KR20230007221A - 터빈 노즐 및 이를 포함하는 가스 터빈 - Google Patents
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Abstract
가스 터빈의 가스 터빈 노즐 어셈블리가 제공된다. 터빈 노즐 어셈블리는, 내부 플랫폼으로부터 외부 플랫폼으로 연장되고, 리딩 엣지 및 트레일링 엣지를 갖는 에어포일 형상 단면과, 각각 리딩 엣지로부터 트레일링 엣지로 연장되는 압력측 및 흡입측을 갖는 터빈 노즐을 포함할 수 있고, 터빈 노즐은, 내부 및 외부 플랫폼에 부착된 복수의 베인과, 부착된 제1 및 제2 단부면 및 복수의 베인 중 하나의 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면을 갖는 내부 플랫폼을 포함할 수 있고, 흐름 표면은 제1 및 제2 단부면에서 원주 방향으로 종료되고 전방 및 후방 엣지에서 축 방향으로 종료되며, 내부 플랫폼은 전방 엣지에서 제1 단부면에 부착되고 후방 엣지에서 제2 단부면에 부착된 흐름 표면을 포함하는 플랫폼 코너 부분을 포함할 수 있다.
Description
[0001] 본 출원은 터빈 노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐 및 인접하는 버킷 사이의 가스 경로 갭을 최적화하고 유지할 수 있는 오프셋된 코너 구조를 갖는 가스 터빈 노즐 플랫폼 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.
[0002] 터빈은 증기나 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충격력이나 반동력에 의해 회전력을 획득하는 기계이며, 증기를 이용하는 증기 터빈, 고온 연소 가스를 이용하는 가스 터빈 등을 포함한다.
[0003] 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 공기가 유입되는 공기 유입구와, 압축기 케이싱 내에 교대로 배열되는 복수의 압축기 베인(vane) 및 복수의 압축기 블레이드를 포함한다. 유입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다.
[0004] 연소기는 압축기에 의해 압축된 공기에 연료를 공급하고 점화기로 연료-공기 혼합물을 점화하여 고온 고압 연소 가스를 생성한다.
[0005] 터빈은 터빈 케이싱 내에 교대로 배열되는 복수의 터빈 베인 및 복수의 터빈 블레이드를 포함한다. 또한, 압축기, 연소기, 터빈 및 배기 챔버의 중심을 통과하도록 로터가 배치된다.
[0006] 로터는 이의 양 단부에서 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 복수의 디스크가 로터에 고정되고, 복수의 블레이드가 각각의 디스크에 연결되고, 발전기의 구동 샤프트가 배기 챔버의 단부에 연결된다.
[0007] 가스 터빈은 통상적인 4 행정 엔진에 일반적으로 존재하는 피스톤과 같은 왕복 기구를 포함하지 않는다. 따라서, 가스 터빈은 피스톤-실린더 부분과 같은 상호 마찰 부분이 없어, 매우 적은 양의 윤활유를 소모하고 작동 이동 범위를 줄이며, 이는 고속 작동성을 제공한다.
[0008] 가스 터빈의 작동 동안, 공기가 먼저 압축기에 의해 압축된 후, 압축된 공기는 연료와 혼합된다. 그 다음, 연료-공기 혼합물이 연소되어 고온 고압 연소 가스를 생성하고, 고온 고압 연소 가스는 터빈을 향해 분출된다. 분출된 연소 가스는 터빈 베인과 터빈 블레이드를 통과함으로써 회전력을 생성하며, 이는 로터를 회전시킨다.
[0009] 가스 터빈의 효율에 영향을 미치는 다양한 요인이 있다. 가스 터빈 분야에서의 최근 개발은 연소기의 연소 효율에서의 개선, 터빈 유입구 온도의 증가를 통한 열역학적 효율에서의 개선 및 압축기와 터빈의 공기 역학 효율에서의 개선과 같은 다양한 양태에서 진행되고 있다.
[0010] 고온 고압 연소 가스가 터빈으로 배출될 때, 터빈 노즐은 영역이 연소 가스에 직접 노출되는지 여부에 따라 그 영역에 걸쳐 1000도 이상의 온도 변화를 보인다. 그러나, 노즐의 플랫폼과 같은 현재의 엔진 컴포넌트는 시간이 지남에 따라 이러한 온도를 견디도록 적절하게 설계되지 않을 수 있다. 따라서, 높은 작동 온도에서 사용하기에 적합한 플랫폼 설계를 포함하는 개선된 터빈 노즐을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 개선된 터빈 노즐은 상대적으로 간단하고 제조하기에 저렴한 것이 바람직하다.
[0011] 하나 이상의 예시적인 실시예의 양태는 공기 역학적 윤곽 변화를 최소화하고 노즐 및 인접한 버킷 사이의 가스 경로 갭을 최적화하고 유지하여 터빈의 성능과 효율성을 개선하는 역할을 할 수 있는 오프셋 코너 구조를 갖는 플랫폼을 갖는 가스 터빈 노즐 어셈블리를 제공한다.
[0012] 추가적인 양태는 이어지는 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로는 설명으로부터 명백해질 것이거나, 또는 예시적인 실시예의 실시에 의해 학습될 수 있다.
[0013] 예시적인 실시예의 양태에 따르면, 내부 플랫폼으로부터 외부 플랫폼으로 연장되고, 리딩 엣지(leading edge)와 트레일링 엣지(trailing edge)를 갖는 에어포일(airfoil) 형상 단면 및 각각 리딩 엣지로부터 트레일링 엣지로 연장되는 압력측과 흡입측을 갖는 터빈 노즐을 포함하는 터빈 노즐 어셈블리가 제공된다. 터빈 노즐은, 내부 및 외부 플랫폼에 부착된 복수의 베인(vane); 및 부착된 제1 및 제2 단부면 및 복수의 베인 중 하나의 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면을 갖는 내부 플랫폼을 포함하고, 흐름 표면은 제1 및 제2 단부면에서 원주 방향으로 종료되고 전방 및 후방 엣지에서 축 방향으로 종료되고, 내부 플랫폼은 전방 엣지에서 제1 단부면에 부착되고 후방 엣지에서 제2 단부면에 부착된 흐름 표면을 포함하는 플랫폼 코너 부분을 포함한다.
[0014] 플랫폼 코너 부분은 플랫폼 코너 부분을 오프셋함으로써 오프셋된 흐름 표면을 포함할 수 있고, 흐름 표면의 반경은 터빈 노즐의 플랫폼의 중심선에서 오프셋된다.
[0015] 오프셋은 약 0.070 인치일 수 있다.
[0016] 오프셋된 흐름 표면은 플랫폼 코너 부분의 대략적인 중심에서 원주 방향으로 종료될 수 있다.
[0017] 오프셋된 흐름 표면은 흐름 표면에 접하지 않을 수 있다.
[0018] 터빈 노즐은 플랫폼 코너 부분의 오프셋된 흐름 표면에 인접한 일정한 필렛(constant fillet)을 가질 수 있다.
[0019] 플랫폼 코너 부분은 주조된 가스 경로 오프셋에 의해 형성될 수 있다.
[0020] 터빈 노즐은 내부 및 외부 플랫폼 중 적어도 하나 내에 형성된 적어도 하나의 응력 완화 포켓을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 베인에 유도된 응력을 감소시키는 것을 용이하게 한다.
[0021] 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 트레일링 엣지에 근접하게 형성될 수 있다.
[0022] 터빈 노즐 어셈블리는 제1 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐 및 제2 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐을 포함할 수 있다.
[0023] 본 발명의 다른 양태에 따르면, 공기를 압축하도록 구성되는 압축기; 압축기로부터 공급되는 압축 공기를 연소용 연료와 혼합하여 연소 가스를 생성하는 연소기; 및 복수의 터빈 노즐 및 연소 가스에 의해 회전되어 동력을 생성하는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈을 포함하는 가스 터빈이 제공되고, 터빈 노즐의 각각은, 내부 플랫폼으로부터 외부 플랫폼으로 연장되고, 리딩 엣지 및 트레일링 엣지를 갖는 에어포일 형상 단면 및 각각 리딩 엣지로부터 트레일링 엣지로 연장되는 압력측 및 흡입측을 가지며, 터빈 노즐은, 내부 및 외부 플랫폼에 부착된 복수의 베인; 및 부착된 제1 및 제2 단부면 및 복수의 베인 중 하나의 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면을 갖는 내부 플랫폼을 포함하고, 흐름 표면은 제1 및 제2 단부면에서 원주 방향으로 종료되고 전방 및 후방 엣지에서 축 방향으로 종료되고, 내부 플랫폼은 전방 엣지에서 제1 단부면에 부착되고 후방 엣지에서 제2 단부면에 부착된 흐름 표면을 포함하는 플랫폼 코너 부분을 포함한다.
[0024] 플랫폼 코너 부분은 플랫폼 코너 부분을 오프셋함으로써 오프셋된 흐름 표면을 포함할 수 있고, 흐름 표면의 반경은 터빈 노즐의 플랫폼의 중심선에서 오프셋된다.
[0025] 오프셋은 약 0.070 인치일 수 있다.
[0026] 오프셋된 흐름 표면은 플랫폼 코너 부분의 대략적인 중심에서 원주 방향으로 종료될 수 있다.
[0027] 오프셋된 흐름 표면은 흐름 표면에 접하지 않을 수 있다.
[0028] 터빈 노즐은 플랫폼 코너 부분의 오프셋된 흐름 표면에 인접한 일정한 필렛을 가질 수 있다.
[0029] 플랫폼 코너 부분은 주조된 가스 경로 오프셋에 의해 형성될 수 있다.
[0030] 터빈 노즐은 내부 및 외부 플랫폼 중 적어도 하나 내에 형성된 적어도 하나의 응력 완화 포켓을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 상기 베인에 유도된 응력을 감소시키는 것을 용이하게 한다.
[0031] 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 트레일링 엣지에 근접하게 형성될 수 있다.
[0032] 터빈 노즐 어셈블리는 제1 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐 및 제2 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐을 포함할 수 있다.
[0033] 전술한 양태 및 다른 양태는 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 여기서:
[0034] 도 1은 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈을 나타내는 부분 절개 사시도이며;
[0035] 도 2는 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이며;
[0036] 도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부 구조를 나타내는 부분 단면도이며;
[0037] 도 4는 예시적인 실시예에 따른 제1 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이며
[0038] 도 5는 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이며;
[0039] 도 6은 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이며; 그리고
[0040] 도 7은 예시적인 실시예에 따른 제2 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이다.
[0034] 도 1은 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈을 나타내는 부분 절개 사시도이며;
[0035] 도 2는 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이며;
[0036] 도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부 구조를 나타내는 부분 단면도이며;
[0037] 도 4는 예시적인 실시예에 따른 제1 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이며
[0038] 도 5는 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이며;
[0039] 도 6은 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이며; 그리고
[0040] 도 7은 예시적인 실시예에 따른 제2 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이다.
[0041] 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시 내용을 용이하게 실시할 수 있도록 다양한 변형예 및 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 그러나, 다양한 실시예는 본 개시 내용의 범위를 특정 실시예로 제한하기 위한 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 사상 및 범위 내에 포함된 실시예의 모든 수정물, 균등물 및 대안물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 이해해야 한다.
[0042] 이하, 예시적인 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 본 개시 내용을 통해, 동일한 참조 번호는 다양한 도면 및 예시적인 실시예 전체를 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다. 특정 실시예에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 본 개시 내용의 이해를 흐리게 하는 것을 방지하기 위해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 동일한 이유로, 일부 컴포넌트는 첨부된 도면에서 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있다.
[0043] 도 1은 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈을 도시하는 부분 절개 사시도이다. 도 2는 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다.
[0044] 도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 터빈(1000)은 압축기(1100), 연소기(1200) 및 터빈(1300)을 포함할 수 있다. 가스(예를 들어, 압축 공기 또는 연소 가스)의 흐름 방향에 따라, 압축기(1100)는 가스 터빈(1000)의 상류 측에 배치되고, 터빈(1300)은 가스 터빈(1000)의 하류 측에 배치된다. 연소기(1200)는 압축기(1100)와 터빈(1300) 사이에 배치된다.
[0045] 압축기(1100)는 압축기 하우징 내에 압축기 베인(1120) 및 압축기 로터를 포함한다. 터빈(1300)은 터빈 하우징 내에 터빈 베인(1320) 및 터빈 로터를 포함한다. 압축기 베인(1120)과 압축기 로터는 압축 공기의 흐름 방향을 따라 다중 스테이지 배열로 배열된다. 터빈 베인(1320) 및 터빈 로터는 연소 가스의 흐름 방향을 따라 다중 스테이지 배열로 배열된다. 압축기(1100)는 압축기(1100) 내로 인입된 공기가 압축될 수 있도록 내부 공간이 전방 스테이지로부터 후방 스테이지로 크기가 점차 감소되도록 설계된다. 한편, 터빈(1300)은 연소기(1200)로부터 공급받은 연소 가스가 팽창할 수 있도록 내부 공간이 전방 스테이지로부터 후방 스테이지로 크기가 점차 증가되도록 설계된다.
[0046] 상기 터빈(1300)에 의해 생성된 회전 토크를 압축기(1100)로 전달하기 위한 토크 튜브는 압축기(1100)의 최후방 스테이지에 위치된 압축기 로터와, 터빈(1300)의 최전방 스테이지에 위치된 터빈 로터 사이에 배치된다. 도 2는 토크 튜브 디스크가 3개 스테이지 배열로 배열된 다수의 토크 튜브 디스크를 포함하는 경우를 도시하지만, 이것이 단지 예시일 뿐이고 다른 예시적인 실시예는 이에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 토크 튜브는 4개 이상의 스테이지의 배열 또는 2개 이하의 스테이지의 배열로 배열된 다수의 토크 튜브 디스크를 포함할 수 있다.
[0047] 압축기 로터의 각각은 압축기 로터 디스크 및 압축기 로터 디스크에 체결된 압축기 블레이드(1110)를 포함한다. 즉, 압축기(1100)는 복수의 압축기 로터 디스크를 포함하고, 각각의 압축기 로터 디스크는 타이 로드에 의해 서로 결합되어 축 방향으로 축 방향 이탈을 방지한다. 압축기 로터 디스크는 압축기 로터 디스크의 중심을 통해 연장되는 타이 로드와 함께 축 방향으로 배열된다. 인접하는 압축기 로터 디스크는 이의 대향하는 표면들이 타이 로드에 의해 서로 단단하게 체결됨으로써 서로 밀착되도록 배열되어, 인접하는 압축기 로터 디스크가 서로에 대해 회전할 수 없다. 압축기 로터 디스크의 각각은 이의 외주면에 반경 방향으로 결합되는 복수의 압축기 블레이드(1110)를 가진다.
[0048] 압축기 블레이드(1110)(버킷이라고도 함)는 일렬로 각각의 압축기 로터 디스크의 외주면에 반경 방향으로 결합된다. 압축기 베인(1120)(노즐이라고도 함)은 각각의 스테이지에서 고리형 열(annular row)로 압축기 하우징의 내주면 상에 제공되고, 압축기 베인(1120) 열은 압축기 블레이드(1110) 열 사이에 배열된다. 타이 로드의 회전과 함께 로터 디스크가 회전하지만, 하우징에 고정된 컴프레서 베인(1120)은 회전하지 않는다. 압축기 베인(1120)은 전방 스테이지 압축기 블레이드로부터 후방 스테이지 압축기 블레이드로 이동된 압축 공기의 흐름을 안내한다.
[0049] 타이 로드는 복수의 압축기 로터 디스크 및 터빈 로터 디스크의 중심을 통과하도록 배치된다. 타이 로드의 일단은 압축기(1100)의 최전방 스테이지에 위치된 압축기 디스크에 체결되고, 이의 타단은 체결 너트에 의해 토크 튜브에 체결된다.
[0050] 타이 로드는 도 2에 도시된 예에 한정되지 않고, 하나 이상의 다른 실시예에 따라 달라지거나 또는 변경될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 단일 타이 로드가 로터 디스크의 중심을 통과하도록 배치될 수도 있거나, 복수의 타이 로드가 원주 방향으로 배열될 수도 있거나, 이들의 조합이 사용될 수도 있다.
[0051] 또한, 연소기(1200)의 흡입구로 진입하는 유체의 실제 유입 각도를 설계된 유입 각도로 조정하기 위하여 가이드 베인 역할을 하는 디스윌러(deswirler)(도시되지 않음)가 압축기(1100)에 제공될 수 있다.
[0052] 연소기(1200)는 유입된 압축 공기를 연료와 혼합하고, 연료-공기 혼합물을 연소시켜 고에너지를 갖는 고온 고압 연소 가스를 생성하고, 연소 가스의 온도를 연소기 및 터빈 컴포넌트가 등압 연소 과정을 견딜 수 있는 온도까지 증가시킨다.
[0053] 가스 터빈의 연소기(1200)를 구성하는 복수의 연소기는 셀 형태로 하우징 내에 배치될 수 있다. 각각의 연소기는 연료 분사 노즐 등을 갖는 버너, 연소 챔버를 형성하는 연소기 라이너 및 연소기와 터빈 사이의 커넥터 역할을 하는 트랜지션 피스를 포함한다. 연소기(1200)는 고리형으로 배열되는 복수의 챔버(1210) 및 연료 노즐 모듈(1220)을 포함할 수 있다.
[0054] 연소기(1200)로부터 공급된 고온 고압 연소 가스는 터빈(1300) 내로 흐르고 터빈(1300) 내부를 통과하면서 팽창하여, 터빈 블레이드(1310)에 충격력 또는 반동력을 가하여 회전 토크를 생성한다. 회전 토크의 일부는 토크 튜브를 통해 압축기(1100)로 전달되고, 잉여 토크인 나머지 부분은 발전기를 구동하여 전력을 생산하는 데 사용된다.
[0055] 터빈(1300)은 기본적으로 압축기(1100)와 유사한 구조를 갖는다. 즉, 터빈(1300)은 압축기 로터와 유사한 복수의 터빈 로터를 포함할 수 있고, 각각의 터빈 로터는 터빈 로터 디스크 및 터빈 로터 디스크에 고정된 터빈 블레이드(1310)를 포함할 수 있다. 복수의 터빈 블레이드(1310)(버킷이라고도 함)는 반경 방향으로 배치된다. 복수의 터빈 베인(1320)(노즐이라고도 함)은 각각의 스테이지에서 고리형 열로 터빈 하우징의 내주면 상에 고정 배열되고, 터빈 베인(1320)의 열은 터빈 블레이드(1310)의 열 사이에 배열된다. 터빈 베인(1320)은 터빈 블레이드(1310)를 통과하는 연소 가스의 흐름 방향을 안내한다.
[0056] 도 3은 예시적인 실시예에 따른 가스 터빈의 내부 구조를 도시하는 부분 단면도이다.
[0057] 도 3을 참조하면, 터빈(1300)은 복수의 노즐과 복수의 버킷을 사용하는 복수의 터빈 스테이지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터빈은 제1 스테이지 노즐(1320)과 제1 스테이지 버킷(1310)을 갖는 제1 스테이지, 제2 스테이지 노즐(1326)과 제2 스테이지 버킷(1316)을 갖는 제2 스테이지 및 제3 스테이지 노즐(1332)과 제3 스테이지 버킷(1322)을 갖는 제3 스테이지를 포함할 수 있다. 도 3이 3개의 터빈 스테이지를 도시하지만, 이것은 단지 예일뿐이며, 임의의 개수의 터빈 스테이지가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 여기서, 제1 스테이지 노즐(1320)은 내부 플랫폼(1350)과 외부 플랫폼(1360)을 갖는 베인(1330)을 포함할 수 있다. 노즐은 엔진의 축 방향 중심선에 대해 축 방향으로 대칭이고, 축 방향으로 반대편에 있는 루트(root) 단부에서 축 방향으로 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)에 일체로 연결된다. 예를 들어, 터빈(1300)은 제1 스테이지 노즐 어셈블리에 대해 원주 방향으로 이격된 복수의 제1 스테이지 노즐(1320)을 포함할 수 있다.
[0058] 도 4는 예시적인 실시예에 따른 제1 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이다. 도 6은 도 4에 도시된 터빈 노즐 어셈블리의 일부의 단면도이다.
[0059] 도 4를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 터빈 노즐 어셈블리(1320)는 에어포일 형상의 단면을 갖는 터빈 베인(1330)과 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)을 각각 포함한다. 내부 플랫폼(1350)으로부터 외부 플랫폼(1360)으로 연장되는 터빈 베인(1330)은 리딩 엣지(1340), 트레일링 엣지(1342), 압력측(1344) 및 흡입측(1346)을 포함한다. 압력측(1344)과 흡입측(1346)은 리딩 엣지(1340)로부터 트레일링 엣지(1342)로 연장되도록 형성된다. 예를 들어, 연소 가스가 유입되는 터빈 베인(1330)의 전방 표면에는 흡입측(1346)이 형성되고, 터빈 베인(1330)의 후방 표면에는 압력측(1344)이 형성된다. 여기서, 연소 가스의 흐름 방향에 대하여 리딩 엣지(1340)는 상류 측에 배치되고 트레일링 엣지(1342)는 하류 측에 배치된다. 즉, 리딩 엣지(1340)는 터빈 베인(1330)을 따라 흐르는 유체와 충돌하는 전방 단부를 의미하고, 트레일링 엣지(1342)는 터빈 베인(1330)의 후방 단부를 의미한다. 압력측(1344)은 흐르는 유체로 인해 압력을 받는다.
[0060] 내부 플랫폼(1350)은 터빈 베인(1330)의 내부에 결합된 흐름 표면(1354) 및 중심 축에 대해 반경 방향 내측으로 연장되는 플랜지를 포함한다. 예를 들어, 플랜지는 내부 플랫폼(1350)의 반경 방향 흐름 표면(1354)에 대해 내부 플랫폼(1350)으로부터 반경 방향 내측으로 연장된다. 흐름 표면(1354)은 실질적으로 직사각형 플레이트 형상으로 형성된다.
[0061] 외부 플랫폼(1360)은 흐름 표면(1364) 및 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364)에 대해 외부 플랫폼(1360)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지를 포함한다.
[0062] 내부 플랫폼(1350)과 외부 플랫폼(1360)은 터빈 베인(1330)을 지지하도록 터빈 베인(1330)의 대향하는 단부들에 위치 설정된다. 터빈 노즐 어셈블리(1320)는 내부 플랫폼(1350)이 가스 터빈의 회전 축을 향하여 위치 설정되고, 외부 플랫폼(1360)이 가스 터빈의 회전 축의 외측을 향하여 위치 설정되도록 구성된다.
[0063] 터빈 노즐 어셈블리(1320)는 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364) 내의 응력 완화 포켓(1362) 및 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 내에 형성된 응력 완화 포켓(1352)을 포함한다. 여기서, 응력 완화 포켓(1362, 1352)은 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364) 및 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 내에 각각 형성된 개구이다. 예를 들어, 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364)을 형성하는 재료는 응력 완화 포켓(1362)을 형성하기 위해 제거된다. 예를 들어, 응력 완화 포켓(1362)은 전기 방전 기계 가공과 같은 전기-기계 가공 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 응력 완화 포켓(1362)은 주조 공정 또는 관련 기술의 기계 가공 공정 동안 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364) 내에 형성될 수 있다. 응력 완화 포켓(1352)은 응력 완화 포켓(1362)과 실질적으로 동일한 방식으로 형성된다. 응력 완화 포켓(1362, 1352)은 터빈 노즐 어셈블리(1320)가 본 명세서에서 설명된 바와 같이 작동할 수 있게 하는 임의의 공정을 이용하여 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364) 및 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 내에 각각 형성될 수 있다.
[0064] 예를 들어, 응력 완화 포켓(1362, 1352)은 응력 완화 포켓(1362, 1352)이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 외부 플랫폼(1360)의 흐름 표면(1364) 및 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 내로 임의의 깊이로 각각 연장될 수 있다. 또한, 직사각형 개구로 도시되어 있지만, 응력 완화 포켓(1362, 1352)은 응력 완화 포켓(1362, 1352)이 본 명세서에 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 형상 또는 크기를 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 응력 완화 포켓(1362, 1352)의 길이, 깊이 및 높이는 터빈 노즐 어셈블리(1320)에 대한 다른 영향을 최소화하면서 응력 감소를 최대화하도록 최적화될 수 있다.
[0065] 여기서, 응력 완화 포켓(1362)은 터빈 베인(1330)의 트레일링 엣지(1342)에 근접하여 외부 플랫폼(1360) 내에 형성된다. 유사하게, 응력 완화 포켓(1352)은 터빈 베인(1330)의 트레일링 엣지에 근접하여 내부 플랫폼(1350) 내에 형성된다. 즉, 응력 완화 포켓(1362)은 터빈 베인(1330)의 팁(tip)으로부터 외측으로 향하여 형성되고 응력 완화 포켓(1352)은 터빈 베인(1330)의 루트로부터 내측으로 향하여 형성된다.
[0066] 트레일링 엣지(1342)는 리딩 엣지(1340)보다 얇다. 리딩 엣지(1340)와 비교하여 트레일링 엣지(1342)를 따라 존재하는 재료의 상이한 양은 온도 변화가 리딩 엣지(1340)와 상이하게 트레일링 엣지(1342)에 영향을 미치게 한다. 엔진 시동 및 엔진 정지 동안 발생하는 온도 변화는 터빈 노즐 어셈블리(1320)에 응력을 유발할 수 있다. 응력은 압축 응력 및/또는 인장 응력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔진 시동 동안, 고온 고압 연소 가스가 이전에 주위 온도에 있었던 터빈 베인(1330)을 지나 흐를 때, 트레일링 엣지(1342)는 리딩 엣지(1340)보다 더 빠르게 가열된다. 이러한 가열은 트레일링 엣지(1342)의 더 큰 팽창을 유발하고, 따라서 리딩 엣지(1340)에서의 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360) 사이보다 트레일링 엣지(1342)에서의 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360) 사이에서 더 큰 압축이 발생한다. 반대로, 엔진 정지 동안, 트레일링 엣지(1342)는 리딩 엣지(1340)보다 더 빠르게 냉각된다. 이러한 냉각은 트레일링 엣지(1342)의 더 큰 수축을 유발하고, 따라서 리딩 엣지(1340)에서보다 트레일링 엣지(1342)에서 더 큰 장력을 유발한다. 응력 완화 포켓(1352, 1362)은 리딩 엣지(1340)에서 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 유연성을 증가시키는 것을 용이하게 하고, 이에 의해 전체 응력의 압축성 부분 및 장력 부분 모두의 크기를 감소시킨다.
[0067] 예를 들어, 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 안쪽에 있는 표면은 터빈 노즐의 공기 역학적 성능을 최대화하도록 정밀하게 구성된다. 터빈 노즐 베인이 에어포일 구성을 갖기 때문에, 터빈 노즐 베인은 베인 사이의 축 방향 하류 통과 동안 연소 가스 흐름의 방향을 바꾸거나 이를 구부린다. 작동 동안, 연소기 내에서 생성된 고온 연소 가스는 원주 방향으로 인접한 베인들 사이의 대응하는 유로 내로 배출된다. 각각의 노즐 유로는 인접한 베인의 리딩 엣지로부터 이의 트레일링 엣지를 향해 수렴된다. 내부 및 플랫폼(1350, 1360)이 반경 방향으로 대향하는 단부들에서 연소 가스를 바운드(bound)시키기 때문에, 내부 플랫폼(1350)과 외부 플랫폼(1360)은 구성이 유사하며, 내부 플랫폼(1350)은 반경 방향 외측으로 원주 방향으로 볼록하고, 외부 플랫폼(1360)은 반경 방향 내측으로 원주 방향으로 오목하여, 엔진에 장착된 조립된 밴드의 고리형 구성과 일치한다.
[0068] 도 4 및 5를 참조하면, 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 각각은 베인의 대응하는 루트 단부를 둘러싸고 베인의 반경 방향 외부 경계를 형성하기 위해 서로를 향하여 내측을 향하는 대응하는 흐름 표면(1354, 1364)을 포함한다. 이러한 방식으로, 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 대향하는 흐름 표면(1354, 1364)은 개별 베인에 대한 연소 가스의 흐름을 제한하고, 베인의 대응하는 측은 개별 베인에 대한 측 방향 흐름 경계를 제공한다. 원래의 흐름 표면(1354, 1364)이 터빈 효율을 최대화하기 위한 베인의 원하는 구성에 의해 제한되기 때문에, 이의 구성 또는 프로파일을 변경하는 것은 바람직하지 않다. 그러나, 흐름 표면(1354)은 불리한 공기 역학적 및 열적 결과를 감소시키기 위해 축 방향을 따라 국지적으로 조정될 수 있다.
[0069] 도 4에 도시된 바와 같이, 흐름 표면(1354)의 4개의 측 또는 엣지는 프로파일에서 일반적인 평행사변형을 형성하고 이와 일체로 형성된 터빈 베인(1330)의 각도 위치와 일치한다. 가스 터빈 노즐은 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)에 부착된 복수의 베인(1330)을 포함한다. 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 각각은 제1 및 제2 단부면(1355, 1356)과 베인들 사이의 연소 가스의 흐름을 제한하기 위하여 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면(1354, 1364)를 포함한다. 여기서, 흐름 표면(1354)은 제1 및 제2 단부면(1355, 1356)에서 원주 방향으로 종료되고, 전방 및 후방 엣지(1357, 1358)에서 축 방향으로 종료된다.
[0070] 예를 들어, 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 엣지, 특히 터빈 베인(1330)의 후방에 있는 엣지, 심한 열 응력을 받는다. 내부 플랫폼(1350)의 압력측과 인접한 내부 플랫폼(1350)의 흡입측 사이의 흐름의 임의의 열 스파이크 또는 트립을 최소화하기 위해, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 플랫폼 코너 부분(1370)이 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 상에 형성된다. 트레일링 엣지(1342)에 인접하게 내부 플랫폼(1350)의 흡입측 엣지를 따라 형성된 플랫폼 코너 부분(1370)은 연소 가스 경로에서 흐름 표면(1354)의 인접한 부분 아래에서 약간 오목하게 형성된다. 따라서, 흡입측을 따르는 플랫폼 코너 부분(1370), 즉 내부 플랫폼(1350)의 트레일링 엣지 부분은 인접한 내부 플랫폼(1350)의 압력측을 따라 엣지의 높이와 같거나 낮은 높이에 위치 설정되어, 이에 의해 흡입측 엣지를 따라 열 스파이크를 방지한다.
[0071] 도 5를 참조하면, 플랫폼 코너 부분(1370)은 전방 엣지(1357)에서 제1 단부면(1355)에 부착되고 후방 엣지(1358)에서 제2 단부면(1356)에 부착된 흐름 표면(1354)을 포함한다. 여기서, 흐름 표면(1354)의 반경은 플랫폼 중심선에서 오프셋되어 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)을 형성하고, 오프셋된 흐름 표면(1372)은 플랫폼 코너 부분(1370)의 대략적인 중심에서 원주 방향으로 종료된다.
[0072] 터빈 노즐은 초기에 개별 베인(1330)을 이의 대응하는 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)과 함께 하나로 구성된 단일체 어셈블리, 즉 터빈 노즐 어셈블리(1320)에서 일체로 주조함으로써 제조된다. 그 다음, 단일체 어셈블리는 결과적인 터빈 노즐의 고리형 구성으로 함께 결합된다. 각각의 노즐 단일체 어셈블리는 연소 가스를 내부 플랫폼(1350)에서 반경 방향 내측으로 바운드시키는 흐름 표면(1354)을 포함하는 다양한 표면의 치수 및 위치에서 수 mil의 제조 허용 오차를 받는다.
[0073] 여기서, 플랫폼 코너 부분(1370)은 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 아래로 깊이 D로 연장되도록 도입된다. 전술된 바와 같이, 흐름 표면(1354)은 초기에 터빈 베인들 사이의 유동 경로의 공기 역학적 성능을 최대화하도록 설계된다. 따라서, 흐름 표면(1354)의 프로파일 및 구성은 미리 정의된다. 또한, 흐름 표면(1354)은 전체 노즐의 원주 주위에서 베인에서 베인으로 동일 높이가 되도록 설치된 노즐 어셈블리에서의 공칭 배치를 위해 설계된다. 따라서, 흐름 표면(1354)의 의도된 공칭 위치에 불리한 영향을 미치지 않으면서, 내부 플랫폼(1350)은 대응하는 코너 주위로만 깊이 D(즉, 오프셋)에 플랫폼 코너 부분(1370)을 도입하도록 국지적으로 수정된다. 오프셋(즉, 깊이 D)은 약 0.070 인치일 수 있다.
[0074] 예를 들어, 내부 플랫폼(1350)에서의 제1 단부면(1355) 및 후방 엣지(1358)는 각각 플랫폼 코너 부분(1370)이 없는 주요 섹션(1359)을 포함하며, 플랫폼 코너 부분(1370)은 단부면(1355) 및 후방 엣지(1358)의 대응하는 중요하지 않은 부분만을 따라 위치된다. 도 5에 도시된 주요 섹션(1359)은 플랫폼 코너 부분(1370)으로부터 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354)의 전방 엣지(1357)로 이의 중간 섹션을 포함하여 제1 단부면(1355)의 실질적으로 절반 길이 전체에 걸쳐 연속적으로 연장되며, 플랫폼 코너 부분(1370)으로부터 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354)의 제2 단부면(1356)으로 실질적으로 후방 엣지(1358)의 절반 길이 전체 걸쳐 연속적으로 연장된다. 이 구성에서, 플랫폼 코너 부분(1370)은 흐름 표면(1354)의 후방 엣지(1358)에서 시작하여 축 방향으로 제1 단부면(1355)의 중간에 도달하기 전에 종료되고, 플랫폼 코너 부분(1370)은 흐름 표면(1354)의 제1 단부면(1355)에서 시작하여 원주 방향으로 후방 엣지(1358)의 중간에 도달하기 전에 종료된다. 이러한 방식으로, 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354)은 터빈 노즐의 공기 역학적 성능을 최대화하기 위해 의도된 바와 같이 공칭 구성 및 위치로 유지될 수 있으며, 플랫폼 코너 부분(1370)은 제1 단부면(1355) 및 후방 엣지(1358)를 따라 국지적으로 도입되고, 이것이 흐름 표면(1354)의 중간에 접근함에 따라 즉시 종료한다.
[0075] 플랫폼 코너 부분(1370)의 실제 크기는 터빈 노즐의 특정 설계 및 연소 가스 경로의 국지적 방향에 의해 제어된다. 예를 들어, 플랫폼 코너 부분(1370)은 흐름 표면(1354)의 엣지 포인트 부근에서 깊이가 가장 깊고, 축 방향 및 원주 방향의 중간 섹션에 도달하기 전에 깊이가 감소하고 인접 부분과 동일하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 플랫폼 코너 부분(1370)은 축 방향을 따르는 단부면(1355)의 축 방향 길이의 약 절반 미만인 대응하는 단부면(1355)을 따르는 축 방향 길이를 가진다. 또한, 플랫폼 코너 부분(1370)은 원주 방향을 따르는 후방 엣지(1358)의 원주 길이의 약 절반 미만인 대응하는 후방 엣지(1358)를 따르는 원주 방향 길이를 갖는다. 따라서, 플랫폼 코너 부분(1370)은 상대적으로 짧고 축 방향 및 원주 방향의 실질적으로 중요하지 않은 부분으로 도입된다.
[0076] 여기에서, 플랫폼 코너 부분(1370)은 인접한 흐름 표면(1354) 아래에 오목하게 형성되고, 그 사이에 공기 역학적으로 부드러운 전이를 제공한다. 즉, 플랫폼 코너 부분(1370)은 오프셋된 흐름 표면(1372)을 포함한다. 내부 플랫폼(1350) 내의 흐름 표면(1354)의 플랫폼 코너 부분(1370)은 후방 엣지(1358)로부터 전방 엣지(1357)를 향하여 축 방향으로 그리고 제1 단부면(1355)으로부터 제2 단부면(1356)을 향하여 원주 방향으로 크기 또는 반경(R)이 더 작게 테이퍼진다. 다시 말해서, 흐름 표면(1354)의 반경(R)은 플랫폼의 중심선에서 오프셋되어 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)을 형성할 수 있다. 또한, 오프셋된 흐름 표면(1372)은 플랫폼 코너 부분(1370)의 대략적인 중간에서 원주 방향으로 종료될 수 있다. 또한, 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)은 흐름 표면(1354)에 접하지 않는다.
[0077] 도 6을 참조하면, 터빈 노즐은 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)에 인접한 일정한 필렛(fillet)(1374)을 가진다. 여기서, 필렛(1374)은 가스 경로가 중간을 향해 끝나도록 오프셋되기 때문에 일정하다. 다시 말해서, 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)은 이것이 중간에서 끝날 때까지 오프셋되고, 따라서 필렛(1374)은 오프셋된 흐름 표면(1372)에 인접하여 일정하다.
[0078] 도 7은 예시적인 실시예에 따른 제2 스테이지 터빈 노즐의 터빈 노즐 어셈블리의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 터빈 노즐 어셈블리(1326)는 터빈 베인(1330)과 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)을 각각 포함한다. 내부 플랫폼(1350)으로부터 외부 플랫폼(1360)으로 연장되는 터빈 베인(1330)은 리딩 엣지(1340), 트레일링 엣지(1342), 압력측(1344) 및 흡입측(1346)을 포함한다. 압력측(1344)과 흡입측(1346)은 리딩 엣지(1340)로부터 트레일링 엣지(1342)로 연장되도록 형성된다.
[0079] 예를 들어, 내부 및 외부 플랫폼(1350, 1360)의 엣지, 특히 터빈 베인(1330)의 후방에 있는 엣지, 심한 열 응력을 받는다. 내부 플랫폼(1350)의 압력측과 인접한 내부 플랫폼(1350)의 흡입측 사이의 흐름의 임의의 열 스파이크 또는 트립을 최소화하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 플랫폼 코너 부분(1370)이 내부 플랫폼(1350)의 흐름 표면(1354) 상에 형성된다. 여기서, 제2 터빈 노즐 어셈블리(1326)의 플랫폼 코너 부분(1380)이 도 4 내지 6에 도시된 제1 터빈 노즐 어셈블리(1320)의 플랫폼 코너 부분(1370)과 동일한 구조를 갖기 때문에, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략될 것이다.
[0080] 예시적인 실시예에 따른 플랫폼 코너 부분(1370, 1380)는, 플랫폼 코너 부분(1370)의 오프셋된 흐름 표면(1372)이 주조된 가스 경로 오프셋에 의해 형성되기 때문에, 내부 플랫폼(1350)의 국지적인 부분의 제거를 필요로 하지 않는다. 즉, 예시적인 실시예에 따른 터빈 노즐 컴포넌트는 주조형 터빈 노즐 플랫폼을 가진다. 따라서, 예시적인 실시예에 따르면, 터빈 노즐 플랫폼의 설계는 공기 역학적 윤곽 변화를 최소화할 수 있어, 이에 의해 터빈 성능 및 효율을 향상시킬 수 있다.
[0081] 하나 이상의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명되었지만, 형태 및 세부 사항에서의 다양한 수정 및 변경이 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되어야 한다. 따라서, 예시적인 실시예에 대한 설명은 청구 범위를 제한하기 위한 것이 아닌 단지 설명적인 의미로 해석되어야 하며, 많은 대안, 수정 및 변형이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
Claims (20)
- 터빈 노즐 어셈블리로서,
내부 플랫폼으로부터 외부 플랫폼으로 연장되고, 리딩 엣지 및 트레일링 엣지를 갖는 에어포일 형상 단면과, 각각 상기 리딩 엣지로부터 상기 트레일링 엣지로 연장되는 압력측 및 흡입측을 갖는 터빈 노즐을 포함하고,
상기 터빈 노즐은,
상기 내부 및 외부 플랫폼에 부착된 복수의 베인; 및
부착된 제1 및 제2 단부면 및 상기 복수의 베인 중 하나의 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면을 갖는 상기 내부 플랫폼
을 포함하고,
상기 흐름 표면은 상기 제1 및 제2 단부면에서 원주 방향으로 종료되고 전방 및 후방 엣지에서 축 방향으로 종료되며,
상기 내부 플랫폼은 상기 전방 엣지에서 상기 제1 단부면에 부착되고 상기 후방 엣지에서 상기 제2 단부면에 부착된 상기 흐름 표면을 포함하는 플랫폼 코너 부분을 포함하는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 플랫폼 코너 부분은 상기 플랫폼 코너 부분을 오프셋함으로써 오프셋된 흐름 표면을 포함하고, 상기 흐름 표면의 반경은 상기 터빈 노즐의 상기 플랫폼의 중심선에서 오프셋되는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 오프셋은 약 0.070 인치인, 터빈 노즐 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 오프셋된 흐름 표면은 상기 플랫폼 코너 부분의 대략적인 중심에서 원주 방향으로 종료되는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 오프셋된 흐름 표면은 상기 흐름 표면에 접하지 않는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제4항에 있어서,
상기 터빈 노즐은 상기 플랫폼 코너 부분의 상기 오프셋된 흐름 표면에 인접한 일정한 필렛을 갖는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 플랫폼 코너 부분은 주조된 가스 경로 오프셋에 의해 형성되는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 터빈 노즐은 상기 내부 및 외부 플랫폼 중 적어도 하나 내에 형성된 적어도 하나의 응력 완화 포켓을 포함하고, 상기 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 상기 베인에 유도된 응력을 감소시키는 것을 용이하게 하는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 상기 트레일링 엣지에 근접하게 형성되는, 터빈 노즐 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 터빈 노즐 어셈블리는 제1 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐 및 제2 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐을 포함하는, 터빈 노즐 어셈블리. - 가스 터빈으로서:
공기를 압축하도록 구성되는 압축기;
상기 압축기로부터 공급되는 압축 공기를 연소용 연료와 혼합하여 연소 가스를 생성하는 연소기; 및
복수의 터빈 노즐 및 상기 연소 가스에 의해 회전되어 동력을 생성하는 복수의 터빈 블레이드를 포함하는 터빈
을 포함하고,
상기 터빈 노즐의 각각은, 내부 플랫폼으로부터 외부 플랫폼으로 연장되고 리딩 엣지 및 트레일링 엣지를 갖는 에어포일 형상 단면과, 각각 상기 리딩 엣지로부터 상기 트레일링 엣지로 연장되는 압력측 및 흡입측을 포함하고,
상기 터빈 노즐은,
상기 내부 및 외부 플랫폼에 부착된 복수의 베인; 및
부착된 제1 및 제2 단부면 및 상기 복수의 베인 중 하나의 베인의 대향하는 단부들을 둘러싸는 흐름 표면을 갖는 상기 내부 플랫폼
을 포함하고,
상기 흐름 표면은 상기 제1 및 제2 단부면에서 원주 방향으로 종료되고 전방 및 후방 엣지에서 축 방향으로 종료되며,
상기 내부 플랫폼은 상기 전방 엣지에서 상기 제1 단부면에 부착되고 상기 후방 엣지에서 상기 제2 단부면에 부착된 상기 흐름 표면을 포함하는 플랫폼 코너 부분을 포함하는, 가스 터빈. - 제11항에 있어서,
상기 플랫폼 코너 부분은 상기 플랫폼 코너 부분을 오프셋함으로써 오프셋된 흐름 표면을 포함하고, 상기 흐름 표면의 반경은 상기 터빈 노즐의 상기 플랫폼의 중심선에서 오프셋되는, 가스 터빈. - 제12항에 있어서,
상기 오프셋은 약 0.070 인치인, 가스 터빈. - 제12항에 있어서,
상기 오프셋된 흐름 표면은 상기 플랫폼 코너 부분의 대략적인 중심에서 원주 방향으로 종료되는, 가스 터빈. - 제12항에 있어서,
상기 오프셋된 흐름 표면은 상기 흐름 표면에 접하지 않는, 가스 터빈. - 제14항에 있어서,
상기 터빈 노즐은 상기 플랫폼 코너 부분의 상기 오프셋된 흐름 표면에 인접한 일정한 필렛을 갖는, 가스 터빈. - 제11항에 있어서,
상기 플랫폼 코너 부분은 주조된 가스 경로 오프셋에 의해 형성되는, 가스 터빈. - 제11항에 있어서,
상기 터빈 노즐은 상기 내부 및 외부 플랫폼 중 적어도 하나 내에 형성된 적어도 하나의 응력 완화 포켓을 포함하고, 상기 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 상기 베인에 유도된 응력을 감소시키는 것을 용이하게 하는, 가스 터빈. - 제18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 응력 완화 포켓은 상기 트레일링 엣지에 근접하게 형성되는, 가스 터빈. - 제11항에 있어서,
상기 터빈 노즐 어셈블리는 제1 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐 및 제2 스테이지 터빈 노즐용 터빈 노즐을 포함하는, 가스 터빈.
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