JP7118597B2 - 内部リブを製造する方法 - Google Patents
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Description
図5および6は2つの例示的な内部壁構造を示し、これらは、従来の配置を有するロータブレードエーロフォイル25に見られるようなものである。図示のように、エーロフォイル25の外側表面は、比較的薄い圧力側(PS)外壁26と負圧側(SS)外壁27とによって画定することができ、これらは、半径方向に延在して交差する複数のリブ60を介して接続することができる。リブ60は、エーロフォイル25に構造的支持を与えるように構成され、一方では、半径方向に延在して実質的に分離された複数の通路40も画定している。典型的には、リブ60は、エーロフォイル25の半径方向のかなり高さにわたって通路40を仕切るように半径方向に延在するが、通路は、冷却回路を画定するようにエーロフォイルの周囲に沿って接続することができる。すなわち、通路40は、エーロフォイル25の外周側または内周側の縁において流体連通することができ、ならびに、それらの間に位置決めすることがあるいくつかのより小さい交差通路44またはインピンジメント開口(図示せず)を介して流体連通することができる。このようにして、通路40のうちのいくつかは一緒に、曲がりくねった、または蛇行した冷却回路を形成することができる。さらに、フィルム冷却口(図示せず)を設けることができ、冷却剤は、このフィルム冷却口が与える出口を通って通路40からエーロフォイル25の外側表面上に放出される。
[実施態様1]
前縁(28)および後縁(29)に沿って接続する凹状の圧力側外壁(26)および凸状の負圧側外壁(27)内に冷却剤の流れを受け入れるための半径方向に延在するチャンバを、所定の断面積を有する通路(40)に仕切る、ブレードエーロフォイル(25)用の内部リブ(160)であって、
前記圧力側外壁(26)または前記負圧側外壁(27)のうちの前記選択された一方に面する凹面(162)であって、
前記凹面(162)の第1の端部(170)と前記凹面(162)の対向する第2の端部(172)との間の幅、および、前記第1の端部(170)と前記対向する第2の端部(172)との間の前記凹面(162)の中間点と、奥行線と前記圧力側外壁(26)および前記負圧側外壁(27)のうちの選択された一方との交点との間を延在する前記奥行線の長さとして定義される奥行と、
前記奥行で割った前記幅として定義されるアスペクト比と、
前記交点を中心とする弧の角度内に画定され、前記凹面(162)の前記中間点における前記奥行に相当する第1の弧の半径、および前記弧の角度で前記凹面(162)と交差する、前記奥行と形状係数との積に相当する第2の弧の半径を有する変則的な弧であって、前記形状係数が前記アスペクト比と実質的に線形の関係を有する、変則的な弧と
によって画定された、前記凹面(162)であって、
前記幅、前記奥行、前記形状係数、および前記弧の角度が、前記通路(40)に前記所定の断面積を与えるように構成された、凹面(162)を備える内部リブ(160)。
[実施態様2]
前記弧の角度が、60度より小さくなく、かつ120度より大きくなく延在し、前記凹面(162)の前記中間点を中心とする、実施態様1に記載の内部リブ(160)。
[実施態様3]
前記凹面(162)の前記第1の端部(170)が、前記前縁(28)または前記後縁(29)のうちの一方に最も近い前記凹面(162)上の点(174、176)として定められ、前記凹面(162)の前記対向する第2の端部(172)が、前記前縁(28)または前記後縁(29)のうちの他方に最も近い前記凹面(162)上の点(174、176)として定められる、実施態様1に記載の内部リブ(160)。
[実施態様4]
前記アスペクト比が、前記形状係数と傾きとの積と、y切片との和として定義され、前記傾きがほぼ+3.29で、前記y切片が-0.89から-1.89の範囲にある、実施態様1に記載の内部リブ(160)。
[実施態様5]
前縁(28)および後縁(29)に沿って接続する凹状の圧力側外壁(26)および凸状の負圧側外壁(27)内に冷却剤の流れを受け入れるための半径方向に延在するチャンバを、所定の断面積を有する通路(40)に仕切る、ブレードエーロフォイル(25)用の内部リブ(160)であって、
前記圧力側外壁(26)または前記負圧側外壁(27)のうちの前記選択された一方に面する凹面(162)であって、
前記凹面(162)の第1の端部(170)と前記凹面(162)の対向する第2の
端部(172)との間の幅、および、前記第1の端部(170)と前記対向する第2の端部(172)との間の前記凹面(162)の中間点と、奥行線と前記圧力側外壁(26)および前記負圧側外壁(27)のうちの選択された一方との交点との間を延在する前記奥行線の長さとして定義される奥行と、
前記奥行で割った前記幅として定義されるアスペクト比と、
前記交点を中心とする弧の角度内に画定され、前記凹面(162)の前記中間点における前記奥行に相当する第1の弧の半径、および前記弧の角度で前記凹面(162)と交差する、前記奥行と形状係数との積に相当する第2の弧の半径を有する変則的な弧であって、前記形状係数が前記アスペクト比と実質的に線形の関係を有し、前記弧の角度が、60度より小さくなく、かつ120度より大きくなく延在し、前記凹面(162)の前記中間点を中心とする、変則的な弧と
によって画定される、前記凹面(162)であって、
前記アスペクト比が、前記形状係数と傾きとの積と、y切片との和として定義され、前記傾きがほぼ+3.29で、前記y切片が-0.89から-1.89の範囲にあり、
前記幅、前記奥行、前記形状係数、および前記弧の角度が、前記通路(40)に前記所定の断面積を与えるように構成された、凹面(162)を備える内部リブ(160)。
[実施態様6]
前記凹面(162)の前記第1の端部(170)が、前記前縁(28)および前記後縁(29)のうちの一方に最も近い前記凹面(162)上の点(174、176)として定められ、前記凹面(162)の前記対向する第2の端部(172)が、前記前縁(28)または前記後縁(29)のうちの他方に最も近い前記凹面(162)上の点(174、176)として定められる、実施態様5に記載の内部リブ(160)。
11 軸流圧縮機
12 燃焼器
13 タービン
14 圧縮機ロータブレード
15 圧縮機ステータブレード
16 タービンロータブレード
17 タービンステータブレード
21 翼根
24 プラットフォーム
25 エーロフォイル
26 圧力側外壁
27 負圧側外壁
28 前縁
29 後縁
31 外周側先端
40 通路
42 前縁通路
44 交差通路
46 後方の中央通路
60 リブ
62 キャンバラインリブ
63 圧力側キャンバラインリブ
64 負圧側キャンバラインリブ
66 横リブ
67 圧力側横リブ
68 負圧側横リブ
69 中央横リブ
70 前縁横リブ
140 通路
160 内部リブ
162 凹面
170 第1の端部
172 第2の端部
174 点
176 点
Claims (6)
- 前縁(28)および後縁(29)に沿って接続する凹状の圧力側外壁(26)および凸状の負圧側外壁(27)内に冷却剤の流れを受け入れるための半径方向に延在するチャンバを、所定の断面積を有する通路(40)に仕切る、ブレードエーロフォイル(25)用の内部リブ(160)を製造する方法であって、
前記内部リブ(160)が、
前記圧力側外壁(26)または前記負圧側外壁(27)のうちの一方に面する凹面(162)であって、
前記凹面(162)の第1の端部(170)と対向する前記凹面(162)の第2の端部(172)との間の幅、および、前記第1の端部(170)と前記対向する第2の端部(172)との間の前記凹面(162)の中間点と、奥行線と前記圧力側外壁(26)および前記負圧側外壁(27)のうちの前記一方との交点との間を延在する前記奥行線の長さとして定義される奥行と、
前記奥行で割った前記幅として定義されるアスペクト比と、
前記交点を中心とする弧の角度内に画定され、前記凹面(162)の前記中間点における前記奥行に相当する第1の弧の半径、および前記弧の角度で前記凹面(162)と交差する、前記奥行と形状係数との積に相当する第2の弧の半径を有する変則的な弧であって、前記形状係数が前記アスペクト比と実質的に線形の関係を有する、変則的な弧と
によって画定される、前記凹面(162)であって、
前記幅、前記奥行、前記形状係数、および前記弧の角度が、前記通路(40)に前記所定の断面積を与えるように構成された、凹面(162)を備え、
前記方法が、前記アスペクト比を前記形状係数と前記実質的に線形の関係に基づいて決定するステップを含む、方法。 - 前記弧の角度が、60度より小さくなく、かつ120度より大きくなく延在し、前記凹面(162)の前記中間点を中心とする、請求項1記載の方法。
- 前記アスペクト比が、前記形状係数と傾きとの積と、y切片との和として定義され、前記傾きがほぼ+3.29で、前記y切片が-0.89から-1.89の範囲にある、請求項1または2に記載の方法。
- 前縁(28)および後縁(29)に沿って接続する凹状の圧力側外壁(26)および凸状の負圧側外壁(27)内に冷却剤の流れを受け入れるための半径方向に延在するチャンバを、所定の断面積を有する通路(40)に仕切る、ブレードエーロフォイル(25)用の内部リブ(160)を製造する方法であって、
前記内部リブ(160)が、
前記圧力側外壁(26)または前記負圧側外壁(27)のうちの一方に面する凹面(162)であって、
前記凹面(162)の第1の端部(170)と前記凹面(162)の対向する第2の端部(172)との間の幅、および、前記第1の端部(170)と前記対向する第2の端部(172)との間の前記凹面(162)の中間点と、奥行線と前記圧力側外壁(26)および前記負圧側外壁(27)のうちの前記一方との交点との間を延在する前記奥行線の長さとして定義される奥行と、
前記奥行で割った前記幅として定義されるアスペクト比と、
前記交点を中心とする弧の角度内に画定され、前記凹面(162)の前記中間点における前記奥行に相当する第1の弧の半径、および前記弧の角度で前記凹面(162)と交差する、前記奥行と形状係数との積に相当する第2の弧の半径を有する変則的な弧であって、前記形状係数が前記アスペクト比と実質的に線形の関係を有し、前記弧の角度が、60度より小さくなく、かつ120度より大きくなく延在し、前記凹面(162)の前記中間点を中心とする、変則的な弧と
によって画定される、前記凹面(162)を備え、
前記方法が、前記アスペクト比を前記形状係数と前記実質的に線形の関係に基づいて決定するステップを含み、
前記アスペクト比が、前記形状係数と傾きとの積と、y切片との和として定義され、前記傾きがほぼ+3.29で、前記y切片が-0.89から-1.89の範囲にあり、
前記幅、前記奥行、前記形状係数、および前記弧の角度が、前記通路(40)に前記所定の断面積を与えるように構成される、方法。 - 前記凹面(162)の前記第1の端部(170)が、前記前縁(28)または前記後縁(29)のうちの一方に最も近い前記凹面(162)上の点(174)として定められ、前記凹面(162)の前記対向する第2の端部(172)が、前記前縁(28)または前記後縁(29)のうちの他方に最も近い前記凹面(162)上の点(176)として定められる、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 前縁(28)および後縁(29)に沿って接続する凹状の圧力側外壁(26)および凸状の負圧側外壁(27)内に冷却剤の流れを受け入れるための半径方向に延在するチャンバを、所定の断面積を有する通路(40)に仕切る、ブレードエーロフォイル(25)用の内部リブ(160)であって、
前記内部リブ(160)が、
前記圧力側外壁(26)または前記負圧側外壁(27)のうちの一方に面する凹面(162)であって、
前記凹面(162)の第1の端部(170)と対向する前記凹面(162)の第2の端部(172)との間の幅、および、前記第1の端部(170)と前記対向する第2の端部(172)との間の前記凹面(162)の中間点と、奥行線と前記圧力側外壁(26)および前記負圧側外壁(27)のうちの前記一方との交点との間を延在する前記奥行線の長さとして定義される奥行と、
前記奥行で割った前記幅として定義されるアスペクト比と、
前記交点を中心とする弧の角度内に画定され、前記凹面(162)の前記中間点における前記奥行に相当する第1の弧の半径、および前記弧の角度で前記凹面(162)と交差する、前記奥行と形状係数との積に相当する第2の弧の半径を有する変則的な弧であって、前記形状係数が前記アスペクト比と実質的に線形の関係を有する、変則的な弧と
によって画定される、前記凹面(162)であって、
前記幅、前記奥行、前記形状係数、および前記弧の角度が、前記通路(40)に前記所定の断面積を与えるように構成された、凹面(162)を備え、
前記アスペクト比が前記形状係数と前記実質的に線形の関係に基づいて決定される、内部リブ(160)。
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