JPH1122406A - 水冷却タービン翼 - Google Patents
水冷却タービン翼Info
- Publication number
- JPH1122406A JPH1122406A JP18226197A JP18226197A JPH1122406A JP H1122406 A JPH1122406 A JP H1122406A JP 18226197 A JP18226197 A JP 18226197A JP 18226197 A JP18226197 A JP 18226197A JP H1122406 A JPH1122406 A JP H1122406A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- water
- turbine blade
- blade
- refrigerant
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- 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.)
- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの翼冷却を行う冷却媒体として
水を採用し、水冷却を可能としたガスタービン翼を提供
することを課題とする。 【解決手段】 冷媒を翼内部に導入して冷却を行うター
ビン冷却翼において、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面
に遮蔽コーティングを施して水冷却タービン翼を構成
し、冷媒として水を用いたガスタービンの翼冷却を実現
可能とした。
水を採用し、水冷却を可能としたガスタービン翼を提供
することを課題とする。 【解決手段】 冷媒を翼内部に導入して冷却を行うター
ビン冷却翼において、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面
に遮蔽コーティングを施して水冷却タービン翼を構成
し、冷媒として水を用いたガスタービンの翼冷却を実現
可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却媒体として水を
使用するようにしたガスタービンの翼に関するものであ
る。
使用するようにしたガスタービンの翼に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】冷媒として水を採用したガスタービンは
未だ実在していないが、その構造を考えれば図２に示す
ようなものとなる。
未だ実在していないが、その構造を考えれば図２に示す
ようなものとなる。
【０００３】すなわち、高温の主流ガス１から金属製の
タービン翼２を守るためには、タービン翼２に多数の冷
却孔４を設け、この冷却孔４内に冷却水３を流して狙い
とするタービン翼２の冷却を行うことになる。
タービン翼２を守るためには、タービン翼２に多数の冷
却孔４を設け、この冷却孔４内に冷却水３を流して狙い
とするタービン翼２の冷却を行うことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記したような構成の
ものにおいて、冷却水３をタービン翼２にあけられた冷
却孔４に流すとタービン翼２は冷却される。
ものにおいて、冷却水３をタービン翼２にあけられた冷
却孔４に流すとタービン翼２は冷却される。
【０００５】一般に水は気体に比べて冷却能力が１０倍
〜２０倍以上あるので、これを冷却媒体として採用した
場合、冷却性能としては格段に優れているものの、ター
ビン翼２に大きな温度勾配を生じるという性質を有する
ものである。
〜２０倍以上あるので、これを冷却媒体として採用した
場合、冷却性能としては格段に優れているものの、ター
ビン翼２に大きな温度勾配を生じるという性質を有する
ものである。
【０００６】そしてこの温度勾配により大きな熱応力が
発生するために、低サイクル疲労上から、起動、停止の
多いガスタービンとしてこの水冷却方式を採用すること
はできなかった。
発生するために、低サイクル疲労上から、起動、停止の
多いガスタービンとしてこの水冷却方式を採用すること
はできなかった。
【０００７】また、水冷却は、前記したように冷却能力
が格段に高いため、タービン翼材が許容する温度よりも
はるかに低い温度まで全体の温度を下げてしまうという
問題点も併せ持つものであった。
が格段に高いため、タービン翼材が許容する温度よりも
はるかに低い温度まで全体の温度を下げてしまうという
問題点も併せ持つものであった。
【０００８】本発明は、このような状況下において、諸
刃の刃的な存在であるガスタービンの水冷却を実機とし
て実現するガスタービンの冷却構造を提供することを課
題とするものである。
刃の刃的な存在であるガスタービンの水冷却を実機とし
て実現するガスタービンの冷却構造を提供することを課
題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決すべくなされたもので、冷媒を翼内部に導入して
冷却を行うタービン冷却翼において、冷媒として水を用
い、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面に遮蔽コーティン
グを施した水冷却タービン翼を提供し、前記冷媒が流れ
て冷却を行う冷媒流路の壁面または冷媒が衝突して冷却
を行う衝突部の壁面を低熱伝導率の材料で遮蔽コーティ
ングすることにより、この遮蔽コーティングした壁面を
流れ、またはこの遮蔽コーティングした壁面に衝突する
冷却水による熱伝達率が高いものであっても、遮蔽コー
ティングの熱抵抗が作用して熱流束を減じることができ
るので、水冷却タービン翼を安全、安定、有益な実機と
して採用することを可能としたものである。
を解決すべくなされたもので、冷媒を翼内部に導入して
冷却を行うタービン冷却翼において、冷媒として水を用
い、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面に遮蔽コーティン
グを施した水冷却タービン翼を提供し、前記冷媒が流れ
て冷却を行う冷媒流路の壁面または冷媒が衝突して冷却
を行う衝突部の壁面を低熱伝導率の材料で遮蔽コーティ
ングすることにより、この遮蔽コーティングした壁面を
流れ、またはこの遮蔽コーティングした壁面に衝突する
冷却水による熱伝達率が高いものであっても、遮蔽コー
ティングの熱抵抗が作用して熱流束を減じることができ
るので、水冷却タービン翼を安全、安定、有益な実機と
して採用することを可能としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１１】図１（ａ）は本実施の形態における水冷却
翼の全貌を斜視図で示し、（ｂ）は（ａ）の要部である
Ａ部を拡大して示すものである。
翼の全貌を斜視図で示し、（ｂ）は（ａ）の要部である
Ａ部を拡大して示すものである。
【００１２】なお、図１（ａ）に示されるものは、前記
した図２のものと全体的な構造は同一であり、同一の部
位には同一の符号を付して両者の関連性が明瞭になるよ
うにしている。
した図２のものと全体的な構造は同一であり、同一の部
位には同一の符号を付して両者の関連性が明瞭になるよ
うにしている。
【００１３】すなわち、本実施の形態では、タービン翼
２にその長手方向に延びて多数の冷却孔４を設け、か
つ、この多数の冷却孔４のそれぞれにはその内面に遮蔽
コーティング５を施工している。
２にその長手方向に延びて多数の冷却孔４を設け、か
つ、この多数の冷却孔４のそれぞれにはその内面に遮蔽
コーティング５を施工している。
【００１４】なお、前記遮蔽コーティング５は、ここで
は熱の遮蔽材としてジルコニアを選定し、同ジルコニア
を冷却孔４の内部壁面に溶射しているが、これはＰＶＤ
（物理蒸着）法で行うようにすることもできる。
は熱の遮蔽材としてジルコニアを選定し、同ジルコニア
を冷却孔４の内部壁面に溶射しているが、これはＰＶＤ
（物理蒸着）法で行うようにすることもできる。
【００１５】本実施の形態では、前記したように冷却孔
４の内面を熱遮蔽材でコーティングしているので、同冷
却孔４は低熱伝導となり、冷却水３による熱流束を減じ
ることができ、タービン翼２の翼材に適したメタル温度
まで温度を上昇させることが可能となり、また、メタル
内に発生する温度差を小さくしてこれによる熱応力を低
くすることができ、水冷却を実機として採用可能とした
ものである。
４の内面を熱遮蔽材でコーティングしているので、同冷
却孔４は低熱伝導となり、冷却水３による熱流束を減じ
ることができ、タービン翼２の翼材に適したメタル温度
まで温度を上昇させることが可能となり、また、メタル
内に発生する温度差を小さくしてこれによる熱応力を低
くすることができ、水冷却を実機として採用可能とした
ものである。
【００１６】また、前記遮蔽コーティング５の材質とコ
ーティングの厚さを選択することにより、遮蔽効果は変
化させることができるので、最適なメタル温度と温度差
のものを設計事項として得ることができ、設計の自由度
を拡張することができる。
ーティングの厚さを選択することにより、遮蔽効果は変
化させることができるので、最適なメタル温度と温度差
のものを設計事項として得ることができ、設計の自由度
を拡張することができる。
【００１７】なお、図に示した例では多数の冷却孔４の
コーティングを示したが、この様な形状の冷却孔に限定
されることなく、翼内面を長手方向に折れ曲がって形成
されたいわゆるサーペンタイン流路の内壁面にこのコー
ティングを施してもよく、また、冷却水をノズルから噴
流で衝突させて冷却を行ういわゆるインピンジメント冷
却の噴流衝突面に施工してもよいものである。
コーティングを示したが、この様な形状の冷却孔に限定
されることなく、翼内面を長手方向に折れ曲がって形成
されたいわゆるサーペンタイン流路の内壁面にこのコー
ティングを施してもよく、また、冷却水をノズルから噴
流で衝突させて冷却を行ういわゆるインピンジメント冷
却の噴流衝突面に施工してもよいものである。
【００１８】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上本発明によれば、冷媒を翼内部に導
入して冷却を行うタービン冷却翼において、冷媒として
水を用い、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面に遮蔽コー
ティングを施して水冷却タービン翼を構成しているの
で、このように冷媒が流れて冷却を行う冷媒流路の壁面
または冷媒が衝突して冷却を行う衝突部の壁面を低熱伝
導率の材料で遮蔽コーティングすることにより、この遮
蔽コーティングの内面を流れ、またはこの遮蔽コーティ
ングの内面に衝突する冷却水による熱流束を減少するこ
とができ、これによりタービン翼の翼材に適したメタル
温度まで温度を上昇させることが出来るとともに、メタ
ル内に発生する温度差を小幅に抑え熱応力を低くするこ
とができ、設計製作面の自由度を拡張し、実機として有
益なガスタービンの水冷却翼を得ることができたもので
ある。
入して冷却を行うタービン冷却翼において、冷媒として
水を用い、冷媒流路または冷媒衝突部の壁面に遮蔽コー
ティングを施して水冷却タービン翼を構成しているの
で、このように冷媒が流れて冷却を行う冷媒流路の壁面
または冷媒が衝突して冷却を行う衝突部の壁面を低熱伝
導率の材料で遮蔽コーティングすることにより、この遮
蔽コーティングの内面を流れ、またはこの遮蔽コーティ
ングの内面に衝突する冷却水による熱流束を減少するこ
とができ、これによりタービン翼の翼材に適したメタル
温度まで温度を上昇させることが出来るとともに、メタ
ル内に発生する温度差を小幅に抑え熱応力を低くするこ
とができ、設計製作面の自由度を拡張し、実機として有
益なガスタービンの水冷却翼を得ることができたもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービンの水
冷却翼を示し、（ａ）はその全貌の斜視図、（ｂ）は
（ａ）の要部であるＡ部の拡大図である。
冷却翼を示し、（ａ）はその全貌の斜視図、（ｂ）は
（ａ）の要部であるＡ部の拡大図である。
【図２】ガスタービンの水冷却翼の基本的形態を示す斜
視図。
視図。
１ 高温主流ガス ２ タービン翼 ３ 冷却水 ４ 冷却孔 ５ 遮蔽コーティング
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒を翼内部に導入して冷却を行うター
ビン冷却翼において、冷媒として水を用い、冷媒流路ま
たは冷媒衝突部の壁面に遮蔽コーティングを施したこと
を特徴とする水冷却タービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18226197A JPH1122406A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 水冷却タービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18226197A JPH1122406A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 水冷却タービン翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122406A true JPH1122406A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16115168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18226197A Pending JPH1122406A (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 水冷却タービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122406A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787651B1 (ko) * | 2005-09-05 | 2007-12-21 | 최용종 | 보험 약관이 수록된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체의 선별열람 방법 |
| JP2009281383A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | General Electric Co <Ge> | タービン内の加熱部品を冷却するためのシステム及び方法 |
| JP2011174463A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | General Electric Co <Ge> | シールド冷却媒体供給通路を備えたタービンブレード |
| CN108301877A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-07-20 | 南京赛达机械制造有限公司 | 一种耐高温汽轮机叶片 |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP18226197A patent/JPH1122406A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787651B1 (ko) * | 2005-09-05 | 2007-12-21 | 최용종 | 보험 약관이 수록된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체의 선별열람 방법 |
| JP2009281383A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | General Electric Co <Ge> | タービン内の加熱部品を冷却するためのシステム及び方法 |
| JP2011174463A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | General Electric Co <Ge> | シールド冷却媒体供給通路を備えたタービンブレード |
| CN108301877A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-07-20 | 南京赛达机械制造有限公司 | 一种耐高温汽轮机叶片 |
| CN108301877B (zh) * | 2017-09-30 | 2023-12-12 | 南京赛达机械制造有限公司 | 一种耐高温汽轮机叶片 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030415 |