JP6650071B2 - 中央体温度制御のための独立した冷却回路を備えたタービン翼 - Google Patents
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Description
Claims (10)
- タービン翼(10)であって、
翼内部(11)を画定する外壁(14)であって、タービンエンジンの半径方向に沿って翼幅方向に延在しており、前縁(20)および後縁(22)で互いに接合される正圧側の壁(16)と負圧側の壁(18)とから形成される、外壁(14)と、
前記正圧側の壁(16)と前記負圧側の壁(18)とを半径方向の広がりに沿って接続する、前記翼内部(11)に位置する複数の隔壁(24)と、
一対の隣接する隔壁(24)間に位置する少なくとも1つの細長い中空体(26)であって、該中空体の内部に半径方向キャビティ(T1,T2)を有している、細長い中空体(26)と、
前記細長い中空体(26)を、半径方向の広がりに沿って前記正圧側の壁(16)および前記負圧側の壁(18)にそれぞれ接続する、第1および第2のコネクタリブ(32,34)と、を備え、
直列の流れ関係でクーラントを互いに逆の半径方向に導く上流の半径方向流路(B,E)と下流の半径方向流路(C,D)とを有する蛇行する冷却路(60a,60b)が形成されており、各半径方向流路(B,E/C,D)は、流れ横断面に、前記細長い中空体(26)と前記正圧側の壁(16)との間に画成された第1の壁近傍冷却通路(72)と、前記細長い中空体(26)と前記負圧側の壁(18)との間に画成された第2の壁近傍冷却通路(74)と、前記細長い中空体(26)と前記隔壁(24)のうちのそれぞれ1つとの間に画成されていて、前記第1の壁近傍冷却通路(72)と前記第2の壁近傍冷却通路(74)とを接続する接続通路(76)と、を有しており、
当該タービン翼(10)はさらに、
前記細長い中空体(26)を、半径方向の広がりに沿って前記正圧側の壁(16)および前記負圧側の壁(18)にそれぞれ接続する第3および第4のコネクタリブ(92,94)であって、第1のインピンジメント容積(102)と第2のインピンジメント容積(104)とを画成するように、前記第1および第2のコネクタリブ(32,34)からそれぞれ離間されている、第3および第4のコネクタリブ(92,94)を備え、
前記下流の半径方向流路(C,D)は前記半径方向キャビティ(T1,T2)に流体的に接続されており、これにより、前記蛇行する冷却路(60a,60b)からの相対的に加熱されたクーラントが前記半径方向キャビティ(T1,T2)内へと向けられて前記細長い中空体(26)を加熱し、次いで、前記細長い中空体(26)に設けられたインピンジメント開口(90)を介して、前記正圧側の壁(16)と前記負圧側の壁(18)とにそれぞれ隣接する前記第1のインピンジメント容積(102)および前記第2のインピンジメント容積(104)内へと排出され、これにより、前記細長い中空体(26)と前記外壁(14)との間の温度勾配が減じられる、
タービン翼(10)。 - 前記インピンジメント開口(90)は、前記細長い中空体(26)の翼幅方向の広がりに沿って配置されている、請求項1記載のタービン翼(10)。
- 前記インピンジメント開口(90)のうちの少なくともいくつかは、前記正圧側の壁(16)および前記負圧側の壁(18)に衝突するようにクーラントを変向させるような向きにされている、請求項1記載のタービン翼(10)。
- 前記インピンジメント開口(90)のうちの少なくともいくつかは、前記第1および第2のコネクタリブ(32,34)および/または前記第3および第4のコネクタリブ(92,94)に衝突するようにクーラントを変向させるような向きにされている、請求項1記載のタービン翼(10)。
- 前記第1および第2のインピンジメント容積(102,104)内の前記クーラントは、前記正圧側の壁(16)および前記負圧側の壁(18)に形成された排出開口(110)を経由して前記翼(10)から排出される、請求項1記載のタービン翼(10)。
- 前記排出開口(110)は、フィルム冷却穴(110)として構成されている、請求項5記載のタービン翼(10)。
- 前記半径方向キャビティ(T1,T2)と前記第1および第2のインピンジメント容積(102,104)とは、前記翼(10)の内側で半径方向に延在しており、一方の半径方向端部で閉鎖されている、請求項1記載のタービン翼(10)。
- 前記上流の半径方向流路(B,E)と前記下流の半径方向流路(C,D)とは、翼弦方向の流路(80a,80b)を介して流体的に接続されており、該翼弦方向の流路は、前記半径方向キャビティ(T1,T2)と前記第1および第2のインピンジメント容積(102,104)の閉鎖された端部の上方のクーラント流の向きを変える、請求項7記載のタービン翼(10)。
- 前記半径方向キャビティ(T1,T2)と前記第1および第2のインピンジメント容積(102,104)とは、翼先端(52)の近傍で閉鎖されている、請求項7記載のタービン翼(10)。
- 前記上流の半径方向流路(B,E)は、前記翼(10)の外部のクーラント供給部に接続されている、請求項1記載のタービン翼(10)。
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