリ
アランス損失低減を十分に満足したガスタービン翼とな
る。
に沿うリブと、その内側に３本以上のリブをそれぞれ立
設することによってチップシュラウドの重量軽減とクリ
アランス損失低減を十分に満足したガスタービン翼とな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるガスタービン
翼について図１に示した実施の一形態に基づいて具体的
に説明する。なお、以下の実施の形態において、図２に
示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にす
るため同じ符号を付してある。
翼について図１に示した実施の一形態に基づいて具体的
に説明する。なお、以下の実施の形態において、図２に
示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にす
るため同じ符号を付してある。
【００１７】図１に示したガスタービン翼では、（ａ）
図に見られるように、そのチップシュラウド６ｂの上面
外周に沿ってリブ８を立設すると共に、その外周のリブ
８の内側に直線状の３本のリブ８を立設している。
図に見られるように、そのチップシュラウド６ｂの上面
外周に沿ってリブ８を立設すると共に、その外周のリブ
８の内側に直線状の３本のリブ８を立設している。
【００１８】シュラウド上面に対し、このように多重に
リブ８を設けた構造とすることによってチップシュラウ
ド６ｂ自体の厚みを薄くすることができる。
リブ８を設けた構造とすることによってチップシュラウ
ド６ｂ自体の厚みを薄くすることができる。
【００１９】なお、図１に示した実施形態では、直線状
のリブを３本設けているが、リブは直線状のものに限ら
れないし、その数も３本に限らず、４本以上であっても
よい。
のリブを３本設けているが、リブは直線状のものに限ら
れないし、その数も３本に限らず、４本以上であっても
よい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるガス
タービン翼は、チップシュラウドの上面に３本以上のリ
ブを立設してフィンを形成した構造を有し、これによっ
て次の効果を奏することができる。
タービン翼は、チップシュラウドの上面に３本以上のリ
ブを立設してフィンを形成した構造を有し、これによっ
て次の効果を奏することができる。
【００２１】チップシュラウド全体の重量を軽くするこ
とができる。このためチップ〜ハブ断面における翼型に
対する（遠心力を支えるための）強度上の制約が緩和さ
れ、空力的に優れた翼型を採用可能となる。
とができる。このためチップ〜ハブ断面における翼型に
対する（遠心力を支えるための）強度上の制約が緩和さ
れ、空力的に優れた翼型を採用可能となる。
【００２２】また、翼長を現状より、さらに長くするこ
とができ、タービンの排気損失を低減することができ
る。さらに、翼部の重量低減が可能で、それに伴ない遠
心力が減少し、それを支えるディスクを薄くすることが
できる。
とができ、タービンの排気損失を低減することができ
る。さらに、翼部の重量低減が可能で、それに伴ない遠
心力が減少し、それを支えるディスクを薄くすることが
できる。
【００２３】リブを多重とすることにより、リブの先端
とケーシングの間を抜ける漏れを低減することが可能で
あり、タービンのクリアランス損失を低減可能となり、
タービン効率を向上できる。
とケーシングの間を抜ける漏れを低減することが可能で
あり、タービンのクリアランス損失を低減可能となり、
タービン効率を向上できる。
【図１】本発明の実施の一形態によるガスタービン翼の
構造を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
構造を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図２】従来のガスタービン翼の構造を示す図面で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図３】従来のガスタービン翼におけるチップシュラウ
ドの構造を示す断面図。
ドの構造を示す断面図。
【図４】ガスタービンの構造例を示す断面図。
１ 主流ガス ２ ケーシング ３ ディスク ４ 動翼 ６，６ａ，６ｂ チップシュラウド ８ リブ
Claims (2)
- 【請求項１】 チップシュラウドの上面にフィンを設け
たガスタービン翼において、前記チップシュラウドの上
面に立設した３本以上のリブにより前記フィンを形成し
たことを特徴とするガスタービン翼。 - 【請求項２】 前記チップシュラウドの上面外周に沿っ
てリブを立設し、その内側に前記３本以上のリブを立設
してなる請求項１記載のガスタービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789797A JPH10306702A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ガスタービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789797A JPH10306702A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ガスタービン翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306702A true JPH10306702A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14722924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11789797A Withdrawn JPH10306702A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ガスタービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306702A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733231B2 (en) | 2001-04-10 | 2004-05-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vapor tube structure of gas turbine |
| US6736596B2 (en) | 2001-06-14 | 2004-05-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shroud integral type moving blade and split ring of gas turbine |
| US6872047B2 (en) | 2001-04-11 | 2005-03-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam-cooling-type turbine |
| US6916021B2 (en) | 2000-09-25 | 2005-07-12 | Alstom Technology Ltd. | Sealing arrangement |
| EP1591624A1 (de) * | 2004-04-27 | 2005-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verdichterschaufel und verdichter |
| GB2451568A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | Gen Electric | Seal tooth arrangement for gas turbine engine rotor blade tip shroud |
| EP2402559A1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-04 | MTU Aero Engines AG | Turbine blade with tip shroud |
| EP2878769A1 (de) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | MTU Aero Engines GmbH | Gasturbinen-Laufschaufel mit Deckband-Dichtrippen |
| US9556741B2 (en) | 2014-02-13 | 2017-01-31 | Pratt & Whitney Canada Corp | Shrouded blade for a gas turbine engine |
| WO2018155635A1 (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼及びガスタービン |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11789797A patent/JPH10306702A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6916021B2 (en) | 2000-09-25 | 2005-07-12 | Alstom Technology Ltd. | Sealing arrangement |
| US6733231B2 (en) | 2001-04-10 | 2004-05-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vapor tube structure of gas turbine |
| US6872047B2 (en) | 2001-04-11 | 2005-03-29 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Steam-cooling-type turbine |
| US6736596B2 (en) | 2001-06-14 | 2004-05-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shroud integral type moving blade and split ring of gas turbine |
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| GB2451568A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | Gen Electric | Seal tooth arrangement for gas turbine engine rotor blade tip shroud |
| GB2451568B (en) * | 2007-07-31 | 2012-06-27 | Gen Electric | Rotor blade |
| EP2402559A1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-04 | MTU Aero Engines AG | Turbine blade with tip shroud |
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| US9739156B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-08-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gas turbinen rotor blade |
| US9556741B2 (en) | 2014-02-13 | 2017-01-31 | Pratt & Whitney Canada Corp | Shrouded blade for a gas turbine engine |
| US10190423B2 (en) | 2014-02-13 | 2019-01-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Shrouded blade for a gas turbine engine |
| WO2018155635A1 (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼及びガスタービン |
| KR20190103429A (ko) * | 2017-02-23 | 2019-09-04 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 터빈 동익 및 가스 터빈 |
| CN110312846A (zh) * | 2017-02-23 | 2019-10-08 | 三菱日立电力系统株式会社 | 涡轮动叶以及燃气轮机 |
| US11215116B2 (en) | 2017-02-23 | 2022-01-04 | Mitsubishi Power, Ltd. | Turbine moving blade and gas turbine |
| CN110312846B (zh) * | 2017-02-23 | 2022-05-10 | 三菱动力株式会社 | 涡轮动叶以及燃气轮机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |