JPS61126302A - 燃焼タービン - Google Patents
燃焼タービンInfo
- Publication number
- JPS61126302A JPS61126302A JP60248171A JP24817185A JPS61126302A JP S61126302 A JPS61126302 A JP S61126302A JP 60248171 A JP60248171 A JP 60248171A JP 24817185 A JP24817185 A JP 24817185A JP S61126302 A JPS61126302 A JP S61126302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- front chamber
- leading edge
- hollow
- insert
- Prior art date
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- Granted
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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
-
- 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
- F01D5/14—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
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼タービンに関し、より詳しくは、前縁の
壁部を備えた翼形の中空タービン羽根に関するものであ
る。この翼形のタービン羽根は、羽根を空冷するための
構造を全体として備えたインサートを有している。
壁部を備えた翼形の中空タービン羽根に関するものであ
る。この翼形のタービン羽根は、羽根を空冷するための
構造を全体として備えたインサートを有している。
周知のように、固定子羽根即ち静翼の各段は、異なった
レベルの冷却を必要としている。羽根は、その構造上か
ら、低レベル又は緩徐なレベルの冷却を必要とし、この
冷却レベルは、羽根の内壁に向けられる衝突ジェットを
用いて実現される。高レベルの冷却を必要としない羽根
の場合にも、羽根のいろいろの場所に必要とされる冷却
の度合は異なることがあり、例えば羽根の前縁領域は、
典型的には、比較的熱負荷が高いのに、羽根の下流側の
、即ち後縁側の領域の熱負荷は相当に低くなっているこ
とがある。
レベルの冷却を必要としている。羽根は、その構造上か
ら、低レベル又は緩徐なレベルの冷却を必要とし、この
冷却レベルは、羽根の内壁に向けられる衝突ジェットを
用いて実現される。高レベルの冷却を必要としない羽根
の場合にも、羽根のいろいろの場所に必要とされる冷却
の度合は異なることがあり、例えば羽根の前縁領域は、
典型的には、比較的熱負荷が高いのに、羽根の下流側の
、即ち後縁側の領域の熱負荷は相当に低くなっているこ
とがある。
本発明の目的は、単一の内部空洞を備えた羽根が、単一
の一体形中空インサートを有し、該インサートが、外部
の熱負荷に壁部の衝突冷却を関連付けるように形成され
た室及びジェット用衝突ポートを有するようにした、羽
根・インサート構造を提供することにある。
の一体形中空インサートを有し、該インサートが、外部
の熱負荷に壁部の衝突冷却を関連付けるように形成され
た室及びジェット用衝突ポートを有するようにした、羽
根・インサート構造を提供することにある。
本発明は、前縁部、空気排出スロットを備えた後縁部、
及び該空気排出スロットに連通ずる単一の内部空洞を画
定する押込み側及び吸引側の側壁を備えた翼形の中空タ
ービン羽根と、該内部空洞中に配設され、該内部空洞の
実質的に全長に亘り翼弦方向に延長していて、実質的に
相補の翼形の断面形状を備えている、単一の一体形空冷
用中空インサートと、該中空インサートの内部を、前記
中空タービン羽根の前記前縁部中の前部室及びこれより
も順次後方ζこあって互いに連通している少なくとも２
つの別々の後部室に区画しており、前記前部室及び後部
室の一方の半径方向端部が冷却空気源と連通している、
前記中空インサート内において半径方向に延長する複数
の仕切り手段と、該中空インサートの全前部室及び後部
室の壁部に形成された複数の衝突ポートと、前記後部室
への流量を絞る絞り手段とを有し、前記前部室が前記後
部室に比べて高い圧力にあることにより、該前部室の前
記衝突ポートを通り該前縁部の内壁部に衝突する衝突ジ
ェットが該後部室の前記衝突ポートからの衝突ジェット
よりも著しく高速となるようにした燃焼タービンを提供
する。
及び該空気排出スロットに連通ずる単一の内部空洞を画
定する押込み側及び吸引側の側壁を備えた翼形の中空タ
ービン羽根と、該内部空洞中に配設され、該内部空洞の
実質的に全長に亘り翼弦方向に延長していて、実質的に
相補の翼形の断面形状を備えている、単一の一体形空冷
用中空インサートと、該中空インサートの内部を、前記
中空タービン羽根の前記前縁部中の前部室及びこれより
も順次後方ζこあって互いに連通している少なくとも２
つの別々の後部室に区画しており、前記前部室及び後部
室の一方の半径方向端部が冷却空気源と連通している、
前記中空インサート内において半径方向に延長する複数
の仕切り手段と、該中空インサートの全前部室及び後部
室の壁部に形成された複数の衝突ポートと、前記後部室
への流量を絞る絞り手段とを有し、前記前部室が前記後
部室に比べて高い圧力にあることにより、該前部室の前
記衝突ポートを通り該前縁部の内壁部に衝突する衝突ジ
ェットが該後部室の前記衝突ポートからの衝突ジェット
よりも著しく高速となるようにした燃焼タービンを提供
する。
次に本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して詳
述する。
述する。
第１図に、前縁部、凹面の側壁１４及び凸面の側壁１６
によって画定された中空の単一内部空洞を有する中空タ
ービン羽根１２が図示され。
によって画定された中空の単一内部空洞を有する中空タ
ービン羽根１２が図示され。
これらの対向する側壁の下流部分は、（空気排出）スロ
ワ１−２０を備えた後縁部１８を画定している。羽根を
通る高温ガスの全体的な方向は。
ワ１−２０を備えた後縁部１８を画定している。羽根を
通る高温ガスの全体的な方向は。
第１図に破線の矢印で示したようになる。
単一の一体形空冷中空インサート２２は、羽根の翼形の
形状と相補の翼形断面形状を有し、羽根の内部空洞のほ
ぼ全体に亘って、翼弦方向に延長している。インサート
２２の全体的な形状は、翼形ではないが、第１図かられ
かるように、前縁部２４のところで多少膨らんだ形状に
なっており、後縁部２６も同様に多少膨らんだ形状にな
っている。中間部２８の壁部は、前方及び後方の膨らん
だ部分の間の中間域を通じて。
形状と相補の翼形断面形状を有し、羽根の内部空洞のほ
ぼ全体に亘って、翼弦方向に延長している。インサート
２２の全体的な形状は、翼形ではないが、第１図かられ
かるように、前縁部２４のところで多少膨らんだ形状に
なっており、後縁部２６も同様に多少膨らんだ形状にな
っている。中間部２８の壁部は、前方及び後方の膨らん
だ部分の間の中間域を通じて。
基本的に１羽根の壁部から一様に隔だてられている。
インサート２２の内部は、構造的な締結機能もする半径
方向の仕切り部材（仕切り手段）３８゜４０．４２によ
って、前部室３０と、それから順に後部側の後部室３８
，４０．４２とに区画されている。
方向の仕切り部材（仕切り手段）３８゜４０．４２によ
って、前部室３０と、それから順に後部側の後部室３８
，４０．４２とに区画されている。
全部の室３１１）、３２，３４．３５の半径方向内端は
閉鎖され、半径方向外端は、冷却空気源と連通している
。第２図から最もよくわかるように。
閉鎖され、半径方向外端は、冷却空気源と連通している
。第２図から最もよくわかるように。
半径方向外端４４は、完全に開放しているため、冷却空
気は、第２図に矢印４６によって示すように、前部室３
０に直接流入する。後部室３２゜３４．５６も冷却空気
源と連通しているが、これらの室への流れは、インサー
ト２２の半径方向延長部分（絞り手段）４８によって絞
られる。
気は、第２図に矢印４６によって示すように、前部室３
０に直接流入する。後部室３２゜３４．５６も冷却空気
源と連通しているが、これらの室への流れは、インサー
ト２２の半径方向延長部分（絞り手段）４８によって絞
られる。
延長部分４８は、板体５２によって覆われた向かい合う
壁部５０から成り、この板体は、前部室３０が空気を受
は入れているような方法で冷却空気が後部５２，５４．
３６に直接流入することを阻止する。後部室５２，５４
．３６には、絞り作用のため、前部室６０に比べて低い
圧力が発生する。
壁部５０から成り、この板体は、前部室３０が空気を受
は入れているような方法で冷却空気が後部５２，５４．
３６に直接流入することを阻止する。後部室５２，５４
．３６には、絞り作用のため、前部室６０に比べて低い
圧力が発生する。
第１，２図を参照すると、全部の室３０ 、３２゜３４
．３６の側壁には、衝突ポートが形成されている。前部
室の側壁に設けられた衝突ポートは、第１図に最もよく
示すように、符号５６により示されている。後部室３２
，３４．３６のためにインサート２２の凸面状の側壁に
形成された衝突ポートは、符号５８により、凹面状の側
部壁に形成された衝突ポートは、符号６０により、それ
ぞれ図示されている。全ての衝突ポートは、はぼ半径方
向に延長する複数の列に配列されている。前部室６０の
衝突ポート５６の列間隔は。
．３６の側壁には、衝突ポートが形成されている。前部
室の側壁に設けられた衝突ポートは、第１図に最もよく
示すように、符号５６により示されている。後部室３２
，３４．３６のためにインサート２２の凸面状の側壁に
形成された衝突ポートは、符号５８により、凹面状の側
部壁に形成された衝突ポートは、符号６０により、それ
ぞれ図示されている。全ての衝突ポートは、はぼ半径方
向に延長する複数の列に配列されている。前部室６０の
衝突ポート５６の列間隔は。
凸面側にある後部室の衝突ポート列及び凹面側の大部分
の衝突ポート列の列間隔よりも大きい（例外は、最初の
低圧の後部室３２の凹面側の衝突ポート列の列間隔であ
る）。３つの後部室６２．５４．５６は、仕切り部材４
０．４２に一連のポート６２が形成しであることによっ
て、互いに対し開放されている。後部室３２，５４．３
６は。
の衝突ポート列の列間隔よりも大きい（例外は、最初の
低圧の後部室３２の凹面側の衝突ポート列の列間隔であ
る）。３つの後部室６２．５４．５６は、仕切り部材４
０．４２に一連のポート６２が形成しであることによっ
て、互いに対し開放されている。後部室３２，５４．３
６は。
仕切り部材４０．４２が後部室５２ 、３４ 、５６の
半径方向外端の空所６４の手前で終端していることによ
って、後部室５２，３４．３６の半径方向外端において
も相互に連通している。
半径方向外端の空所６４の手前で終端していることによ
って、後部室５２，３４．３６の半径方向外端において
も相互に連通している。
インサート２２は、その壁部を羽根の壁部に対する適切
な間隔に保持するために、インサート前縁部と後縁部と
に打出し状に突部６６．６８を備えている。
な間隔に保持するために、インサート前縁部と後縁部と
に打出し状に突部６６．６８を備えている。
前述した構成によれば、前部室３０は、後部室３２，５
４．３６よりも高い圧力に保たれるため、前部室３０か
らの冷却ジェット流は、後部室３２．３４．３６の衝突
ポートから排出されるジェット流よりも高速で放出され
る。そのため、熱負荷の高い羽根の前縁部及び前部突面
領域のところには、より高速のジェット流が放出され、
より低圧の後部室３２，５４．３６からは、翼形の羽根
の比較的低熱負荷の領域を冷却するために、比較的低速
のジェット流が放出される。翼弦の中間領域では衝突ポ
ート列の間隔が比較的狭くなっているため、相互の間隔
の広い高速ジェット流について得られる冷却よりも均等
な冷却が行なわれる。
４．３６よりも高い圧力に保たれるため、前部室３０か
らの冷却ジェット流は、後部室３２．３４．３６の衝突
ポートから排出されるジェット流よりも高速で放出され
る。そのため、熱負荷の高い羽根の前縁部及び前部突面
領域のところには、より高速のジェット流が放出され、
より低圧の後部室３２，５４．３６からは、翼形の羽根
の比較的低熱負荷の領域を冷却するために、比較的低速
のジェット流が放出される。翼弦の中間領域では衝突ポ
ート列の間隔が比較的狭くなっているため、相互の間隔
の広い高速ジェット流について得られる冷却よりも均等
な冷却が行なわれる。
各室について保持すべき典型的な圧力は、前部室３０に
ツイテは、１６５ ｋｆ／／ａ＠２（１６０ｐｓｉｇ。
ツイテは、１６５ ｋｆ／／ａ＠２（１６０ｐｓｉｇ。
１１０２に＋０３ＦＡ） 、後部室’５２，５４．５６
にっいては１ｓＢｌｃｇ／ａｔｅ２（ｔ ５５ｐｓｉｇ
、 １ｏ６ＢＫ＋ｏ３ＰＡ）、インサート２２と羽根の
向かい合う壁部との間の圧力は、１５５に９／驚２（１
５０ｐｓｉｇ。
にっいては１ｓＢｌｃｇ／ａｔｅ２（ｔ ５５ｐｓｉｇ
、 １ｏ６ＢＫ＋ｏ３ＰＡ）、インサート２２と羽根の
向かい合う壁部との間の圧力は、１５５に９／驚２（１
５０ｐｓｉｇ。
１０３３ｘ＋ｏ５ｐＡ） ：ＣＩある。
第１図は１羽根及びインサートを示す、第２図のＩ−Ｉ
線に沿った翼弦方向の断面図、第２図は、羽根及びイン
サートを第１図の■−■線に沿って部分的に断面で示し
た側面図である。
線に沿った翼弦方向の断面図、第２図は、羽根及びイン
サートを第１図の■−■線に沿って部分的に断面で示し
た側面図である。
Claims (1)
- 前縁部、空気排出スロットを備えた後縁部、及び該空気
排出スロットに連通する単一の内部空洞を画定する押込
み側及び吸引側の側壁を備えた翼形の中空タービン羽根
と、該内部空洞中に配設され、該内部空洞の実質的に全
長に亘り翼弦方向に延長していて、実質的に相補の翼形
の断面形状を備えている、単一の一体形空冷用中空イン
サートと、該中空インサートの内部を、前記中空タービ
ン羽根の前記前縁部中の前部室及びこれよりも順次後方
にあつて互いに連通している少なくとも２つの別々の後
部室に区画しており、前記前部室及び後部室の一方の半
径方向端部が冷却空気源と連通している、前記中空イン
サート内において半径方向に延長する複数の仕切り手段
と、該中空インサートの全前部室、及び後部室の壁部に
形成された複数の衝突ポートと、前記後部室への流量を
絞る絞り手段とを有し、前記前部室が前記後部室に比べ
て高い圧力にあることにより、該前部室の前記衝突ポー
トを通り該前縁部の内壁部に衝突する衝突ジェットが該
後部室の前記衝突ポートからの衝突ジェットよりも著し
く高速となるようにした燃焼タービン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67184684A | 1984-11-15 | 1984-11-15 | |
| US671846 | 1984-11-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126302A true JPS61126302A (ja) | 1986-06-13 |
| JPH0379522B2 JPH0379522B2 (ja) | 1991-12-19 |
Family
ID=24696102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60248171A Granted JPS61126302A (ja) | 1984-11-15 | 1985-11-07 | 燃焼タービン |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0182588B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61126302A (ja) |
| KR (1) | KR860004224A (ja) |
| CN (1) | CN1004291B (ja) |
| CA (1) | CA1221915A (ja) |
| DE (1) | DE3565298D1 (ja) |
| IN (1) | IN163070B (ja) |
| IT (1) | IT1186049B (ja) |
| MX (1) | MX161444A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1985
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