JP2016505109A - シールにおける封止効果が改良されたタービン配列 - Google Patents
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Abstract
本発明によれば、タービン配列と、ガスタービンエンジンとは、リムシールが2つのキャビティから構成されるように形成されている。主流路と、2つのキャビティと、ディスク空間とはさらに互いに分離されているが、3つの環状シール通路を介して依然として互いに流体連通している。本発明は、上流のガイドベーン及び下流のロータブレードのためのリムシールに関する。
Description
発明の分野
本発明は、シールにおける封止効果が改良されたタービン配列に関する。
本発明は、シールにおける封止効果が改良されたタービン配列に関する。
発明の背景
ガスタービンエンジンにおいては、高温のガスが燃焼器からタービンセクションへ送られ、タービンセクションにおいて、ステータベーンは、高温の燃焼ガスをロータブレードへ方向付けるように設計されており、その結果、ロータブレードが結合されたロータの回転運動を生ぜしめる。これらのステータベーン及びロータブレードの翼の半径方向内側及び外側には、環状の流体通路を形成するようにプラットフォーム、ケーシング又はその他の構成部材が設けられていてよく、環状の流体通路内へステータベーン及びロータブレードの翼が延びており、環状の流体通路に高温の燃焼ガスが案内される。
ガスタービンエンジンにおいては、高温のガスが燃焼器からタービンセクションへ送られ、タービンセクションにおいて、ステータベーンは、高温の燃焼ガスをロータブレードへ方向付けるように設計されており、その結果、ロータブレードが結合されたロータの回転運動を生ぜしめる。これらのステータベーン及びロータブレードの翼の半径方向内側及び外側には、環状の流体通路を形成するようにプラットフォーム、ケーシング又はその他の構成部材が設けられていてよく、環状の流体通路内へステータベーン及びロータブレードの翼が延びており、環状の流体通路に高温の燃焼ガスが案内される。
回転部分、つまりロータブレードの複数の列と、非回転部分、つまりステータベーンの複数の列が交互に配置されているため、ロータブレードの列とステータベーンの列の間には間隙が存在し得る。これらの間隙を通じて主流流体が全く又はほとんど損失されないように、間隙のサイズを減じる及び/又はこれらの間隙を封止することが目標である。ロータブレードとステータベーンとの間のこれらの間隙を封止する構造は、リムシールと呼んでもよい。
特許及び特許出願、すなわち欧州特許出願公開第1731717号明細書、欧州特許出願公開第1731718号明細書、欧州特許出願公開1939397号明細書、米国特許第7452182号明細書及び米国特許出願公開第2008/0145216号明細書は、種々異なるシールを示しており、これらのシールは、リムシールのキャビティ内への高温流体の漏れの可能性なく、かつ主流へのリムシールを通じた冷却流体の侵入の可能性なく、高温の主流流体を環状の流体通路内に保持する。ステータベーンとロータブレードとの間には小さな間隙が存在してよく、この間隙を通って、公差、タービン部品の熱膨張及び関連する流体の差圧にも依存して、主流がシールを通って、主流流体通路から漏れ出すことがある。何らかの形でロータブレードを冷却するために提供される空気であり得る第2の流体源がシールを通じて反対方向へ漏れ、主流流体通路へ進入することも起こりえる。流体及び/又は空気の進入又は漏出の両形式は、同じシールのための様々な作動モードにおいて起こりえる、又は主流流体通路における様々な周方向位置においても起こりえる。
したがって、本発明の目標は、ほとんどの作動モードにおいて主流流体通路への/主流流体通路からのシールを通る流体の最小限の進入及び漏出を生じ、その結果、例えばタービン配列の空力損失を低減しかつ効率を高める、改変されたタービン配列を提供することである。特に、作動中により少ない封止空気が必要とされるようなタービン配列を提供することも目標であり得る。
発明の概要
本発明は、前記欠点を減じようとするものである。
本発明は、前記欠点を減じようとするものである。
この課題は、独立請求項によって解決される。従属請求項は、発明の有利な発展形および変化形を示している。
本発明によれば、タービン配列、すなわち、特にロータとステータとを備えるガスタービンエンジンのタービンセクションが提供される。ロータは、ロータ軸線を中心に回転し、半径方向外方へ延びた、環状セグメントによって分割された、複数のロータブレードセグメントを有し、“外方”とは、ロータ軸線に関してロータ軸線からロータ軸線に対して垂直に離れる方向を意味し、“半径方向”とは、中心軸線としてのロータ軸線を出発点とする、ロータ軸線に対して垂直な方向を意味する。各ロータブレードセグメントは、翼と、半径方向内側ブレードプラットフォームとを有する。“半径方向内側プラットフォーム”とは、主流体通路の第1の境界が第2の境界とは反対側であることを意味し、主流体は第1の境界と第2の境界との間を案内され、第1の境界はロータ軸線方向で主流体通路を制限する。
ステータは、加圧された作動流体、すなわち主流体のための環状の流路を形成するようにロータを包囲しており、ステータは、複数のロータブレードに隣接して配置された、環状セグメントによって分割された複数のガイドベーンセグメントを有し、複数のガイドベーンセグメントは半径方向内方へ延びている。各ガイドベーンセグメントは、翼と、半径方向内側ベーンプラットフォームとを有する。ステータは、さらに、ロータ軸線に対して同軸に整合させられた円筒状ステータ壁部と、円筒状ステータ壁部の外面の中間セクションに配置された環状のステータ壁部とを有する。“中間セクション”とは、特に、円筒状ステータ壁部がこの環状ステータ壁部で終わっているのではなく、円筒状ステータ壁部は環状ステータ壁部の両方向へ延長していることを意味する。
シール配列は、内側ベーンプラットフォームの後縁と、内側ブレードプラットフォームの前縁と、第1の環状キャビティと、第2の環状キャビティとを含む。“前”とは、最初に作動流体と接触する構成部材の領域(構成部材の上流端部)を意味し、“後”とは、最後に作動流体と接触する構成部材の領域(構成部材の下流端部)を意味する。
本発明によれば、第1の環状キャビティは、少なくとも内側ベーンプラットフォームの後縁と、円筒状ステータ壁部の第1の部分と、環状ステータ壁部とによって形成されている。第2の環状キャビティは、少なくとも内側ブレードプラットフォームの前縁と、円筒状ステータ壁部の第2の部分と、環状ステータ壁部とによって形成されている。第1の環状キャビティは、第1の環状シール通路を介して環状流路と流体連通している。第1の環状キャビティは、環状ステータ壁部を介して第2の環状キャビティから分離されており、すなわち、環状ステータ壁部は、第1の環状キャビティと第2の環状キャビティとの間の分割壁部を形成している。第1の環状キャビティは、環状ステータ壁部のリムと、内側ブレードプラットフォームの前縁、特に内側ブレードプラットフォームの前縁の半径方向内方に面した面との間の第2の環状シール通路を介して、第2の環状キャビティと流体連通している。さらに、第2の環状キャビティは、第3の環状シール通路を介して封止流体を提供するための中空空間と流体連通している。
これらの特徴は、半径方向内側ベーンプラットフォームと半径方向内側ブレードプラットフォームとの間の環状の間隙を封止するための流体リムシールを形成する。
封止効果は、全ての導入されたキャビティ、すなわち環状流路及び中空空間(中空空間は通常、2つのロータディスクの間又は1つのロータディスクと、対向するステータ面との間のホイール空間又はディスク空間である)が流体流れ連通しており、特に第1、第2及び第3の環状シール通路によって形成された制限部によって制限されていることにより、存在する。キャビティは、キャビティ内での再循環流を生ぜしめ、これにより、第1の環状キャビティ、次いで第2の環状キャビティへの作動流体の進入が段階的に減じられる。この効果は、中空空間から第2の環状キャビティを通じて第1の環状キャビティへの反対向きの流体流に対しても同様に存在し、これにより、第2の環状キャビティ、さらに第1の環状キャビティへの漏出が段階的に減じられる。
以下では、複数の実施の形態が論じられ、発明、及び発明の実施の形態に関するさらなる説明も提供される。
配列をさらに規定するために、ロータ軸線は通常、タービンエンジンの中心軸線であり、ロータ軸の中心軸線である。
ガイドベーンは、特に使用時にロータブレードへ流れる加圧された流体を方向付けるように配置されており、これにより、ロータブレードはロータを駆動する結果、ロータの回転を生ぜしめる。
少なくとも、ガイドベーンの1つの列と、ロータブレードの1つのセットとの間、特にタービン配列の第1段のガイドベーンとロータブレードとの間に、論じられているようなシール配列が設けられており、第1段はタービン配列の上流端部に配置されている。本発明は、タービン配列の後続の複数の段にも適用され、段とは、バーナ配列に最も近い第1の段を備えた、ロータブレードのセットとガイドベーンのセットとの複数の対のオーダを意味する。
ステータベーンとも称されるガイドベーンと、ロータブレードとの存在、及びロータブレードの回転により、第1の環状シール通路の領域における主流体流路における作動流体の圧力は、時間の経過とともに異なる、すなわち作動流体は脈動する。本発明によれば、第1の環状キャビティは、圧力により駆動される進入パルスに対する減衰効果を提供する。第2の環状キャビティは、圧力パルスに対するさらなる減衰を提供する。
この構成は、以下でより詳細に規定される。
特に、環状ステータ壁部のリムと内側ブレードプラットフォームの前縁とは、半径方向で重なり合っており、これにより、両者は、任意の半径方向平面において向き合った面を有する。これにより、第2の環状シール通路は、流体を主に向き合った面の間で軸方向に許容する制限部である。
第3の環状シール通路も、半径方向で重なり合った面によって規定されてよく、すなわち、円筒状ステータ壁部の第2の部分は、ロータ壁部の軸方向に延びたリップが任意の半径方向平面において重なり合うように軸方向の延長部を有してよい。第3の環状シール通路は、流体流を主にリップと円筒状ステータ壁部との向き合った面の間で軸方向に制限してよい。
さらに、第1の環状シール通路も、半径方向で重なり合った面によって制限されてよく、すなわち、内側ベーンプラットフォームの後縁は、任意の半径方向平面において内側ブレードプラットフォームの前縁と重なり合うように軸方向に延びている。
さらに、内側ブレードプラットフォームの前縁は、特に第1の環状シール通路において始まる、上流のガイドベーンセグメントの方向に最も突出したエッジであると考えられてよい(作動流体の流れに関して“上流”)。
1つの実施の形態によれば、内側ブレードプラットフォームの前縁は、その前端部に円筒状のロータ壁部を有してよい。この円筒状ロータ壁部は、軸方向長さにわたって実質的に不変の半径方向幅を有するように円筒を形成してよい。
これに代えて、円筒状ロータ壁部は、円筒状ロータ壁部の別の軸方向位置における幅よりも大きな、そのリップ端部における幅を備えた、半径方向外側に面した凹面を有してよい。これは、作動流体が第1の環状シール通路の領域において円形の流れを生じる領域を可能にし、これにより、より少ない作動流体が第1の環状シール通路を通過することができる。
この構成をさらに規定するために、第2の環状シール通路は、円筒状ロータ壁部の前端部と、環状ステータ壁部のリムとによって形成されてよい。
内側ブレードプラットフォームの前縁は、円筒状ロータ壁部の下流に、流路に面した連続的な凸面状の湾曲面を有してよい。これは、作動流体の環状流路の望まれる幅への面の移行を許容する。その結果、作動流体は望ましい流体方向へ再び方向付けられる。
好適な実施の形態では、環状ステータ壁部は円筒状ステータ壁部に対して垂直に配置されている。環状ステータ壁部は、完全に直線的であっても、曲げ部を有してもよい。特に、後者の選択肢の場合には、環状ステータ壁部は、第1のセクション及び第2のセクションを有し、第1のセクションは、円筒状ステータ壁部に対して垂直に配置されてよく、第2のセクションは、特に第1の環状キャビティの方向へ、第1のセクションに対して傾斜又は湾曲させられてよい。
その他に、第2の環状キャビティは、さらに、環状ステータ壁部に対して実質的に平行な、ロータの実質的に半径方向に向けられた環状面によって規定されてよい。これは、第2の環状キャビティが、内側ブレードプラットフォームの前縁と、円筒状ステータ壁部の第2の部分と、環状ステータ壁部と、ロータの環状面とによって包囲されてよいことを意味する。つまり、第3の環状シール通路は、環状面又は環状面に形成されたリップと、円筒状ステータ壁部の第2の部分との間に形成されてよい。
1つの実施の形態では、第2の環状キャビティは、ロータの実質的に軸方向に向けられたフランジによってさらに規定されてよく、第3の環状シール通路は、円筒状ステータ壁部の軸方向エッジと、フランジとによって形成されてよい。代替的に、フランジの代わりにリップ又は段部が形成されてもよい。この場合も、フランジ/リップ/段部の面と、円筒状ステータ壁部の対向する面との特定の半径方向平面における半径方向重なり合いが存在してもよい。
第1の構成では、ロータのフランジは、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部の半径方向距離よりも大きな、ロータ軸線までの半径方向距離を有してよい。代替的に、第2の構成では、ロータのフランジは、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部の半径方向距離よりも小さな、ロータ軸線までの半径方向距離を有してよい。
別の代替例として、2つのフランジが、一方が前述のように第1の構成として、もう一方が第2の構成として設けられてよい。より正確に言えば、第2の環状キャビティは、さらに、ロータの実質的に軸方向に向けられた第1のフランジによって規定されてよく、ロータは、実質的に軸方向に向けられた第2のフランジをさらに備え、ロータの第1のフランジは、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部の第2の半径方向距離D2よりも大きな、ロータ軸線までの第1の半径方向距離D1を有してよい。ロータの第2のフランジは、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部の第2の半径方向距離D2よりも小さな、ロータ軸線までの第3の半径方向距離D3を有してよい。さらに、第3の環状シール通路は、第1のフランジと第2のフランジとの間の空間へ突出した円筒状ステータ壁部の軸方向エッジによって形成されてよい。好適な実施の形態では、ロータの第1のフランジと、円筒状ステータ壁部の軸方向エッジと、ロータの第2のフランジとは、特定の半径方向平面において半径方向で重なり合ってよい。
好適には、第3の環状シール通路は、軸方向に向けられた環状の軸方向通路と、第2の半径方向に向けられた半径方向通路とを含んでよく、軸方向通路は、円筒状ステータ壁部のシェル面と、フランジ又は第1のフランジの半径方向に面した面とによって形成されてよい。半径方向通路は、円筒状ステータ壁部の環状面と、ロータの軸方向に面した面とによって形成されてよい。
別の実施の形態では、軸方向に延びた2つのフランジを有することが有利である。これは、シール配列の構成を正確に規定するために付加的な独立請求項において僅かに異なる言葉で説明される。それにもかかわらず、以下の説明は、環状キャビティ及び環状シール通路が同じ効果を生じるために前に規定されたのと同様に配置される(ただし異なる大きさである可能性がある)ことは、発明の思想から逸脱しない。つまり、本発明は、ロータ軸線を中心に回転しかつ半径方向外方へ延びた複数のロータブレードセグメントを含むロータであって、各ロータブレードセグメントは、翼と、半径方向内側ブレードプラットフォームとを含む、ロータと、加圧された作動流体のための環状の流路を形成するようにロータを包囲するステータであって、ステータは、複数のロータブレードに隣接して配置された複数のガイドベーンセグメントを含み、複数のガイドベーンセグメントは半径方向内方へ延びており、各ガイドベーンセグメントは、翼と、半径方向内側ベーンプラットフォームとを含み、ステータは、ロータ軸線と同軸に整合した環状ステータ隔壁をさらに含み、環状ステータ隔壁は、半径方向フランジと、第1の軸方向フランジと、第2の軸方向フランジとを含む、ステータと、シール配列であって、内側ベーンプラットフォームの後縁と、内側ブレードプラットフォームの前縁と、第1の環状キャビティと、第2の環状キャビティとを含むシール配列と、を備える、タービン配列にも関する。発明のこの態様によれば、第1の環状キャビティは、少なくとも内側ベーンプラットフォームの後縁と、環状ステータ隔壁の第1の部分と、半径方向フランジとによって形成されており、第2の環状キャビティは、少なくとも内側ブレードプラットフォームの前縁と、半径方向フランジと、第1の軸方向フランジとによって形成されており、第1の環状キャビティは、第1の環状シール通路を介して環状流路と流体連通しており、第1の環状キャビティは、半径方向フランジを介して第2の環状キャビティから分離されており、第1の環状キャビティは、半径方向フランジのリムと内側ブレードプラットフォームの前縁との間の第2の環状シール通路を介して第2の環状キャビティと流体連通しており、第2の環状キャビティは、第3の環状シール通路を介して封止流体を提供するための中空空間と流体連通しており、第3の環状シール通路は、第1の軸方向フランジと、第2の軸方向フランジと、第1の軸方向フランジと第2の軸方向フランジとの間の空間へ突出した半径方向に向けられたロータフランジとによって形成されている。
前述のように、発明のこの態様は、前の実施の形態(2つのロータフランジがロータに存在し、一方のステータフランジはロータフランジの間の空間内へ突入している)とは異なり、今や2つのステータフランジがステータに存在し、ロータフランジがステータフランジの間の空間へ突出している。
加えて、ロータ面は、第1の軸方向フランジと対向した凹部を有してよい。
発明のこの態様の好適な実施の形態では、半径方向フランジは、環状ステータ隔壁に対して垂直に配置されている。半径方向フランジは、完全に直線的であっても、曲げ部を有してもよい。特に、後者の選択肢の場合には、半径方向フランジは、第1のセクション及び第2のセクションを有し、第1のセクションは、環状ステータ隔壁に対して垂直に配置されてよく、第2のセクションは、特に第1の環状キャビティの方向へ、第1のセクションに対して傾斜又は湾曲させられてよい。
全ての実施の形態では、入口又はノズルとして形成されてもよい複数の冷却流体インジェクタが、半径方向内側ベーンプラットフォームの後縁の下側に配置されてもよい。好適には、第1の環状キャビティ内の小さな循環を備える領域に冷却流体が提供される。さらに、冷却流体入口は、吸い込まれた作動流体を第1の環状キャビティ内の全体的な回転運動にもたらし得る。
付加的な乱流のない第1の環状キャビティ内でのこのような全体的な回転運動は、異なる向きを有する面の間の滑らかな湾曲によって補助されてよい。
第1の環状キャビティ、第2の環状キャビティ及び/又は第3の環状キャビティの領域において滑らかな湾曲又は滑らかな表面移行を備える、異なる向きを有する面の全ての接触領域を有することが有利であり得る。
前述のようなシール配列は、別個のエレメントであると考えられてよいか、又はロータとステータとによって形成された、すなわちガイドベーンセグメントの一部とロータブレードセグメントの一部とによって形成された、ロータブレードが接続されるロータディスクの隣接するセクションを備える又は備えない、論理的部分として単に見ることができる。
“後”とは、この文献を通じて、配列が使用されているときの、(乱流を無視して、主流体流れの)下流側を意味し、“前”とは上流側を意味する。
上述のタービン配列は、キャビティ及び環状通路を介して主環状流路へ進入する封止流体の量を減じてよい。主流流体流れは妨害されにくいので、ロータブレードの翼の領域において空力損失が減じられる。高温流体はシール配列を完全に通過することができなくてもよい。
主流流体は、特に燃焼流体、特に、圧縮空気と液体又は気体燃料との混合及び燃焼が生じる燃焼室を介して加速されたガスであってよい。
封止流体又は封止漏れ流体は、好適には、冷却流体、好適には圧縮機から取り出された空気である。封止流体は圧縮されてよく、その結果、実質的に環状流における加圧された流体の圧力範囲における圧力を生じるか、又は環状流路における加圧された流体の圧力よりもさらに高い圧力を生じる。別の実施の形態では、封止流体の圧力は、環状流路における加圧された流体の圧力よりも低くてもよい。
好適な実施の形態では、第1の環状シール通路は傾斜させられていてよい。特に、第1の環状シールは、第1の環状キャビティを始点として、半径方向外方及び下流へ、すなわち、流出する封止流体に関して下流又は潜在的に進入する加圧された主流流体の反対へ、ロータ軸線に関して実質的に25〜45°の角度で方向付けられていてよい。
第1の環状シール通路の方向は、内側ベーンプラットフォームの後縁によって規定されたオーバーハング部により規定されてよい。流出する封止流体又は進入する高温主流流体は、ベーンの翼の後縁の後方へオーバーハング部の後側に、後側の向きにより方向付けられてよく、封止流体は、任意の角度で第1の環状シール通路を通じて環状流路内へ案内されてよく、主流流体は、任意の角度で第1の環状シール通路を通じて第1の環状キャビティ内へ案内されてよい。
本発明は、回転ホイール、例えばロータブレードが取り付けられたロータディスクが、提供された封止流体を中央領域から半径方向外側領域へポンピングするためのポンピング効果につながる面を有するという効果からも利益を有する。これは、封止流体が第3の環状シール通路及び/又は第2の半径方向に向けられた半径方向通路へポンピングされることを意味する。このポンピング効果は、環状シール通路を介するキャビティ内へ吸い込まれる高温ガスの潜在的な逆流に関して封止効果を高める。
封止流体のための回転ホイールのポンピング効果により、前に紹介した回転面が冷却されてもよい。
本発明は、前述のようなこのようなタービン配列を備えるガスタービンエンジン、特に、タービン配列を備えるガスタービンエンジンであって、タービン配列は、前に開示された実施の形態のうちの1つ又は以下に開示される実施の形態のうちの1つに従って配置されることを特徴とする、ガスタービンエンジンにも関してよい。
前述のシール配列は、リムシール、より具体的には流体リムシールである。シール配列は、特にインターディスクシールではない。シール配列は、ラビリンスシールでもない。ラビリンスシールは、付加的には、主流体通路から離れた別の半径方向内側の位置に設けられてもよい。本発明によるシール配列は、特に、制限部としての通路を有するが、物理的に直接接触したステータ及びロータの面を有していない。封止効果は、キャビティ及び通路の形状の結果であるが、流体流れ場の結果でもある。本発明による通路はさらに、通路を通る流体流れを許容するが、向き、寸法及び構成により、通路を通る流体の通流は制限されている。
本発明の複数の実施の形態が、様々な主体に関して説明されていることが留意されなければならない。特に、幾つかの実施の形態は、装置形式の請求項に関して説明されているのに対し、他の実施の形態は、エンジンの作動に関して説明されている。しかしながら、その他の通告がない限り、1つのタイプの主体に属する特徴のあらゆる組合せに加えて、異なる主体に関連する特徴、特に、装置形式の実施の形態の特徴と、方法形式の実施の形態の特徴とのあらゆる組合せも本願によって開示されていると考えられることが、当業者は上記及び以下の説明から分かるであろう。
本発明の上記で規定した態様及び別の態様は、以下に説明される実施の形態の例から明らかであり、実施の形態の例に関して説明される。
ここで発明の実施の形態を、単なる例として、添付の図面に関して説明する。
図面における例示は概略的である。なお、異なる図面における類似又は同一の要素に対して、同じ参照符号が使用される。
特徴、特に利点の幾つかは、組み立てられたガスタービンについて説明されるが、明らかに、それらの特徴は、ガスタービンの個々の構成部材にも適用することができる。ただし、それらの特徴は、一回組み立てられ、作動中にのみ利点を示す。しかしながら、作動中のガスタービンによって説明された場合、いずれの詳細も、作動中のガスタービンに限定されるべきではない。
本発明は、概して流れ機械にも適用されてよい。
発明の詳細な説明
以下では全ての実施の形態はガスタービンエンジンに関して説明される。
以下では全ての実施の形態はガスタービンエンジンに関して説明される。
図示していないが、ガスタービンエンジンは、互いに隣接して配置された圧縮機セクションと、燃焼器セクションと、タービンセクションとを含む。ガスタービンエンジンの作動において、空気又は特定の流体が圧縮機セクションによって圧縮され、1つ又は複数の燃焼器及びバーナを備える燃焼器セクションへのインプットとして主に提供される。燃焼器セクションにおいて、圧縮された空気は液体及び/又は気体燃料と混合され、この混合された流体は燃焼させられ、その結果、高温の流体を生じ、高温の流体は、ガイドベーンによって加速され、高い速度と、減じられた静圧とを与えられる。次いで、高温の流体は、燃焼器からタービンセクションへ案内され、タービンセクションにおいて、高温の流体はロータブレードの1つ又は複数の列を駆動し、その結果、軸の回転運動を生じる。最後に、流体は排気部へ送られる。
流体流の方向は、入口から圧縮機セクションを介して、燃焼器セクションを介してタービンセクションへ、最後に排気部への“下流”と呼ばれる。反対方向は“上流”と呼ばれる。“前”という用語は上流の位置に対応し、“後”は下流の位置に対応する。タービンセクションは実質的に回転軸線を中心として実質的に回転対称であってよい。正の軸方向とは、下流方向として規定されてよい。以下の図面では、高温流体は実質的に正の軸方向に対して平行に左から右へ案内される。
ここで図1を参照すると、ガイドベーン21及びロータブレード11のセットが示されている。ガイドベーン21の第1のセットは燃焼室配列(図示せず)のすぐ下流に配置されている。ガイドベーン21のセットにおける各ガイドベーン21は、タービンセクションの中心軸線xに関して、矢印rで示されたほぼ半径方向に延びる翼23と、ハウジング又はケーシングにおけるガイドベーン21の取付けのための外側プラットフォーム63とを有しており、ハウジング及び外側プラットフォーム63は、ステータの一部、すなわち回転不能である。各ガイドベーン21は、ガイドベーン21の翼23の半径方向内側位置において、固定の環状支持構造を形成するための内側ベーンプラットフォーム22をも有する。
プラットフォーム22及び63及び翼23の対は、通常、一片のガイドベーンセグメントとして構成されており、複数のガイドベーンセグメントが中心軸線xの周囲に周方向に配置され、1つのガイドベーン段を構成している。プラットフォーム22及び63は、高温燃焼ガス(加圧された流体61)のための環状の流路又は流れ通路を形成するように配置されており、その流れ方向が符号61を有する矢印によって示されている。その結果、プラットフォーム22及び63は、冷却される必要がある。冷却手段は、内側プラットフォーム22及び外側プラットフォーム63の両方に対して設けられてよい。冷却流体は、例えば、燃焼室配列を通過することなくガスタービンエンジンの圧縮機部分から直接に到達する空気又は二酸化炭素であってよい。
図示されたガイドベーン段のすぐ下流には、複数のロータブレード11を有する第1のロータ段が設けられている。ロータブレード11は、内側プラットフォーム12とシュラウド19とを含み、環状流路の続きを形成しており、これにより、加圧された流体は矢印a(又は符号61で示された矢印)によって示されたように下流へ案内される。内側プラットフォーム12とシュラウド19との間には、複数のロータブレード11が設けられる。1つの内側プラットフォームセクションと、1つのロータブレード翼と、1つのシュラウドとが、1つのロータブレードセグメントを形成してよい。複数のロータブレードセグメントはロータディスク70に結合され、これは、回転運動を可能にし、ロータ軸を駆動する。
回転部分、すなわちロータと、固定部分、すなわちステータとの間に、シーリング配列が設けられてよく、これにより、加圧された流体61は(図2に示されたように)環状の流路60にとどまり、例えば冷却のために提供される二次的な流体と直接混ざることはない。すなわち、ガイドベーン21の内側プラットフォーム22とロータブレード11の内側プラットフォーム12との間にはシール配列が設けられており、シール配列を以下の図面で見ることにする。このシール配列はリムシールと呼ばれる。このようなリムシールはロータブレードとガイドベーンとの間の全ての境界面に、すなわち、上流及び下流のガイドベーンがあるときにロータブレードの上流及び下流に設けられる。
以下では、図2〜図4を説明する際に、複数のガイドベーンのうちの1つのガイドベーンと、複数のロータブレードのうちの1つである、隣接する下流のロータブレードとについてより詳しく見ることにする。
ここで図2を参照すると、ステータを備える従来のタービン配列が示されており、ステータの1つのガイドベーン21のみが示されている。ガイドベーン21は、外側プラットフォーム63と、内側プラットフォーム22と、翼23とを含む。さらに、タービン配列は、ロータも備え、ロータの1つのロータブレード11のみが示されている。ロータブレード11は、内側ブレードプラットフォーム12と、翼13とを含む。ロータブレード11は、さらに、ロータブレード11の半径方向で遠い方の端部に外側プラットフォーム又はシュラウドを有し、遠い方の端部は、内側ブレードプラットフォーム12と比較した反対側の端部にある。
前記外側及び内側プラットフォームの間に、環状の流路60が形成されており、この環状の流路60を通って、矢印によって示されたように加圧された流体61、好適には燃焼器によって提供された高温ガスが案内され、複数のロータブレード11を駆動する。
ガイドベーン21とロータブレード11との間に、従来技術に従って形成されたシール配列35が示されている。シール配列は、内側ベーンプラットフォーム22と内側ブレードプラットフォーム12との間にシーリング機構を提供する。主環状流路60からの流体は作動中にシール配列35に進入し得る。他の作動モードでは、封止流体62Bは主環状流路60に進入し得る。これは、提供された封止流体62Aと、主環状流路60における加圧された流体61との間の差圧によって生ぜしめられ得る。差圧は、シール配列35の周囲に沿って局所的であり、ガスタービンエンジンの作動中にブレード及びベーンを包囲する圧力勾配によって生ぜしめられ得る。
ここで図3を参照すると、本発明によるタービン配列が示されている。前記と同じ参照符号が、同じ要素を示すために用いられている。図3において、リムシール配列の領域に配置された構成部材のみが示されている。
タービン配列は、左側、すなわち上流におけるステータ20の部分と、右側、すなわち下流におけるロータ10の部分とを示している。ロータは、ロータ軸線を中心に回転するように構成されており、半径方向外方へ延びる複数のロータブレードセグメント11を含み、各ロータブレードセグメントは、翼13(図3には示されていない)と、半径方向内側ブレードプラットフォーム12とを含む。
ステータは、ロータ軸線に対して垂直な各平面においてロータを包囲しており、すなわち流路の半径方向外側境界である。ロータは、流路の半径方向内側境界である。すなわち、ステータはロータを包囲しており、加圧された作動流体のための環状の流路を形成している(作動流体の流れは矢印61によって示されている)。ステータの部材(すなわちガイドベーン翼)及びロータの部材(すなわちロータブレード翼)は、流路内へ突出している。
ステータ20は、複数のロータブレードセグメント11に隣接して配置された複数のガイドベーンセグメント21を含み、複数のガイドベーンセグメント21は半径方向内方へ延びており、各ガイドベーンセグメント21は、翼23(図3には示されていない)と、半径方向内側ベーンプラットフォーム22とを含む。
ステータ20は、さらに、ロータ軸線に対して同軸に整合させられた円筒状ステータ壁部(参照符号89及び87参照)と、円筒状ステータ壁部の外面110の中間セクションに配置された環状のステータ壁部83とを有する。
図示されたタービン配列はさらにシール配列35を含む。シール配列35は、内側ベーンプラットフォーム22の後縁24と、内側ブレードプラットフォーム12の前縁107と、第1の環状キャビティ82と、第2の環状キャビティ96とを含む、又はこれらによって画定されている。
第1の環状キャビティ82及び第2の環状キャビティ96は、封止効果が作動中に提供されるように配置、寸法決め及び接続されている。
より具体的には、第1の環状キャビティ82は、少なくとも内側ベーンプラットフォーム22の後縁24と、軸方向ステータ面95と、円筒状ステータ壁部の第1の部分89と、環状ステータ壁部83とによって形成されている。これらの面を介して、環状キャビティ、すなわち第1の環状キャビティ82には、付加的な流体通路が提供され、これにより、キャビティと、隣接する流体体積との間の差圧を補償することができる。
第2の環状キャビティ96は、少なくとも内側ブレードプラットフォーム12の前縁107と、円筒状ステータ壁部の第2の部分87と、環状ステータ壁部83とによって形成されている。図3によれば、第2の環状キャビティ96は、さらに、環状ステータ壁部83に対して実質的に平行な、ロータ10の実質的に半径方向に向けられた環状面98によって規定されてよい。前記のように、これらの面を介して、環状キャビティ、すなわち第2の環状キャビティ96には、付加的な流体通路が提供され、これにより、キャビティと、隣接する流体体積との間の差圧を補償することができる。
図3の構成によれば、第1の環状キャビティ82は、環状ステータ壁部83を介して第2の環状キャビティ96から分離されており、環状ステータ壁部83は、分割装置として機能するが、2つの前記環状キャビティ82,96の間の付加的な通路を介して流体連通を許容する。
第1の環状キャビティ82は、第1の環状シール通路101を介して環状流路60と流体連通するように配置されている。
第1の環状キャビティ82は、環状ステータ壁部83のリム105と、内側ブレードプラットフォーム12の前縁107との間の第2の環状シール通路102を介して、第2の環状キャビティ96とも流体連通している。
その他に、第2の環状キャビティ96は、第3の環状シール通路103を介して封止流体を提供するための中空空間90、特にロータホイールに隣接したホイール空間、とも流体連通している。
これは、中空空間90を介して提供された冷却流体が、(提供された順序で)第3の環状シール通路103と、第2の環状キャビティ96と、第2の環状シール通路102と、第1の環状キャビティ82と、第1の環状シール通路101とを介して主通路における高温ガスへの流体接続を有することを意味する。
図3には、以下でも説明されるより具体的な構成が示されている。
図3では、内側ブレードプラットフォーム12の前縁107は、前端部に円筒状ロータ壁部14を有する。円筒状ロータ壁部14は、軸方向長さにわたって実質的に不変の半径方向幅を有する。内側ブレードプラットフォーム12の前縁107は、円筒状ロータ壁部14の下流に、流路60に面した及び/又は部分的に第1の環状シール通路101の壁部である連続的な凸面状の湾曲面106をも有する。円筒状ロータ壁部14と凸面状湾曲面106との間の接続領域は、曲げ部であってよい。
これに代えて、破線によって示したように、円筒状ロータ壁部14は、円筒状ロータ壁部14の別の軸方向位置における幅よりも大きな、そのリップ端部における幅を備えた、半径方向外側に面した凹面140を有する。半径方向外側に面した凹面140は、凸面状の湾曲面106へ滑らかに移行してよい。これは、第1の環状シール通路101の領域における回転流を生ぜしめ、より良好な封止効果につながる。
さらに、第2の環状シール通路102は、円筒状ロータ壁部14の前端部、特にその半径方向内側に面した面94と、環状ステータ壁部83の(半径方向外側に面した)リム105とによって形成されている。
図3に示された環状ステータ壁部83は、円筒状ステータ壁部89,87に対して垂直に配置されている。環状ステータ壁部83は、円筒の(小さな)軸方向高さと半径方向の壁の幅とを有する円筒を形成しており、半径方向の壁の幅は、複数の軸方向高さである。
後で図4C及び図4Fに示されるように、環状ステータ壁部83は、常に完全な円筒であるわけではなく、第1のセクション121及び第2のセクション122を有し、第1のセクション121は、円筒状ステータ壁部89,87に対して垂直に配置されてよく、第2のセクション122は、特に第1の環状キャビティ82の方向へ、第1のセクション121に対して傾斜又は湾曲させられてよい。
図3の示された構成では、第2の環状キャビティ96は、ロータ10、特にロータディスク側面又はロータブレードセグメント11の側面の、実質的に軸方向に向けられたフランジ86によってさらに規定されてよく、第3の環状シール通路103は、円筒状ステータ壁部89,87の軸方向エッジ、すなわち円筒状ステータ壁部の第2の部分87と、フランジ86とによって形成されてよい。円筒状ステータ壁部の第2の部分87は正の軸方向に方向付けられているのに対し、ロータ10の軸方向に向けられたフランジ86は、反対方向に方向付けられている。軸方向に方向付けられたフランジ86の半径方向位置は、図3、図4A、図4Cに示されたように円筒状ステータ壁部87の半径方向位置よりもさらに外側であってよいか、又は円筒状ステータ壁部87の半径方向位置よりもさらに内側であってもよい(図4D参照)。
両方とも負の軸方向に方向付けられた、ロータ10の円筒状ロータ壁部14、及び軸方向に向きづけられたフランジ86の存在と、ロータ10の環状面98とにより、第2の環状キャビティ96の一体的な部分である軸方向ロータ面のアンダカットが形成される。
図3の構成において、第3の環状シール通路103は、曲がった通路として形成されている。第3の環状シール通路103は、互いに接続された、軸方向に向きづけられた環状の軸方向通路103Aと、第2の半径方向に向きづけられた半径方向通路99とを含む。軸方向通路103Aは、円筒状ステータ壁部の第2の部分87の半径方向外側に面したシェル面と、フランジ86の半径方向内側に面した面とによって形成されている。半径方向通路99は、正の軸方向に面した第2の部分87の環状面136と、ロータ10の(負の軸方向に方向付けられた)軸方向に面した面135とによって画成されている。
半径方向通路99は、ホイール空間又は中空空間90への移行部を提供してよい。
基本的にシール配列内には流体の流れが示されていないが、主要な加圧された流体の流れ61のみが示されており、封止流体の流れ62Aは、回転するロータディスクによって半径方向外方へ、軸方向に面したロータディスク面93に沿って中空空間90を通って半径方向通路99内へ案内されるように示されている。
つまり、図3のこの示された構成は、円筒状ロータ壁部14の半径方向アームが水平方向又は傾斜した向きを有しており、内側ブレードプラットフォーム12とともにロータプラットフォームを形成しているという特定の特徴を有する。
内側ベーンプラットフォーム22の後縁24は、円筒状ロータ壁部14とともに、第1の半径方向オーバーラップシールを形成している。第1の環状キャビティ82は、このキャビティ内での流体の強い旋回運動によって、吸い込みを駆動する接線方向圧力変動を減じるための、主バッファキャビティである。この第1の環状キャビティ82は、軸方向ステータ面95又は現在のカバープレート(図示せず)によって、及び環状ステータ壁部83の他の固定部分及び円筒状ステータ壁部の第1の部分89によって、形成されている。
鉛直方向アームとしての環状ステータ壁部83と、水平方向アームとしての円筒状ステータの第2の部分87と、別のロータ面とによって形成された、第2の環状キャビティ96、すなわち内側キャビティは、第2の環状シール通路102の間隙を通じて進入する残留圧力変動を減衰させる。
半径方向アームとしての円筒状ロータ壁部14の下側部分は、ステータ及びロータの軸方向移動全体を通じて、円筒状ロータ壁部14(すなわち半径方向内側に面した面94)と、環状ステータ壁部83(特にその先端部、すなわちリム105)との間の一定の鉛直方向間隙を保証するように、水平方向に向きづけられている。
円筒状ステータ壁部の軸方向に向けられたフランジ86及び第2の部分は、内側バッファキャビティ、すなわち第2の環状キャビティ96を主ホイール空間、すなわち中空空間90から分離する第2の半径方向オーバーラップシールを形成している。この半径方向間隙シールは、軸方向に向けられたフランジ86の形式の半径方向リップが円筒状ステータ壁部の第2の部分87の半径方向外側又は上方に配置されていることにより、従来のリムシール設計とは区別される。
前述のように、主キャビティとしての中空空間90の下側部分に供給される封止流体流62Aは、回転するロータディスク面93に付着し、ロータ−ステータキャビティにおけるディスクポンピング効果によって上方、すなわち半径方向外側へポンピングされる。半径方向間隙シール配列としての第3の環状シール通路103により、封止流体は、第2の半径方向に向けられた半径方向通路99及びリムシールの開口へ直接にポンピングされる。
第3の環状シール通路103によって形成された加圧された半径方向間隙シールは、円筒状ステータ壁部の第2の部分87の間の連続的な保護封止カーテンスプレッドを提供し、第3の環状シール通路103によって、吸い込まれた高温流体が、低い封止流量においても、中空空間90、すなわち主キャビティ内へ移動することを阻止する。第3の環状シール通路103によって形成された半径方向オーバーラップシールにおける封止流は、第2の環状キャビティ96によって、ロータ98の回転する環状面に再び付着し、ディスクポンピング効果によって上方へポンピングされ、ロータブレード11に保護冷却層を提供する。次いで、これは、第2の環状シール通路102のシール間隙のための封止流を提供する。
封止効果を高めるために、実質的に垂直な面の間の複数の移行領域が、滑らかに湾曲した面として実行されており、例えば、図3の断面図で見ると4分の1円である。これにより、大きな妨害なく流体を案内することができる。垂直な面の間のこの滑らかな移行は、軸方向ステータ面95と、円筒状ステータ壁部の第1の部分89の外面110との間の移行部、円筒状ステータ壁部の第1の部分89の外面110と環状ステータ壁部83との間の移行部、環状ステータ壁部83と円筒状ステータ壁部の第2の部分87との間の移行部、円筒状ロータ壁部14の内側に面した面94とロータの環状面98との間の移行部、環状面98とロータの軸方向に向けられたフランジ86との間の移行部、及び軸方向に向けられたフランジ86とロータの軸方向に面した面135との間の移行部に該当する。
図3の構成は、特に、主バッファキャビティとしての第1の環状キャビティ82に隣接した第2の環状キャビティ96が残留接線方向圧力勾配を減衰させるという利点を示す。したがって、中空空間90のキャビティをパージして、中空空間90に進入する高温ガス吸込を回避するために、主ホイール空間(すなわち中空空間90)において、より低い静圧が必要とされる。これは、封止流の減少を意味する。
ディスクポンピング効果、すなわち高い接線方向速度成分に関連した流体の遠心力によるロータディスクの近くの封止流体流62Aの半径方向流出を利用することによって、ロータの軸方向に向けられたフランジ86と、円筒状ステータ壁部の第2の部分87との間の空間が加圧される。これは、高温流体が主キャビティ、すなわち中空空間90内へさらに移動することを遮断するための封止流の保護カーテンを生ぜしめる。封止目的のためのディスクポンピング効果の利用は、中空空間90における吸い込まれる流体のレベルを減じる。ロータの回転運動は、封止流が第2の環状キャビティ96においてロータに付着し、保護層を形成して、ロータを流入する高温ガスから遮断することを保証する。これはさらに、ロータへの熱流束を減じる。
図4には今度は本発明の様々な構成が示されている。
図4Aには、図3に関して説明されたのと同様の構成が示されており、この場合、ロータ10の軸方向に向けられたフランジ86は、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部89,87の第2の半径方向距離D2よりも大きな、ロータ軸線までの第1の半径方向距離D1を有する。この場合、軸方向に向けられたフランジ86は、第2の環状キャビティ96内へ突出している。
図4Aによれば、ロータの環状面98は、ロータディスク面93よりも、環状ステータ壁部83まで小さな軸方向距離を有してよい(ロータディスク面93は環状面98よりもロータ軸線に近い)。
破線で示されているように、ロータの代替的な環状面98Aは、実質的にロータディスク面93と同じ平面にあってよい。より一般的には、ロータの軸方向に向けられたフランジ86は、軸方向に延在していてよい。
図4Bによれば、軸方向に向けられたフランジ86は存在しなくてもよい。この場合、第2の環状キャビティ96は、単に、円筒状ロータ壁部14の内側に面した面94の表面と、環状ステータ壁部83と、円筒状ステータ壁部の第2の部分87と、ロータの環状面98とによって包囲されている。この構成により、軸方向ロータ壁部は、段部180を形成している。段部は、環状面98と、ロータディスク面93との間の移行面である。ロータの環状面98は、ロータディスク面93よりも、環状ステータ壁部83まで小さな軸方向距離を有してよい(ロータディスク面93は環状面98よりもロータ軸線に近い)。
図4Cは、図4Aと同様の構成を示しており、この構成は、第1のセクション121としての環状ステータ壁部83の直線的な部分と、第2のセクション122としての環状ステータ壁部83の曲がった部分とを含む環状ステータ壁部83を備える。第1のセクション121は、円筒状ステータ壁部89,87に対して垂直に配置されており、第2のセクション122は、特にこの例では第1の環状キャビティ82の方向へ、第1のセクション121に対して傾斜させられている。
図4Cにおいてやはり、第3の環状シール通路103は、軸方向に向きづけられた環状の軸方向通路103Aと、第2の半径方向に向きづけられた半径方向通路99とから成る。軸方向通路103Aは、円筒状ステータ壁部89,87のシェル面137と、フランジ86の半径方向に面した面138とによって形成されている。
図4Dは、図4Aの変化態様を示しており、この場合、ロータの軸方向に向けられたフランジ86は円筒状ステータ壁部89,87よりもロータ軸線に近い。これは、ロータの軸方向に向けられたフランジ86は、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部89,87の半径方向距離D2よりも小さな、ロータ軸線までの第3の半径方向距離D3を有することを意味する。
図4Eには、第3の環状シール通路103が2つの軸方向通路と、それらの間の1つの半径方向通路とを有する構成が示されている。特に、第2の環状キャビティ96は、ロータの実質的に軸方向に向けられた第1のフランジ131によってさらに形成されており、ロータはさらに、実質的に軸方向に向けられた第2のフランジ132を有する。第1のフランジ131は、図4Aに示されたように軸方向に向けられたフランジ86と同様に構成されている。第1のフランジ131は、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部89,87の半径方向距離D2よりも大きな、ロータ軸線までの半径方向距離D1を有し、ロータの第2のフランジ132は、ロータ軸線までの円筒状ステータ壁部89,87半径方向距離D2よりも小さな、ロータ軸線までの半径方向距離D3を有する。第3の環状シール通路103は、したがって、第1のフランジ131と第2のフランジ132との間の空間133へ突出した円筒状ステータ壁部89,87の軸方向エッジ134によって形成されている。
図4Fに示された別の構成では、第3の環状シール通路103は再び、1つのロータフランジのみがロータから延びており、円筒状ステータ壁部の第2の部分87の軸方向端部に存在する2つのステータフランジの間に突入するように変更されている。
より詳細には、図4Fの構成は、断面図で示された、やはりロータブレードセグメントを備えたロータと、前のようにガイドベーンセグメントを備えたステータとを含むタービン配列を示すように規定されている。この場合、ステータはさらに、ロータ軸線に対して同軸に整合させられた環状ステータ隔壁150を備え、環状ステータ隔壁150自体は、半径方向フランジ151と、第1の軸方向フランジ152と、第2の軸方向フランジ153とを含む。この場合、第1の環状キャビティ82は、少なくとも内側ベーンプラットフォーム22の後縁24と、環状ステータ隔壁150の第1の部分と、半径方向フランジ151とによって形成されている。この場合、第2の環状キャビティ96は、少なくとも内側ブレードプラットフォーム12の前縁107と、半径方向フランジ151と、第1の軸方向フランジ152とによって形成されている。第1の環状キャビティ82は、前の実施の形態と同様に、半径方向フランジ151を介して第2の環状キャビティ96から分離されている。これは、第1の環状キャビティ82は、半径方向フランジ151のリムと、内側ブレードプラットフォーム12の前縁107との間の第2の環状シール通路102を介して、第2の環状キャビティ96と流体連通していることを意味する。ここで第3の環状シール通路103に移ると、前述のように、第2の環状キャビティ96は、第3の環状シール通路103を介して封止流体を提供するために、中空空間90と流体連通している。図4Fの実施の形態によれば、第3の環状シール通路103はこの場合、第1の軸方向フランジ152と、第2の軸方向フランジ153と、第1の軸方向フランジ152と第2の軸方向フランジ153との間の空間155内へ突出した半径方向に向けられたロータフランジ154とによって形成されている。
さらに、ロータの環状面98は、段部156を有しており、これにより、第1の環状面セクションは第2の環状キャビティ96の境界であるのに対し、第2の環状面は、第1の軸方向フランジ152と対向している。第2の環状面は、第1の環状面よりも、半径方向フランジ151まで大きな距離を有する。
この構成は、蛇行状の第3の環状シール通路103を生ぜしめる。
図4Cと同様に、図4Fの半径方向フランジ151は、半径方向フランジ151の直線的な部分と、曲がった部分とを含んでよい。これに代えて、半径方向フランジ151は、半径方向の主要な延在と、半径方向フランジ151の先端部へ進行するときにこの半径方向から負の軸方向への小さな逸脱とを備えて、連続的に湾曲させられていてよい。
図4Eの構成はここで、図5において三次元図で示されており、図5には、ロータ10及びステータ20の表面のみが示されており、これらの面を通じて見ることができる。ステータベーンの3つの翼23と、ロータブレードの5つの翼13とが示されている。ガイドベーンセグメント21の2つの内側プラットフォーム22が見られる。ロータブレードセグメントの内側プラットフォーム12も見ることができる。
シール配列35を、斜めの視点から見ることができる。様々なキャビティの環状の形状と、フランジ及び面の回転対称性が明らかになる。明示的に参照されるのは、第1の環状キャビティ82、第2の環状キャビティ96、及び円筒状ステータ壁部の第1の部分89である。その他に、ラビリンスシール(明らかには示されていない)を介して半径方向内側端部において終わった中空空間90を見ることができる。
図5を見たときに明らかになることは、シール配列35がリムシールを形成しているということである。シール配列35は、作動中にステータ及びロータの面の物理的接触を必要とするラビリンスシール又は別のタイプのシールを形成しない。
図6には、今度は、図4Fの僅かに変更された断面図が示されている。この横断面では、高温作動流体及び低温封止流体の流れが、特定の周方向位置における特定の作動モードのために示されている。流体インジェクタとしての別の冷却流体入口200は、ベーン21の内側ベーンプラットフォーム22の下側に配置されているものとして示されている。これに関する“入口”とは、キャビティへの流体の入口を意味する。入口は、例えばベーンの部材を冷却するために前に使用された冷却流体を解放するための、ステータ壁部内の出口であると考えることもできる。
冷却流体入口200は、特に、軸方向ステータ面95に、好適には内側ベーンプラットフォーム22のすぐ下側に配置されてよい。この冷却流体入口200は冷却流体の吸込201を可能にし、これにより、ステータ表面における冷却空気のフィルム冷却クッションを提供し、第1の環状キャビティ82に進入する高温の作動流体が、冷却空気のフィルムによって分離されながらステータ表面に沿って案内される。ちょうど冷却流体入口200の領域において、局所的な乱流203が存在し、これは、高温の流体を軸方向ステータ面95から離したままにする。1つの冷却流体入口200のみが断面図で示されているが、複数のこれらの入口200が周方向に存在してもよい。
本発明の概念によれば、内側ベーンプラットフォーム22の近くの主流体通路における加圧された流体流61は、部分的にシール配列内へ案内される。内側ブレードプラットフォーム12の表面形状により、円筒状の回転する流体乱流202が、第1の環状シール通路101内又はその近くに発生される。高温空気の一部は、内側ブレードプラットフォーム12の外向きの面に沿って軸方向後方へ第1の環状シール通路101を通じて第1の環状キャビティ82内へ移動し続ける。そこで、第1の環状キャビティ82の壁部の形状と、噴射された冷却空気201とによって補助されて、進入する高温流体は、その流れのフロントを広げ、第2の環状シール通路102の第1の環状キャビティ側へ案内される(204)。高温流体は、半径方向フランジ151の先端部を介して第2の環状シール通路102を通過し(206)、第2の環状キャビティ96に進入する。高温流体は、次いで、半径方向フランジ151の別の面に沿って通過し、第1の軸方向フランジ152を介して第3の環状シール通路103へさらに案内される。
この流れに対して平行に、冷却封止流体はロータディスク面93に沿って半径方向外方へ案内される(209)。この封止流体は、ステータの第2の軸方向フランジ153を通過し、次いで、ロータの表面形状、及び半径方向に向けられたローラフランジ154の存在により、負の軸方向に案内される。封止流体の小さな部分210は、第3の環状シール通路103にさらに進入するのではなく、ステータ側において中空空間90を区切ったステータ面に沿って案内される。
第3の環状シール通路103の第1のセクションに進入した封止流体は、空間155に進入し、ステータ面の形状により、円筒状の回転する流体乱流208を生じ、反対向きの高温流体のために第3の環状シール通路103を実質的にブロックする。封止流体の小さな部分は、さらに第1の軸方向フランジ152に沿って第3の環状シール通路103の別のセクションへ案内されてよく、この別のセクションにおいて、この残りの封止流体と、第2の環状キャビティ96から通過した高温流体とは、第3の環状シール通路103のこのセクション内の円筒状の回転する流体乱流207を介して混合する。実際には環状円筒の形式の、この円筒状の回転する流体乱流207は、ロータ面における段部156の補助により生ぜしめられる。
流体の一部は、ロータ面に沿っても案内され、段部156を通過し、内側ブレードプラットフォーム12の下側の方向に第2の環状キャビティ96に対する境界である半径方向ロータ面に沿ってさらに移動する。半径方向ロータ面が、軸方向ロータ面、すなわち円筒状ロータ壁部14の内側に面した面94に移行する領域において、別の円筒状の回転する流体乱流205が生ぜしめられる。
この図は、典型的な作動モードにおけるリムシールの作動を示している。高温流体は、リムシールのみに進入することができるが、通常、リムシールを完全に通過することはできない。同じことが、他の方向からリムシールのみに進入することができるが、通常はリムシールを完全に通過することができない封止流体にも云える。
この封止効果は、第1の環状キャビティ82及び第2の環状キャビティ96と、第1の環状シール通路101と、第2の環状シール通路102と、第3の環状シール通路103とによって補助され、これらは全て、様々な図面に関して説明した特定の構成である。
図面はロータ軸線に沿った1つのセクションのみを示していることに留意すべきである。流体流は、図面には適切に示されていない周方向成分をも有し得る。
さらに、“円筒状”ステータは概して軸対称であってよいことに留意すべきである。円筒状ステータは、完全な円筒形状から逸脱してもよく、例えば、大きな広がりI軸方向で僅かに角度づけられている。同じことが、“円筒状”ロータ壁部にも云える。
説明したほとんど全ての構成部材は、断面図において見ることができず、前記説明において明示的に言及されていなくとも、環状であることにも留意されたい。
Claims (15)
- ロータ軸線(x)を中心に回転しかつ半径方向外方へ延びた複数のロータブレードセグメント(11)を含むロータ(10)であって、各ロータブレードセグメント(11)は、翼(13)と、半径方向内側ブレードプラットフォーム(12)とを含む、ロータ(10)と、
加圧された作動流体(61)のための環状の流路(60)を形成するように前記ロータ(10)を包囲するステータ(20)であって、該ステータ(20)は、複数のロータブレード(11)に隣接して配置された複数のガイドベーンセグメント(21)を含み、該複数のガイドベーンセグメント(21)は半径方向内方へ延びており、各ガイドベーンセグメント(21)は、翼(23)と、半径方向内側ベーンプラットフォーム(22)とを含み、前記ステータ(20)は、前記ロータ軸線(x)と同軸に整合した円筒状ステータ壁部(89,87)と、該円筒状ステータ壁部(89,87)の外面(110)の中間セクションに配置された環状ステータ壁部(83)とをさらに含む、ステータと、
シール配列(35)であって、内側ベーンプラットフォーム(22)の後縁(24)と、内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)と、第1の環状キャビティ(82)と、第2の環状キャビティ(96)とを含むシール配列と、を備える、タービン配列において、
前記第1の環状キャビティ(82)は、少なくとも前記内側ベーンプラットフォーム(22)の前記後縁(24)と、前記円筒状ステータ壁部(89,87)の第1の部分(89)と、前記環状ステータ壁部(83)とによって形成されており、
前記第2の環状キャビティ(96)は、少なくとも前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)と、前記円筒状ステータ壁部(89,87)の第2の部分(87)と、前記環状ステータ壁部(83)とによって形成されており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、第1の環状シール通路(101)を介して前記環状流路(60)と流体連通しており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、前記環状ステータ壁部(83)を介して前記第2の環状キャビティ(96)から分離されており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、前記環状ステータ壁部(83)のリム(105)と、前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)との間の第2の環状シール通路(102)を介して、第2の環状キャビティ(96)と流体連通しており、
該第2の環状キャビティ(96)は、第3の環状シール通路(103)を介して封止流体を提供するための中空空間(90)と流体連通していることを特徴とする、タービン配列。 - 前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前記前縁(107)は、前端部に円筒状ロータ壁部(14)を有する、請求項1記載のタービン配列。
- 該円筒状ロータ壁部(14)は、その軸方向長さにわたって実質的に不変の半径方向幅を有する、又は
前記円筒状ロータ壁部(14)は、該円筒状ロータ壁部(14)の別の軸方向位置における幅よりも大きな、そのリップ端部における幅を備えた、半径方向外側に面した凹面(140)を有する、請求項2記載のタービン配列。 - 前記第2の環状シール通路(102)は、前記円筒状ロータ壁部(14)の前端部と、前記環状ステータ壁部(83)のリム(105)とによって形成されている、請求項2又は3記載のタービン配列。
- 前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前記前縁(107)は、前記円筒状ロータ壁部(14)の下流に、前記流路(60)に面した連続的な凸面状の湾曲面(106)を含む、請求項1から4までのいずれか1項記載のタービン配列。
- 前記環状ステータ壁部(83)は前記円筒状ステータ壁部(89,87)に対して垂直に配置されている、請求項1から5までのいずれか1項記載のタービン配列。
- 前記環状ステータ壁部(83)は、第1のセクション(121)及び第2のセクション(122)を有し、前記第1のセクション(121)は、前記円筒状ステータ壁部(89,87)に対して垂直に配置されており、前記第2のセクション(122)は、特に前記第1の環状キャビティ(82)の方向へ、前記第1のセクション(121)に対して傾斜又は湾曲させられている、請求項1から6までのいずれか1項記載のタービン配列。
- 前記第2の環状キャビティ(96)は、さらに、前記環状ステータ壁部(83)に対して実質的に平行な、前記ロータ(10)の実質的に半径方向に向けられた環状面(98)によって形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のタービン配列。
- 前記第2の環状キャビティ(96)は、前記ロータ(10)の実質的に軸方向に向けられたフランジ(86)によってさらに形成されており、前記第3の環状シール通路(103)は、前記円筒状ステータ壁部(89,87)の軸方向エッジと、前記フランジ(86)とによって形成されている、請求項8記載のタービン配列。
- 前記ロータ(10)の前記フランジ(86)は、前記ロータ軸線(x)までの前記円筒状ステータ壁部(89,87)の半径方向距離(D2)よりも大きな、前記ロータ軸線(x)までの半径方向距離(D1)を有する、請求項9記載のタービン配列。
- 前記ロータ(10)の前記フランジ(86)は、前記ロータ軸線(x)までの前記円筒状ステータ壁部(89,87)の半径方向距離(D2)よりも小さな、前記ロータ軸線(x)までの半径方向距離(D3)を有する、請求項9記載のタービン配列。
- 前記第2の環状キャビティ(96)は、前記ロータ(10)の実質的に軸方向に向けられた第1のフランジ(131)によってさらに形成されており、
前記ロータ(10)はさらに、実質的に軸方向に向けられた第2のフランジ(132)を有し、
前記ロータ(10)の前記第1のフランジ(131)は、前記ロータ軸線(x)までの前記円筒状ステータ壁部(89,87)の半径方向距離(D2)よりも大きな、前記ロータ軸線(x)までの半径方向距離(D1)を有し、
前記ロータ(10)の前記第2のフランジ(132)は、前記ロータ軸線(x)までの前記円筒状ステータ壁部(89,87)の半径方向距離(D2)よりも小さな、前記ロータ軸線(x)までの半径方向距離(D3)を有し、
第3の環状シール通路(103)は、前記第1のフランジ(131)と前記第2のフランジ(132)との間の空間(133)へ突出した前記円筒状ステータ壁部(89,87)の軸方向エッジ(134)によって形成されている、請求項8記載のタービン配列。 - 前記第3の環状シール通路(103)は、軸方向に向きづけられた環状の軸方向通路(103A)と、第2の半径方向に向きづけられた半径方向通路(99)とを含み、
前記軸方向通路(103A)は、前記円筒状ステータ壁部(89,87)のシェル面(137)と、前記フランジ(86)又は前記第1のフランジ(131)の半径方向に面した面(138)とによって形成されており、
前記半径方向通路(99)は、前記円筒状ステータ壁部(89,87)の環状面(136)と、前記ロータの軸方向に面した面(135)とによって形成されている、請求項8から12までのいずれか1項記載のタービン配列。 - ロータ(10)であって、ロータ軸線(x)を中心に回転し、半径方向外方へ延びる複数のロータブレードセグメント(11)を含み、各ロータブレードセグメント(11)は、翼(13)と、半径方向内側ブレードプラットフォーム(12)とを含む、ロータ(10)と、
加圧された作動流体(61)のための環状流路(60)を形成するように前記ロータ(10)を包囲したステータ(20)であって、該ステータ(20)は、複数のロータブレード(11)に隣接して配置された複数のガイドベーンセグメント(21)を含み、該複数のガイドベーンセグメント(21)は半径方向内方へ延びており、各ガイドベーンセグメント(21)は、翼(23)と、半径方向内側ベーンプラットフォーム(22)とを含む、ステータ(20)であって、該ステータ(20)は、さらに、ロータ軸線(x)に対して同軸に整合させられた環状ステータ隔壁(150)を備え、該環状ステータ隔壁(150)は、半径方向フランジ(151)と、第1の軸方向フランジ(152)と、第2の軸方向フランジ(153)とを含む、ステータ(20)と、
シール配列(35)であって、前記内側ベーンプラットフォーム(22)の後縁(24)と、前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)と、第1の環状キャビティ(82)と、第2の環状キャビティ(96)とを含む、シール配列(35)と、を備えるタービン配列であって、
前記第1の環状キャビティ(82)は、少なくとも前記内側ベーンプラットフォーム(22)の前記後縁(24)と、前記環状ステータ隔壁(150)の第1の部分と、前記半径方向フランジ(151)とによって形成されており、
前記第2の環状キャビティ(96)は、少なくとも前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)と、前記半径方向フランジ(151)と、前記第1の軸方向フランジ(152)とによって形成されており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、第1の環状シール通路(101)を介して前記環状流路(60)と流体連通しており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、前記半径方向フランジ(151)を介して前記第2の環状キャビティ(96)から分離されており、
前記第1の環状キャビティ(82)は、前記半径方向フランジ(151)のリムと、前記内側ブレードプラットフォーム(12)の前縁(107)との間の第2の環状シール通路(102)を介して、前記第2の環状キャビティ(96)と流体連通しており、
該第2の環状キャビティ(96)は、第3の環状シール通路(103)を介して封止流体を提供するための中空空間(90)と流体連通しており、前記第3の環状シール通路(103)は、前記第1の軸方向フランジ(152)と、前記第2の軸方向フランジ(153)と、前記第1の軸方向フランジ(152)と前記第2の軸方向フランジ(153)との間の空間(155)内へ突出した半径方向に向けられたロータフランジ(154)とによって形成されていることを特徴とする、タービン配列。 - 前記半径方向内側ベーンプラットフォーム(22)の下側に配置された複数の冷却流体インジェクタ(200)をさらに含む、請求項1から14までのいずれか1項記載のタービン配列。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017172564A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械 |
JP2018132028A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 三菱重工業株式会社 | 軸流回転機械、動翼部材 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2886801B1 (en) * | 2013-12-20 | 2019-04-24 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Seal system for a gas turbine and corresponding gas turbine |
US10428670B2 (en) * | 2016-05-09 | 2019-10-01 | United Technologies Corporation | Ingestion seal |
US11053807B2 (en) | 2017-06-12 | 2021-07-06 | Mitsubishi Power, Ltd. | Axial flow rotating machine |
CN107339126B (zh) * | 2017-08-14 | 2019-06-21 | 西北工业大学 | 一种胃仿生造型的轮缘密封结构 |
FR3084395B1 (fr) * | 2018-07-24 | 2020-10-30 | Safran Aircraft Engines | Ailettes entrefer pour compresseur de turbomachine |
EP3663522B1 (en) * | 2018-12-07 | 2021-11-24 | ANSALDO ENERGIA S.p.A. | Stator assembly for a gas turbine and gas turbine comprising said stator assembly |
CN109611163B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-05-11 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种涡轮增压器密封结构 |
CN109630210B (zh) * | 2018-12-17 | 2021-09-03 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种咬嘴封严结构及具有其的航空发动机 |
US11493135B2 (en) * | 2019-08-23 | 2022-11-08 | Raytheon Technologies Corporation | Non-contact seal with axial engagement |
IT202000018631A1 (it) * | 2020-07-30 | 2022-01-30 | Ge Avio Srl | Pale di turbina comprendenti elementi di aero-freno e metodi per il loro uso. |
US11459903B1 (en) * | 2021-06-10 | 2022-10-04 | Solar Turbines Incorporated | Redirecting stator flow discourager |
US11668203B2 (en) * | 2021-07-08 | 2023-06-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine rim seal with lip |
FR3127520B1 (fr) * | 2021-09-27 | 2023-08-18 | Safran Aircraft Engines | Turbine a gaz haute-pression pour turbomachine |
FR3127519B1 (fr) * | 2021-09-27 | 2023-09-22 | Safran Aircraft Engines | Turbine a gaz haute-pression pour turbomachine |
US11746666B2 (en) * | 2021-12-06 | 2023-09-05 | Solar Turbines Incorporated | Voluted hook angel-wing flow discourager |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4218189A (en) * | 1977-08-09 | 1980-08-19 | Rolls-Royce Limited | Sealing means for bladed rotor for a gas turbine engine |
JPH116446A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンのシール装置 |
JP2006342797A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジンのシールアッセンブリ、ロータアッセンブリ、ロータアッセンブリ用ブレードおよび段間キャビティシール |
JP2007077983A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | United Technol Corp <Utc> | タービンの冷却空気のシール |
US20080056889A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | General Electric Company | Angel wing abradable seal and sealing method |
JP2008151138A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | ブルノーズシールタービン段 |
US7540709B1 (en) * | 2005-10-20 | 2009-06-02 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Box rim cavity for a gas turbine engine |
JP2010001840A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼およびガスタービン |
JP2010077869A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンのリムシール構造 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4265590A (en) * | 1978-05-20 | 1981-05-05 | Rolls-Royce Limited | Cooling air supply arrangement for a gas turbine engine |
GB2111598B (en) | 1981-12-15 | 1984-10-24 | Rolls Royce | Cooling air pressure control in a gas turbine engine |
GB2251040B (en) * | 1990-12-22 | 1994-06-22 | Rolls Royce Plc | Seal arrangement |
US5236302A (en) * | 1991-10-30 | 1993-08-17 | General Electric Company | Turbine disk interstage seal system |
US5503528A (en) | 1993-12-27 | 1996-04-02 | Solar Turbines Incorporated | Rim seal for turbine wheel |
DE10295864D2 (de) * | 2001-12-14 | 2004-11-04 | Alstom Technology Ltd Baden | Gasturbinenanordnung |
EP1508672A1 (de) * | 2003-08-21 | 2005-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Segmentierter Befestigungsring für eine Turbine |
US20110150640A1 (en) * | 2003-08-21 | 2011-06-23 | Peter Tiemann | Labyrinth Seal in a Stationary Gas Turbine |
US7452182B2 (en) | 2005-04-07 | 2008-11-18 | Siemens Energy, Inc. | Multi-piece turbine vane assembly |
US20060275106A1 (en) | 2005-06-07 | 2006-12-07 | Ioannis Alvanos | Blade neck fluid seal |
US7534088B1 (en) * | 2006-06-19 | 2009-05-19 | United Technologies Corporation | Fluid injection system |
US7578653B2 (en) | 2006-12-19 | 2009-08-25 | General Electric Company | Ovate band turbine stage |
US20090238683A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | United Technologies Corporation | Vane with integral inner air seal |
US8075256B2 (en) | 2008-09-25 | 2011-12-13 | Siemens Energy, Inc. | Ingestion resistant seal assembly |
US20100151034A1 (en) | 2008-09-30 | 2010-06-17 | Astellas Pharma Inc. | Granular pharmaceutical composition of atorvastatin for oral administration |
US8038399B1 (en) * | 2008-11-22 | 2011-10-18 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine rim cavity sealing |
US8277177B2 (en) | 2009-01-19 | 2012-10-02 | Siemens Energy, Inc. | Fluidic rim seal system for turbine engines |
GB201013003D0 (en) * | 2010-08-03 | 2010-09-15 | Rolls Royce Plc | A seal assembly |
EP2423435A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-02-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Blade for a turbo machine |
US9145788B2 (en) * | 2012-01-24 | 2015-09-29 | General Electric Company | Retrofittable interstage angled seal |
US9175567B2 (en) * | 2012-02-29 | 2015-11-03 | United Technologies Corporation | Low loss airfoil platform trailing edge |
US8926283B2 (en) * | 2012-11-29 | 2015-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade angel wing with pumping features |
US9181816B2 (en) * | 2013-01-23 | 2015-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Seal assembly including grooves in an aft facing side of a platform in a gas turbine engine |
DE102013011350A1 (de) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gasturbine mit Hochdruckturbinenkühlsystem |
CN105765169B (zh) * | 2013-10-02 | 2019-05-07 | 西门子公司 | 燃气涡轮发动机中包括位于平台的后部面向侧中的凹槽的密封组件 |
EP3068996B1 (en) * | 2013-12-12 | 2019-01-02 | United Technologies Corporation | Multiple injector holes for gas turbine engine vane |
EP3020929A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-18 | United Technologies Corporation | Airfoil platform rim seal assembly |
US10208603B2 (en) * | 2014-11-18 | 2019-02-19 | United Technologies Corporation | Staggered crossovers for airfoils |
US9765699B2 (en) * | 2014-12-30 | 2017-09-19 | General Electric Company | Gas turbine sealing |
US9771820B2 (en) * | 2014-12-30 | 2017-09-26 | General Electric Company | Gas turbine sealing |
US10385712B2 (en) * | 2015-05-22 | 2019-08-20 | United Technologies Corporation | Support assembly for a gas turbine engine |
EP3130750B1 (en) * | 2015-08-14 | 2018-03-28 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Gas turbine cooling system |
-
2013
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- 2013-10-23 CA CA2899265A patent/CA2899265A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4218189A (en) * | 1977-08-09 | 1980-08-19 | Rolls-Royce Limited | Sealing means for bladed rotor for a gas turbine engine |
JPH116446A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンのシール装置 |
JP2006342797A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジンのシールアッセンブリ、ロータアッセンブリ、ロータアッセンブリ用ブレードおよび段間キャビティシール |
JP2007077983A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | United Technol Corp <Utc> | タービンの冷却空気のシール |
US7540709B1 (en) * | 2005-10-20 | 2009-06-02 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Box rim cavity for a gas turbine engine |
US20080056889A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | General Electric Company | Angel wing abradable seal and sealing method |
JP2008151138A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | ブルノーズシールタービン段 |
JP2010001840A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼およびガスタービン |
JP2010077869A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンのリムシール構造 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017172564A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械 |
JP2018132028A (ja) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | 三菱重工業株式会社 | 軸流回転機械、動翼部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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