JP2016538469A - 改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ - Google Patents

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Abstract

例示的な実施形態によれば、圧力回収のためのロータ流出アセンブリは、第1のブレード(40)を含む第1のロータディスク(42)と、第2のブレード(40)を含む第2のロータディスク(42)と、第1及び第2のロータディスク(42)との間に配置されたステータアセンブリ(50)とを備える。ステータアセンブリ(50)は、第1のロータディスク(42)の近傍から第2のロータディスク(42)に延びる流れ表面(56)を含み、ステータアセンブリ(50)は、流れ表面(56)を通って非垂直角度で下方に延びる流出開口部(70)を含み、空気(53)が、旋回流を低減する前記ステータアセンブリ(50)の流出開口部(70)を通過する。【選択図】図3

Description

本実施形態は、ガスタービンエンジンに関する。より具体的には、限定するものではないが、本実施形態は、ステータベーン内のロータ流出開口部に関する。
ガスタービンエンジンでは、空気が圧縮機内で加圧され、燃焼器内で燃料と混合されて高温燃焼ガスを発生し、この高温燃焼ガスはタービン段を通って下流側に流れる。これらのタービン段は、燃焼ガスからエネルギーを抽出する。高圧タービンは、第1段ノズルと、ディスクおよび複数のタービンブレードを有するロータアセンブリとを含む。高圧タービンはまず、燃焼器から高温燃焼ガスを受け取り、第1のロータディスクから径方向外側に延びる高圧タービンロータブレードの列を通して燃焼ガスを下流側に導く第1段ステータノズルを含む。2段タービンでは、第2段ステータノズルが第1段ブレードの下流側に配置され、その後には、第2のロータディスクから径方向外側に延びる第2段タービンブレードの列が続く。ステータノズルは、隣接する下流側のタービンブレードでの抽出を最大化するように高温燃焼ガスを導く。
第1および第2のロータディスクは、運転中に圧縮機に動力を供給するための対応する高圧ロータシャフトによって圧縮機に接合される。これらは、一般的に高圧タービンと称される。ガスタービンエンジンは、通常、ブレードと称される回転翼形部間にエンジン軸方向に間隔を置いて配置された、通常、ベーンと称される多段の静的翼形部を含み得る。飛行中の航空機に動力を供給する一般的なターボファン航空機エンジン構成では、多段低圧タービンが、2段高圧タービンの後に続き、一般的には、圧縮機の上流側に配置されたファンに第2の低圧シャフトによって接合される。
ステータは、周方向端部に当接する複数のノズルセグメントによって形成され、ガスタービンエンジンの軸の周囲に完全なリングを形成する。各ノズルセグメントは、通常シングレットと称される単一のベーンを備え得る。あるいは、ノズルセグメントは、一般にダブレットと称される2つのベーンをセグメントごとに有してもよい。第3の実施形態では、追加の数のベーンが、単一のセグメント上に配置され得る。これらの実施形態では、ベーンは、内側バンドと外側バンドとの間に延びる。
燃焼ガスがタービン段を通って下流側に流れると、燃焼ガスからエネルギーが抽出され、燃焼ガスの圧力が低下する。抽出されたエネルギーは、タービンおよび圧縮機を回転させる。このように、燃料エネルギーは、回転シャフトの機械的エネルギーに変換され、圧縮機に動力を供給し、そのプロセスを継続するのに必要な圧縮空気を供給する。
現状技術では、ロータブリード流出システムは、ブリード抽出用のベーン出口とロータ入口との間の隙間を利用する。これらの現在のシステムでは、流出には約90度、場合によってはそれ以上の角度でステータ内側流れ表面から旋回して固定されたステータ流れ表面と隣接するロータ入口との間を移動する空気が必要である。しかし、現状技術に伴う1つの問題は、空気がステータベーン出口から旋回すると、空気が隣接するロータの旋回構造と接触し、これが封止された空洞領域内の空気の旋回流および圧力降下を引き起こすことである。加えて、空気が90度で旋回するので、非常にわずかな動的ヘッドが、ブリード空気の流れを流出空洞に駆動するために利用される。
これらの構成のために、ブリード空気がステータ流れ表面の上方から流出空洞内に移動する際に圧力降下を低減することが望ましい。また、空気がロータの回転に接触する領域の回転によって発生する旋回流を低減しつつ、圧力回収を増加させることが望ましい。さらに、十分に高い動圧を使用してこの流れを駆動し、流れ流出源での圧力回収を増加させることが望ましい。
高い動的ヘッドの使用によりこれらの特性を向上し、渦流を低減してブリード空気の圧力回収を行いつつ、ブリード空気を駆動して流出空洞に通すことが望ましい。
本明細書の背景技術に含まれる情報(ここで引用される参照およびその記載または考察を含む)は、技術的参照目的のためだけに含まれ、規定される本実施形態の範囲を拘束する主題とみなされるものではない。
米国特許出願第2004/081552号
例示的な実施形態によれば、角度付けされた孔または開口部をステータアセンブリに配置することによって、ロータ流出アセンブリを提供する。この角度付けされた孔は、改善された圧力回収をもたらし、高い動圧を利用してブリード空気流を流出空洞内に駆動する。
いくつかの実施形態によれば、改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリは、第1のロータディスクであって、第1のロータディスクに接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第1のブレードを含む第1のロータディスクと、第2のロータディスクであって、第2のロータディスクに接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第2のブレードを含む第2のロータディスクとを備える。少なくとも1つのステータアセンブリは、第1のロータディスクと第2のロータディスクとの間に配置されている。ステータアセンブリは、通常第1のロータディスクアセンブリの近傍から第2のロータディスクアセンブリに向かって延びる流れ表面を含む。ステータアセンブリは、流れ表面を通って非垂直角度で下方に延びる流出開口部を含み、空気は、旋回流を低減するステータアセンブリの流出開口部を通過する。
上記に概説した特徴のすべては、単に例示的なものとして理解されるべきであり、本発明の多くのさらなる特徴および目的は、本明細書での開示から得ることができる。この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明されて簡略化した形で概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、請求される主題の主要な特徴または本質的特徴を識別するよう意図されてはおらず、また、請求される主題の範囲を限定するために使用されるよう意図されてもいない。本発明の特徴、詳細、有用性および利点のより広範な提示が、添付の図面に図示されるとともに添付の特許請求の範囲において規定される本発明の種々の実施形態の以下の記載においてなされる。したがって、この概要を、ここに含まれる明細書、特許請求の範囲、および図面の全体をさらに読むことなく限定的な解釈として理解すべきではない。
添付の図面と併せて実施形態の以下の説明を参照することによって、これらの実施形態の上記およびその他の特徴および利点、ならびにそれらを達成する方法がより明らかになり、ステータベーンのロータ流出開口部がよりよく理解されるであろう。
例示的なガスタービンエンジンの概略図である。 高圧圧縮機の側断面図である。 図2に示した高圧圧縮機の一部の詳細図である。 流出開口部をステータベーンに有するステータの一部である。 流出開口部を示すステータベーンの上面図である。 開口部が円形形状である、別の実施形態の上面図である。 開口部がステータベーンに沿って軸方向に移動される、さらに別の実施形態の上面図である。
以下、実施形態についての参照が詳細に行われるが、その1つ以上の実施例が図面に示されている。各実施例は、開示される実施形態の限定ではなく説明として示している。実際には、本開示の範囲および精神から逸脱せずに、本実施形態において種々の修正および変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として例示しまたは説明した特徴は、別の実施形態で使用してさらに別の実施形態を生成することができる。したがって、本発明は、そのような修正および変更を添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に属するものとして保護することを意図している。
ここで図1〜7を参照すると、改善された圧力回収のための流出のために種々の実施形態が示されている。示されている実施形態は、高圧圧縮機のステータベーン内に配置された流出開口部を示している。しかし、圧力回収構成はまた、ブリード空気を移動させて動的ヘッドを利用し、圧力回収を改善させる必要に応じて高圧タービンで利用することができる。本実施形態は、ステータベーンを通って流出空洞に向かって延びる角度付けされた流路と流れ連通するステータ流路表面に配置された流出開口部を利用する。本実施形態は、空気に旋回流を低減する非回転構造を動作させることを可能にし、さらにそこを通って移動するブリード空気により小さい旋回の角度をもたらす。これは、向上した動的ヘッドの使用を可能にし、圧力回収を増加させる。加えて、非旋回流または渦流管のような隣接する構造を、性能を向上させつつ航空機エンジンの重量を低減する長さに小さくすることができる。
用語「前方」および「後方」は、エンジン軸に対して使用され、一般にエンジン軸の方向におけるガスタービンエンジンの前方またはガスタービンエンジンの後方を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「軸方向の」または「軸方向に」は、エンジンの長手軸に沿った次元を示す。「軸方向の」または「軸方向に」に関連して使用される用語「前方」は、エンジン入口、または他の構成要素と比較してエンジン入口に比較的近い構成要素に向かう方向に移動することを示す。「軸方向の」または「軸方向に」に関連して使用される用語「後方」は、エンジンノズル、または他の構成要素と比較してエンジンノズルに比較的近い構成要素に向かう方向に移動することを示す。
本明細書で使用する場合、用語「径方向の」または「径方向に」は、エンジンの長手方向中心軸とエンジン外周との間を延びる次元を示す。用語「近位の」または「近位に」の使用は、これらの用語だけで、または用語「径方向の」または「径方向に」と併せて、長手方向中心軸、または別の構成要素と比較して長手方向中心軸に比較的近い構成要素に向かう方向に移動することを示す。用語「遠位の」または「遠位に」の使用は、これらの用語だけで、または用語「径方向の」または「径方向に」と併せて、エンジン外周、または別の構成要素と比較してエンジン外周に比較的近い構成要素に向かう方向に移動することを示す。
図1は、ファンアセンブリ12と、高圧圧縮機14と、燃焼器16とを含むガスタービンエンジン10の概略図である。ガスタービンエンジン10はまた、高圧タービン18と、低圧タービン20と、低圧圧縮機22とを含む。ファンアセンブリ12は、ファンロータディスク26から径方向外側に延びる一連のファンブレード24を含む。ガスタービンエンジン10は、吸気側28と、排気側30とを有する。一実施形態では、ガスタービンエンジン10は、General Electric Companyから市販されているガスタービンエンジンである。
運転中、空気はファンアセンブリ12を通って流れ、圧縮空気が高圧圧縮機14に供給される。高圧縮空気は、燃焼器16に送られる。燃焼器16からの排気ガス(図1には図示せず)は、タービン18および20を駆動し、それにより高圧タービン18は、高圧シャフト25により高圧圧縮機14を駆動し、低圧タービン20は、低圧シャフト27により低圧圧縮機22およびファンアセンブリ12を駆動するようになっている。
ここで図2を参照すると、例示的な高圧圧縮機14の側断面図が示されている。高圧圧縮機14は、圧縮機ロータディスク42が回転すると、ロータブレード40が圧縮機ロータディスク42と共に回転するように圧縮機ロータディスク42に固定されている複数のロータブレード40を備える。圧縮機ロータディスク42およびロータブレード40は、ブリスクと称される一体型に形成してもよいし、または示されているようにたとえばダブテール接続で接続してもよい。
ロータブレード40の間には、軸方向に複数のステータアセンブリ50が設けられている。ステータアセンブリ50はロータブレード40の間に配置され、第1のロータブレード40から流出される空気を旋回させて後続のロータブレード40で生成される圧縮を最大化する表面曲率を有する。本明細書でさらに説明し示すように、圧縮機ロータディスク42は接続されてステータアセンブリ50の下方に延び、様々な様式で封止することができる。複数の流出空洞48が、圧縮機ロータディスク42の間で画定されている。流出空洞48は、ステータアセンブリ50とロータブレード40との間を移動するブリード空気53(図3)を受ける。このブリード空気53はその後、冷却空気として利用されるか、ガスタービンエンジン10の他の場所に送給される。一対以上の圧縮機ロータディスク42の間には、インペラチューブ60が設けられている。これらのインペラチューブ60は、ブリード空気53の旋回流または渦流を低減する。
ここで図3を参照すると、高圧圧縮機14の一部の詳細な断面図が示されている。示されている実施形態では、ロータブレード40およびステータアセンブリ50は、高圧圧縮機14の後方端部に向かって位置している。しかし、これは限定するものではなく、記載の実施形態はまた、高圧圧縮機14の前方端部に向かって位置してもよい。ステータアセンブリ50の各々は、コア13の径方向外側の構造(図1)に接続されているステータ上側バンド44を含む。ロータ構造49と連動するステータ内側バンド46は、圧縮機ロータディスク42の間およびロータブレード40の間を延びる。
ロータ構造49内には、ブリード空気53をステータ内側バンド46の近傍から流出空洞48内へと通過させることができる少なくとも1つのブリード空気通路52が設けられている。流出空洞48内に流入すると、ブリード空気53は、所望の冷却位置に移動する前に、インペラチューブ60を通過する。
さらに図3を参照すると、インペラチューブ60が、ブリード空気通路52の下方に示されている。この図では、システムの圧力降下を説明することができる。従来技術のシステムでは、ブリード空気通路52の上方からステータアセンブリ50の下方で測定される圧力降下は、約61psiである。しかし、ブリード空気通路52の上方のこの領域とインペラチューブ60の頂部との間で測定される圧力降下は、本実施形態では約55psiである。この圧力降下の減少は、動作するロータブレード40に隣接するステータアセンブリ50の端部の周囲ではなく固定のステータアセンブリ50に空気を通過させることによって達成される。このブリード空気通路52は、旋回流を低減し、したがって、圧力降下を低減する。加えて、旋回流が低減したことにより、インペラチューブ60の長さを従来技術のシステムに対して小さくすることができる。インペラチューブ60の長さを短くすると、ガスタービンエンジン10の重量を低減し、エンジン性能を増加させることになる。
ここで図4を参照すると、ステータアセンブリ50の側面図が2つの隣接するロータブレード40と共に示されている。ステータアセンブリ50は、そこから垂れ下がるステータ内側バンド46を有するベーン54を含む。ステータ内側バンド46は、ブリード空気流53が移動するステータ流れ表面56を備える。ステータ流れ表面56は、軸方向に延びてバッキングプレート58の周囲の軸方向端部で湾曲するベーン構造表面57に配置されている。バッキングプレート58からは、ロータ構造49から径方向外側に延びるシール歯64と係合するハニカム層62が垂れ下がっている。ハニカム層62は、シール歯64が高圧圧縮機14の高圧側と流出空洞48を含む低圧ブリード空気側との間を封止することができるアブレイダブル材料を提供する。これらの構造は積層形態で示されているが、構造は1つ以上の部品から形成されてもよいし、1つ以上の材料から形成されてもよい。
ステータ内側バンド46はさらに、ステータ内側バンド46およびハニカム層62を通ってステータ流れ表面56から下方に延びる流出開口部70を備える。流出開口部70は、90度未満の軸方向に角度θで延び、ステータアセンブリ50を通る流路を形成する。角度θは、それぞれ径方向および軸方向の構成要素71および73によって少なくとも部分的に画定することができる。ステータ内側バンド46およびハニカム層62を通る開口部流路の角度θは、いくつかの実施形態によれば約45度とすることができる。しかし、この角度は限定するものではなく、他の角度を利用してもよい。たとえば、ブリード空気53の旋回の角度が90度未満であり、約15°よりも大きいことが望ましい。この角度範囲では、ステータ流れ表面56の上方の高圧空気の動的ヘッドを、ブリード空気53を駆動して流出開口部70を通し、さらにブリード空気通路52を通すために利用することができる。加えて、流出開口部70の角度は、流出開口部70によって画定される通路を下方に径方向にかつ接線方向に延びるようにすることができ、加えて、示されている軸方向の構成要素は、有していてもいなくてもよい。
留手配列アセンブリ80を、ステータアセンブリ50の後方端部およびロータブレード40の前方端部に設けることができる。留手配列アセンブリ80は、ステータアセンブリ50およびロータブレード40から延びる構造を含み、ステータアセンブリ50とロータブレード40との間の空気流を効果的に制限することができる。または、ここでかかるブリード空気を従来技術の実施形態と比較して低減した角度で流出開口部70を通して移動させ、空気流は、ステータアセンブリ50の後方端部の周囲を移動する。
角度付けされた流出開口部70によって、ステータ内側バンド46の上方の動的ヘッドまたは圧力は、ステータ内側バンド46およびハニカム層62を通し、ブリード空気通路52により流出空洞48へとブリード空気流53を駆動する。
ここで図5を参照すると、ステータ内側バンド46の上面図が示されている。ステータ流れ表面56は、ステータベーン54の下方に延びるものとして示されている。ステータ内側バンド46の軸方向後方端部でベーン54の間に、流出開口部70が設けられている。本実施形態では、流出開口部70は、楕円形状である。これらは前述の角度で、ステータ内側バンド46、ハニカム層62(図3)を通って、流出空洞48内へと下方に延びる。かかる角度は、軸方向および/または接線方向の一部またはすべてを含んでもよい。
他の実施形態として、図6を参照すると、流出開口部170は、円形のような他の形状であってもよい。実際には、流出開口部170は、不要な乱流を生じさせることなく空気流を効率的に通過させることができる正方形、長方形、様々な多角形形状または曲線開口部を含む様々な形状とすることができる。そのうえ、形状は単一のステータ流れ表面56に沿って一定であってもよいし、異なっていてもよい。
図7を参照すると、追加の上面図が示されており、流出開口部70は、軸方向後方位置から軸方向前方位置に移動される。図4と併せて、流出開口部70の移動は、ステータ内側バンド46を通る空気流通路の角度の変化をもたらすことができる。ブリード空気53を、ブリード空気通路52内に導くことが望ましい。ブリード空気53を、ブリード空気通路52を通して真っ直ぐに導くことが最も望ましい。しかし、流出開口部70によって部分的に決定されるブリード空気53の角度が、空気流にさらなる旋回を必要とする可能性があることは必然的である。しかし任意の実施形態では、ブリード空気53の旋回は90度未満であり、ブリード空気53がブリード空気通路52に向かって移動する前にステータ内側バンド46の後方端部を通過しなければならなかった従来技術の実施形態で旋回する空気流よりも小さい。
複数の発明の実施形態を本明細書で説明および図示してきたが、当業者であれば、本明細書で説明された機能を実行し、かつ/あるいは、結果および/または1つ以上の利点を得るための様々な他の手段および/または構造を容易に想到し、そのような変更および/または修正のそれぞれは、本明細書で説明された実施形態の発明の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、本明細書で説明されたすべてのパラメータ、寸法、材料および構成は例示的であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、および/または構成は、本発明の教示が使用される特定の1つ以上の用途に依存することを、当業者であれば容易に理解するであろう。当業者は、決まり切った実験だけを使用して、本明細書で説明された特定の発明の実施形態の多くの等価物を認識し、または確認することができるであろう。したがって、上記の実施形態は単なる一例として提示され、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内では、発明の実施形態は、具体的に記載および請求されるものとは異なるように実施することができることを理解されたい。本開示の発明の実施形態は、本明細書で説明されたそれぞれの個々の特徴、システム、物品、材料、キットおよび/または方法を対象としている。加えて、2つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法のいかなる組み合わせも、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法が互いに矛盾しないならば、本開示の発明の範囲内に含まれる。
最良の形態を含む例を用いて本実施形態を開示し、さらに、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が装置および/または方法を実行できるようしている。これらの例は、網羅的であることを意図していないし、または開示されたまさにそのステップおよび/または形式に本開示を限定することを意図するものでもなく、上記の教示を考慮して多くの修正および変更が可能である。本明細書で説明された特徴は、任意の組み合わせで組み合わせることができる。本明細書に説明された方法のステップは、物理的に可能であれば、いかなる順序で実行してもよい。
本明細書で規定され、使用されるすべての定義は、辞書の定義、参照によって組み込まれた文献における定義、および/または定義された用語の通常の意味より優先されると理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲内に使用されるとき、不定冠詞「1つの(aおよびan)」は、明らかに反対の示されない限り、「少なくとも1つの」を意味すると理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲内で使用される句「および/または」は、そのように結合される要素の「いずれか1つまたは両方」、すなわち、ある場合において接続的に存在し、他の場合において選言的に存在する要素を意味すると理解されるべきである。
明らかに反対の示されない限り、複数のステップまたは行為を含むと、ここで特許請求されたいかなる方法においても、その方法のステップまたは行為の順序は、その方法のステップまたは行為が列挙される順序に必ずしも限定されるわけではないことも理解されるべきである。
本願発明は以下の実施態様を含む。
[実施態様1]
第1のロータディスク(42)であって、前記第1のロータディスク(42)に接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第1のブレード(40)を含む第1のロータディスク(42)と、
第2のロータディスク(42)であって、前記第2のロータディスク(42)に接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第2のブレード(40)を含む第2のロータディスク(42)と、
前記第1のロータディスク(42)と前記第2のロータディスク(42)との間に配置された少なくとも1つのステータアセンブリ(50)とを備え、
前記ステータアセンブリ(50)は、通常前記第1のロータディスク(42)の近傍から前記第2のロータディスク(42)に向かって延びる流れ表面(56)を含み、
前記ステータアセンブリ(50)は、前記流れ表面(56)を通って非垂直角度で下方に延びる流出開口部(70)を含み、
空気(53)は、旋回流を低減する前記ステータアセンブリ(50)の前記流出開口部(70)を通過する、改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様2]
ロータ構造(49)にブリード空気通路(52)をさらに備える実施態様1に記載のロータ流出アセンブリ。
[実施態様3]
前記ステータアセンブリ(50)の径方向内側に配置されたインペラチューブ(60)をさらに備える実施態様2に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様4]
前記インペラチューブ(60)が、高さの縮小によって重量が低減されたものである実施態様3に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様5]
前記流出開口部(70)および前記インペラチューブ(60)配列が、前記流出開口部(70)と前記インペラチューブ(60)との間の圧力降下を減少させる実施態様4に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様6]
前記流出開口部(70)が、円形の断面形状である実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様7]
前記流出開口部(70)が、楕円の断面形状である実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様8]
前記流出開口部(70)が、前記ステータアセンブリ(50)を通って下方に延びる実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様9]
バッキングプレート(58)をさらに備える実施態様8に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様10]
ハニカム層(62)をさらに備える実施態様9に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様11]
前記流出開口部(70)が、前記バッキングプレート(58)および前記ハニカム層(62)を通って延びる実施態様10に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様12]
前記流出開口部(70)が、前記ステータアセンブリ(50)に沿って軸方向後方に配置されている実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様13]
前記流れ表面(56)からの前記空気(53)が、前記ステータアセンブリ(50)を通って移動する際に約90度未満で旋回する実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様14]
留手(80)をさらに備える実施態様1に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様15]
前記留手(80)が、前記ステータアセンブリ(50)から延びる実施態様14に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様16]
前記留手(80)が、前記ロータおよび前記ブレード(40)の1つから延びる実施態様15に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
[実施態様17]
第1のロータディスク(42)および第2のロータディスク(42)と、前記第1および第2のロータディスク(42,42)から延びる複数のロータブレード(40)と、
前記第1と第2のロータディスク(42,42)との間のロータ構造(49)に配置されたブリード空気通路(52)と、
前記ロータブレード(40)の間に位置し、流れ表面(56)と、ステータ流れ表面(56)から前記ブリード空気通路(52)に流れ連通をもたらす流出開口部(70)とを含むステータアセンブリ(50)とを備えるロータ流出アセンブリ。
[実施態様18]
径方向の空洞(48)内で前記流出開口部(70)から径方向に離間しているインペラチューブ(60)をさらに備える実施態様17に記載のロータ流出アセンブリ。
[実施態様19]
前記ステータアセンブリ(50)の軸方向端部の周囲を通って前記ブリード空気通路(52)へ向かって移動する流れを低減する留手アセンブリ(80)をさらに備える実施態様17に記載のロータ流出アセンブリ。
[実施態様20]
前記流出開口部(70)が、径方向の構成要素(71)および軸方向の構成要素(73)を有する前記ステータアセンブリ(50)を通って延びる実施態様17に記載のロータ流出アセンブリ。
10 ガスタービンエンジン
12 ファンアセンブリ
13 コア
14 高圧圧縮機
16 燃焼器
18 高圧タービン
20 低圧タービン
22 低圧圧縮機
24 ファンブレード
25 高圧シャフト
26 ファンロータディスク
27 低圧シャフト
28 吸気側
30 排気側
40 ロータブレード
42 圧縮機ロータディスク
44 ステータ上側バンド
46 ステータ内側バンド
48 流出空洞
49 ロータ構造
50 ステータアセンブリ
52 ブリード空気通路
53 ブリード空気、ブリード空気流
54 ステータベーン
56 ステータ流れ表面
57 ベーン構造表面
58 バッキングプレート
60 インペラチューブ
62 ハニカム層
64 シール歯
70 流出開口部
71 径方向の構成要素
73 軸方向の構成要素
80 留手配列アセンブリ
170 流出開口部

Claims (15)

  1. 第1のロータディスク(42)であって、前記第1のロータディスク(42)に接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第1のブレード(40)を含む第1のロータディスク(42)と、
    第2のロータディスク(42)であって、前記第2のロータディスク(42)に接続されて径方向外側に延びる少なくとも1つの第2のブレード(40)を含む第2のロータディスク(42)と、
    前記第1のロータディスク(42)と前記第2のロータディスク(42)との間に配置された少なくとも1つのステータアセンブリ(50)とを備え、
    前記ステータアセンブリ(50)は、通常前記第1のロータディスク(42)の近傍から前記第2のロータディスク(42)に向かって延びる流れ表面(56)を含み、
    前記ステータアセンブリ(50)は、前記流れ表面(56)を通って非垂直角度で下方に延びる流出開口部(70)を含み、
    空気(53)は、旋回流を低減する前記ステータアセンブリ(50)の前記流出開口部(70)を通過する、改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  2. ロータ構造(49)にブリード空気通路(52)をさらに備える請求項1に記載のロータ流出アセンブリ。
  3. 前記ステータアセンブリ(50)の径方向内側に配置されたインペラチューブ(60)をさらに備える請求項2に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  4. 前記インペラチューブ(60)が、高さの縮小によって重量が低減されたものである請求項3に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  5. 前記流出開口部(70)および前記インペラチューブ(60)配列が、前記流出開口部(70)と前記インペラチューブ(60)との間の圧力降下を減少させる請求項4に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  6. 前記流出開口部(70)が、円形の断面形状である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  7. 前記流出開口部(70)が、楕円の断面形状である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  8. 前記流出開口部(70)が、前記ステータアセンブリ(50)を通って下方に延びる請求項1乃至7のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  9. バッキングプレート(58)をさらに備える請求項8に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  10. ハニカム層(62)をさらに備える請求項9に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  11. 前記流出開口部(70)が、前記バッキングプレート(58)および前記ハニカム層(62)を通って延びる請求項10に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  12. 前記流出開口部(70)が、前記ステータアセンブリ(50)に沿って軸方向後方に配置されている請求項1乃至11のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  13. 前記流れ表面(56)からの前記空気(53)が、前記ステータアセンブリ(50)を通って移動する際に約90度未満で旋回する請求項1乃至12のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  14. 留手(80)をさらに備え、前記留手(80)が、前記ステータアセンブリ(50)から又は前記ロータおよび前記ブレード(40)の1つから延びる請求項1乃至13のいずれか1項に記載の改善された圧力回収のためのロータ流出アセンブリ。
  15. 前記第1と第2のロータディスク(42,42)との間の前記ロータ構造(49)に配置されたブリード空気通路(52)をさらに備え、
    前記流れ表面(56)及び前記流出開口部(70)が、ステータ流れ表面(56)から前記ブリード空気通路(52)に流れ連通をもたらす、請求項に係る発明は、1乃至14のいずれか1項に記載のロータ流出アセンブリ。
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