JP2010059967A - タービン翼形部をクロッキングする方法 - Google Patents

タービン翼形部をクロッキングする方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010059967A
JP2010059967A JP2009196261A JP2009196261A JP2010059967A JP 2010059967 A JP2010059967 A JP 2010059967A JP 2009196261 A JP2009196261 A JP 2009196261A JP 2009196261 A JP2009196261 A JP 2009196261A JP 2010059967 A JP2010059967 A JP 2010059967A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
airfoil
row
airfoil row
airfoils
pitch
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.)
Granted
Application number
JP2009196261A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5552281B2 (ja
Inventor
Wei Ning
ウェイ・ニン
Michael E Friedman
マイケル・イー・フリードマン
John F Ryman
ジョン・エフ・ライマン
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2010059967A publication Critical patent/JP2010059967A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5552281B2 publication Critical patent/JP5552281B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F01D5/141Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/31Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • F05D2250/312Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being parallel to each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

【課題】効率の良いタービン翼列の提供。
【解決手段】タービンエンジンを運転する方法であって、当該タービンエンジンが、コンプレッサ及びタービンの一方において翼形部130の軸方向に連続してスタックされた第1の翼形部列134、第2の翼形部列136及び第3の翼形部列138を備え、第1及び第3の翼形部列134、138のが、ロータブレードの列及びステータブレードの列の一方を有し、第2の翼形部列136がロータブレードの列及びステータブレードの列の他方を有し、本方法は、第1の翼形部列134の翼形部130の一部及び第3の翼形部列138の翼形部130の一部が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列134の翼形部130及び第3の翼形部列138の翼形部130を構成する段階を含む。
【選択図】図4

Description

本出願はタービンエンジンに関する。より詳細には、限定ではないが、本出願は、ある運転上の利点が達成されるように隣接又は近接した列を成す翼形部に対して翼形部を一列に並べて位置決めすることに関する。
ガスタービンエンジンは通常、圧縮機、燃焼器、及びタービンを含む。圧縮機及びタービンは一般に、段毎に軸方向にスタックされた翼形部又はブレードの列を含む。各段は一般に、固定されて円周方向に間隔を置いて配置されたステータブレードの列と、中心軸又はシャフトの周りを回転する円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレードの列とを含む。一般に、運転中、圧縮機ロータ内のロータブレードは、シャフトの周りを回転して空気流を加圧する。加圧空気の供給物を使用して、燃料の供給物を燃焼させる。結果として燃焼器から生じる高温ガスの流れは、タービンを通して膨張され、タービンロータブレードをシャフトの周りに回転させるようにする。このようにして、燃料に含まれるエネルギーは、回転するブレードの機械エネルギーに変換され、これを用いて圧縮機の回転ブレード及び発電機のコイルを回転させて発電することができる。運転中、ステータブレード及びロータブレードは、極端な温度、作動流体の速度、及びロータブレードの回転速度に起因して、圧縮機及びタービンの両方全体にわたって高応力を受ける部品である。
タービンエンジンの圧縮機及びタービンセクション両方において、近接又は隣接する段のステータ又はロータブレードの列は、円周方向に間隔を置いて配置されたブレードがほぼ同じ数で構成されることが多い。タービンエンジンの空力効率を改善する目的で、近接又は隣接する列を成すブレードの円周方向位置に対してブレードの相対的な円周方向位置を一列に並べて位置決め又は「クロック」するような取り組みがなされてきた。しかしながら、エンジンの空力効率の改善は最小限又はごく僅かに過ぎない上に、こうした従来のクロッキング方法は一般に、運転中の翼形部に作用する機械的応力を増大するように働くことが分かった。当然、運転応力が増大することにより、ブレード故障を引き起こす場合があり、結果としてガスタービンエンジンに多大な損傷をもたらす可能性がある。少なくとも運転応力が増大することで、翼形部の部品寿命が短くなり、エンジンの運転コストが増大する。エネルギー需要は増加の一途であるので、より効率的なタービンエンジンを設計する目標は継続的で重要なものとなる。しかしながら、タービンエンジンをより効率的なものにする方法の多くは、圧縮機の翼形部及びエンジンのタービンセクションに付加的な応力を加える。すなわち、タービン効率は一般に、大きさ、燃焼温度、及び/又は回転速度を大きくすることを含む、幾つかの手段を通じて向上させることができ、その全ては、運転中の翼形部にかかる歪みが大きくなる。従って、タービン翼形部に対する応力を低減する新規の方法及びシステムが必要とされている。翼形部に作用する運転応力を低減する、タービン翼形部をクロッキングする新規の方法及びシステムは、より効率的なタービンエンジンを設計することに向けた重要なステップとなるであろう。
米国特許第5,486,091号公報 米国特許第5,681,142号公報 米国特許第6,174,129 B1号公報 米国特許第6,402,458 B1号公報 米国特許第6,554,562 B2号公報 米国特許第6,913,441 B2号公報
従って、本出願は、コンプレッサ及びタービンの一方において翼形部の少なくとも軸方向に連続してスタックされた3つの列、すなわち第1の翼形部列、第2の翼形部列及び第3の翼形部列を含むタービンエンジンを運転する方法を記載する。第1の翼形部列及び第3の翼形部列の両方が、ロータブレードの列及びステータブレードの列の一方を備え、第2の翼形部列がロータブレードの列及びステータブレードの列の他方を備える。本方法は、第1の翼形部列の翼形部の少なくとも一部及び第3の翼形部列の翼形部の少なくとも一部が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階を含む。
本方法は更に、第1の翼形部列の翼形部の実質的に全て及び第3の翼形部列の翼形部の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階を含むことができる。
当該タービンエンジンは、運転中に第1の翼形部列と第3の翼形部列との間の相対運動が実質的にないように構成することができる。当該タービンエンジンは、第1の翼形部列及び第3の翼形部列が運転中に第2の翼形部列に対して実質的に同じ相対運動を有するように構成することができる。当該タービンエンジンは、第1の翼形部列及び第3の翼形部列が実質的に同じ数の翼形部を有するように構成することができる。
ピッチは、翼形部列内の翼形部上のあるポイントと、同じ翼形部列内の隣接する翼形部の何れかの上の同じポイントとの間の円周方向距離を有することができ、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係によって、第3の翼形部列における翼形部の円周方向位置が、第1の翼形部列における対応する翼形部の円周方向位置よりもピッチの寸法の25%から75%のオフセット量だけ遅延又は先行するようにされる。
本方法は更に、第1の翼形部列の少なくとも90%の翼形部及び第3の翼形部列の少なくとも90%の翼形部が35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階を含むことができる。
本方法は更に、第1の翼形部列の少なくとも90%の翼形部及び第3の翼形部列の少なくとも90%の翼形部が45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階を含むことができる。
本出願は更に、コンプレッサ及びタービンの一方において翼形部の少なくとも5つの連続して軸方向にスタックされた列、すなわち第1の翼形部列、第2の翼形部列、第3の翼形部列、第4の翼形部列及び第5の翼形部列を含むタービンエンジンを運転する方法を記載する。第1の翼形部列、第3の翼形部列及び第5の翼形部列が各々、ロータブレードの列及びステータブレードの列の一方を備え、第2の翼形部列及び第4の翼形部列がロータブレードの列及びステータブレードの列の他方を備える。本方法は、第1の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階と、第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第5の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第3の翼形部列の翼形部及び第5の翼形部列の翼形部を構成する段階と、を含むことができる。
本方法は更に、第1の翼形部列の翼形部の実質的に全て及び第3の翼形部列の翼形部の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階と、第3の翼形部列の翼形部の実質的に全て及び第5の翼形部列の翼形部の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第3の翼形部列の翼形部及び第5の翼形部列の翼形部を構成する段階と、を含むことができる。
本方法は更に、第1の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階と、第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第5の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第3の翼形部列の翼形部及び第5の翼形部列の翼形部を構成する段階と、を含むことができる。
本方法は更に、第1の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第1の翼形部列の翼形部及び第3の翼形部列の翼形部を構成する段階と、第3の翼形部列の翼形部の少なくとも90%及び第5の翼形部列の翼形部の少なくとも90%が、45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、第3の翼形部列の翼形部及び第5の翼形部列の翼形部を構成する段階と、を含むことができる。
本出願のこれら及び他の特徴は、図面及び添付の請求項と共に好ましい実施形態の以下の詳細な説明を参照すると明らかになるであろう。
本出願の実施形態を用いることができる例示的なタービンの概略図。 本出願の実施形態を用いることができるガスタービンエンジンの圧縮機の断面図。 本出願の実施形態を用いることができるガスタービンエンジンのタービンの断面図。 例示的なクロッキング関係を示す翼形部の隣接する列の概略図。 例示的なクロッキング関係を示す翼形部の隣接する列の概略図。 例示的なクロッキング関係を示す翼形部の隣接する列の概略図。 例示的なクロッキング関係を示す翼形部の隣接する列の概略図。 本出願の例示的な実施形態によるクロッキング関係を示す翼形部の隣接する列の概略図。
本発明のこれら及び他の目的並びに利点は、添付図面を参照しながら、以下の本発明の例示的な実施形態の詳細な説明を十分に検討することでより完全に理解し評価されるであろう。
各図を参照すると、図1は、ガスタービンエンジン100の概略図を示している。一般に、ガスタービンエンジンは、加圧空気流中で燃料を燃焼させることで生成される高温ガスの加圧流からエネルギーを抽出することにより動作する。図1に示すように、ガスタービンエンジン100は、軸流圧縮機106と共に構成することができ、該圧縮機は、共通シャフト又はロータにより、下流側タービンセクション又はタービン110、及び圧縮機106とタービン110との間に位置付けられた燃焼器112に機械的に結合される。本発明は、ガスタービンエンジン、蒸気タービンエンジン、航空機エンジン、及びその他を含む、タービンエンジンの全てのタイプで用いることができる点に留意されたい。更に、本明細書で記載される発明は、複数シャフト及び再熱構成を備えたタービンエンジンにおいて、並びにガスタービンの場合には、様々なアーキテクチャの燃焼器、例えばアニュラ又は缶型燃焼器構成を備えたタービンエンジンにおいて使用することができる。以下において本発明は、図1に示すような例示的なガスタービンエンジンに関連して説明する。当業者には理解されるように、本明細書は例証に過ぎず、どのようにも限定をするものではない。
図2は、ガスタービンエンジンで使用することができる例示的な多段軸流圧縮機118の図である。図示のように、圧縮機118は複数の段を含むことができる。各段は、圧縮機ロータブレード120の列と、その後に続く圧縮機ステータブレード122の列とを含むことができる。すなわち、第1の段は、中央シャフトの周りを回転する圧縮機ロータブレード120の列と、これに続いて、運転中に固定を維持する圧縮機ステータブレード122の列とを含むことがでる。圧縮機ステータブレード122は、全体的に、互いに円周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周りに固定される。圧縮機ロータブレード120は、ロータの軸線の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、運転中にシャフトの周りを回転する。当業者には理解されるように、圧縮機ロータブレード120は、シャフトの周りを回転するときに空気或いは圧縮機118を介して流れる作動流体に運動エネルギーを与えるように構成される。当業者には理解されるように、圧縮機118は、図2に示す段を上回る他の多くの段を有することができる。付加的な各段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置された圧縮機ロータブレード120と、これに続いて複数の円周方向に間隔を置いて配置された圧縮機ステータブレード122とを含むことができる。
図3は、ガスタービンエンジンで使用することができる例示的なタービン124の部分図を示す。タービン124は複数の段を含むことができる。3つの例示的な段が示されているが、これよりも多い又は少ない段をタービン124に設けてもよい。第1の段は、運転中にシャフトの周りを回転する複数のタービンバケット又はタービンロータブレード126と、運転中に固定状態を維持する複数のノズル又はタービンステータブレード128とを含む。タービンステータブレード128は、全体的に、互いに円周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周りに固定される。タービンロータブレード126は、タービンホイール(図示せず)上に取り付けられ、シャフト(図示せず)の周りを回転することができる。タービン124の第2の段もまた図示されている。同様に第2の段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたタービンステータブレード128と、これに続いて、回転のため同様にタービンホイール上に取り付けられる複数の円周方向に間隔を置いて配置されたタービンロータブレード126とを含む。第3の段もまた図示されており、同様に、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたタービンステータブレード128とタービンロータブレード126とを含む。タービンステータブレード128及びタービンロータブレード126は、タービン124の高温ガス通路内にあることは理解されるであろう。高温ガス通路を通る高温ガスの流れ方向が矢印で示されている。当業者には理解されるように、タービン124は、図3に示す段を上回る他の多くの段を有することができる。付加的な各段は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたタービンステータブレード128と、これに続いて複数の円周方向に間隔を置いて配置されたタービンロータブレード126とを含むことができる。
本明細書で使用される場合、別途特定されない限り、「ロータブレード」への言及は、圧縮機118又はタービン124何れかの回転ブレードを指し、圧縮機ロータブレード120及びタービンロータブレード126の両方を含む。別途特定されない限り、「ステータブレード」への言及は、圧縮機118又はタービン124の何れかの固定ブレードを指し、圧縮機ステータブレード122及びタービンステータブレード128の両方を含む。本明細書で使用される用語「翼形部」は、何れかのタイプのブレードを指す。従って、別途特定されない限り、用語「翼形部」は、圧縮機ロータブレード120、圧縮機ステータブレード122、タービンロータブレード126、及びタービンステータブレード128を含む、タービンエンジンブレードの全てのタイプを含む。
使用中、軸流圧縮機118内での圧縮機ロータブレード120の回転は、空気流を加圧することができる。次いで、結果として燃焼器112から生じる高温ガスの流れは、タービンロータブレード126の上に配向することができ、これによりタービンロータブレード126のシャフトの周りの回転を誘起し、従って、ガスの高温流のエネルギーを回転シャフトの機械エネルギーに変換することができる。次いで、シャフトの機械エネルギーを利用して、圧縮機ロータブレード120の回転を駆動することができ、加圧空気の必要な供給量が生成され、更に、例えば発電機が電気を発生するようにする。
ガスタービン圧縮機106及びタービン110の両方において、翼形部130の近接又は隣接する列は実質的に同じ構成を有し、すなわち、列の円周周りに同じように間隔を置いて配置された類似の大きさにされた同じ数の翼形部を有することができる。これが当てはまる場合、加えて、2つ又はそれ以上の列が各々の間で相対運動が無いように動作する場合(例えば、ロータブレードの2つ又はそれ以上の列、或いはステータブレードの2つ又はそれ以上の列の間の場合のように)、これらの列の翼形部は「クロック」することができる。本明細書で使用される用語「クロックされた」又は「クロッキング」とは、近接した列を成す翼形部の円周方向の位置決めに対して翼形部を固定された円周方向に位置決めすることを意味する。
図4から7は、翼形部130の列をどのようにクロッキングすることができるかに関する実施例の簡易的な概略表現を示す。これらの図は、並列に示された翼形部130の3つの列を含む。図4から7の翼形部130の2つの外側の列は各々、ロータブレードの列を表すことができ、中央の列は、ステータブレードの列を表すことができ、或いは、当業者には理解されるように、2つの外側の列は、ステータベーンの列を表すことができ、中央の列は、ロータブレードの列を表すことができる。当業者には理解されるように、2つの外側の列は、ステータブレードであるか又はロータブレードであるかに関わらず、これらの間に実質的に相対運動は存在しないが(すなわち、運転中に両方とも固定のまま、又は共に同じ速度で回転する)、外側の列は両方とも、中央の列に対して実質的に同じ相対運動を有する(すなわち、中央の列が固定を維持する間、外側の列は両方とも回転している、或いは、中央の列が回転している間、外側の列は両方とも固定を維持する)。更に、上述のように、2つの外側の列間で最も効果的であるようにクロッキングするためには、各々を同様に構成する必要がある。従って、図4から7の2つの外側の列は、実質的に同じ数の翼形部を有するように仮定することができ、各列上の翼形部は、各列の円周周りで同様の大きさにし、及び間隔を置いて配置するよう仮定することができる。
図4から7における例証として、翼形部の第1の外側の列は、第1の翼形部列134と呼ばれ、翼形部の中央の列は、第2の翼形部列136と呼ばれ、翼形部の他の外側の列は、第3の翼形部列138と呼ばれる。第1の翼形部列134と第3の翼形部列138との相対運動は、矢印140で示される。圧縮機118又はタービン124の何れかを通る流れの方向を表すことができる流れ方向は、何れの場合においても矢印142で示される。図4から7で用いられる翼形部の例示的な列は、用語「第1」、「第2」、及び「第3」を用いて説明されている点に留意されたい。この記載は、図の各々において他の列に対して図示の列の相対的な位置決めについてのみ適用可能であり、タービンエンジンの翼形部の他の列に対する位置決め全体を示すものではない。例えば、翼形部の他の列は、「第1の翼形部列136」の上流側に位置決めすることができる(すなわち、第1の翼形部列136は、必ずしもタービンエンジンにおける翼形部の第1の列ではない)。
翼形部の列のピッチは、本明細書では、特定の列の円周周りにある繰り返しパターンの寸法を指すのに用いられる。すなわち、ピッチは、例えば、特定の列における翼形部の前縁と、同じ列における隣接する翼形部の何れかの前縁との間の円周方向距離として説明することができる。ピッチはまた、例えば、特定の列における翼形部の後縁と、同じ列における隣接する翼形部の何れかの後縁との間の円周方向距離として説明することができる。より効果的なクロッキングにするために、2つの列は全体的に同様のピッチ寸法を有することになる点は理解されるであろう。図示の第1の翼形部列134及び第3の翼形部列138は、実質的に同じピッチを有し、これは、距離144として図4の第3の翼形部列138で示されている。また、図4から7のクロッキングの実施例は、近接又は隣接する翼形部の列間の種々のクロッキング関係を表す一貫した方法を正確に説明し且つ理解することができるように提供される。一般に、以下でより詳細に説明するように、2つの列間のクロッキング関係は、ピッチ寸法の割合として与えられることになる。すなわちこれは、2つの列上の翼形部がクロック又はオフセットされる距離を示すピッチ寸法の割合である。従って、ピッチ寸法の割合は、例えば、特定の列上の翼形部の前縁と第2の列上の対応する翼形部の前縁が互いからオフセットされた円周方向の距離を表すことができる。
図4から7は、2つの列間、すなわち第1の翼形部列134と第3の翼形部列138との間の様々なクロッキング関係の幾つかの実施例を示す。図4では、理解されるように、第3の翼形部列138は、第1の翼形部列134に対してほぼ0%のピッチでオフセットされている。すなわち図示のように、第3の翼形部列138における翼形部130の円周方向の位置は、第1の翼形部列134における対応する翼形部130よりもピッチ寸法のほぼ0%のオフセット量だけ遅延しており、勿論これは、第3の翼形部列138における翼形部130が第1の翼形部列134における対応する翼形部130と実質的に同じ円周方向位置を維持していることを意味する。従って、第1の翼形部列134における翼形部130の前縁(その1つが、参照符号148で識別される)は、第3の翼形部列138における対応する翼形部130の前縁(参照符号150で識別される)よりもピッチ寸法のほぼ0%の円周方向距離だけ先行し、これは、対応する翼形部の前縁が実質的に同じ円周方向位置を占めることを意味する。
図5では、理解されるように、第3の翼形部列138は、第1の翼形部列134に対してほぼ25%のピッチでオフセットされている。すなわち図示のように、第3の翼形部列138における翼形部130の円周方向の位置は、第1の翼形部列134における対応する翼形部130よりもピッチ寸法のほぼ25%のオフセット量だけ遅延している(外側の列の相対運動の方向をもたらす)。従って、第1の翼形部列134における翼形部130の前縁(その1つが、参照符号154で識別される)は、第3の翼形部列138における対応する翼形部130の前縁(参照符号156で識別される)よりもピッチ寸法のほぼ25%の円周方向距離だけ先行している。
図6では、理解されるように、第3の翼形部列138は、第1の翼形部列134に対してほぼ50%のピッチでオフセットされている。すなわち図示のように、第3の翼形部列138における翼形部130の円周方向の位置は、第1の翼形部列134における対応する翼形部130よりもピッチ寸法のほぼ50%のオフセット量だけ遅延している(外側の列の相対運動の方向をもたらす)。従って、第1の翼形部列134における翼形部130の前縁(その1つが、参照符号158で識別される)は、第3の翼形部列138における対応する翼形部130の前縁(参照符号160で識別される)よりもピッチ寸法のほぼ50%の円周方向距離だけ先行している。
図7では、理解されるように、第3の翼形部列138は、第1の翼形部列134に対してほぼ75%のピッチでオフセットされている。すなわち図示のように、第3の翼形部列138における翼形部130の円周方向の位置は、第1の翼形部列134における対応する翼形部130よりもピッチ寸法のほぼ75%のオフセット量だけ遅延している(外側の列の相対運動の方向をもたらす)。従って、第1の翼形部列134における翼形部130の前縁(その1つが、参照符号162で識別される)は、第3の翼形部列138における対応する翼形部130の前縁(参照符号164で識別される)よりもピッチ寸法のほぼ75%の円周方向距離だけ先行している。
勿論、翼形部130は、上述の関係(すなわち、0%、25%、50%、75%ピッチ)とは異なるようにクロックされてもよい(すなわち、第1及び第3の翼形部列の間で異なるオフセットを維持する)。上述のクロック関係の一部は、本発明の特定の実施形態の範囲内にあるが、これらはまた例証に過ぎず、翼形部の複数の近接又は隣接する列間のクロッキング関係を表す方法を明確にすることを意図している。当業者であれば、他の方法を用いてクロッキング関係を表すことができる点は理解されるであろう。本明細書で使用される例示的な方法は、どのようにも限定を意図するものではない。むしろ、請求項及び以下で正確に説明するような近接する翼形部間の相対的位置決め、すなわちクロッキング関係は重要であるが、クロッキング関係が表現される方法は重要ではない。
解析的モデリング及び実験データを通じて、特定のクロッキング構成は、圧縮機118及びタービン124に対して一定の運転上の利点をもたらすことが分かった。より具体的には、翼形部(特にステータブレード)の振動又は揺動を含む場合もある、運転中の翼形部が受ける機械的又は運転応力は、近接又は隣接する列のクロッキング関係によって大きく影響を受ける可能性があることが分かった。あるクロッキング関係は、特定の翼形部列に作用する運転応力を増大させるが、他のクロッキング関係は、列に作用する応力を低減する。更に、図4〜7では3つの翼形部列を含むクロッキング構成のみを示しているが、付加的な列にわたるクロッキング関係を用いて、更なる運転上の利点が得られるようにすることができることが分かった。
図8は、本発明の例示的な実施形態によるクロッキング構成を示している。図8は、並んで示された5つの翼形部列、すなわち第1の翼形部列171、第2の翼形部列172、第3の翼形部列173、第4の翼形部列174、及び第5の翼形部列175を含む。当業者には理解されるように、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175はロータブレードを表すことができ、これらのロータブレードの列の間にある第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174は、ステータブレードの列を表すことができる。或いはまた、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175はステータブレードの列を表すことができる。この場合には、ステータブレードの列の間にある第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174は、ロータブレードを表すことができる。更に、当業者には理解されるように、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は、これらが各々ステータブレードであるか又はロータブレードであるかに関係なく、運転中にこれらの間で実質的に相対運動がないことになる(すなわち、全ての列は、ステータブレードである場合は固定を維持し、又は、ロータブレードである場合は同じ速度で回転する)。同様に、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174は、これらが各々ステータブレードであるか又はロータブレードであるかに関係なく、運転中にこれらの間で実質的に相対運動がないことになる(すなわち、2つの列はいずれも、ステータブレードである場合は固定を維持し、又は、ロータブレードである場合は同じ速度で回転する)。これを前提とすると、勿論、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174に対して実質的に同じ相対運動を有することになる(すなわち、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174が固定を維持している間、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175はいずれも回転しており、或いは、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174が回転している間、3つの列は固定を維持している)。当業者には理解されるように、図8の翼形部列は、タービンエンジンの圧縮機118又はタービン124内に配置することができる。
更に上記で説明したように、一般に、クロッキング構成をより効果的に実施するために、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は実質的に同じに構成することができる。従って、図8の第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は一般に、同じ数又は実質的に同じ数の翼形部を有することができる。各列上の翼形部はまた、実質的に同じ大きさであり、各列の円周周りに実質的に同様に間隔を置いて配置することができる。
図8において、本出願の例示的な実施形態によれば、第3の翼形部列173は、第1の翼形部列171に対してほぼ50%のピッチだけクロックすることができる。すなわち図示のように、第3の翼形部列173における翼形部の円周方向の位置は、第1の翼形部列171における対応する翼形部よりもピッチ寸法のほぼ50%のオフセット量だけ遅延している(列の相対運動の方向をもたらす)。従って、第1の翼形部列171における翼形部の前縁(その1つが、参照符号182で識別される)は、第3の翼形部列173における対応する翼形部の前縁(参照符号184で識別される)よりもピッチ寸法のほぼ50%の円周方向距離だけ先行している。
他の利点の中でも特に、解析的モデリング及び実験データでは、第1の翼形部列171と第3の翼形部列173との間で示された近似値(すなわち、50%ピッチ)のクロッキング構成が、振動及び揺動といった機械的応力を含む、運転中に第2の翼形部列172の翼形部に作用する応力を低減することが確認された。すなわち、特定の列の翼形部に作用する運転応力の有意な低減は、図8に示すのに合致する方法で2つの隣接する翼形部列、すなわち特定の列の両側にある翼形部の列をクロッキングすることによって達成することができること、及び、50%ピッチ値又はそれに極めて近いクロッキング構成は、一部の実施形態及び応用において応力除去の略最大レベルをもたらすことが見いだされた。また、50%ピッチ値±10%の範囲内のクロッキング値は、最大応力低減レベル近くの応力低減をもたらすことが明らかになった(ここで使用される50%ピッチ±10%とは、45%〜55%ピッチのピッチ範囲である)。当業者には理解されるように、他の利点の中でも特に、運転応力の低減は、翼形部の部品寿命を延ばし、従って、コスト効率をより高めるようにタービンを運転可能にすることができる。
一部の実施形態では、第1の翼形部列171及び第3の翼形部列173などの2つの翼形部列がクロックされる場合、第1の翼形部列171は、圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第2の翼形部列172は、圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、第3の翼形部列173は、圧縮機ロータブレード120の列とすることができる。より具体的には、本出願の例示的な実施形態において、第1の翼形部列171は、圧縮機の第14の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第2の翼形部列172は、圧縮機の第14の段における圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、第3の翼形部列173は、圧縮機の第15の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができる。この例示的な実施形態の一部の場合において、第14の段及び第15の段は、ニューヨーク州Schenectady所在のGeneral Electric Companyにより製造された7F又は9FガスタービンのFクラス圧縮機の第14の段及び第15の段とすることができる。加えて、この実施例及び一部の実施形態では、圧縮機は、合計で17段の翼形部を有し、各段は、ロータブレードの単一の列と、その後のステータブレードの単一の列とを有することができる。第14の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができ、第15の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができる。最後に、一部の実施形態では、第14の段におけるステータブレードの列は、合計で132のステータブレードを有することができ、第15の段におけるステータブレードの列は、合計で130のステータブレードを有することができる。実験データ及び解析的モデリングを通じて、本明細書で説明され且つ特許請求されているようなクロッキング関係は、この段落で上記に記載された圧縮機構成で良好に機能することが分かった。
加えて、代替の実施形態では、第1の翼形部列171は、圧縮機の第15の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第2の翼形部列172は、圧縮機の第15の段における圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、第3の翼形部列173は、圧縮機の第16の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができる。この例示的な実施形態の一部の場合において、第15の段及び第16の段は、ニューヨーク州Schenectady所在のGeneral Electric Companyにより製造された7F又は9FガスタービンのFクラス圧縮機の第15の段及び第16の段とすることができる。加えて、この実施例及び一部の実施形態では、圧縮機は、合計で17段の翼形部を有し、各段は、ロータブレードの単一の列と、その後のステータブレードの単一の列とを有することができる。第15の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができ、第16の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができる。最後に、一部の実施形態では、第15の段におけるステータブレードの列は、合計で130のステータブレードを有することができ、第16の段におけるステータブレードの列は、合計で132のステータブレードを有することができる。実験データ及び解析的モデリングを通じて、本明細書で説明され且つ特許請求されているようなクロッキング関係は、この段落で上記に記載された圧縮機構成で良好に機能することが分かった。
解析的モデリング及び実験データではまた、上述されたよりも広い範囲のクロッキング構成にわたって運転上の利点及び応力低減を達成できることが確認されたが、一部の実施形態では、この利点はそれほど大きなものではない場合がある。運転応力は、第1の翼形部列171及び第3の翼形部列173間のクロッキング構成のほぼ50%ピッチ±50%の範囲内で低減することができる(本明細書で使用する場合、50%ピッチ±50%は、25%と75%ピッチの間のピッチ範囲である)。オフセット範囲が50%ピッチレベルに近づくにつれて、上述のようにより良好な結果を得ることができる。ほぼ50%ピッチ±30%の範囲(すなわち、35%と65%ピッチの間のピッチ範囲)内のオフセットは、この狭い範囲外にある値よりも更に大きな運転上の利点及び応力低減をもたらすことができる。
図8はまた、翼形部の2つの追加の列、すなわち第4の翼形部列174及び第5の翼形部列175を含む。第2の翼形部列172について上述したのと同様に、第4の翼形部列174の運転応力は、第3の翼形部列173に対して第5の翼形部列175をクロッキングすることにより低減することができる。一部の実施形態では、2つの翼形部列が中央翼形部列に有利にクロックされる場合、中央翼形部列はステータブレードの列とすることができ、2つのクロックされた翼形部列は、ロータブレードの列とすることができる。他の実施形態では、中央翼形部列はロータブレードの列とすることができ、2つのクロックされた翼形部列は、ステータブレードの列とすることができる。
加えて、翼形部の特定の列に作用する運転応力は、2つよりも多くの隣接する翼形部列(すなわち各側部のすぐ次の翼形部)をクロッキングすることにより更に低減することができる。第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は、第4の翼形部列174の相対位置にある列が一部の実施形態では運転応力のより有意な低減を生じることができるように、互いに対してクロックすることができる。この場合、第3の翼形部列173は、第1の翼形部列171に対してほぼ50%のピッチでクロックすることができ、第5の翼形部列175は、第3の翼形部列173に対してほぼ50%ピッチでクロックすることができる。すなわち、図示のように、第1の翼形部列171における翼形部の前縁(参照符号182を参照)は、第3の翼形部列173における対応する翼形部の前縁(参照符号184を参照)よりもピッチ寸法のほぼ50%の円周方向距離だけ先行しており、第3の翼形部列173における翼形部の前縁(参照符号184を参照)は、第5の翼形部列175における対応する翼形部の前縁よりもピッチ寸法のほぼ50%の円周方向距離だけ先行している。3つのクロックされた翼形部列を含む実施形態で使用することができるピッチ値の範囲は、2つのクロックされた翼形部列を含む実施形態で使用することができるピッチ値の範囲と同じである。すなわち、第4の翼形部列174に配置された翼形部に対する略最大の応力除去は、第3の翼形部列173が第1の翼形部列171に対してほぼ50%ピッチでクロックされ且つ第5の翼形部列175が第3の翼形部列173に対してほぼ50%ピッチでクロックされたときに達成することができる。
また、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175における上述の範囲内にあるクロッキング構成は、第4の翼形部列174に対して大きく且つ有意な運転上の利点並びに運転応力の低減を可能にすることが明らかになった。従って、45%〜55%ピッチ、35%〜65%ピッチ、又は25%〜75%ピッチのピッチ範囲は、成果のレベルは様々であるが全て使用することができる。更に、第1の翼形部列171と第3の翼形部列173との間並びに第3の翼形部列173と第5の翼形部列175との間のクロッキング関係は、実現される運転上の利点並びに応力低減において同じである必要はない(但し、ほぼ同じであってもよい)。すなわち、3つの列がクロックされる場合には、運転上の利点及び応力低減は、第1の翼形部列171と第3の翼形部列173との間のクロッキング関係が上記で検討した範囲の1つ内にあり且つ第3の翼形部列173と第5の翼形部列175との間のクロッキング関係が上記で検討した範囲の1つ内にある(但し、第1の翼形部列171と第3の翼形部列173との間のクロッキング関係とは異なる)限りは、運転上の利点及び応力低減は実現することができる。要するに、最も広いピッチ範囲内、すなわち25%〜75%ピッチ内にある限り、運転上の利点が見いだされることになる。一部の実施形態では、第1の翼形部列171と第3の翼形部列173及び第3の翼形部列173と第5の翼形部列175を同じピッチ又はその近傍でクロッキングすると、実現される運転上の利点及び応力低減を向上させることができる。
一部の実施形態では、3つの翼形部列がクロックされる場合、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は、ロータブレードの列とすることができ、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174はステータブレードの列とすることができる。他の実施形態では、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175は、ステータブレードの列とすることができ、第2の翼形部列172及び第4の翼形部列174は、ロータブレードの列とすることができる。何れの場合においても、翼形部列は、タービンエンジンの圧縮機又はタービン内に配置することができる。更なる利点として、例えば、第1の翼形部列171及び第3の翼形部列173を含むことができ、或いは第1の翼形部列171、第3の翼形部列173及び第5の翼形部列175を含むことができる、互いに対してクロックされた翼形部列に作用する運転応力もまた低減することができる。
加えて、一部の実施形態では、第1の翼形部列171、第3の翼形部列173、及び第5の翼形部列175のような3つの翼形部列がクロックされる場合、第1の翼形部列171は圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第2の翼形部列172は圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第3の翼形部列173は圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第4の翼形部列174は圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、及び第5の翼形部列175は圧縮機ロータブレード120の列とすることができる。より具体的には、本出願の例示的な実施形態において、第1の翼形部列171は、圧縮機の第14の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第2の翼形部列172は、圧縮機の第14の段における圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、第3の翼形部列173は、圧縮機の第15の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができ、第4の翼形部列174は、圧縮機の第15の段における圧縮機ステータブレード122の列とすることができ、及び第5の翼形部列175は、圧縮機の第16の段における圧縮機ロータブレード120の列とすることができる。この例示的な実施形態の一部の場合において、第14の段、第15の段、及び第16の段は、ニューヨーク州Schenectady所在のGeneral Electric Companyにより製造された7F又は9FガスタービンのFクラス圧縮機の第14の段、第15の段、及び第16の段とすることができる。加えて、この実施例及び一部の実施形態では、圧縮機は、合計で17段の翼形部を有し、各段は、ロータブレードの単一の列と、その後のステータブレードの単一の列とを有することができる。第14の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができ、第15の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができ、第16の段におけるロータブレードの列は、合計で64のロータブレードを有することができる。最後に、一部の実施形態では、第14の段におけるステータブレードの列は、合計で132のステータブレードを有することができ、第15の段におけるステータブレードの列は、合計で130のステータブレードを有することができ、第16の段におけるステータブレードの列は、合計で132のステータブレードを有することができる。実験データ及び解析的モデリングを通じて、本明細書で説明され且つ特許請求されているようなクロッキング関係は、この段落で上記に記載された圧縮機構成で良好に機能することが分かった。
本発明の好ましい実施形態の上記説明から、当業者であれば、改善形態、変更形態、及び修正形態が明らかであろう。当該技術分野の範囲内にあるこのような改善形態、変更形態、及び修正形態は、添付の請求項によって保護されるものとする。更に、上記のことは、本出願の好ましい実施形態にのみに関連しているが、添付の請求項及びその均等物によって定められる本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更及び修正を本明細書において行うことができる点を理解されたい。
100 ガスタービンエンジン
106 圧縮機
110 タービン
112 燃焼器
118 圧縮機
120 圧縮機ロータブレード
122 圧縮機ステータブレード
124 タービン
126 タービンロータブレード
128 タービンステータブレード
130 翼形部
134 第1の翼形部列
136 第2の翼形部列
138 第3の翼形部列
140,142 矢印
171 第1の翼形部列
172 第2の翼形部列
173 第3の翼形部列
174 第4の翼形部列
175 第5の翼形部列

Claims (10)

  1. タービンエンジンを運転する方法であって、
    前記タービンエンジンが、コンプレッサ(118)及びタービン(124)の一方において翼形部(130)の少なくとも軸方向に連続してスタックされた3つの列、すなわち第1の翼形部列(134)、第2の翼形部列(136)及び第3の翼形部列(138)を備え、前記第1の翼形部列(134)及び第3の翼形部列(138)の両方が、ロータブレード(120)の列及びステータブレード(122)の列の一方を有し、前記第2の翼形部列(136)が前記ロータブレード(120)の列及びステータブレード(122)の列の他方を有し、
    前記方法が、
    前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)の少なくとも一部及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)の少なくとも一部が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)を構成する段階を含む、
    方法。
  2. 前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)の実質的に全て及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)を構成する段階を更に含む、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記タービンエンジンが、運転中に前記第1の翼形部列(134)と前記第3の翼形部列(138)との間の相対運動が実質的にないように構成され、
    前記第1の翼形部列(134)及び前記第3の翼形部列(138)が運転中に前記第2の翼形部列(136)に対して実質的に同じ相対運動を有するように、前記タービンエンジンが構成され、
    前記第1の翼形部列(134)及び前記第3の翼形部列(138)が実質的に同じ数の翼形部(130)を有するように、前記タービンエンジンが構成される、
    請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記ピッチが、翼形部列内の翼形部(130)上のあるポイントと、同じ翼形部列内の隣接する翼形部(130)の何れかの上の同じポイントとの間の円周方向距離を有し、
    25%から75%ピッチの間の前記クロッキング関係により、前記第3の翼形部列(138)における翼形部(130)の円周方向位置が、前記第1の翼形部列(134)における対応する翼形部(130)の円周方向位置よりも前記ピッチの寸法の25%から75%のオフセット量だけ遅延又は先行するようにされる、
    請求項1に記載の方法。
  5. 前記第1の翼形部列(134)の少なくとも90%の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の少なくとも90%の翼形部(130)が35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)を構成する段階を更に含む、
    請求項1に記載の方法。
  6. 前記第1の翼形部列(134)の少なくとも90%の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の少なくとも90%の翼形部(130)が45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(134)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(138)の翼形部(130)を構成する段階を更に含む、
    請求項1に記載の方法。
  7. タービンエンジンを運転する方法であって、
    前記タービンエンジンが、コンプレッサ(118)及びタービン(124)の一方において翼形部(130)の少なくとも5つの連続して軸方向にスタックされた列、すなわち第1の翼形部列(171)、第2の翼形部列(172)、第3の翼形部列(173)、第4の翼形部列(174)及び第5の翼形部列(175)を備え、前記第1の翼形部列(171)、前記第3の翼形部列(173)及び前記第5の翼形部列(175)が各々、ロータブレードの列及びステータブレードの列の一方を有し、前記第2の翼形部列(172)及び前記第4の翼形部列(174)が前記ロータブレードの列及びステータブレードの列の他方を有し、
    前記方法が、
    前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)を構成する段階と、
    前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)の少なくとも90%が、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)を構成する段階と、
    を含む方法。
  8. 前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)の実質的に全て及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)を構成する段階と、
    前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の実質的に全て及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)の実質的に全てが、25%から75%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)を構成する段階と、
    を更に含む、
    請求項7に記載の方法。
  9. 前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%が、35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)を構成する段階と、
    前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)の少なくとも90%が、35%から65%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)を構成する段階と、
    を更に含む、
    請求項7に記載の方法。
  10. 前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%が、45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第1の翼形部列(171)の翼形部(130)及び前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)を構成する段階と、
    前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)の少なくとも90%及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)の少なくとも90%が、45%から55%ピッチの間のクロッキング関係を有するように、前記第3の翼形部列(173)の翼形部(130)及び前記第5の翼形部列(175)の翼形部(130)を構成する段階と、
    を更に含む、
    請求項7に記載の方法。
JP2009196261A 2008-09-04 2009-08-27 タービン翼形部をクロッキングする方法 Active JP5552281B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/204,122 2008-09-04
US12/204,122 US20100054922A1 (en) 2008-09-04 2008-09-04 Turbine airfoil clocking

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010059967A true JP2010059967A (ja) 2010-03-18
JP5552281B2 JP5552281B2 (ja) 2014-07-16

Family

ID=41650991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009196261A Active JP5552281B2 (ja) 2008-09-04 2009-08-27 タービン翼形部をクロッキングする方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100054922A1 (ja)
JP (1) JP5552281B2 (ja)
CN (1) CN101666269B (ja)
DE (1) DE102009043834A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8087253B2 (en) * 2008-11-20 2012-01-03 General Electric Company Methods, apparatus and systems concerning the circumferential clocking of turbine airfoils in relation to combustor cans and the flow of cooling air through the turbine hot gas flowpath
US20130074509A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 General Electric Company Turbomachine configured to burn ash-bearing fuel oils and method of burning ash-bearing fuel oils in a turbomachine
US9435221B2 (en) * 2013-08-09 2016-09-06 General Electric Company Turbomachine airfoil positioning
CN112081756B (zh) * 2020-09-14 2022-05-10 浙江义乌星耀风机有限公司 一种喷射角度可调的射流风机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54114618A (en) * 1978-02-28 1979-09-06 Toshiba Corp Moving and stator blades arranging method of turbine
JPH04284101A (ja) * 1991-03-11 1992-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械の翼列構成
JP2002155701A (ja) * 2000-08-16 2002-05-31 General Electric Co <Ge> 時計方向にずらしたタービン翼形部の冷却

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4739621A (en) * 1984-10-11 1988-04-26 United Technologies Corporation Cooling scheme for combustor vane interface
US5681142A (en) * 1993-12-20 1997-10-28 United Technologies Corporation Damping means for a stator assembly of a gas turbine engine
US5486091A (en) * 1994-04-19 1996-01-23 United Technologies Corporation Gas turbine airfoil clocking
US6174129B1 (en) * 1999-01-07 2001-01-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine vane clocking mechanism and method of assembling a turbine having such a mechanism
US6554562B2 (en) * 2001-06-15 2003-04-29 Honeywell International, Inc. Combustor hot streak alignment for gas turbine engine
US6913441B2 (en) * 2003-09-04 2005-07-05 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine blade ring assembly and clocking method
DE102005048982A1 (de) * 2005-10-13 2007-04-19 Mtu Aero Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum axialen Verschieben eines Turbinenrotors
US8297919B2 (en) * 2008-10-31 2012-10-30 General Electric Company Turbine airfoil clocking
US8087253B2 (en) * 2008-11-20 2012-01-03 General Electric Company Methods, apparatus and systems concerning the circumferential clocking of turbine airfoils in relation to combustor cans and the flow of cooling air through the turbine hot gas flowpath

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54114618A (en) * 1978-02-28 1979-09-06 Toshiba Corp Moving and stator blades arranging method of turbine
JPH04284101A (ja) * 1991-03-11 1992-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械の翼列構成
JP2002155701A (ja) * 2000-08-16 2002-05-31 General Electric Co <Ge> 時計方向にずらしたタービン翼形部の冷却

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6013039508; Hongyan Huang, HaiTao Yang, GuoTai Feng, Zhongqi Wang: 'FULLY CLOCKING EFFECT IN A TWO-STAGE COMPRESSOR' Proceedings of ASME Turbo Expo 2003 , 20030619, pp.1-11, ASME *
JPN6013039509; J. Gadea, R. Denos, G. Paniagua, N. Billiard, C.H. Sieverding: 'EFFECT OF CLOCKING ON THE SECOND STATOR PRESSURE FIELDOF A ONE AND A HALF STAGE TRANSONIC TURBINE' Proceedings of ASME Turbo Expo 2004 , 20040617, pp.1-10, ASME *

Also Published As

Publication number Publication date
US20100054922A1 (en) 2010-03-04
CN101666269A (zh) 2010-03-10
DE102009043834A1 (de) 2010-03-11
CN101666269B (zh) 2015-01-14
JP5552281B2 (ja) 2014-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5752353B2 (ja) タービンエーロフォイルのクロッキング
US20100054929A1 (en) Turbine airfoil clocking
US9822647B2 (en) High chord bucket with dual part span shrouds and curved dovetail
US20150198047A1 (en) Mistuned Airfoil Assemblies
JP6254756B2 (ja) 流れ溝を備えるガスタービンノズル
US8297919B2 (en) Turbine airfoil clocking
US10273976B2 (en) Actively morphable vane
US10718340B2 (en) Gas turbine manufacturing method
CN109416050B (zh) 具有分流器叶片的轴流式压缩机
CN105736460B (zh) 结合非轴对称毂流路和分流叶片的轴向压缩机转子
JP6557478B2 (ja) タービンバケット及びタービンバケットの先端シュラウドをバランスさせるための方法
KR20100080452A (ko) 로터 블레이드
CA2958106A1 (en) Turbine engine shroud assembly
JP2010065685A (ja) 蒸気タービンエンジンの低圧セクション用の蒸気タービン回転動翼
JP5552281B2 (ja) タービン翼形部をクロッキングする方法
US9528380B2 (en) Turbine bucket and method for cooling a turbine bucket of a gas turbine engine
JP6835501B2 (ja) ガスタービン構成要素及びその組立方法
US20140154081A1 (en) Tear-drop shaped part-span shroud
JP2017110642A (ja) ガスタービンエンジンの間隙の制御のコンプライアントなシュラウド
US10301967B2 (en) Incident tolerant turbine vane gap flow discouragement
US20200318484A1 (en) Non-axisymmetric endwall contouring with forward mid-passage peak
US9719355B2 (en) Rotary machine blade having an asymmetric part-span shroud and method of making same
JP6411774B2 (ja) ノズルインサートのリブキャップ
JP2010065689A (ja) 蒸気タービンエンジンの低圧セクション用の蒸気タービン回転動翼

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130813

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5552281

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250