JP6928170B2 - タービンロータ翼形、および動翼内の空洞における圧力損失を低減するための対応方法 - Google Patents
タービンロータ翼形、および動翼内の空洞における圧力損失を低減するための対応方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6928170B2 JP6928170B2 JP2020511160A JP2020511160A JP6928170B2 JP 6928170 B2 JP6928170 B2 JP 6928170B2 JP 2020511160 A JP2020511160 A JP 2020511160A JP 2020511160 A JP2020511160 A JP 2020511160A JP 6928170 B2 JP6928170 B2 JP 6928170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- radial
- airfoil
- flowing
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/10—Two-dimensional
- F05D2250/18—Two-dimensional patterned
- F05D2250/185—Two-dimensional patterned serpentine-like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/70—Shape
- F05D2250/73—Shape asymmetric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/301—Pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
12 外壁
14 圧力側壁
16 吸込み側壁
18 前縁
20 後縁
22 前縁回路
24 後縁回路
26、28 排気オリフィス
30 翼弦軸
32 径方向外向きの翼形端面、翼形先端キャップ、翼形の先端
34 径方向内向きの翼形端面、翼形の根元端
36 根元部
38 プラットフォーム
40 蛇行冷却回路
42 後縁冷却特徴部
44 前方向空洞
44a 第1の前方向空洞
44b 第2の前方向空洞
44c 最後から二番目の前方向空洞
44d 最後の前方向空洞
46 後方向空洞
46a 第1の後方向空洞
46b 第2の後方向空洞
46d 最後から二番目の後方向空洞
46e 最後の後方向空洞
48 空洞幅
50 直径
52 翼形内部
54 入口
56 出口
58 実質的に180度の先端の方向転換
60、62、64 区域
Cf 冷却流体
Wf 作動流体高温ガス経路
Claims (9)
- タービンロータ翼形(10)であって、
圧力側(14)および吸込み側(16)によって結合される前縁(18)および後縁(20)と、径方向外側の位置を規定する先端(32)と、径方向内側の位置を規定する、径方向で反対の根元端(34)と、
当該翼形(10)に冷却をもたらすために当該翼形(10)内に形成された径方向冷却剤空洞(44、46)を備えた、少なくとも2つの複数パス蛇行流冷却回路(40)であって、
当該翼形(10)内に位置する第1の前方向空洞(44a)、および、前記第1の前方向空洞(44a)から翼弦軸に沿って前方にある第2の前方向空洞(44b)を少なくとも備える前方向空洞(44)を備えた前縁回路(22)であって、最後から二番目の前方向空洞(44c)および最後の前方向空洞(44d)を少なくとも提供する当該翼形(10)の前記先端(32)および前記根元端(34)における少なくとも2つの実質的に180度の方向転換を伴って前方に流れ、前記最後の前方向空洞(44d)は当該翼形(10)の前記前縁(18)に沿って位置する、前縁回路(22)、ならびに、
前記第1の前方向空洞(44a)の後に位置する第1の後方向空洞(46a)を少なくとも備える後方向空洞(46)を備えた後縁回路(24)であって、最後から二番目の後方向空洞(46d)および最後の後方向空洞(46e)を少なくとも提供する当該翼形(10)の前記先端(32)および前記根元端(34)における少なくとも2つの実質的に180度の方向転換を伴って後方に流れ、前記最後の後方向空洞(46e)は当該翼形(10)の前記後縁(20)に沿って位置する、後縁回路(24)
を備えた少なくとも2つの複数パス蛇行流冷却回路(40)と
を含んでなり、
第1の径方向冷却剤空洞(44)の出口(56)から第2の径方向冷却剤空洞(46)の入口(54)への180度の方向転換は、一定の空洞幅(48)から狭小し、次に、下流へと前記一定の空洞幅(48)に戻るように拡大し、ここで、空洞幅(48)は、前記第1および第2の径方向冷却剤空洞(44、46)の軸方向に垂直な方向における、前記第1および第2の径方向冷却剤空洞(44、46)の幅であり、
前記第1の径方向冷却剤空洞(44)と前記第2の径方向冷却剤空洞(46)との間に形成された空間の直径(50)が、前記入口(54)より下流の前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の部分において一定に維持されているのに対し、前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の前記入口(54)において拡大されており、ここで、前記第1の径方向冷却剤空洞(44)と前記第2の径方向冷却剤空洞(46)との間に形成された前記空間が、前記第1の径方向冷却剤空洞(44)の分離壁と前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の分離壁との間の隙間を形成する空の空間によって画定され、前記直径(50)が、前記第1の径方向冷却剤空洞(44)の分離壁と前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の分離壁との間の距離によって規定されていることを特徴とする、タービンロータ翼形(10)。 - 前記第2の径方向冷却剤空洞(46)への前記入口(54)において、前記第1の径方向冷却剤空洞(44)と前記第2の径方向冷却剤空洞(46)との間の前記空間の直径(50)は、前記第1の径方向冷却剤空洞(44)および前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の前記根元端(34)の近くの直径(50)の2倍であることを特徴とする、請求項1に記載のタービンロータ翼形(10)。
- 前記第2の径方向冷却剤空洞(46)への前記入口(54)での前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の分離壁が、前記入口(54)より下流の前記第2の径方向冷却剤空洞(46)の部分における分離壁との間で角度を形成し、当該角度が15度未満であることを特徴とする、請求項1または2に記載のタービンロータ翼形(10)。
- 前記第1の径方向冷却剤空洞(44)の前記根元端(34)に冷却流体(Cf)入口をさらに備えていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のタービンロータ翼形(10)。
- 前記第1の径方向冷却剤空洞(44)は前記第1の前方向空洞(44a)であり、前記第2の径方向冷却剤空洞(46)は前記第2の前方向空洞(44b)であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のタービンロータ翼形(10)。
- タービンエンジンのための翼形(10)内における前方向空洞(44)における圧力損失を低減するための方法であって、
翼形(10)内に形成される少なくとも2つの複数パス蛇行流冷却回路(40)の前方向前縁回路(22)の径方向内向きに流れる空洞の入口(54)における空洞幅(48)を縮小させるステップであって、前記空洞幅(48)が、前記径方向内向きに流れる空洞の軸方向に垂直な方向における、前記径方向内向きに流れる空洞の幅である、ステップと、
前記径方向内向きに流れる空洞への前記入口(54)の位置において、前記径方向内向きに流れる空洞と径方向外向きに流れる空洞との間に形成された空間の直径(50)を最大直径長さへと増加させるステップであって、前記径方向内向きに流れる空洞と前記径方向外向きに流れる空洞との間に形成された前記空間が、前記径方向内向きに流れる空洞の分離壁と前記径方向外向きに流れる空洞の分離壁との間の隙間を形成する空の空間によって画定され、前記直径(50)が、前記径方向内向きに流れる空洞の分離壁と前記径方向外向きに流れる空洞の分離壁との間の距離によって規定されている、ステップと
を含んでなることを特徴とする、方法。 - 前記径方向内向きに流れる空洞への前記入口(54)において、前記径方向外向きに流れる空洞と前記径方向内向きに流れる空洞との間に形成された前記空間の前記直径(50)は、前記径方向外向きに流れる空洞および前記径方向内向きに流れる空洞の根元端(34)の近くの直径(50)の2倍であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記径方向内向きに流れる空洞への前記入口(54)での前記径方向内向きに流れる空洞の分離壁が、前記入口(54)より下流の前記径方向内向きに流れる空洞の部分における分離壁との間で角度を形成し、当該角度が15度未満であることを特徴とする、請求項6または7に記載の方法。
- 前記翼形(10)は、前記径方向外向きに流れる空洞の根元端(34)において冷却流体(Cf)入口をさらに備えていることを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762549716P | 2017-08-24 | 2017-08-24 | |
US62/549,716 | 2017-08-24 | ||
PCT/US2018/045494 WO2019040272A1 (en) | 2017-08-24 | 2018-08-07 | AERODYNAMIC TURBINE ROTOR PROFILE AND CORRESPONDING METHOD FOR REDUCING PRESSURE LOSS IN CAVITY WITHIN A BLADE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020531736A JP2020531736A (ja) | 2020-11-05 |
JP6928170B2 true JP6928170B2 (ja) | 2021-09-01 |
Family
ID=63364197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020511160A Active JP6928170B2 (ja) | 2017-08-24 | 2018-08-07 | タービンロータ翼形、および動翼内の空洞における圧力損失を低減するための対応方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11111795B2 (ja) |
EP (1) | EP3673152A1 (ja) |
JP (1) | JP6928170B2 (ja) |
CN (1) | CN111247313B (ja) |
WO (1) | WO2019040272A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019125779B4 (de) * | 2019-09-25 | 2024-03-21 | Man Energy Solutions Se | Schaufel einer Strömungsmaschine |
CN115045719B (zh) * | 2022-06-20 | 2023-03-21 | 大连理工大学 | 一种采用新月盾鳞复合冷却结构的涡轮叶片 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2165315B (en) * | 1984-10-04 | 1987-12-31 | Rolls Royce | Improvements in or relating to hollow fluid cooled turbine blades |
GB9014762D0 (en) * | 1990-07-03 | 1990-10-17 | Rolls Royce Plc | Cooled aerofoil vane |
US5536143A (en) * | 1995-03-31 | 1996-07-16 | General Electric Co. | Closed circuit steam cooled bucket |
JPH10280904A (ja) * | 1997-04-01 | 1998-10-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン冷却動翼 |
DE50111949D1 (de) * | 2000-12-16 | 2007-03-15 | Alstom Technology Ltd | Komponente einer Strömungsmaschine |
JP4064778B2 (ja) * | 2002-10-09 | 2008-03-19 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン翼体およびガスタービン |
US6988872B2 (en) * | 2003-01-27 | 2006-01-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine moving blade and gas turbine |
US7137780B2 (en) * | 2004-06-17 | 2006-11-21 | Siemens Power Generation, Inc. | Internal cooling system for a turbine blade |
US7296973B2 (en) * | 2005-12-05 | 2007-11-20 | General Electric Company | Parallel serpentine cooled blade |
US7695243B2 (en) * | 2006-07-27 | 2010-04-13 | General Electric Company | Dust hole dome blade |
US7674093B2 (en) * | 2006-12-19 | 2010-03-09 | General Electric Company | Cluster bridged casting core |
JP5357601B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-12-04 | 三菱重工業株式会社 | タービン用翼 |
GB0915680D0 (en) * | 2009-09-09 | 2009-10-07 | Rolls Royce Plc | Cooled aerofoil blade or vane |
GB201102719D0 (en) * | 2011-02-17 | 2011-03-30 | Rolls Royce Plc | Cooled component for the turbine of a gas turbine engine |
US9850762B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-12-26 | General Electric Company | Dust mitigation for turbine blade tip turns |
US9797258B2 (en) | 2013-10-23 | 2017-10-24 | General Electric Company | Turbine bucket including cooling passage with turn |
US9745853B2 (en) * | 2015-08-31 | 2017-08-29 | Siemens Energy, Inc. | Integrated circuit cooled turbine blade |
US10415825B2 (en) | 2016-06-07 | 2019-09-17 | The Babcock & Wilcox Company | Methods of generating energy from cellulosic biofuel waste |
DE102019125779B4 (de) * | 2019-09-25 | 2024-03-21 | Man Energy Solutions Se | Schaufel einer Strömungsmaschine |
-
2018
- 2018-08-07 JP JP2020511160A patent/JP6928170B2/ja active Active
- 2018-08-07 CN CN201880069670.5A patent/CN111247313B/zh active Active
- 2018-08-07 WO PCT/US2018/045494 patent/WO2019040272A1/en unknown
- 2018-08-07 US US16/640,806 patent/US11111795B2/en active Active
- 2018-08-07 EP EP18759500.4A patent/EP3673152A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111247313A (zh) | 2020-06-05 |
EP3673152A1 (en) | 2020-07-01 |
US20210025278A1 (en) | 2021-01-28 |
WO2019040272A1 (en) | 2019-02-28 |
CN111247313B (zh) | 2023-01-31 |
US11111795B2 (en) | 2021-09-07 |
JP2020531736A (ja) | 2020-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6496542B2 (ja) | タービンブレード内の構造構成および冷却回路 | |
RU2530685C2 (ru) | Структуры ударного воздействия для систем охлаждения | |
JP5599624B2 (ja) | タービン・ブレード冷却 | |
JP6283462B2 (ja) | タービンエーロフォイル | |
US8596966B1 (en) | Turbine vane with dirt separator | |
JP5711741B2 (ja) | 二次元プラットフォームタービンブレード | |
JP6661702B2 (ja) | 先端部レールの冷却を備える翼形部 | |
JP5948436B2 (ja) | 翼冷却回路 | |
WO2018182816A1 (en) | Turbine airfoil with thin trailing edge cooling circuit | |
JP6435188B2 (ja) | タービン翼における構造的構成および冷却回路 | |
CA2950789A1 (en) | Engine component with film cooling | |
US9745853B2 (en) | Integrated circuit cooled turbine blade | |
JP6506549B2 (ja) | タービンブレード内の構造構成および冷却回路 | |
CA2956979A1 (en) | Impingement holes for a turbine engine component | |
CA2949003A1 (en) | Gas turbine engine with film holes | |
JP2015127539A (ja) | タービン翼内冷却回路 | |
RU2670650C9 (ru) | Лопатка турбины | |
JP6928170B2 (ja) | タービンロータ翼形、および動翼内の空洞における圧力損失を低減するための対応方法 | |
JP2017141828A (ja) | ガスタービンエンジンのための構成部品冷却 | |
JP2015127537A (ja) | タービンブレードの内部冷却回路 | |
US10724391B2 (en) | Engine component with flow enhancer | |
JP2015127533A (ja) | タービンブレード内の構造構成および冷却回路 | |
JP6598999B2 (ja) | 軸方向隔壁を特徴とする後縁冷却を備えるタービン翼 | |
JP4137508B2 (ja) | リフレッシュ用孔のメータリング板を備えるタービン翼形部 | |
JP2021156284A (ja) | ターボ機械構成要素用の冷却回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200420 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210511 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6928170 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |