JPH108992A - フィンを有するタービンケーシング - Google Patents
フィンを有するタービンケーシングInfo
- Publication number
- JPH108992A JPH108992A JP15776096A JP15776096A JPH108992A JP H108992 A JPH108992 A JP H108992A JP 15776096 A JP15776096 A JP 15776096A JP 15776096 A JP15776096 A JP 15776096A JP H108992 A JPH108992 A JP H108992A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- turbine casing
- fins
- casing
- vanes
- 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.)
- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タービンケーシングの重量増加を少なくして
冷却能力とコンテイメント能力を増大させる。 【解決手段】 ガスタービンのタービンケーシング１１
外面にタービン軸１０方向に対して斜め方向でタービン
動翼出口角度θの方向と交差するように複数条のフィン
１６が螺旋状に設けられている。
冷却能力とコンテイメント能力を増大させる。 【解決手段】 ガスタービンのタービンケーシング１１
外面にタービン軸１０方向に対して斜め方向でタービン
動翼出口角度θの方向と交差するように複数条のフィン
１６が螺旋状に設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はジェットエンジンに
おけるガスタービンのタービンケーシングに関する。
おけるガスタービンのタービンケーシングに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のジェットエンジン１は、図２に示
すように、空気を取り入れるファン２、取り入れた空気
を圧縮する圧縮機３、圧縮した空気により燃料を燃焼さ
せる燃焼器４、燃焼器４の燃焼ガスによりファン２およ
び圧縮機３を駆動する高圧および低圧タービン５等を備
えている。タービン５は、複数段の動翼列と静翼列とこ
れを内包するタービンケーシングとからなり、その上流
側の数段が高圧タービンとして圧縮機３を駆動するため
に用いられ、残りが低圧タービンとしてファン２を駆動
するために用いられる。
すように、空気を取り入れるファン２、取り入れた空気
を圧縮する圧縮機３、圧縮した空気により燃料を燃焼さ
せる燃焼器４、燃焼器４の燃焼ガスによりファン２およ
び圧縮機３を駆動する高圧および低圧タービン５等を備
えている。タービン５は、複数段の動翼列と静翼列とこ
れを内包するタービンケーシングとからなり、その上流
側の数段が高圧タービンとして圧縮機３を駆動するため
に用いられ、残りが低圧タービンとしてファン２を駆動
するために用いられる。
【０００３】タービンケーシングは、内部を燃焼ガスが
流れるため高温になるので、ファン２で取り入れた空気
の一部を抽出したベンチレーション空気を流し外表面を
冷却している。また、静翼列を支持し所定の形状を保持
する強度および剛性を有すると共に、動翼が飛散した場
合もこれを内部に閉じ込めるコンテイメント能力を得る
ため、板厚を増した構造としている。
流れるため高温になるので、ファン２で取り入れた空気
の一部を抽出したベンチレーション空気を流し外表面を
冷却している。また、静翼列を支持し所定の形状を保持
する強度および剛性を有すると共に、動翼が飛散した場
合もこれを内部に閉じ込めるコンテイメント能力を得る
ため、板厚を増した構造としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジン出力の増大や
燃焼温度の高温化などによりタービンケーシングの効果
的な冷却が必要となってきている。インピンジ冷却など
の方法はあるが複雑な構造となる。また、コンテイメン
ト能力増加のため板厚を増すと重量増加が大きくなると
いう問題点があった。
燃焼温度の高温化などによりタービンケーシングの効果
的な冷却が必要となってきている。インピンジ冷却など
の方法はあるが複雑な構造となる。また、コンテイメン
ト能力増加のため板厚を増すと重量増加が大きくなると
いう問題点があった。
【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、タービンケーシングの重量増加を少なくして冷
却能力とコンテイメント能力を増大させるフィンを有す
るタービンケーシングを提供することを目的とする。
もので、タービンケーシングの重量増加を少なくして冷
却能力とコンテイメント能力を増大させるフィンを有す
るタービンケーシングを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明では、ガスタービンのタービンケーシン
グ外面にタービン軸方向に対して斜め方向でタービン動
翼出口角度の方向と交差するように複数条のフィンが螺
旋状に設けられている。
請求項１の発明では、ガスタービンのタービンケーシン
グ外面にタービン軸方向に対して斜め方向でタービン動
翼出口角度の方向と交差するように複数条のフィンが螺
旋状に設けられている。
【０００７】タービンケーシングの外表面にはタービン
軸に対して斜めに螺旋状にフィンが設けられているの
で、ベンチレーション空気はフィンとフィンとの間の溝
を流れる。フィンの無い外表面をタービン軸に沿って流
れるよりフィンの溝に沿って流れる方が外表面と空気の
接触する面積は大きくなり、熱伝達による冷却効果が向
上する。またフィンからの輻射による放熱効果が増大し
さらに冷却効果が向上する。また、フィンを軸方向に対
して斜め方向でタービン動翼出口角度（図１（Ａ）で示
す角度θ）の方向と交差するように設けているので、動
翼が飛散したときフィンによってこの飛散エネルギを吸
収する能力が高まり、タービンケーシングのコンテイメ
ント能力が向上する。これにより従来のようにタービン
ケーシングの板厚を増大する必要がなく軽量化される。
軸に対して斜めに螺旋状にフィンが設けられているの
で、ベンチレーション空気はフィンとフィンとの間の溝
を流れる。フィンの無い外表面をタービン軸に沿って流
れるよりフィンの溝に沿って流れる方が外表面と空気の
接触する面積は大きくなり、熱伝達による冷却効果が向
上する。またフィンからの輻射による放熱効果が増大し
さらに冷却効果が向上する。また、フィンを軸方向に対
して斜め方向でタービン動翼出口角度（図１（Ａ）で示
す角度θ）の方向と交差するように設けているので、動
翼が飛散したときフィンによってこの飛散エネルギを吸
収する能力が高まり、タービンケーシングのコンテイメ
ント能力が向上する。これにより従来のようにタービン
ケーシングの板厚を増大する必要がなく軽量化される。
【０００８】請求項２の発明では、前記フィンは所定の
間隔で設けられており、この間隔はタービン動翼幅より
狭くなっている。
間隔で設けられており、この間隔はタービン動翼幅より
狭くなっている。
【０００９】飛散した動翼がフィンに当たり、飛散エネ
ルギが吸収されるようにするには、フィンの間隔は密の
ほうがよいが、密にすると重量が増大し製作の費用が増
大する。このため動翼幅と複数本のフィンが交差するよ
うにすると、重量増加を少なくし、飛散エネルギを吸収
することができる。
ルギが吸収されるようにするには、フィンの間隔は密の
ほうがよいが、密にすると重量が増大し製作の費用が増
大する。このため動翼幅と複数本のフィンが交差するよ
うにすると、重量増加を少なくし、飛散エネルギを吸収
することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を説明する図で、（Ａ）はタービンケーシングの展開
図、（Ｂ）はガスタービン部の縦断面を示す図である。
タービン軸１０と一体に動翼１２が設けられ、軸方向に
動翼１２と静翼１３が交互に配列されている。動翼１２
は内面にハニカム１４を設けた円筒状のシュラウド１５
により覆われ、静翼１３およびシュラウド１５はタービ
ンケーシング１１により支持されている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を説明する図で、（Ａ）はタービンケーシングの展開
図、（Ｂ）はガスタービン部の縦断面を示す図である。
タービン軸１０と一体に動翼１２が設けられ、軸方向に
動翼１２と静翼１３が交互に配列されている。動翼１２
は内面にハニカム１４を設けた円筒状のシュラウド１５
により覆われ、静翼１３およびシュラウド１５はタービ
ンケーシング１１により支持されている。
【００１１】タービンケーシング１１の外表面にはター
ビン軸１０に対して斜めに、かつ図１（Ａ）に示すター
ビン軸１０に対する動翼出口角θの方向（以降これを動
翼幅方向と称する）と交差し滑らかにベンチレーション
空気が流れるようにフィン１６が設けられている。フィ
ン１６の間隔は（Ａ）では一例として動翼幅と３〜４個
所で交差する場合を示すが、交差する箇所数はエンジン
の仕様によって異なり、仕様に応じた適切な値が採用さ
れる。
ビン軸１０に対して斜めに、かつ図１（Ａ）に示すター
ビン軸１０に対する動翼出口角θの方向（以降これを動
翼幅方向と称する）と交差し滑らかにベンチレーション
空気が流れるようにフィン１６が設けられている。フィ
ン１６の間隔は（Ａ）では一例として動翼幅と３〜４個
所で交差する場合を示すが、交差する箇所数はエンジン
の仕様によって異なり、仕様に応じた適切な値が採用さ
れる。
【００１２】このような構成により、ベンチレーション
空気が斜めのフィン１６間の溝を流れ、フィン１６がな
く軸方向に流れるよりも伝熱面積が大きいので熱伝達量
が多くなり、冷却効果が向上する。また、フィン１６か
らの輻射による放熱作用によりさらに冷却効果が向上す
る。
空気が斜めのフィン１６間の溝を流れ、フィン１６がな
く軸方向に流れるよりも伝熱面積が大きいので熱伝達量
が多くなり、冷却効果が向上する。また、フィン１６か
らの輻射による放熱作用によりさらに冷却効果が向上す
る。
【００１３】動翼１２の飛散に対するコンテイメント能
力に対しては、ハニカム１４とシュラウド１５が１次バ
リアを構成し、タービンケーシング１１は２次バリアを
形成する。タービンケーシング１１のフィン１６は動翼
幅方向に対して密に交差しているので、飛散した破片と
衝突しこのエネルギを吸収する可能性が大きい。このた
めコンテイメント能力が向上している。これにより従来
のようにタービンケーシング１１の板厚を厚くしなくて
もよいので軽量化することができる。また、フィン１６
を設けることによりタービンケーシング１１全体の剛性
が大きくなる。
力に対しては、ハニカム１４とシュラウド１５が１次バ
リアを構成し、タービンケーシング１１は２次バリアを
形成する。タービンケーシング１１のフィン１６は動翼
幅方向に対して密に交差しているので、飛散した破片と
衝突しこのエネルギを吸収する可能性が大きい。このた
めコンテイメント能力が向上している。これにより従来
のようにタービンケーシング１１の板厚を厚くしなくて
もよいので軽量化することができる。また、フィン１６
を設けることによりタービンケーシング１１全体の剛性
が大きくなる。
【００１４】なお、フィン１６を円周方向に設けた場
合、動翼幅方向とフィン１６とはほぼ直交するので、動
翼１２の破片が当たる確率は大きくなり、コンテイメン
ト能力は増大するが、ベンチレーション空気の外表面の
流れを遮断してしまい、冷却能力が大幅に低下する。ま
た、フィン１６を軸方向に設けた場合、動翼幅方向とフ
ィン１６とはほぼ平行となるので、動翼１２の破片が当
たる確率は小さくなり、コンテイメント能力は減少す
る。また、冷却能力も本発明のように斜めの場合より空
気と接触している面積が少ないので低下する。
合、動翼幅方向とフィン１６とはほぼ直交するので、動
翼１２の破片が当たる確率は大きくなり、コンテイメン
ト能力は増大するが、ベンチレーション空気の外表面の
流れを遮断してしまい、冷却能力が大幅に低下する。ま
た、フィン１６を軸方向に設けた場合、動翼幅方向とフ
ィン１６とはほぼ平行となるので、動翼１２の破片が当
たる確率は小さくなり、コンテイメント能力は減少す
る。また、冷却能力も本発明のように斜めの場合より空
気と接触している面積が少ないので低下する。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、外表面に斜めにかつ動翼幅方向と交差するようにフ
ィンを複数条設けるので、タービンケーシングの冷却能
力を向上させるとともに、コンテイメント能力を向上さ
せる。また、タービンケーシングの強度および剛性が向
上するので板厚を薄くすることができ、軽量化が可能と
なる。
は、外表面に斜めにかつ動翼幅方向と交差するようにフ
ィンを複数条設けるので、タービンケーシングの冷却能
力を向上させるとともに、コンテイメント能力を向上さ
せる。また、タービンケーシングの強度および剛性が向
上するので板厚を薄くすることができ、軽量化が可能と
なる。
【図１】本発明の実施の形態を説明する図で、（Ａ）は
タービンケーシングの展開図、（Ｂ）はタービン部の縦
断面図である。
タービンケーシングの展開図、（Ｂ）はタービン部の縦
断面図である。
【図２】ジェットエンジンの構成図である。
１ ジェットエンジン ２ ファン ３ 圧縮機 ４ 燃焼器 ５ タービン １０ タービン軸 １１ タービンケーシング １２ 動翼 １３ 静翼 １４ ハニカム １５ シュラウド １６ フィン
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービンのタービンケーシング外面
にタービン軸方向に対して斜め方向でタービン動翼出口
角度の方向と交差するように複数条のフィンが螺旋状に
設けられていることを特徴とするフィンを有するタービ
ンケーシング。 - 【請求項２】 前記フィンは所定の間隔で設けられてお
り、この間隔はタービン動翼幅より狭くなっていること
を特徴とする請求項１記載のフィンを有するタービンケ
ーシング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15776096A JPH108992A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | フィンを有するタービンケーシング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15776096A JPH108992A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | フィンを有するタービンケーシング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108992A true JPH108992A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15656733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15776096A Pending JPH108992A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | フィンを有するタービンケーシング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108992A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008057538A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン用のヒートパイプベースの冷却装置 |
| JP2018516330A (ja) * | 2015-04-24 | 2018-06-21 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータＮｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ． | 冷却フィンを備えたケーシングを有するガスタービンエンジン |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15776096A patent/JPH108992A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008057538A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン用のヒートパイプベースの冷却装置 |
| JP2018516330A (ja) * | 2015-04-24 | 2018-06-21 | ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータＮｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ． | 冷却フィンを備えたケーシングを有するガスタービンエンジン |
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