JP2016223766A - 表面冷却チャンネルを有するタービン構成要素及びその形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タービンエンジン(10)の構成要素(200)は、第1の面(204)を含む基材(202)と、基材の第1の面に近接して基材に結合されるインサート(210)と、を含む。構成要素はまた、チャンネル(230)を含む。チャンネルは、基材に形成される第1のチャンネル壁(234)と、基材第1の面上に配置される少なくとも1つのコーティング(212)によって形成される第2のチャンネル壁(236)と、によって定められる。構成要素は更に、チャンネルと流れ連通して定められる入口開口(240)を含む。入口開口は、基材に形成された第1の入口壁(242)と、インサートにより定められる第2の入口壁(248)と、によって定められる。
【選択図】 図1
Description
[実施態様1]
タービンエンジンの構成要素であって、
第1の面を含む基材と、
上記基材の第1の面に近接して上記基材に結合されるインサートと、
上記基材に形成される第1のチャンネル壁と、上記基材第1の面上に配置される少なくとも1つのコーティングによって形成される第2のチャンネル壁と、によって定められるチャンネルと、
上記チャンネルと流れ連通して定められる入口開口と、
を備え、
上記入口開口が、上記基材に形成された第1の入口壁と、上記インサートにより定められる第2の入口壁と、によって定められる、構成要素。
[実施態様2]
上記入口開口の長手方向軸線が、鈍角である角度にて上記チャンネルの長手方向軸線と交差する、請求項1に記載の構成要素。
[実施態様3]
上記インサートが、上記基材第1の面に近接して上記入口開口に配置されるプラグを含む、実施態様1に記載の構成要素。
[実施態様4]
上記基材第1の面に定められた凹部を更に備え、上記インサートの形状が、上記凹部の形状に相補的である、実施態様1に記載の構成要素。
[実施態様5]
上記チャンネルと上記入口開口との間に配置され且つ上記チャンネル及び上記入口開口と流れ連通して定められた移行領域を更に備える、実施態様4に記載の構成要素。
[実施態様6]
上記移行領域の深さが、上記入口開口と上記チャンネルとの間で減少する、実施態様5に記載の構成要素。
[実施態様7]
上記移行領域が、上記基材に形成された第1の移行壁と、上記インサートによって形成される第2の移行壁と、によって少なくとも部分的に定められる、実施態様5に記載の構成要素。
[実施態様8]
タービンエンジンであって、
高温ガスを発生するよう構成された燃焼セクションと、
上記高温ガスが移動するよう構成された経路に沿って配置される構成要素と、
を備え、上記構成要素が、
第1の面を含む基材と、
上記基材の第1の面に近接して上記基材に結合されるインサートと、
上記基材に形成される第1のチャンネル壁と、上記基材第1の面上に配置される少なくとも1つのコーティングによって形成される第2のチャンネル壁と、によって定められるチャンネルと、
上記チャンネルと流れ連通して定められる入口開口と、
を備え、
上記入口開口が、上記基材に形成された第1の入口壁と、上記インサートにより定められる第2の入口壁と、によって定められる、タービンエンジン。
[実施態様9]
上記入口開口の長手方向軸線が、鈍角である角度にて上記チャンネルの長手方向軸線と交差する、実施態様8に記載のタービンエンジン。
[実施態様10]
上記インサートが、上記基材第1の面に近接して上記入口開口に配置されるプラグを含む、実施態様8に記載のタービンエンジン。
[実施態様11]
上記基材第1の面に定められた凹部を更に備え、上記インサートの形状が、上記凹部の形状に相補的である、実施態様8に記載のタービンエンジン。
[実施態様12]
上記チャンネルと上記入口開口との間に配置され且つ上記チャンネル及び上記入口開口と流れ連通して定められた移行領域を更に備える、実施態様11に記載のタービンエンジン。
[実施態様13]
上記移行領域の深さが、上記入口開口と上記チャンネルとの間で減少する、実施態様12に記載のタービンエンジン。
[実施態様14]
上記移行領域が、上記基材に形成された第1の移行壁と、上記インサートによって形成される第2の移行壁と、によって少なくとも部分的に定められる、実施態様12に記載のタービンエンジン。
[実施態様15]
タービンエンジンの構成要素を形成する方法であって、
基材にチャンネルの第1のチャンネル壁を形成するステップと、
上記基材に入口開口の第1の入口壁を形成するステップと、
上記基材の第1の面に近接して上記基材にインサートを結合し、該インサートが上記入口開口の第2の入口壁を定めるようにするステップと、
上記基材の第1の面上に少なくとも1つのコーティングを配置するステップと、
を含み、該少なくとも1つのコーティングが上記チャンネルの第2のチャンネル壁を形成し、上記入口開口が、上記チャンネルと流れ連通して定められる、方法。
[実施態様16]
上記の長手方向軸線が、鈍角である角度で上記チャンネルの長手方向軸線と交差するように、上記第1の入口壁を形成するステップを更に含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
上記インサートを上記基材に結合するステップが、プラグを基材第1の面に近接して入口開口に配置するステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様18]
基材第1の面に凹部を形成するステップを更に含み、上記インサートの形状が該凹部の形状に相補的になるようにする、実施態様15に記載の方法。
[実施態様19]
上記基材に移行領域を形成するステップを更に含み、該移行領域が、上記チャンネルと上記入口開口との間に配置され且つ上記チャンネル及び上記入口開口と流れ連通して定められる、実施態様18に記載の方法。
[実施態様20]
上記移行領域の深さが上記入口開口と上記チャンネルとの間で減少するように上記移行領域を形成するステップを更に含む、実施態様19に記載の方法。
12 吸気セクション
14 圧縮機セクション
16 燃焼器セクション
18 タービンセクション
20 排気セクション
22 ロータシャフト
24 少なくとも1つの燃焼器
36 ケーシング
110 圧縮機ブレード
112 圧縮機ステータベーン
170 タービンロータブレード
172 タービンステータベーン
200 高温ガス経路構成要素
202 基材
204 基材第1の面
206 基材第2の面
208 凹部
210 インサート
211 プラグ
212 少なくとも1つのコーティング
214 高温ガス流路
216 厚さ(インサートの)
218 深さ(凹部の)
220 厚さ(少なくとも1つのコーティングの)
222 ボンドコート
224 熱障壁コーティング
230 少なくとも1つのチャンネル/マイクロチャンネル
232 深さ(チャンネルの)
234 第1のチャンネル壁
236 第2のチャンネル壁
238 ギャップ
240 入口開口
242 第1の入口壁
244 長手方向軸線(入口開口の)
246 長手方向軸線(チャンネルの)
247 直径
248 第2の入口壁
249 角度
250 移行領域
251 第1の部分(移行領域の)
252 第1の移行壁
253 第2の部分(移行領域の)
254 深さ(移行領域の)
256 第2の移行壁
258 ギャップ
290 プレナム
300 第1の成形工具
302 第1の位置
303 第1の向き
304 第2の位置
305 第2の向き
306 第3の位置
308 第4の位置
350 アブレシブウォータージェット
400 第2の成形工具
500 方法
502 形成ステップ
504 形成ステップ
506 結合ステップ
508 配置ステップ
Claims (10)
- タービンエンジン(10)の構成要素(200)であって、
第1の面(204)を含む基材(202)と、
前記基材の第1の面に近接して前記基材に結合されるインサート(210)と、
前記基材に形成される第1のチャンネル壁(234)と、前記基材第1の面上に配置される少なくとも1つのコーティング(212)によって形成される第2のチャンネル壁(236)と、によって定められるチャンネル(230)と、
前記チャンネルと流れ連通して定められる入口開口(240)と、
を備え、
前記入口開口が、前記基材に形成された第1の入口壁(242)と、前記インサートにより定められる第2の入口壁(248)と、によって定められる、構成要素。 - 前記入口開口の長手方向軸線(244)が、鈍角である角度(249)にて前記チャンネルの長手方向軸線(246)と交差する、請求項1に記載の構成要素。
- 前記インサートが、前記基材第1の面に近接して前記入口開口に配置されるプラグ(211)を含む、請求項1に記載の構成要素。
- 前記基材第1の面に定められた凹部(208)を更に備え、前記インサートの形状が、前記凹部の形状に相補的である、請求項1に記載の構成要素。
- 前記チャンネルと前記入口開口との間に配置され且つ前記チャンネル及び前記入口開口と流れ連通して定められた移行領域(250)を更に備える、請求項4に記載の構成要素。
- 前記移行領域の深さ(254)が、前記入口開口と前記チャンネルとの間で減少する、請求項5に記載の構成要素。
- 前記移行領域が、前記基材に形成された第1の移行壁(252)と、前記インサートによって形成される第2の移行壁(256)と、によって少なくとも部分的に定められる、請求項5に記載の構成要素。
- タービンエンジン(10)であって、
高温ガスを発生するよう構成された燃焼セクション(16)と、
前記高温ガスが移動するよう構成された経路に沿って配置される構成要素(200)と、
を備え、前記構成要素が、
第1の面(204)を含む基材(202)と、
前記基材の第1の面に近接して前記基材に結合されるインサート(210)と、
前記基材に形成される第1のチャンネル壁(234)と、前記基材第1の面上に配置される少なくとも1つのコーティング(212)によって形成される第2のチャンネル壁(236)と、によって定められるチャンネル(230)と、
前記チャンネルと流れ連通して定められる入口開口(240)と、
を備え、
前記入口開口が、前記基材に形成された第1の入口壁(242)と、前記インサートにより定められる第2の入口壁(248)と、によって定められる、タービンエンジン。 - 前記入口開口の長手方向軸線(244)が、鈍角である角度(249)にて前記チャンネルの長手方向軸線(246)と交差する、請求項8に記載のタービンエンジン。
- 前記インサートが、前記基材第1の面に近接して前記入口開口に配置されるプラグ(211)を含む、請求項8に記載のタービンエンジン。
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