JPWO2016152573A1 - 翼、及びこれを備えているガスタービン - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2015年3月26日に、日本国に出願された特願2015−064939号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
ロータ軸を中心として環状を成し且つ前記ロータ軸が延びる軸方向に延在する燃焼ガス流路が内部に形成されているガスタービンの翼において、燃焼ガスが流れる前記燃焼ガス流路中に配置され、前記ロータ軸に対する径方向に延びる翼体と、前記翼体の前記径方向の端に形成され、前記燃焼ガス流路の一部を画定する流路形成板と、を有し、前記流路形成板には、前記軸方向であって前記燃焼ガスが流れて行く軸方向下流側の端面である後端面と、前記ロータ軸に対する周方向であって前記翼体の腹側である周方向腹側の端面である腹側端面と、前記周方向腹側とは反対側である周方向背側の端面である背側端面と、冷却空気が流入する空洞と、前記空洞と連通し前記後端面で開口する複数の後通路と、が形成され、前記後端面中で前記背側端面との縁及び前記腹側端面との縁を含まない中領域と、前記後端面中で前記背側端面との縁を含み前記中領域と周方向で隣接する背側領域と、前記後端面中で前記腹側端面との縁を含み前記中領域と周方向で隣接する腹側領域とのそれぞれには、前記周方向に並ぶ複数の前記後通路の開口が形成され、前記背側領域と前記腹側領域とのうち、少なくとも一方の側領域における、複数の前記後通路の開口の間隔に対する複数の前記後通路の濡れ縁長さの割合である開口密度よりも、前記中領域における複数の前記後通路の前記開口密度の方が高い。
前記第一態様の前記ガスタービンの翼において、前記背側領域における前記開口密度よりも、前記中領域における前記開口密度の方が高い。
前記第一態様の前記ガスタービンの翼において、前記背側領域における前記開口密度及び前記腹側領域における前記開口密度よりも、前記中領域の前記開口密度の方が高い。
前記第一から第三態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記背側領域における前記開口密度よりも、前記腹側領域における前記開口密度の方が高い。
前記第一から第四態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記背側領域及び前記腹側領域には、それぞれ、前記周方向に並ぶ少なくとも3以上の前記後通路の開口が形成されている。
前記第一から第五態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板には、前記後端面に沿って前記周方向に延び、複数の前記後通路に連通する後ヘッダ通路と、前記背側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延び、前記空洞と前記後ヘッダ通路とを連通させる背側通路と、前記腹側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延び、前記空洞と前記後ヘッダ通路とを連通させる腹側通路と、が形成されている。
前記第六態様の前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板には、前記後端面、前記腹側端面及び前記背側端面に周縁でつながり、前記燃焼ガスと接するガスパス面と、前記後ヘッダ通路に連通し前記ガスパス面で開口する複数のガスパス面噴出通路と、が形成されている。
前記第一から第七態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板には、前記後端面、前記腹側端面及び前記背側端面に周縁でつながり、前記燃焼ガスと接するガスパス面と、前記空洞に連通し前記ガスパス面で開口する複数のガスパス面噴出通路と、が形成されている。
前記第七又は第八態様の前記ガスタービンの翼において、前記ガスパス面噴出通路は、前記ガスパス面に近づくに連れて次第に前記軸方向下流側に向かう。
前記第一から第九態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板に対して、前記周方向に並ぶ複数の前記翼体を有する。
前記第十態様の前記ガスタービンの翼において、前記中領域中で複数の前記翼体の相互間を含む翼間領域における前記開口密度よりも、前記中領域中で前記翼体に対する前記軸方向下流側であって前記翼間領域を除く翼下流領域における前記開口密度の方が高い。
前記第一から第十一態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板として、前記翼体の前記径方向における外側の端に形成されている外側シュラウドと、前記翼体の前記径方向における内側の端に形成されている内側シュラウドと、を有し、前記外側シュラウドが、前記ガスタービンの車室に固定されている。
前記第一から第十一態様のいずれかの前記ガスタービンの翼において、前記流路形成板は、前記翼体の前記径方向における内側の端に形成されているプラットフォームであり、前記プラットフォームが前記ロータ軸に固定されている。
前記第一から第十三態様のいずれかの前記翼と、燃料の燃焼により前記燃焼ガスが生成される燃焼器と、前記ロータ軸と、前記ロータ軸及び前記翼を覆う車室と、を備えている。
ガスタービンの実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第一実施形態について、図3〜図5を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第二実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第三実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第四実施形態について、図10を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第五実施形態について、図11及び図13を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第六実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第七実施形態について、図16及び図17を参照して説明する。
以下、本発明に係る翼の第八実施形態について、図18及び図19を参照して説明する。
以上の実施形態では、腹側通路及び背側通路を含む後通路の断面形状は、全て円形である。しかしながら、腹側通路及び背側通路を含む後通路の断面形状は、例えば、四角形等、他の形状であってもよい。また、複数の後通路の断面形状が互いに同一である必要もない。例えば、腹側通路及び背側通路の断面形状が四角形で、腹側通路及び背側通路を除く後通路の断面形状が円形であってもよい。
Claims (14)
- ロータ軸を中心として環状を成し且つ前記ロータ軸が延びる軸方向に延在する燃焼ガス流路が内部に形成されているガスタービンの翼において、
燃焼ガスが流れる前記燃焼ガス流路中に配置され、前記ロータ軸に対する径方向に延びる翼体と、
前記翼体の前記径方向の端に形成され、前記燃焼ガス流路の一部を画定する流路形成板と、
を有し、
前記流路形成板には、前記軸方向であって前記燃焼ガスが流れて行く軸方向下流側の端面である後端面と、前記ロータ軸に対する周方向であって前記翼体の腹側である周方向腹側の端面である腹側端面と、前記周方向腹側とは反対側である周方向背側の端面である背側端面と、冷却空気が流入する空洞と、前記空洞と連通し前記後端面で開口する複数の後通路と、が形成され、
前記後端面中で前記背側端面との縁及び前記腹側端面との縁を含まない中領域と、前記後端面中で前記背側端面との縁を含み前記中領域と周方向で隣接する背側領域と、前記後端面中で前記腹側端面との縁を含み前記中領域と周方向で隣接する腹側領域とのそれぞれには、前記周方向に並ぶ複数の前記後通路の開口が形成され、
前記背側領域と前記腹側領域とのうち、少なくとも一方の側領域における、複数の前記後通路の開口の間隔に対する複数の前記後通路の濡れ縁長さの割合である開口密度よりも、前記中領域における複数の前記後通路の前記開口密度の方が高い、
ガスタービンの翼。 - 請求項1に記載のガスタービンの翼において、
前記背側領域における前記開口密度よりも、前記中領域における前記開口密度の方が高い、
ガスタービンの翼。 - 請求項1に記載のガスタービンの翼において、
前記背側領域における前記開口密度及び前記腹側領域における前記開口密度よりも、前記中領域の前記開口密度の方が高い、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記背側領域における前記開口密度よりも、前記腹側領域における前記開口密度の方が高い、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記背側領域及び前記腹側領域には、それぞれ、前記周方向に並ぶ少なくとも3以上の前記後通路の開口が形成されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板には、
前記後端面に沿って前記周方向に延び、複数の前記後通路に連通する後ヘッダ通路と、前記背側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延び、前記空洞と前記後ヘッダ通路とを連通させる背側通路と、前記腹側端面に沿って前記軸方向成分を有する方向に延び、前記空洞と前記後ヘッダ通路とを連通させる腹側通路と、が形成されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項6に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板には、前記後端面、前記腹側端面及び前記背側端面に周縁でつながり、前記燃焼ガスと接するガスパス面と、前記後ヘッダ通路に連通し前記ガスパス面で開口する複数のガスパス面噴出通路と、が形成されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板には、前記後端面、前記腹側端面及び前記背側端面に周縁でつながり、前記燃焼ガスと接するガスパス面と、前記空洞に連通し前記ガスパス面で開口する複数のガスパス面噴出通路と、が形成されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項7又は8に記載のガスタービンの翼において、
前記ガスパス面噴出通路は、前記ガスパス面に近づくに連れて次第に前記軸方向下流側に向かう、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板に対して、前記周方向に並ぶ複数の前記翼体を有する、
ガスタービンの翼。 - 請求項10に記載のガスタービンの翼において、
前記中領域中で複数の前記翼体の相互間を含む翼間領域における前記開口密度よりも、前記中領域中で前記翼体に対する前記軸方向下流側であって前記翼間領域を除く翼下流領域における前記開口密度の方が高い、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板として、前記翼体の前記径方向における外側の端に形成されている外側シュラウドと、前記翼体の前記径方向における内側の端に形成されている内側シュラウドと、を有し、
前記外側シュラウドが、前記ガスタービンの車室に固定されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載のガスタービンの翼において、
前記流路形成板は、前記翼体の前記径方向における内側の端に形成されているプラットフォームであり、
前記プラットフォームが前記ロータ軸に固定されている、
ガスタービンの翼。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載のガスタービンの翼と、
燃料の燃焼により前記燃焼ガスが生成される燃焼器と、
前記ロータ軸と、
前記ロータ軸及び前記翼を覆う車室と、
を備えているガスタービン。
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