JP5297228B2 - タービン翼及びガスタービン - Google Patents
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Description
本発明は、前縁と後縁との間に凸面状の背面部と凹面状の腹面部とが配された翼本体と、該翼本体の端部が接続された翼端壁と、該翼端壁と前記翼本体との接続部の周囲を覆うフィレットと、を備えるタービン翼であって、前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の2倍以上に高さ方向及び幅方向に各々突出した頂部が、前記腹面部側の前記フィレットに配され、前記頂部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から前記後縁までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されており、前記前縁側及び前記後縁側から前記頂部に向かって高さ方向及び幅方向に漸次広がる拡大部が、前記腹面部側の前記フィレットに配されており、該拡大部が前記後縁まで至っておらず、前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の50%以下に高さ方向及び幅方向に各々減少した縮小部が、前記背面部側の前記フィレットに配され、前記縮小部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から隣接する他の翼本体との間のスロート位置までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されていることを特徴とする。
また、フィレットに配された縮小部によって、翼端壁近傍における背面部側の圧力を増大して、背面部側との圧力差を小さくすることができる。そのため、クロスフローを抑えて背面部とクロスフローとの衝突による背面部翼端壁近傍の巻き上がりを抑えることができ、これにより二次流れによる損失をさらに抑えることができる。
また、本発明のガスタービンによれば、上記タービン翼により性能の向上を図ることができる。
図1に示すように、本実施形態に係るタービン静翼(タービン翼)1及びタービン動翼(タービン翼)2は、軸線O方向に沿ってタービン3内に交互に多段に配されている。タービン3は、圧縮空気を生成する圧縮機5と、圧縮機5から供給される圧縮空気に燃料を供給して燃焼ガスを生成する燃焼器6とともに、ガスタービン7内に配されている。
例えば、頂部17又は縮小部21のそれぞれの高さ及び幅の各寸法は、互いに同一であっても異なっていても構わない。また、上述したように、タービン静翼1だけでなくタービン動翼2であってもよい。
2 タービン動翼(タービン翼)
7 ガスタービン
8 前縁
10 後縁
11 背面部
12 腹面部
13 翼本体
15 翼端壁
16 フィレット
17 頂部
18 拡大部
20 延部
21 縮小部
CO 接続部
L,L’ 軸方向コード長
S スロート位置
Claims (5)
- 前縁と後縁との間に凸面状の背面部と凹面状の腹面部とが配された翼本体と、該翼本体の端部が接続された翼端壁と、該翼端壁と前記翼本体との接続部の周囲を覆うフィレットと、を備えるタービン翼であって、
前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の2倍以上に高さ方向及び幅方向に各々突出した頂部が、前記腹面部側の前記フィレットに配され、
前記頂部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から前記後縁までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されており、
前記前縁側及び前記後縁側から前記頂部に向かって高さ方向及び幅方向に漸次広がる拡大部が、前記腹面部側の前記フィレットに配されており、
該拡大部が前記後縁まで至っておらず、
前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の50%以下に高さ方向及び幅方向に各々減少した縮小部が、前記背面部側の前記フィレットに配され、
前記縮小部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から隣接する他の翼本体との間のスロート位置までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されていることを特徴とするタービン翼。 - 前縁と後縁との間に凸面状の背面部と凹面状の腹面部とが配された翼本体と、該翼本体の端部が接続された翼端壁と、該翼端壁と前記翼本体との接続部の周囲を覆うフィレットと、を備えるタービン翼であって、
前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の2倍以上に高さ方向及び幅方向に各々突出した頂部が、前記腹面部側の前記フィレットに配され、
前記頂部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から前記後縁までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されており、
前記前縁における前記フィレットの高さ及び幅の50%以下に高さ方向及び幅方向に各々減少した縮小部が、前記背面部側の前記フィレットに配され、
前記縮小部の中心が、前記前縁を基準として該前縁から隣接する他の翼本体との間のスロート位置までの軸方向コード長の20%から80%の範囲内に配されていることを特徴とするタービン翼。 - 前記縮小部は、前記前縁側及び前記スロート位置側から高さ方向及び幅方向に漸次縮まるように、前記背面部側の前記フィレットに配されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のタービン翼。
- 前記後縁に配された前記フィレットに、前記後縁における翼厚の2倍以上の長さで前記後縁から後方に延びる延部が配されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載のタービン翼。
- 請求項1から4の何れか一つに記載のタービン翼を備えることを特徴とするガスタービン。
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