JP7124122B2 - タービン翼用翼形部 - Google Patents
タービン翼用翼形部 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7124122B2 JP7124122B2 JP2020561773A JP2020561773A JP7124122B2 JP 7124122 B2 JP7124122 B2 JP 7124122B2 JP 2020561773 A JP2020561773 A JP 2020561773A JP 2020561773 A JP2020561773 A JP 2020561773A JP 7124122 B2 JP7124122 B2 JP 7124122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- airfoil
- leading edge
- height
- rows
- cooling holes
- 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
- F01D5/186—Film 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
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
-
- 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
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/303—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the leading edge of a rotor blade
-
- 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
- F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
12 翼脚
14 プラットフォーム
16 翼形部
17 引圧側壁
18 前縁部
19 押圧側壁
20 後縁部
21 基端部
22 冷却孔
23 先端部
24 よどみ点線
25 よどみ点
30 翼プロファイル中心線
A 第1の間隔
R1~R3 冷却孔の列
S 高温ガス
Claims (16)
- 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R1、R2)を備え、当該少なくとも2つの列(R1、R2)が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が部分的にのみ前記前縁部(18)に沿って1つの波線上に以下のように配置されている、即ち、前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )は、第1の領域内では、前記前縁部(18)の両側で基本的に平行に配置されており、第1の領域と直接境を接している第2の領域内では、押圧側にずらされて配置されており、前記第2の領域と直接境を接している第3の領域内では、前記翼形部高さが増すにつれて再び前記前縁部(18)に向かってずれが戻されて配置されていること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 前記第1の領域は前記翼形部高さの0%から約40%の間に配置されており、
前記第2の領域は前記翼形部高さの約40%から約75%の間に配置されており、
前記第3の領域は前記翼形部高さの約75%から100%の間に配置されている、
請求項1に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記翼形部高さ40%から前記押圧側に向かって、以下のように、ずらされている、即ち、押圧側の最大ずれの点が、前記翼形部高さの約75%に又はそれより高くに、配置されているように、ずらされている、
請求項1又は2に記載の翼形部。 - 押圧側の最大ずれが翼弦長の2%から10%であり、当該翼弦長は、前記最大ずれが配置されている前記翼形部高さでの前記前縁部(18)及び前記後縁部(20)の間の軸方向の間隔に対応する、
請求項1から3の何れか1項に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
前記波線(24)は、その曲率の符号の変化なしに以下のようにわずかに湾曲されている、即ち、それぞれの前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )の前記冷却孔(18)は、前記翼形部の前記基端部(21)でも前記先端部(23)でも、前記翼形部高さの半分の高さにある対応する前記列(R 1 、R 2 )の前記冷却孔(18)よりも、更に引圧側に配置されていること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 前記少なくとも2つの列(R1、R2)に加えて押圧側で隣に、前記冷却孔(18)の更なる列(R3)が設けられており、前記更なる列(R3)の長さは前記翼形部高さの50%から60%の間にあり、前記更なる列(R3)は前記翼形部(16)の両方の端部(21、23)の間で基本的に中央に配置されている、
請求項5に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
各翼形部高さに対して翼プロファイル(28)が特定可能であり、この翼プロファイル(28)は、前記前縁部(18)の領域において、前縁半径(R)を有し、前記冷却孔(22)の高さにおける翼プロファイルは、前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )の間に第1の間隔(A)を有し、その大きさは、関連する前記前縁半径の0.4倍から0.7倍の間の範囲にあり、
前記第1の間隔(A)は、前記翼形部高さの半分のところで最小であり、両方の端部に向かって増加すること
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 各冷却孔(22)は、冷却材の貫流を調整する絞り断面を有し、一部の冷却孔(22)の前記絞り断面は異なる大きさである、
請求項1から7の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記絞り断面は、前記翼形部の高さの半分の領域において、この半分の翼形部から更に離れた領域における前記冷却孔(22)の前記絞り断面よりも大きい、
請求項8に記載の翼形部。 - 高温ガス(S)が際を流れることが可能な前縁部を備えるタービン翼用の中空の翼形部(16)であって、前記前縁部から引圧側壁(17)及び押圧側壁(19)が前記翼形部(16)の後縁部(20)まで延び、前記翼形部(16)はそれに対して横方向に、翼形部高さが0%の基端部から翼形部高さが100%の先端部(23)まで延伸しており、
前記翼形部(16)の前縁部(18)に沿って配置された複数の冷却孔(22)からなる少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )を備え、当該少なくとも2つの列(R 1、 R 2 )が前記前縁部(18)の延伸する方向に対して垂直方向で第1の間隔(A)で離されている、タービン翼用の中空の翼形部(16)において、
前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R 1 、R 2 )が、少なくとも部分的に前記前縁部(18)に沿って、1つの波線上に配置されており、
各冷却孔は、冷却材の貫流を調整する絞り断面を有し、一部の冷却孔(22)の前記絞り断面は異なる大きさであり、
前記冷却孔(22)の前記絞り断面は、前記翼形部の高さの半分の領域において、この半分の翼形部から更に離れた領域における冷却孔(22)の絞り断面よりも大きいこと
を特徴とするタービン翼用中空翼形部。 - 各翼形部高さに対して翼プロファイル(28)が特定可能であり、この翼プロファイル(28)は、前記前縁部(18)の領域において、前縁半径(R)を有し、前記冷却孔(22)の高さにおける翼プロファイルは、前記少なくとも2つの列(R1、R2)の間に前記第1の間隔(A)を有し、その大きさは、関連する前記前縁半径の0.4倍から0.7倍の間の範囲にある、
請求項1から6及び10の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記第1の間隔(A)は、前記翼形部高さの半分のところで最小であり、両方の端部に向かって増加する、
請求項11に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記翼形部高さ0%から100%の間で前記前縁部(18)の延伸部全体に沿って、1つの波線上に配置されている、
請求項1から12の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記少なくとも2つの列(R1、R2)の間の前記第1の間隔(A)が、前記前縁部(18)に沿って変わる、
請求項1から13の何れか1項に記載の翼形部。 - 前記冷却孔(22)の前記少なくとも2つの列(R1、R2)が、前記際を流れる高温ガス流のよどみ点線(24)の両側に配置されている、
請求項1から14の何れか1項に記載の翼形部。 - 請求項1から15の何れか1項に記載の翼形部(16)を備える、好ましくはタービンガイドベーンとして構成された、定置ガスタービン用のタービン翼(10)。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18170731.6 | 2018-05-04 | ||
EP18170731.6A EP3564483A1 (de) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | Schaufelblatt für eine turbinenschaufel |
PCT/EP2019/061354 WO2019211427A1 (de) | 2018-05-04 | 2019-05-03 | Schaufelblatt für eine turbinenschaufel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021522444A JP2021522444A (ja) | 2021-08-30 |
JP7124122B2 true JP7124122B2 (ja) | 2022-08-23 |
Family
ID=62116325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020561773A Active JP7124122B2 (ja) | 2018-05-04 | 2019-05-03 | タービン翼用翼形部 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11326458B2 (ja) |
EP (2) | EP3564483A1 (ja) |
JP (1) | JP7124122B2 (ja) |
KR (1) | KR102505046B1 (ja) |
CN (1) | CN112074652B (ja) |
WO (1) | WO2019211427A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3564483A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelblatt für eine turbinenschaufel |
JP7224928B2 (ja) * | 2019-01-17 | 2023-02-20 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼及びガスタービン |
KR102507408B1 (ko) | 2022-11-11 | 2023-03-08 | 터보파워텍(주) | 3d프린팅에 의한 가스터빈 블레이드의 에어포일 수리 공정 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006112429A (ja) | 2004-10-18 | 2006-04-27 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジン部品 |
JP2015525852A (ja) | 2012-08-06 | 2015-09-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 選択的に孔が揃えられた回転タービン部品 |
US20160010463A1 (en) | 2013-03-04 | 2016-01-14 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine high lift airfoil cooling in stagnation zone |
US20170218769A1 (en) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | General Electric Company | End wall contour for an axial flow turbine stage |
US20180073369A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil with showerhead cooling holes near leading edge |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6869268B2 (en) * | 2002-09-05 | 2005-03-22 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Combustion turbine with airfoil having enhanced leading edge diffusion holes and related methods |
EP1898051B8 (en) * | 2006-08-25 | 2017-08-02 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Gas turbine airfoil with leading edge cooling |
US8105030B2 (en) * | 2008-08-14 | 2012-01-31 | United Technologies Corporation | Cooled airfoils and gas turbine engine systems involving such airfoils |
US10329923B2 (en) * | 2014-03-10 | 2019-06-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil leading edge cooling |
US9976423B2 (en) * | 2014-12-23 | 2018-05-22 | United Technologies Corporation | Airfoil showerhead pattern apparatus and system |
EP3564483A1 (de) * | 2018-05-04 | 2019-11-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelblatt für eine turbinenschaufel |
-
2018
- 2018-05-04 EP EP18170731.6A patent/EP3564483A1/de not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-05-03 CN CN201980030091.4A patent/CN112074652B/zh active Active
- 2019-05-03 KR KR1020207034682A patent/KR102505046B1/ko active IP Right Grant
- 2019-05-03 EP EP19723730.8A patent/EP3762587B1/de active Active
- 2019-05-03 JP JP2020561773A patent/JP7124122B2/ja active Active
- 2019-05-03 US US17/048,582 patent/US11326458B2/en active Active
- 2019-05-03 WO PCT/EP2019/061354 patent/WO2019211427A1/de unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006112429A (ja) | 2004-10-18 | 2006-04-27 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジン部品 |
JP2015525852A (ja) | 2012-08-06 | 2015-09-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 選択的に孔が揃えられた回転タービン部品 |
US20160010463A1 (en) | 2013-03-04 | 2016-01-14 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine high lift airfoil cooling in stagnation zone |
US20170218769A1 (en) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | General Electric Company | End wall contour for an axial flow turbine stage |
US20180073369A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil with showerhead cooling holes near leading edge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102505046B1 (ko) | 2023-03-06 |
EP3564483A1 (de) | 2019-11-06 |
EP3762587A1 (de) | 2021-01-13 |
WO2019211427A1 (de) | 2019-11-07 |
CN112074652B (zh) | 2023-05-02 |
US11326458B2 (en) | 2022-05-10 |
EP3762587B1 (de) | 2022-04-13 |
JP2021522444A (ja) | 2021-08-30 |
US20210156263A1 (en) | 2021-05-27 |
KR20210002709A (ko) | 2021-01-08 |
CN112074652A (zh) | 2020-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7124122B2 (ja) | タービン翼用翼形部 | |
US6406260B1 (en) | Heat transfer promotion structure for internally convectively cooled airfoils | |
EP2107215B1 (en) | Gas turbine airfoil | |
EP1008724B1 (en) | Gas turbine engine airfoil | |
EP1561902B1 (en) | Turbine blade comprising turbulation promotion devices | |
US8628298B1 (en) | Turbine rotor blade with serpentine cooling | |
JP4373629B2 (ja) | 軸流タービン | |
US5738493A (en) | Turbulator configuration for cooling passages of an airfoil in a gas turbine engine | |
US7762775B1 (en) | Turbine airfoil with cooled thin trailing edge | |
US8070441B1 (en) | Turbine airfoil with trailing edge cooling channels | |
US7736124B2 (en) | Damper configured turbine blade | |
US8011889B1 (en) | Turbine blade with trailing edge tip corner cooling | |
CA2819816C (en) | Cooled blade for a gas turbine | |
JP4245873B2 (ja) | ガスタービンエンジン用のタービン翼形部 | |
US9341069B2 (en) | Gas turbine | |
EP1561903B1 (en) | Tailored turbulation for turbine blades | |
US6599092B1 (en) | Methods and apparatus for cooling gas turbine nozzles | |
US8491263B1 (en) | Turbine blade with cooling and sealing | |
JP2017125501A (ja) | ガスタービンブレードおよび製造方法 | |
CA2861171A1 (en) | Internally cooled airfoil | |
US9500093B2 (en) | Internally cooled airfoil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210914 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211213 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20211213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220214 |
|
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: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7124122 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 |