JP2012145112A - 軸流ターボ機械用のエーロフォイル羽根 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸流ターボ機械内に配置されるエーロフォイル羽根30が、半径方向内側のプラットフォーム領域32と、半径方向外側の先端領域34と、軸方向前側の前縁35と、軸方向後側の後縁36とを有し、後縁36が、プラットフォーム領域32と先端領域34の間で直線状であり、環状経路の半径方向に向きを定められる。エーロフォイル羽根30が、プラットフォーム領域32と先端領域34の間で半径方向で凸形の圧力面38と、プラットフォーム領域32と先端領域34の間で半径方向で凹形の吸込面40とを有する。前縁35と直線状の後縁36の間の軸方向距離であるエーロフォイル羽根30の軸方向幅Wが、プラットフォーム領域32および先端領域34での最大軸方向幅Wmaxと、プラットフォーム領域32と先端領域34の間の位置での最小軸方向幅Wminとの間で放物線状に変化する。
【選択図】図4
Description
本明細書を通じて、以下の定義を使用する。
α=sin−1K
ここで、
K=スロート寸法(t)/ピッチ寸法(p)
エーロフォイル羽根が、半径方向内側のプラットフォーム領域と半径方向外側の先端領域の間で半径方向で凹形の圧力面と、半径方向内側のプラットフォーム領域と半径方向外側の先端領域の間で半径方向で凸形の吸込面とを有し、
前縁と直線状の後縁の間の軸方向距離であるエーロフォイル羽根の軸方向幅(W)が、プラットフォーム領域および先端領域での最大軸方向幅(Wmax)と、プラットフォーム領域と先端領域の間の位置での最小軸方向幅(Wmin)との間で放物線状に変化する
エーロフォイル羽根が提供される。
11 ディスク
12 可動羽根
13 シュラウド
15 後縁円
17 前縁円
19 接線
20 タービン内側ケーシング
21 半径方向内側リング
22 半径方向外側リング
23 固定羽根
24 前縁
25 後縁
26 圧力面
27 吸込面
29 固定羽根
30 エーロフォイル羽根
32 プラットフォーム領域
34 先端領域
35 前縁
36 後縁
38 圧力面
40 吸込面
42 中央高さ位置
44 変動エーロフォイル区域
Kmax 最大K値
Kmin platform プラットフォーム領域での最小K値
Kmin tip 先端領域での最小K値
t スロート寸法
tmean 平均スロート寸法
W 軸方向幅
Wmax 最大軸方向幅
Wmax platform プラットフォーム領域での最大軸方向幅
Wmax tip 先端領域での最大軸方向幅
Wmin 最小軸方向幅
α 出口角
αmax 最大羽根出口角
αplatform プラットフォーム領域での羽根出口角
αtip 先端領域での羽根出口角
β 取付角
Claims (15)
- 半径方向内側のプラットフォーム領域(32)と、半径方向外側の先端領域(34)と、軸方向前側の前縁(35)と、軸方向後側の後縁(36)とを有するエーロフォイル羽根(30)であって、前記後縁(36)が、プラットフォーム領域(32)と先端領域(34)の間で直線状であり、環状経路の半径方向に向きを定められ、
前記エーロフォイル羽根(30)が、前記半径方向内側のプラットフォーム領域(32)と前記半径方向外側の先端領域(34)の間で半径方向で凸形の圧力面(38)と、前記半径方向内側のプラットフォーム領域(32)と前記半径方向外側の先端領域(34)の間で半径方向で凹形の吸込面(40)とを有し、
前記前縁(35)と前記直線状の後縁(36)の間の軸方向距離である前記エーロフォイル羽根(30)の軸方向幅(W)が、前記プラットフォーム領域(32)および先端領域(34)での最大軸方向幅(Wmax)と、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の位置での最小軸方向幅(Wmin)との間で放物線状に変化する
エーロフォイル羽根(30)。 - 前記エーロフォイル羽根(30)が、前記エーロフォイル羽根の前記軸方向幅(W)の放物線状変化を与えるために、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間で変動エーロフォイル区域(44)を有する、請求項1に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の前記エーロフォイル区域(44)が同じ取付角(β)を有する、請求項1または2に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記エーロフォイル羽根(30)の前記最小軸方向幅(Wmin)が、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の中央高さ位置(42)で得られる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記エーロフォイル羽根(30)の前記軸方向幅(W)の放物線状変化が、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の中央高さ位置(42)を中心として対称的である、請求項4に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記ピッチ寸法(p)に対する前記スロート寸法(t)の比に等しいK値が、それぞれ前記プラットフォーム領域(32)および前記先端領域(34)での最小値(Kmin platformおよびKmin tip)と、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の位置での最大値(Kmax)との間で変化する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記プラットフォーム領域での最小K値(Kmin platform)が、前記先端領域での最小K値(Kmin tip)に実質的に等しい、請求項6に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記最大K値(Kmax)が、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の中央高さ位置(42)で得られる、請求項6または7に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記K値の変化が、放物線状であり、前記プラットフォーム領域(32)と前記先端領域(34)の間の中央高さ位置(42)を中心として実質的に対称的である、請求項6〜8のいずれか一項に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記エーロフォイル羽根(30)がタービン段階の固定羽根であり、前記タービン段階が前記固定羽根(30)のリングを備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記エーロフォイル羽根(30)が、作動流体用の環状経路を有する軸流ターボ機械内に配置される同様の羽根のリングの1つとして使用するためのものである、請求項1に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記プラットフォーム領域と前記先端領域での前記最大軸方向幅(Wmax)が実質的に同じである、請求項1に記載のエーロフォイル羽根。
- 前記エーロフォイル羽根が固定羽根である、請求項1に記載のエーロフォイル羽根。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載のエーロフォイル羽根(30)のリングを組み込む軸流ターボ機械。
- 前記軸流ターボ機械が、請求項1〜13のいずれか一項に記載の固定タービン羽根(30)を有する少なくとも1つのタービン段階を含むタービンである、請求項14に記載の軸流ターボ機械。
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