JP6258325B2 - 半径方向ディフューザーおよび短縮された中間部を有するガスタービンエンジン - Google Patents
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Description
本発明の研究開発は、アメリカ合衆国エネルギー省による契約番号DE-FC26- 05NT42644の一部によってサポートされている。したがって、アメリカ合衆国政府は、本発明の一定の権利を有し得る。
本発明は、より短いローター軸が可能となる方法で構成された缶型環状燃焼アセンブリおよび短縮されたガスタービンエンジンにおける空気力学を向上させる半径方向ディフューザーを有する産業用ガスタービンエンジンに関連する。
12 圧縮機部
14 従来の燃焼部
16 タービン部
18 従来のローター軸
20 圧縮機ベーン
22 圧縮機ブレード
26 前縁
28 後縁
32 ディフューザー
40 従来の燃焼アセンブリ
42 従来の燃焼器缶
44 従来の移行ダクト
46 プレナム
48 従来の燃焼部ケーシング
50 燃焼器入口
52 従来の燃焼部の長さ
54 前縁
56 タービンブレード
58 ベーン
60 タービンベーン
62 タービンブレード
66 後縁
70 中心軸
72 タービン入口環状部
74 従来の燃焼システムの軸方向長さ
76 ガスタービンエンジン長軸
80 再構成された燃焼アセンブリ
82 燃焼器
85 環状チャンバ
88 再構成された燃焼エンジンケーシング
90 トップハット
96 再構成された燃焼システムの軸方向長さ
110 再構成された燃焼部
114 再構成されたローター軸
130,132 半径方向ディフューザー壁
Claims (18)
- 産業用ガスタービンエンジンであって、
それぞれの燃焼器から燃焼ガスを受け入れ、かつガイドベーンなしでタービンブレードの第1列に直接送るのに適した速度および向きで直線の流路に沿って前記燃焼ガスを送るよう構成された複数の個別の流れダクトを備える缶型環状燃焼アセンブリと、
ディフューザー半径方向外壁、ディフューザー半径方向内壁、およびそれらの間のディフューザー出口を備える圧縮機ディフューザーであって、該ディフューザー半径方向内壁は、圧縮空気の軸方向の流れを受け入れ、かつ前記圧縮空気の軸方向の流れを半径方向外向きに変えるように構成されている、圧縮機ディフューザーと、
を備え、
前記圧縮機ディフューザーが前記缶型環状燃焼アセンブリと軸方向に重なる、産業用ガスタービンエンジン。 - 圧縮機翼形部の最終列の後縁およびタービンブレードの第1列の前縁の間の燃焼部の長さが、圧縮機翼形部の第1列の前縁およびタービン翼形部の最終列の後縁の間のエンジン長さの20%未満である、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 圧縮機翼形部の第1列の前縁およびタービン翼形部の最終列の後縁の間のエンジン長さが少なくとも5mであり、かつ圧縮機翼形部の最終列の後縁およびタービンブレードの第1列の前縁の間の燃焼部の長さが1m未満である、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 圧縮機翼形部の第1列の前縁およびタービン翼形部の最終列の後縁の間のエンジン長さが少なくとも6mであり、かつ圧縮機翼形部の最終列の後縁およびタービンブレードの第1列の前縁の間の燃焼部の長さが1.2m未満である、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- エンジン出力が少なくとも75MWである、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- エンジン出力が75MW未満である、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記缶型環状燃焼アセンブリが、環状流路を画定する単一の環状流れダクトに前記複数の個別の流れダクトをタービンブレードの前記第1列のすぐ上流で合流させるように構成された環状チャンバを備える、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記ディフューザー半径方向内壁が湾曲している、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記湾曲したディフューザー半径方向内壁が90度より大きく前記圧縮空気の軸方向の流れの向きを変える、請求項8に記載の前記産業用ガスタービンエンジン。
- 前記湾曲したディフューザー半径方向内壁が前記圧縮空気の軸方向の流れを燃焼器缶長軸と略平行の方向に変える、請求項8に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記圧縮機ディフューザーが、前記燃焼器を囲むトップハットに向かって圧縮空気の向きを変える、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記ディフューザー半径方向内壁が円錐形に広がっている、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記ディフューザー半径方向内壁および前記ディフューザー半径方向外壁は、弧状に広がっている、請求項1に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 産業用ガスタービンエンジンであって、
それぞれの燃焼器から燃焼ガスを受け入れるよう構成された複数の個別、かつ直線の流れダクトと、前記流れダクトを合流し、かつ前記燃焼ガスをガイドベーンなしで直接タービンブレードの第1列に送るよう構成された環状チャンバとを備える缶型環状燃焼アセンブリと、
ディフューザー半径方向外壁、ディフューザー半径方向内壁、およびそれらの間のディフューザー出口を備える半径方向ディフューザーであって、該ディフューザー半径方向内壁は、軸方向圧縮機を出る圧縮空気を受け入れ、かつ前記環状チャンバの半径方向外向きに該圧縮空気の向きを変えるように構成されている半径方向ディフューザーと、
を備え、
前記半径方向ディフューザーが前記缶型環状燃焼アセンブリと軸方向に重なる、産業用ガスタービンエンジン。 - 前記缶型環状燃焼アセンブリが、前記燃焼ガスを加速するよう構成された、各流れダクトのための加速形状を備える、請求項14に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記半径方向ディフューザーが、半径方向ディフューザーの下流端部に向かって半径方向外向きに広がる弧状面を備え、前記弧状面が燃焼器入口を囲むトップハットに前記圧縮空気を導く、請求項14に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記半径方向ディフューザーが、圧縮空気の軸方向の流れを受け入れ、かつ前記圧縮空気の軸方向の流れを半径方向外向きに変えるよう構成された円錐形に広がる内壁を備える、請求項14に記載の産業用ガスタービンエンジン。
- 前記産業用ガスタービンエンジンの定格が少なくとも75MWの最大出力である、請求項14に記載の産業用ガスタービンエンジン。
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