JPS5925086B2 - ガスタ−ビン翼 - Google Patents

ガスタ−ビン翼

Info

Publication number
JPS5925086B2
JPS5925086B2 JP14228681A JP14228681A JPS5925086B2 JP S5925086 B2 JPS5925086 B2 JP S5925086B2 JP 14228681 A JP14228681 A JP 14228681A JP 14228681 A JP14228681 A JP 14228681A JP S5925086 B2 JPS5925086 B2 JP S5925086B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wing body
gas turbine
head
heat
main wing
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.)
Expired
Application number
JP14228681A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5847103A (ja
Inventor
友博 本間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP14228681A priority Critical patent/JPS5925086B2/ja
Publication of JPS5847103A publication Critical patent/JPS5847103A/ja
Publication of JPS5925086B2 publication Critical patent/JPS5925086B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • F01D5/188Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189Convection 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、火力発電プラントにおけるガスター
ビンに組込まれるガスタービン翼に係り、特に、このガ
スタービン翼における静翼及び動翼として使用される冷
却翼の構造に関する。
一般に、ガスタービン発電プラントにおけるガスタービ
ンは、第1図及び第2図に示されるように、彎曲面を形
成した内部ケーシングaの内がわに冷却翼を構成する第
1段静翼Iat第2段静翼Ib、第3段静翼■c・・・
第N段静翼Inの順に一定の間隙を存して設け、他方、
上記内部ケーシングa内に設けられた軸受(図示されず
)に圧縮用羽根車と一体のロータbを回転自在に軸装し
、このロータbに冷却翼を構成する第1段動翼I[a、
第2段動翼■b1第3段動翼TIc・・・第N段動翼T
l1nを上記間隙に位置するようにして設け、上記第1
段静翼■aの位置する上記内部ケーシングaの開口部に
燃焼機(図示されず)からの燃焼ガスを−F記ロータb
へ導入する遮熱ケーシングCを設けたものである。
従って、上記燃焼機からの高圧・高監度の燃焼ガス(以
下、高温ガスという)は、上記遮熱ケーシングCから第
1段静翼Ia、第1段動翼IIaの順に流出することに
より、上記各動翼II a t I[b・・・■nと一
体のロータbを回転し、とのロータbと一体の空気圧縮
用羽根及び発電機を駆動し得るようになっている。
一方、従来、この種のガスタービン翼は、精密鋳造具を
採用しており、特に、第2図に示される第1段静翼■a
及び第1段動翼■aは、超耐熱合金にて構成し、しかも
断面を魚形をなす中空冷却翼を形成している。
即ち、中空冷却翼によるガスタービン翼は、高温ガスの
雰囲気中に長期間に亘って曝されている関係上、超耐熱
性及び耐蝕性を有する金属材で構成されると共に、冷却
流体を圧送する中空をなす主翼体dの外周面d1 に冷
却流体膜を形成する多数の冷却噴流孔eyfを穿設し、
上記主翼体d内にこれと略同形をなし、しかも、多数の
通気孔gを有するインサート筒体りを空隙iを存して構
成されている。
従って、上記第1段静翼Iaの雰囲気中は、約1000
℃以上の高温ガスによって長期間に亘って曝されている
けれども、上記インサート筒体Hの側方から強制的に供
給される冷却流体が各通気孔g及び空隙iを通して上記
各冷却噴流孔e、fから上記高温ガス流体に対して冷却
流体膜を形成するようにし、これにより、上記主翼体d
を遮熱し得るようになっている。
しかしながら、上述したガスタービン翼は、上記各冷却
噴流孔e、fから高温カスに対して冷却流体膜を理論上
、形成するようになっているけれども、実際には、上記
主翼体dにおける冷却温度分布は、上記各冷却噴流孔e
、fの近傍のみ有効であり、この各冷却噴流孔e、fか
ら離れた下流側の冷却温度分布は、高温ガスによって急
激に低下し、これに起因して、超耐熱合金材によるガス
タービン翼としての主翼体dは、熱応力によって変形し
たり、溶解するおそれもあり、ガスタービン翼の交換を
余儀なくされ、ガスタービンの運転効率を低下するおそ
れがある。
本発明は、上述した難点を解消するために、複数の噴流
孔を備えた中空主翼体の頭部嵌合部に耐熱セラミック材
による頭部翼体を着脱自在に設け、上記中空主翼体の表
面に耐熱セラミック層を附設し、これにより、耐熱性及
び耐腐蝕性の向上を図り、併亡て、ガスタービンの運転
効率を上げるようにしたことを目的とするガスタービン
翼を提供するにある。
以下、本発明を、ガスタービンにおける静翼による冷却
翼に適用した図示の一実施例について説明する。
第3図及び第4図において、符号1はガスタービンにお
ける内部ケーシングに着脱自在に設けられる耐熱合金に
よる中空主翼体であって、この中空主翼体1の上・下部
には嵌合部2,3が形成されており、この画成合部2,
3は上記内部ケーシングに嵌合して取付けられるように
なっている。
又、上記中空主翼体1の嵌合部2には冷却流体の流入口
4が形成されており、この流入口4には上記内部ケーシ
ング内を通って圧送される冷却流体が上記中空主翼体1
内に供給されるようになっている。
さらに、上記中空主翼体1の表面1a及び尾部1bには
複数の噴流孔5及び6が穿設されており、この各噴流孔
5は上記中空主翼体1の表面1aに冷却流体膜(薄膜層
流)を形成されるようになっている。
一方、上記中空主翼体10頭部1cには頭部嵌合部1が
形成されており、この頭部嵌合部7には複数(図では6
個)に分割された耐熱セラミック材による頭部翼体8が
着脱自在に間隙9を存して設けられている。
なお、この頭部翼体8は、例えば、炭化珪素、窒化珪素
などによる耐熱セラミック材で魚頭形に構成されること
が望ましい。
又、上記頭部翼体8の一端部8aに位置する上記嵌合部
2には盲蓋体10が上記頭部翼体8を高温ガスによる熱
応力によって抜出さないようにして設けられており、上
記分割された上記各頭部翼体8との間には冷却流体の流
出口11が形成されている。
さらに、上記頭部嵌合部7には3個の通気孔12a、1
2b、12cが穿設されており、この通気孔12aの流
体は上記間隙9を通して上記流出口11及び噴流孔5へ
流出して冷却流体膜を形成するようになっている。
又、上記他の通気孔12b、12cの流体は上記各噴流
孔5へ流出するようになっている。
他方、上記中空主翼体1の空胴内にはこの中空主翼体1
の略同形をなすインサート筒体13が空隙14を存して
嵌装されており、このインサート筒体13の周面には多
数の通気孔15が上記空隙14を介して上記各噴流孔5
へ連通するようになっている。
又、上記各噴流孔5の穿設されていない上記中空主翼体
1の表面1aには帯状の浅い凹窩部16が形成されてお
り、各凹窩部16には耐熱セラミック層17が附設され
ている。
なお、上記各噴流孔5の傾斜角度αは15°〜60°程
度に設けることが望ましい。
従って、ガスタービンの運転時、静翼による冷却翼の雰
囲気中は、約1000℃以上の高温ガスによって長期間
に亘って曝されており、しかも、上記高温ガスは、第3
図及び第4図の鎖線の示矢方向から耐熱セラミック材に
よる上記魚頭翼体8及び中空主翼体1の曲面に沿って流
れを正整しながら尾端部へ流れる。
一方、上記中空主翼体1の一部に穿設された流入口4か
らの冷却流体は上記インサート筒体13の各通気孔15
がら空隙14を介して各噴流孔5,6へ噴出される。
しかして、この各噴流孔5,6からの冷却流体は上記頭
部翼体8及び中空主翼体1を内がわから冷却すると共に
、上記高温ガス流体に対して冷却流体膜を生成して上記
中空主翼体1を遮熱し得るようになっている。
一方、上記頭部翼体8及び中空主翼体1の外表面は耐熱
セラミック材や耐熱セラミック層で構成されているから
、高温ガスによる熱エネルギーに充分に耐え得るように
なっている。
次に、第5図及び第6図に示される実施例は、本発明の
他の実施例であって、これは上記中空主翼体1の尾部1
bに複数に分割された尾部嵌合部18を設け、この尾部
嵌合部18に耐熱セラミッり材による尾部翼体19を着
脱自在に設け、さらに、この尾部翼体19の一端部19
aに位置する前記嵌合部2に盲蓋体20を高温ガスによ
る熱応力によって抜出さないようにして設けたものであ
り、上述した具体例と同一内容をなすものである。
なお、上記尾部翼体19の位置する上記噴流孔5の傾斜
角βは20°〜90°程度に設けることが望ましい。
又一方、第7図及び第8図に示される実施例は、本発明
の他の実施例であって、これは、上記頭部翼体8内に冷
却多孔筒体21を空隙22を存して設け、この空隙22
を上記噴流孔5に連通ずるようにすると共に、上記頭部
翼体8の一端’A8aに位置する上記嵌合部2に給気孔
10aを有する蓋体10を外方へ抜は出さないようにし
て設けたものであり、上述した実施例と同じ内容をなす
ものである。
以上述べたように本発明によれば、複数の噴流孔5,6
を備えた中空主翼体1の頭部嵌合部7または尾部嵌合部
18に耐熱セラミック材による頭部翼体8または尾部翼
体19を着脱自在に設け、頭部翼体8または尾部翼体1
9のそれぞれの端部に浮上り防止のための盲蓋体10を
固設し、さらに上記中空主翼体10表面に噴流孔5を介
して耐熱セラミック層17を附設しであるので、各噴流
孔5,6から冷却流体の流れが充分に冷却流体膜を生成
しなくても、耐熱性及び耐腐蝕性の向上を図ることがで
きるばかりでなく、頭部翼体8または尾部翼体19の離
脱も防止することができる。
因に、上述した実施例はガスタービンの静翼に適用した
具体例について説明したけれども、本発明の要旨を変更
しない範囲内で、例えば、ガスタービンの動翼に適用し
得るように設計変更することは自由である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガスタービン翼を組込んだガスタービン
の要部のみを示す断面図、第2図は第1図中の鎖線A−
Aに沿う拡大断面図、第3図は本発明によるガスタービ
ン翼を示す平面図、第4図は第3図中の鎖線B−Hに沿
う拡大断面図、第5図乃至第8図は本発明の他の実施例
を示す図である。 1・・・中空主翼体、2,3・・・嵌合部、4・・・流
入口、5.6・・・噴流孔、7・・・頭部嵌合部、8・
・・頭部翼体、10−・・盲蓋体、11−・・流出口、
12atf2bt12c・・・通気孔、13・・・イン
サート部材、14・・・空隙、15・・・通気孔、17
・・・セラミック層、19・・・尾部翼体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の噴流孔を備えた中空主翼体の頭部嵌合部また
    は尾部嵌合部に着脱自在に設けられた耐熱セラミック材
    による頭部翼体または尾部翼体と、頭部嵌合部または尾
    部嵌合部の端部に前記翼体の浮上り防止のために設けた
    盲蓋体と、上記中空主翼体の表面に噴流孔を介して附設
    された耐熱セラミック層とを具備することを特徴とする
    ガスタービン翼。
JP14228681A 1981-09-11 1981-09-11 ガスタ−ビン翼 Expired JPS5925086B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14228681A JPS5925086B2 (ja) 1981-09-11 1981-09-11 ガスタ−ビン翼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14228681A JPS5925086B2 (ja) 1981-09-11 1981-09-11 ガスタ−ビン翼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5847103A JPS5847103A (ja) 1983-03-18
JPS5925086B2 true JPS5925086B2 (ja) 1984-06-14

Family

ID=15311834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14228681A Expired JPS5925086B2 (ja) 1981-09-11 1981-09-11 ガスタ−ビン翼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5925086B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155640U (ja) * 1983-03-31 1984-10-19 カシオ計算機株式会社 小型電子機器の配線基板装置
JPS59152176U (ja) * 1983-03-31 1984-10-12 三菱自動車工業株式会社 燃料噴射ノズル
JPS59174021U (ja) * 1983-05-11 1984-11-20 株式会社 バンビ 時計バンドと円錘ねじ取付け金具間の接続部構造
JPS59174475U (ja) * 1983-05-11 1984-11-21 株式会社大林組 配管受け金具
JPS645932U (ja) * 1987-06-23 1989-01-13
US4859147A (en) * 1988-01-25 1989-08-22 United Technologies Corporation Cooled gas turbine blade
US5690473A (en) * 1992-08-25 1997-11-25 General Electric Company Turbine blade having transpiration strip cooling and method of manufacture
US5352091A (en) * 1994-01-05 1994-10-04 United Technologies Corporation Gas turbine airfoil
DE19617556A1 (de) * 1996-05-02 1997-11-06 Asea Brown Boveri Thermisch belastete Schaufel für eine Strömungsmaschine
US7887300B2 (en) * 2007-02-27 2011-02-15 Siemens Energy, Inc. CMC airfoil with thin trailing edge
US8241001B2 (en) 2008-09-04 2012-08-14 Siemens Energy, Inc. Stationary turbine component with laminated skin
US20110116912A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Mccall Thomas Zoned discontinuous coating for high pressure turbine component
US11230935B2 (en) * 2015-09-18 2022-01-25 General Electric Company Stator component cooling

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5847103A (ja) 1983-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9797261B2 (en) Internal cooling of engine components
US3849025A (en) Serpentine cooling channel construction for open-circuit liquid cooled turbine buckets
US4497610A (en) Shroud assembly for a gas turbine engine
JP3226543B2 (ja) 一体に鋳造された冷却用流体ノズルを備えたタービンベーンアッセンブリ
US5197852A (en) Nozzle band overhang cooling
US6715988B2 (en) Turbine airfoil for gas turbine engine
JP2008106743A (ja) ガスタービンエンジンの構成要素
JPS5925086B2 (ja) ガスタ−ビン翼
US20190316472A1 (en) Double wall airfoil cooling configuration for gas turbine engine
JP2007077986A (ja) 翼端棚を有するタービンエーロフォイル湾曲スクイーラ翼端
JPH10252407A (ja) スロット冷却翼端を有するタービン動翼
JPS6310282B2 (ja)
JP5271688B2 (ja) ガスタービン用部材
US10662780B2 (en) Double wall turbine gas turbine engine vane platform cooling configuration with baffle impingement
JPH0552102A (ja) ガスタービン
JP6873670B2 (ja) タービンシュラウドを冷却するためのシステム及びガスタービンエンジン
JP2004028097A (ja) タービンブレード壁の冷却装置及び製造方法
JPH0421042B2 (ja)
JPH1122404A (ja) ガスタービン及びその動翼
JP3302370B2 (ja) 薄膜冷却スロットを備えたタービンブレードの外部エアシール
EP3301261B1 (en) Blade
US20240133298A1 (en) Turbine blade, method of manufacturing a turbine blade and method of refurbishing a turbine blade
JP6224161B2 (ja) ガスタービンのためのロータブレード
JPH04124405A (ja) ガスタービン動翼の先端冷却構造
WO2019245546A1 (en) Cooled turbine blade assembly, corresponding methods for cooling and manufacturing