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JPH021963B2 - - Google Patents
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JPH021963B2 - - Google Patents

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JPH021963B2
JPH021963B2 JP59222307A JP22230784A JPH021963B2 JP H021963 B2 JPH021963 B2 JP H021963B2 JP 59222307 A JP59222307 A JP 59222307A JP 22230784 A JP22230784 A JP 22230784A JP H021963 B2 JPH021963 B2 JP H021963B2
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fins
vane
ribs
trailing edge
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Kurarensu Hooruden Hooru
Gooren Harutoguren Kento
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Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、翼形形状をした燃焼ガスタービンの
固定子ベーン即ち静翼に関し、特に薄肉静翼の後
縁部について十分な構造的建全性を持ちながら適
切な冷却を得る構造に関するものである。
ガスタービンの最高作動温度は技術の進歩に伴
つて上昇しており、タービン翼部に対する冷却の
要求は大きくなつてきている。このため、例えば
熱伝達を促進するよう乱流及び渦流を発生させる
内部のピン状フインによつて冷却を強める、薄肉
構造の静翼が必要になつてきた。適切な冷却が比
較的に重要な領域の一つは静翼の後縁領域であつ
て、該後縁領域においては、最も後縁部に出口ス
ロツト又は開口があると共に、薄肉構造では出口
の臨界的絞り領域を形成する金属が漸次薄くなつ
ている。後縁部は隣接する静翼と共にノズルの臨
界的絞り領域を画成するので、後縁部における金
属の大きな変形を避けることが重要である。この
領域における静翼の対峙する二つの壁を相互に接
続する内部のピン状フインはこの領域における翼
部をある程度補強すると同時に、該フインは破断
し易く、また静翼におけるこの領域の構造的健全
性は例えば、米国特許第3809494号明細書に記載
されているような長手方向の支柱又はリブを付設
することによつて増大させることができる。しか
し、これ等の支柱は、前述した米国特許に記載さ
れているように流れを滑らかにする傾向があるの
で、ある領域においてはピン状フインの食い違つ
た列の目的をある程度無効にしがちである。
本発明の目的は、所要の熱伝達効果を上げるよ
う空気の適切な乱流を得ると同時に、この領域に
おける静翼の構造的健全性を確保する性質を有す
るピン状フイン及び長手方向リブの構造を提供す
ることである。
本発明は、翼形形状をした燃焼タービンの薄肉
固定子ベーンであつて、該ベーンの後縁部に形成
されたスパン方向の開口の直ぐ上流の領域におい
て該ベーンの対向壁間内部を互い違いの列になつ
て延びるピン状フインを有する薄肉構造の燃焼タ
ービン固定子ベーンにおいて、前記ベーンの対向
壁間をピン状フインの互い違いの列に交差する関
係で流れ方向に延びる一連の第１リブを備え、該
リブはその表面に、該リブの存在によつて置換さ
れたピン状フインの場所に対応する場所に空気の
乱流を招来する手段を有することを特徴とするも
のである。
ベーンの後縁部に形成されたスパン方向の開口
の直ぐ上流の領域において該ベーンの対向壁間内
部の互い違いの列になつて延びるピン状フインを
有する翼形形状をしたタービンの固定子ベーン
は、前記ベーンの対向壁間をピン状フインの互い
違いの列に交差する関係で流れ方向に延びる一連
の第１リブを備えるのが都合良く、該リブはその
表面に、該リブの存在によつて置換されたピン状
フインの場所に対応する場所に空気の乱流を招来
する手段を有する。
本発明の好適な実施例においては、長手方向に
沿つたリブの最後縁は比較的に短いリブと一緒に
最後縁にスパン方向の開口を部分的に画成するよ
うに配設されており、また長手方向に沿つたリブ
はそれ等の上流端が第１のピン状フインの列にほ
ぼ整列する程度のものである。
次に本発明の好適な実施例を添付図面について
詳細に説明する。
第１図にはガスタービン用の、例えばその第１
段のための静翼外殻の典型的な端面図が示されて
おり、本発明は静翼の後縁部にのみ向けられてい
るので静翼のインサートは図面から省略してあ
る。静翼外殻１０は対向する側壁１２及び１４を
有する翼形状であるのが典型的であり、該側壁は
後縁部１６に向かつて細くなつており、側壁の金
属は最後縁の出口１８を画成する領域において
徐々に薄くなつている。
第２図は、３列のピン状フイン２０，２２及び
２４が設けられており、各列のピン状フインは隣
接する列のピン状フインに関して互い違いになつ
ていることを示している。ピン状フインは空気流
の方向に直径が徐々に減少するものであることが
好ましい。該ピン状フインはそこから下流に広が
る伴流の乱れから熱伝達効果を得る。ピン状フイ
ンは対向側壁と一体であるように外殻と一体的に
鋳造されているが、ピン状フインを設けただけで
は不適切な構造的健全性になる可能性がある。従
つて、本発明によれば長手方向に沿つたリブ２６
が設けられていて、静翼の後縁部の構造的健全性
を強めている。第２図に示すように、例えば、こ
れ等のリブは所定の間隔で設けられ、ピン状フイ
ンの列と交差する。好適な実施例においては、リ
ブの上流端２８は上流の列のピン状フインとほぼ
整列した関係にある。リブ２６は最後縁まで下流
に延び、そこで該リブの下流端３０が近傍にある
短いリブ３２と協働して流量制御用の空気出口ス
ロツトとして機能するスパン方向の開口３４を比
較的に一様に隔置して画成する。翼部の寸法形状
的な制御に必要な剛性を与えるリブによつて変形
の問題は解決されるが、平滑な表面を有するリブ
を設けることは、乱流を発生するピン状フインの
幾つかがリブに代わることになるので、ピン状フ
インの目的を無効にする傾向がある。図示例にお
いては、リブ２６が存在するので中間列のピン状
フイン２２を３本に１本除かねばならない。従つ
て、本発明によればリブ２６は平滑な表面にはな
つておらず、むしろ、ピン状フインが置換されて
いるどの場所においても乱流を招来する手段を備
えている。これ等の手段は、第２図に示したよう
に、ピン状フインが置換された場所において反対
方向に突き出る突起３６である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による後縁部構造を有する静翼
の外殻を示す端面図、第２図は第１図の−線
に沿つて示す部分断面図、第３図は第２図の−
線に沿つて示す部分断面図である。 １０……静翼外殻、１２及び１４……側壁、１
６……後縁部、１８……出口、２０，２２及び２
４……ピン状フイン、２６……第１リブ、２８…
…リブの上流端、３０……リブの下流端、３２…
…短いリブ、３４……開口、３６……突起。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 翼形形状をした燃焼タービンの薄肉固定子ベ
    ーンであつて、該ベーンの後縁部に形成されたス
    パン方向の開口の直ぐ上流の領域において該ベー
    ンの対向壁間内部を互い違いの列になつて延びる
    ピン状フインを有する薄肉構造の燃焼タービン固
    定子ベーンにおいて、前記ベーンの対向壁間をピ
    ン状フインの互い違いの列に交差する関係で流れ
    方向に延びる一連の第１リブを備え、該リブはそ
    の表面に、該リブの存在によつて置換されたピン
    状フインの場所に対応する場所に空気の乱流を招
    来する手段を有することを特徴とする燃焼タービ
    ン固定子ベーン。
JP59222307A 1983-10-28 1984-10-24 燃焼タービン固定子ベーン Granted JPS60111002A (ja)

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US547292 1983-10-28
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CA (1) CA1212903A (ja)
DE (1) DE3463811D1 (ja)
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