JPH10280905A - ガスタービン冷却翼のタービュレータ - Google Patents
ガスタービン冷却翼のタービュレータInfo
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- JPH10280905A JPH10280905A JP9083820A JP8382097A JPH10280905A JP H10280905 A JPH10280905 A JP H10280905A JP 9083820 A JP9083820 A JP 9083820A JP 8382097 A JP8382097 A JP 8382097A JP H10280905 A JPH10280905 A JP H10280905A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
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- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
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- 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
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/221—Improvement of heat transfer
- F05D2260/2212—Improvement of heat transfer by creating turbulence
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン冷却翼のタービュレータに関
し、前縁部のタービュレータの配置を工夫し、冷却性能
を高める。 【解決手段】 ガスタービンの冷却翼の前縁部の丸い部
分を（ａ）のように三角形状冷却通路１とし、内部に直
交タービュレータ１１，１２を配置し、その後方部分を
（ｂ）のように四角形冷却通路２とし、内部に斜めター
ビュレータ１２，１３を配置し、それぞれ前縁部冷却通
路３と近似する。これら（ａ），（ｂ）のタービュレー
タ配置を組合せて（ｃ）のように前縁部冷却通路３と
し、直交タービュレータ２１、斜めタービュータ２２，
２３を配置する。前縁部冷却通路３を丸い部分とその後
方の部分とでそれぞれ伝熱特性良好なタービュレータ配
置としたので前縁部の伝熱特性が向上する。
し、前縁部のタービュレータの配置を工夫し、冷却性能
を高める。 【解決手段】 ガスタービンの冷却翼の前縁部の丸い部
分を（ａ）のように三角形状冷却通路１とし、内部に直
交タービュレータ１１，１２を配置し、その後方部分を
（ｂ）のように四角形冷却通路２とし、内部に斜めター
ビュレータ１２，１３を配置し、それぞれ前縁部冷却通
路３と近似する。これら（ａ），（ｂ）のタービュレー
タ配置を組合せて（ｃ）のように前縁部冷却通路３と
し、直交タービュレータ２１、斜めタービュータ２２，
２３を配置する。前縁部冷却通路３を丸い部分とその後
方の部分とでそれぞれ伝熱特性良好なタービュレータ配
置としたので前縁部の伝熱特性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの冷却
翼タービュレータに関し、翼前縁部のタービュレータに
適用され、伝熱性能を向上させるものである。
翼タービュレータに関し、翼前縁部のタービュレータに
適用され、伝熱性能を向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のガスタービン動翼の内部断
面図で、空気冷却通路内のタービュレータを示し、図７
はその翼の断面図である。これら図において、３０は動
翼であり、その内部には冷却通路３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅが設けられ、冷却空気３３がそれぞ
れ冷却通路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｅに供給される。冷却
空気３３はそれぞれ、冷却通路３１Ａを通り、前縁部よ
り吹出し、図７に示すようにシャワヘッド冷却５１を行
い、又、冷却通路３１Ｂから３１Ｃへ入り、更に３１Ｄ
に流入し、図７に示すように翼面から吹き出してフィル
ム冷却５２を行う。更に、後縁側の冷却通路３１Ｅでは
後縁へ吹き出し、図７に示すようにピンフィン冷却５３
を行う。
面図で、空気冷却通路内のタービュレータを示し、図７
はその翼の断面図である。これら図において、３０は動
翼であり、その内部には冷却通路３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅが設けられ、冷却空気３３がそれぞ
れ冷却通路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｅに供給される。冷却
空気３３はそれぞれ、冷却通路３１Ａを通り、前縁部よ
り吹出し、図７に示すようにシャワヘッド冷却５１を行
い、又、冷却通路３１Ｂから３１Ｃへ入り、更に３１Ｄ
に流入し、図７に示すように翼面から吹き出してフィル
ム冷却５２を行う。更に、後縁側の冷却通路３１Ｅでは
後縁へ吹き出し、図７に示すようにピンフィン冷却５３
を行う。
【０００３】上記の各冷却通路３１Ａ〜３１Ｅにおいて
流入する冷却空気３３に対流活性を与え、伝熱性を向上
するために多数の斜めタービュレータ３２が設けられて
おり、この斜めタービュレータ３２は図示のように各通
路で同じ形状で、傾斜したタービュレータが採用されて
いる。
流入する冷却空気３３に対流活性を与え、伝熱性を向上
するために多数の斜めタービュレータ３２が設けられて
おり、この斜めタービュレータ３２は図示のように各通
路で同じ形状で、傾斜したタービュレータが採用されて
いる。
【０００４】又、図８はガスタービン動翼の他の例を示
す内部断面図であり、図において、４０は動翼であり、
その内部には冷却通路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１
Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｇが設けられ、冷却空気４３
がそれぞれ冷却通路４１Ａ，４１Ｄ，４１Ｅに供給され
る。冷却空気４３は、それぞれ冷却通路４１Ａを通り、
前縁部から吹き出し、前述と同様にシャワヘッド冷却を
行い、又、冷却通路４１Ｄから４１Ｃ，４１Ｂへ流れ、
又、通路４１Ｅから４１Ｆ，４１Ｇと流れて、翼面から
それぞれ吹き出してフィルム冷却を、あるいは後縁から
吹き出してピンフィン冷却を行う。
す内部断面図であり、図において、４０は動翼であり、
その内部には冷却通路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１
Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ，４１Ｇが設けられ、冷却空気４３
がそれぞれ冷却通路４１Ａ，４１Ｄ，４１Ｅに供給され
る。冷却空気４３は、それぞれ冷却通路４１Ａを通り、
前縁部から吹き出し、前述と同様にシャワヘッド冷却を
行い、又、冷却通路４１Ｄから４１Ｃ，４１Ｂへ流れ、
又、通路４１Ｅから４１Ｆ，４１Ｇと流れて、翼面から
それぞれ吹き出してフィルム冷却を、あるいは後縁から
吹き出してピンフィン冷却を行う。
【０００５】上記の冷却通路４１Ａ〜４１Ｇにおいて流
入する冷却空気４３に対流活性を与え、伝熱性を向上す
るために内部に多数の直交タービュレータ４２が設けら
れており、この直交タービュレータ４２は図示のように
各通路においてすべて直交した同じ形状のタービュレー
タが採用されている。
入する冷却空気４３に対流活性を与え、伝熱性を向上す
るために内部に多数の直交タービュレータ４２が設けら
れており、この直交タービュレータ４２は図示のように
各通路においてすべて直交した同じ形状のタービュレー
タが採用されている。
【０００６】上記のように従来のガスタービン冷却翼の
タービュレータは、斜めタービュレータか直交タービュ
レータのどちらか一種類のみが採用されており、一般的
には四角の断面形状では斜めタービュレータの方が伝熱
特性が良好であるとされている。
タービュレータは、斜めタービュレータか直交タービュ
レータのどちらか一種類のみが採用されており、一般的
には四角の断面形状では斜めタービュレータの方が伝熱
特性が良好であるとされている。
【０００７】又、近年のタービュレータに関する論文、
例えば、Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ ｉｎ ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｃｈａｎｎｅ
ｌｓ（Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，１９９４）によれ
ば、詳しい説明は省略し、結論のみまとめると、図５に
示すような比較例が示されている。
例えば、Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍ
ａｎｃｅ ｉｎ ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｃｈａｎｎｅ
ｌｓ（Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，１９９４）によれ
ば、詳しい説明は省略し、結論のみまとめると、図５に
示すような比較例が示されている。
【０００８】図５において、（ａ）〜（ｅ）は三角形状
の流路内にリブをそれぞれ設けた例であり、（ａ）は三
角形状の流路の内壁にリブ６１，６２，６３をそれぞれ
設け、それら各リブの角度をｄ＝９０°に配置した例で
ある。（ｂ）はリブ７１を三角形の内面の全周に配置
し、角度は同じくα＝９０°に設定したもの、（ｃ）は
リブ６１，６２，６３は（ａ）と同じく分離して配置
し、角度βをβ＜９０°として斜めに設定したもの、
（ｄ）はリブ７１を（ｂ）と同じく全周に配置し、角度
はβ＜９０°で斜めに設定したもの、（ｅ）はリブ６
１，６２を三角形状の２辺に配置し、角度はβで斜めに
設定したものである。
の流路内にリブをそれぞれ設けた例であり、（ａ）は三
角形状の流路の内壁にリブ６１，６２，６３をそれぞれ
設け、それら各リブの角度をｄ＝９０°に配置した例で
ある。（ｂ）はリブ７１を三角形の内面の全周に配置
し、角度は同じくα＝９０°に設定したもの、（ｃ）は
リブ６１，６２，６３は（ａ）と同じく分離して配置
し、角度βをβ＜９０°として斜めに設定したもの、
（ｄ）はリブ７１を（ｂ）と同じく全周に配置し、角度
はβ＜９０°で斜めに設定したもの、（ｅ）はリブ６
１，６２を三角形状の２辺に配置し、角度はβで斜めに
設定したものである。
【０００９】上記の（ａ）〜（ｅ）において、それらの
熱伝達率の良いものから順に示すと、（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順になり、三角形状の流路の
内面に設けるリブでは、（ａ）のようにそれぞれ内面に
分離してリブ６１，６２，６３を設け、角度はα＝９０
°に設けるのが最も熱伝達率が良好である。
熱伝達率の良いものから順に示すと、（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順になり、三角形状の流路の
内面に設けるリブでは、（ａ）のようにそれぞれ内面に
分離してリブ６１，６２，６３を設け、角度はα＝９０
°に設けるのが最も熱伝達率が良好である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
スタービン冷却翼のタービュレータは、斜めタービュレ
ータか直交タービュレータのいずれかを採用しており、
多量の冷却空気を使用して翼を冷却し、冷却後の空気は
ガス通路に放出しているので、各冷却通路にはタービュ
レータを配列して伝熱特性を良くすることにより空気に
よる冷却効率を向上することがなされている。
スタービン冷却翼のタービュレータは、斜めタービュレ
ータか直交タービュレータのいずれかを採用しており、
多量の冷却空気を使用して翼を冷却し、冷却後の空気は
ガス通路に放出しているので、各冷却通路にはタービュ
レータを配列して伝熱特性を良くすることにより空気に
よる冷却効率を向上することがなされている。
【００１１】又、翼の前縁部は高温の燃焼ガス流の最も
影響を受ける部分であり、この前縁部の冷却を効率良く
行うことが要求され、現状ではこの前縁部の冷却通路に
斜めタービュレータか、あるいは直交タービュレータの
いずれかを配置しているのみである。一方、前述のよう
に三角形状の内部にリブを設けた流路においては、図３
（ａ）のように３枚のリブ６１，６２，６３をそれぞれ
分離し、α＝９０°、即ち直交配置するのが熱伝達の面
から最も良いという結果が示されている。
影響を受ける部分であり、この前縁部の冷却を効率良く
行うことが要求され、現状ではこの前縁部の冷却通路に
斜めタービュレータか、あるいは直交タービュレータの
いずれかを配置しているのみである。一方、前述のよう
に三角形状の内部にリブを設けた流路においては、図３
（ａ）のように３枚のリブ６１，６２，６３をそれぞれ
分離し、α＝９０°、即ち直交配置するのが熱伝達の面
から最も良いという結果が示されている。
【００１２】そこで本発明はガスタービン冷却翼のター
ビュレータにおいて、特に前縁部の冷却通路のタービュ
レータに着目し、この配置に検討を加え、前縁部のター
ビュレータによる熱伝達を良好にすることを課題とした
ものである。
ビュレータにおいて、特に前縁部の冷却通路のタービュ
レータに着目し、この配置に検討を加え、前縁部のター
ビュレータによる熱伝達を良好にすることを課題とした
ものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の手段を提供する。
決するために、次の手段を提供する。
【００１４】ガスタービン冷却翼の前縁部冷却通路のタ
ービュレータにおいて、同前縁部冷却通路先端部の丸い
形状の内壁部分には直交タービュレータを、その後方の
なだらかな曲面の内壁部分には斜めタービュレータをそ
れぞれ配置したことを特徴とするガスタービン冷却翼の
タービュレータ。
ービュレータにおいて、同前縁部冷却通路先端部の丸い
形状の内壁部分には直交タービュレータを、その後方の
なだらかな曲面の内壁部分には斜めタービュレータをそ
れぞれ配置したことを特徴とするガスタービン冷却翼の
タービュレータ。
【００１５】本発明においては、前縁部の冷却通路の先
端部の丸い曲面の部分は三角形状に近く、三角形状にお
いては直交タービュレータが伝熱特性が良い。そこで、
この丸い曲面の部分には直交タービュレータを配置す
る。この丸い曲面の後方のなだらかな曲面を有する部分
は四角形状に近く、四角形状の流路では従来より斜めタ
ービュレータが伝熱特性が良好であるので、この部分に
は斜めタービュレータを設ける。本発明は、このような
タービュレータの配置により、従来の直交あるいは斜め
のいずれかのタービュレータの配置と比べ、前縁部冷却
通路の伝熱特性が向上する。
端部の丸い曲面の部分は三角形状に近く、三角形状にお
いては直交タービュレータが伝熱特性が良い。そこで、
この丸い曲面の部分には直交タービュレータを配置す
る。この丸い曲面の後方のなだらかな曲面を有する部分
は四角形状に近く、四角形状の流路では従来より斜めタ
ービュレータが伝熱特性が良好であるので、この部分に
は斜めタービュレータを設ける。本発明は、このような
タービュレータの配置により、従来の直交あるいは斜め
のいずれかのタービュレータの配置と比べ、前縁部冷却
通路の伝熱特性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービン冷却翼のタービュレータ
の構成図で、特に前縁部のタービュレータの配置を示
し、前縁部を２つに区分してそれぞれ三角形状と四角形
状の部分と見なして置き換え、これらの形状において伝
熱特性がそれぞれ良好となるようにタービュレータを配
置し、両者を組合せて前縁部のタービュレータを決定し
たものである。図２は翼全体の断面図で、前縁部のター
ビュレータの配置を示している。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービン冷却翼のタービュレータ
の構成図で、特に前縁部のタービュレータの配置を示
し、前縁部を２つに区分してそれぞれ三角形状と四角形
状の部分と見なして置き換え、これらの形状において伝
熱特性がそれぞれ良好となるようにタービュレータを配
置し、両者を組合せて前縁部のタービュレータを決定し
たものである。図２は翼全体の断面図で、前縁部のター
ビュレータの配置を示している。
【００１７】図１（ａ）は前縁部の丸い先端部を三角形
状に近似し、（ｂ）は前縁部の後側の部分を四角形状に
近似し、（ｃ）はこれら（ａ），（ｂ）のタービュレー
タ配置を組合せた図をそれぞれ示している。
状に近似し、（ｂ）は前縁部の後側の部分を四角形状に
近似し、（ｃ）はこれら（ａ），（ｂ）のタービュレー
タ配置を組合せた図をそれぞれ示している。
【００１８】（ａ）において、１は三角形状の冷却通路
で、１１，１２は三角形状冷却通路１の両内壁に設けら
れた直交タービュレータである。前述の図５で説明した
ように、鋭い三角形状の流路ではリブを平行（直交）配
置するのが伝熱特性が最も良いことがわかっているの
で、三角形状の冷却通路１においても図示のように直交
タービュレータ１１，１２を内部に配置する。
で、１１，１２は三角形状冷却通路１の両内壁に設けら
れた直交タービュレータである。前述の図５で説明した
ように、鋭い三角形状の流路ではリブを平行（直交）配
置するのが伝熱特性が最も良いことがわかっているの
で、三角形状の冷却通路１においても図示のように直交
タービュレータ１１，１２を内部に配置する。
【００１９】（ｂ）において、２は四角形状の冷却通路
で、１３，１４は四角形状冷却通路２の両側面に設けら
れた斜めタービュレータである。この四角形状の冷却通
路２では従来用いられている斜めタービュレータを採用
する。
で、１３，１４は四角形状冷却通路２の両側面に設けら
れた斜めタービュレータである。この四角形状の冷却通
路２では従来用いられている斜めタービュレータを採用
する。
【００２０】（ｃ）は上記に説明の（ａ）と（ｂ）の配
列を組合せ、前縁部冷却通路３内にタービュレータを配
置したもので、２１は前縁部冷却通路３の丸い先端部に
配列した直交タービュレータ、２２，２３はなだらかな
後側の部分の両側に配置した斜めタービュレータであ
る。直交タービュレータ２１は上記に説明の（ａ）の配
列に相当し、（ａ）の直交タービュレータ１１，１２を
（ｃ）においては円形状に連続した直交タービュレータ
２１とし、斜めタービュレータ２２，２３は（ｂ）にお
ける斜めタービュレータ１２，１３に相当するものであ
る。
列を組合せ、前縁部冷却通路３内にタービュレータを配
置したもので、２１は前縁部冷却通路３の丸い先端部に
配列した直交タービュレータ、２２，２３はなだらかな
後側の部分の両側に配置した斜めタービュレータであ
る。直交タービュレータ２１は上記に説明の（ａ）の配
列に相当し、（ａ）の直交タービュレータ１１，１２を
（ｃ）においては円形状に連続した直交タービュレータ
２１とし、斜めタービュレータ２２，２３は（ｂ）にお
ける斜めタービュレータ１２，１３に相当するものであ
る。
【００２１】上記の図１（ｃ）に示すように直交タービ
ュレータ２１と斜めタービュレータ２２，２３とはそれ
ぞれ分離して配置され、更に、斜めタービュレータ２
２，２３は直交タービュレータ２１の長さＬの線まで伸
び、更に２個の直交タービュレータ２１間の中間に先端
がくるように配置されている。このように分離して複雑
な流路とすることにより対流に活性を与え、熱伝達率が
一段と向上するものである。このように配置したタービ
ュレータを図２の断面図に示している。
ュレータ２１と斜めタービュレータ２２，２３とはそれ
ぞれ分離して配置され、更に、斜めタービュレータ２
２，２３は直交タービュレータ２１の長さＬの線まで伸
び、更に２個の直交タービュレータ２１間の中間に先端
がくるように配置されている。このように分離して複雑
な流路とすることにより対流に活性を与え、熱伝達率が
一段と向上するものである。このように配置したタービ
ュレータを図２の断面図に示している。
【００２２】図３は図１（ｃ）の変形例を示し、図１
（ｃ）のタービュレータ２１を中央部で２分割し、隙間
ｄを保って直交タービュレータ２４，２５を配置したも
のであり、前縁部冷却通路３の丸い部分の中央部に冷却
通路が流れやすいようにした例であり、これにより前縁
先端部の冷却空気の流通を良くし、この部分の冷却を良
好にするものである。
（ｃ）のタービュレータ２１を中央部で２分割し、隙間
ｄを保って直交タービュレータ２４，２５を配置したも
のであり、前縁部冷却通路３の丸い部分の中央部に冷却
通路が流れやすいようにした例であり、これにより前縁
先端部の冷却空気の流通を良くし、この部分の冷却を良
好にするものである。
【００２３】図４は、又、もう１つの変形例であり、図
１（ｃ）に示す斜めタービュレータ２２，２３の先端を
直交タービュレータ２１の内側にｔで示す部分だけ入り
込ませた直交タービュレータ２２′，２３′として配置
し、図１（ｃ）の配置より更に冷却空気の流路を入り組
んだ経路とし、流れを乱して活性化し、伝熱効果を高め
るようにしている。
１（ｃ）に示す斜めタービュレータ２２，２３の先端を
直交タービュレータ２１の内側にｔで示す部分だけ入り
込ませた直交タービュレータ２２′，２３′として配置
し、図１（ｃ）の配置より更に冷却空気の流路を入り組
んだ経路とし、流れを乱して活性化し、伝熱効果を高め
るようにしている。
【００２４】なお、上記の図１〜図４で説明の前縁部の
タービュレータの配置は、ガスタービンの動翼のみなら
ず、もちろん静翼にも適用されるものである。
タービュレータの配置は、ガスタービンの動翼のみなら
ず、もちろん静翼にも適用されるものである。
【００２５】以上、説明の実施の形態においては、ガス
タービンの冷却翼の前縁部３の丸い部分に直交タービュ
レータ２１又は２４，２５を、その後側の部分には斜め
タービュレータ２２，２３又は２２′，２３′を配置す
るようにしたので、従来の前縁部での斜めタービュレー
タのみの配置と比べると冷却性能が約１割程度向上する
ものである。
タービンの冷却翼の前縁部３の丸い部分に直交タービュ
レータ２１又は２４，２５を、その後側の部分には斜め
タービュレータ２２，２３又は２２′，２３′を配置す
るようにしたので、従来の前縁部での斜めタービュレー
タのみの配置と比べると冷却性能が約１割程度向上する
ものである。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、ガスタービン冷却翼の前縁部
冷却通路のタービュレータにおいて、同前縁部冷却通路
先端部の丸い形状の内壁部分には直交タービュレータ
を、その後方のなだらかな曲面の内壁部分には斜めター
ビュレータをそれぞれ配置したことを特徴としているの
で、前縁部冷却通路内の冷却空気が直交タービュレータ
と斜めタービュレータにより活性化され、伝熱性能が向
上するものである。
冷却通路のタービュレータにおいて、同前縁部冷却通路
先端部の丸い形状の内壁部分には直交タービュレータ
を、その後方のなだらかな曲面の内壁部分には斜めター
ビュレータをそれぞれ配置したことを特徴としているの
で、前縁部冷却通路内の冷却空気が直交タービュレータ
と斜めタービュレータにより活性化され、伝熱性能が向
上するものである。
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン冷却
翼のタービュレータ配置の断面と内部側面を示す図であ
り、（ａ）は三角形状に近似した流路、（ｂ）は四角形
に近似した流路、（ｃ）は両方を組合せて前縁部を構成
し、タービュレータを配置した構成を示す。
翼のタービュレータ配置の断面と内部側面を示す図であ
り、（ａ）は三角形状に近似した流路、（ｂ）は四角形
に近似した流路、（ｃ）は両方を組合せて前縁部を構成
し、タービュレータを配置した構成を示す。
【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービン冷却
翼の断面図で、前縁部のタービュレータの配置を示して
いる。
翼の断面図で、前縁部のタービュレータの配置を示して
いる。
【図３】図１（ｃ）の変形例を示す断面図である。
【図４】図１（ｃ）の他の変形例を示す内部側面図であ
る。
る。
【図５】三角形状の流路と内部のリブ配置を示す図で、
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は伝熱特性の
良好な順にリブの配置をそれぞれ示している。
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は伝熱特性の
良好な順にリブの配置をそれぞれ示している。
【図６】従来のガスタービン動翼の内部を示す図で、斜
めタービュレータの配置を示す。
めタービュレータの配置を示す。
【図７】図６に示す動翼の側面図である。
【図８】従来のガスタービン動翼の内部を示す図で、直
交タービュレータの配置を示す。
交タービュレータの配置を示す。
１ 三角形状冷却通路 ２ 四角形状冷却通路 ３ 前縁部冷却通路 １１，１２，２１ 直交タービュレータ １３，１４，２２，２３ 斜めタービュレータ ２４，２５ 直交タービュレータ ２２′，２３′ 斜めタービュレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 潔 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービン冷却翼の前縁部冷却通路の
タービュレータにおいて、同前縁部冷却通路先端部の丸
い形状の内壁部分には直交タービュレータを、その後方
のなだらかな曲面の内壁部分には斜めタービュレータを
それぞれ配置したことを特徴とするガスタービン冷却翼
のタービュレータ。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234702A (ja) * | 1999-12-18 | 2001-08-31 | General Electric Co <Ge> | コリオリ・タービュレータ動翼 |
| JP2004316654A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | General Electric Co <Ge> | 補完冷却式タービンノズル |
| JP2007182777A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷却翼 |
| JP2010001889A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | General Electric Co <Ge> | クロスフロータービンエアフォイル |
| JP2013015062A (ja) * | 2011-07-04 | 2013-01-24 | Hitachi Ltd | ガスタービン翼 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406260B1 (en) * | 1999-10-22 | 2002-06-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Heat transfer promotion structure for internally convectively cooled airfoils |
| US6554571B1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-04-29 | General Electric Company | Curved turbulator configuration for airfoils and method and electrode for machining the configuration |
| US6890153B2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-05-10 | General Electric Company | Castellated turbine airfoil |
| US7097419B2 (en) | 2004-07-26 | 2006-08-29 | General Electric Company | Common tip chamber blade |
| US7575414B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-08-18 | General Electric Company | Turbine nozzle with trailing edge convection and film cooling |
| US20070297916A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | United Technologies Corporation | Leading edge cooling using wrapped staggered-chevron trip strips |
| US8690538B2 (en) * | 2006-06-22 | 2014-04-08 | United Technologies Corporation | Leading edge cooling using chevron trip strips |
| US7695243B2 (en) | 2006-07-27 | 2010-04-13 | General Electric Company | Dust hole dome blade |
| GB0700499D0 (en) * | 2007-01-11 | 2007-02-21 | Rolls Royce Plc | Aerofoil configuration |
| US8083485B2 (en) * | 2007-08-15 | 2011-12-27 | United Technologies Corporation | Angled tripped airfoil peanut cavity |
| US8128366B2 (en) | 2008-06-06 | 2012-03-06 | United Technologies Corporation | Counter-vortex film cooling hole design |
| US8167560B2 (en) * | 2009-03-03 | 2012-05-01 | Siemens Energy, Inc. | Turbine airfoil with an internal cooling system having enhanced vortex forming turbulators |
| US9091495B2 (en) | 2013-05-14 | 2015-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling passage including turbulator system in a turbine engine component |
| US9777635B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-10-03 | General Electric Company | Engine component |
| JP6996947B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2022-01-17 | 三菱パワー株式会社 | タービン翼及びガスタービン |
| JP7096695B2 (ja) * | 2018-04-17 | 2022-07-06 | 三菱重工業株式会社 | タービン翼及びガスタービン |
| US11788416B2 (en) * | 2019-01-30 | 2023-10-17 | Rtx Corporation | Gas turbine engine components having interlaced trip strip arrays |
| JP2023165485A (ja) * | 2022-05-06 | 2023-11-16 | 三菱重工業株式会社 | タービン翼及びガスタービン |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1033759A (en) * | 1965-05-17 | 1966-06-22 | Rolls Royce | Aerofoil-shaped blade |
| US4515526A (en) * | 1981-12-28 | 1985-05-07 | United Technologies Corporation | Coolable airfoil for a rotary machine |
| JPS59122705A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-16 | Toshiba Corp | タ−ビン翼 |
| US5232343A (en) * | 1984-05-24 | 1993-08-03 | General Electric Company | Turbine blade |
| JPS611804A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 冷却式タ−ビン翼 |
| JPS6285102A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-18 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビン冷却翼 |
| JPS62271902A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-11-26 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビン冷却翼 |
| JPH06101405A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-12 | Hitachi Ltd | ガスタービン冷却翼 |
| US5472316A (en) * | 1994-09-19 | 1995-12-05 | General Electric Company | Enhanced cooling apparatus for gas turbine engine airfoils |
| JP3073409B2 (ja) * | 1994-12-01 | 2000-08-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン冷却動翼 |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP9083820A patent/JPH10280905A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-31 EP EP98911138A patent/EP0907005B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-31 US US09/180,469 patent/US6089826A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-31 WO PCT/JP1998/001482 patent/WO1998044241A1/ja active IP Right Grant
- 1998-03-31 DE DE69817720T patent/DE69817720T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-31 CA CA002253741A patent/CA2253741C/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234702A (ja) * | 1999-12-18 | 2001-08-31 | General Electric Co <Ge> | コリオリ・タービュレータ動翼 |
| JP4739509B2 (ja) * | 1999-12-18 | 2011-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | コリオリ・タービュレータ動翼 |
| JP2004316654A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | General Electric Co <Ge> | 補完冷却式タービンノズル |
| JP4728588B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2011-07-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 補完冷却式タービンノズル |
| JP2007182777A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷却翼 |
| JP2010001889A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | General Electric Co <Ge> | クロスフロータービンエアフォイル |
| JP2013015062A (ja) * | 2011-07-04 | 2013-01-24 | Hitachi Ltd | ガスタービン翼 |
Also Published As
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| A02 | Decision of refusal |
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