JP2015148227A - 複合角度の冷却用造作を有する部品および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却供給入口の1つ以上のペアが、前記基材の前記内側表面に形成され、冷却空気流を受け入れる。冷却供給出口の1つ以上のペアが、前記基材の前記外側表面に形成され、冷却空気流を排出する。冷却流チャネルが、前記基材を貫いて冷却供給入口および冷却供給出口の各々の間を延び、冷却空気流の通過を可能にする。冷却供給出口の1つ以上のペアのうちの各ペアが、相補的な複合角度αおよびβを有するように構成され、α1およびα2が、前記冷却供給出口の1つ以上のペアのうちの各ペアから排出される冷却流の噴射角度成分であり、β1およびβ2が、前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアから排出される冷却流の複合斜め角度成分であり、該斜め角度成分β1およびβ2が同じ符号である。
【選択図】図1
Description
12 軸方向の中心線の軸
14 ファン
16 圧縮機
18 燃焼器
20 タービンノズル
22 第1段のタービン
24 低圧タービン
26 排気口ライナ
28 外気
29 高温の燃焼ガス
30 高温ガス経路構成部品
32 薄い金属壁
34 32の外側壁面
36 32の内側壁面
37 中空な内部空間
38 フィルム冷却孔
40 冷却チャネル
42 供給入口
44 供給出口
46 冷却網
50 冷却流
52 高温ガスの自由流
54 フィルム
60 上流側の供給出口
62 下流側の供給出口
Claims (20)
- 高温ガスの流れに曝される外側表面(34)と、冷却流に曝される内側表面(36)とを有し、前記内側表面(36)が少なくとも1つの内部空間を定めている基材(32)と、
前記基材(32)の前記内側表面(36)に形成され、冷却空気流を受け入れる冷却供給入口(42)の1つ以上のペア、前記基材(32)の前記外側表面(34)に形成され、冷却空気流を排出する冷却供給出口(44)の1つ以上のペア、ならびに前記基材(32)を貫いて前記冷却供給入口(42)および冷却供給出口(44)の各々の間を延びており、前記冷却供給入口(42)から前記冷却供給出口(44)への冷却空気流の通過を可能にする冷却流チャネル(40)と
を備え、
前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアが、相補的な複合角度αおよびβを有するように構成され、α1およびα2が、前記基材(32)の前記外側および内側表面(34、36)に対して測定される前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアから排出される冷却流の噴射角度成分であり、β1およびβ2が、外部の高温ガスの流れの方向に対して整列したz軸に対する前記外側表面(34)に沿った平面における前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアから排出される冷却流の複合斜め角度成分であり、該斜め角度成分β1およびβ2が同じ符号である、高温ガス経路構成部品(30)。 - 前記冷却流チャネル(40)の各々が、前記外側表面(34)から前記内側表面(36)まで延びている請求項1に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアが、上流側の供給出口(60)および下流側の供給出口(62)を含む請求項1に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記冷却供給出口(44)の1つ以上のペアのうちの各ペアが、前記上流側の供給出口(60)が前記下流側の供給出口(62)を保護するように構成されている請求項3に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記上流側の冷却供給出口(60)の各々が、孔径D1を有し、前記下流側の冷却供給出口(62)の各々が、孔径D2を有し、前記上流側の冷却供給出口(60)と前記下流側の冷却供給出口(62)との間の流れ方向の間隔がΔXであり、横方向の間隔がΔZであり、ここでΔX/Dが2〜10の範囲にあり、ΔZ/Dが、冷却供給出口(44)のペアが2つ以上存在するときの上流側の供給出口の無次元間隔のプラスマイナス2分の1(±1/2×P/D)の範囲にある請求項3に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、−90°〜90°の範囲にある請求項5に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、−45°〜45°の範囲にある請求項6に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、同じである請求項5に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記噴射角度成分α1およびα2が、前記内側表面(36)または前記外側表面(34)の一方に対して10°〜90°の範囲にある請求項5に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記噴射角度成分α1およびα2が、前記内側表面(36)または前記外側表面(34)の一方に対して25°〜45°の範囲にある請求項9に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、−45°〜45°の範囲にあり、前記噴射角度成分α1およびα2が、前記内側表面(36)または前記外側表面(34)の一方に対して25°〜45°の範囲にある請求項5に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 高温ガス経路構成部品(30)の壁であって、
反対向きの内側および外側表面(36、34)を備え、該内側および外側表面(36、34)は、該内側および外側表面(36、34)を縦方向に貫いて冷却流を受け入れるための該内側表面(36)に形成された2つ以上の冷却供給入口(42)と冷却流を排出するための前記外側表面(34)に形成された2つ以上の冷却供給出口(44)との間を延びている2つ以上の複合角度フィルム冷却孔を有し、前記2つ以上の冷却供給入口(42)の各々が、冷却流チャネル(40)を介して前記2つ以上の冷却供給出口(44)のうちの1つに連通しており、
前記2つ以上の複合角度フィルム冷却孔の各々は、相補的な複合角度αおよびβを有するペアに構成され、α1およびα2が、基材の前記外側および内側表面(34、36)に対して測定される冷却供給出口(44)のペアから排出される冷却流の噴射角度成分であり、β1およびβ2が、外部の高温ガスの流れの方向に対して整列したz軸に対する前記外側表面(34)に沿った平面における前記冷却供給出口(44)のペアから排出される冷却流の複合斜め角度成分であり、該斜め角度成分β1およびβ2が同じ符号である、高温ガス経路構成部品(30)の壁。 - 前記冷却流チャネル(40)の各々が、前記外側表面(34)から前記内側表面(36)まで延びている請求項12に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記複合角度フィルム冷却孔の各ペアが、上流側の冷却供給出口(60)および下流側の冷却供給出口(62)を含む請求項12に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記複合角度フィルム冷却孔の各ペアが、前記上流側の冷却供給出口(60)が前記下流側の冷却供給出口(62)を保護するように構成されている請求項14に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記上流側の冷却供給出口(60)の各々が、孔径D1を有し、前記下流側の冷却供給出口(62)の各々が、孔径D2を有し、前記上流側の冷却供給出口(60)と前記下流側の冷却供給出口(62)との間の流れ方向の間隔がΔXであり、横方向の間隔がΔZであり、ここでΔX/Dが2〜10の範囲にあり、ΔZ/Dが、冷却供給出口(44)のペアが2つ以上存在するときの上流側の供給出口の無次元間隔のプラスマイナス2分の1(±1/2×P/D)の範囲にある請求項14に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、高温ガスの流れの流れ方向に対して互いに同じ方向に向けられている請求項12に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記斜め角度成分β1およびβ2が、−90°〜90°の範囲にある請求項17に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記噴射角度成分α1およびα2が、前記内側表面(36)に対して10°〜90°の範囲にある請求項18に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
- 前記冷却供給入口(42)、前記冷却供給出口(44)、および前記冷却流チャネル(40)の各々が、実質的に円形の形状を有するように構成されている請求項12に記載の高温ガス経路構成部品(30)。
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