![]() 非軸対称プラットフォームを有するブレード
专利摘要:
ターボ機械のブレードディスク用ブレード(10)は、エアロフォイル、およびエアロフォイルの一端にある少なくとも1つのプラットフォームを含み、ブレード(10)は、リングを形成するような方法で、複数の実質的に同一なブレードと共に、配置されることが可能であり、プラットフォーム面は、それぞれ外輪および内輪に沿った外輪プロファイル(80)および内輪プロファイル(85)を呈する。ブレードにおいて、内輪プロファイル(85)は、エアロフォイルの下流半分に軸方向に位置する陥没内輪部(I)を有する。この構成により、ブレードの効率が改善する。 公开号:JP2011513627A 申请号:JP2010548156 申请日:2009-02-27 公开日:2011-04-28 发明作者:ガンバル,ジヤン−ミシエル;クニイ,オリビエ;パンタ,リユドビツク 申请人:スネクマ; IPC主号:F01D5-00
专利说明:
[0001] 本発明は、圧力面、吸引面、後縁、および前縁を備えて形成されたエアロフォイルを含むターボ機械羽根車用のブレードに関し、ブレードは、エアロフォイルの縦方向に対して全体として直交する方向に、エアロフォイルの末端の1つから延在するプラットフォームを備え、ブレードは、複数の実質的に同一なブレードと共に配置されて、リング中心軸の周囲にリングを形成し、それに沿って上流および下流方向を画定するようになされ、エアロフォイルはリングの中で実質的に放射状に配置され、それぞれエアロフォイルの間に位置する2つの隣接するブレードのプラットフォーム面の隣接する部分は、エアロフォイル間面を画定し、プラットフォーム面は、それぞれ吸引面および圧力面に沿った、吸引面プロファイルおよび圧力面プロファイルを有する。] 背景技術 [0002] このようなブレードを共通軸の周りに接続することにより、その軸がリングの中心軸となる、羽根車を構成することができる。この羽根車は移動可能であり、したがって噴流からエネルギーを受け、または羽根車を通過する噴流にエネルギーを伝達する。これは固定されていてもよく、その場合には、その機能は噴流を方向付けることである。] [0003] ブレードは、このように異なる部品であってもよく、または、たとえば分配機部分もしくは多ブレードディスクを形成するように、その他のブレードと一体化していてもよい。] [0004] 通常、ターボ機械は、それぞれがホィールまたは羽根車を形成し、ターボ機械を通る流体経路に沿って連続的に配置されている、いくつかのブレード段を含む(特にバイパスエンジンの場合には、いくつかの経路がある場合がある)。ターボ機械の効率は、各羽根車の能力、したがって特にそこに属する各ブレードの能力に直接関係し、効果的に噴流と相互作用し、すなわち不必要にエネルギーを浪費することはない。具体的にはターボジェットまたはターボプロップなどの航空機用ターボ機械において、噴流速度は重要、具体的には超音速であろうことは、留意すべきである:そのような噴流中に配置されたブレードにとって、ブレードの周囲の噴流の流れ品質を最適化することは、不可欠である。] [0005] ブレードにおいて、エアロフォイルの形状は、当然ながらその中にエアロフォイルが位置している噴流を効率よく案内するように、または加熱によってエネルギーを浪費することなく最大エネルギーを受け取るかまたは噴流に伝達するために、最適化されていなければならない。] [0006] しかしながら、エアロフォイルの形状が重要であるとはいうものの、エアロフォイル側のプラットフォームの表面の形状もまた、ブレードを通る噴流の流れ品質において必要不可欠な役割を果たしていることが分かっている。このように、一例として、ターボ機械の低圧タービン段におけるこの面の消散損失は、この段で生じる合計損失の30%に届く可能性がある。] [0007] 簡素性のため、以下において、プラットフォーム面は、この面のそれが位置している側で繰り返すことなく、エアロフォイル側のプラットフォームの面を指定する。] [0008] 前段に示されるような、ブレードの周囲の噴流の経路は、図1および図2に示されている。] 図1 図2 [0009] 図1は、図2に示される羽根車100の一部である、3つの同じブレード10を示す。各ブレード10は、その他の同じブレード10と共に組み立てられて羽根車100を形成するように設計されている。この羽根車は、基本的に、ロータディスク20に取り付けられたブレード10で構成されている。この羽根車100において、ブレード10は、ホィールの軸Aの周囲に軸対称に取り付けられている。全体として、流体噴流は、ホィールの上流側から下流側へ、軸Aに沿って流れる。] 図1 図2 [0010] 各ブレード10は、エアロフォイル50、プラットフォーム60、ならびにブレードをロータディスクに固定するための、図示されるロータブレード専用ケース内の根元部66を含む。プラットフォーム60は、全体としてエアロフォイル50の縦方向に対して直交する方向に延在し、エアロフォイル側にプラットフォーム面62を含む。ブレード10が相互に対して組み立てられると、1つのエアロフォイルの圧力面56から隣り合うエアロフォイルの吸引面58まで延在する、実質的に連続する面、いわゆる「エアロフォイル間」面70を形成するように、それらのプラットフォームは2つずつ接続される。プラットフォーム面62は、(実質的に先細放射状のフィレット接続である)接続面18によって、エアロフォイル50の外面に接続される。] [0011] また、図1から図3に示される例において、プラットフォーム60の表面62は回転面であること、すなわちその領域は実質的に羽根車の軸Aの周囲の回転面の一部であることも、留意すべきである。本明細書において、軸の周囲の回転面は、前記軸の周囲で曲線を回転することによって生じる面を示す。このような形状は、ターボ機械羽根車のブレードプラットフォーム面には一般的である。] 図1 図3 [0012] 流れの中で、噴流がエアロフォイル50の前縁に到達すると、2つに分離して、一部はエアロフォイル50の圧力面56側を越えていき、一部は吸引面58側を越えていく。図3は、どのようにして圧力場がエアロフォイルの間に延在する「エアロフォイル間経路」30に確立させられるかを模式的に示す。] 図3 [0013] 図3は、羽根車内に隣り合って実装された2つのブレード10および10’のエアロフォイルのそれぞれの軸に対して垂直な断面図である。より具体的には、図3は、第一エアロフォイルの吸引面58と第二エアロフォイルの圧力面56’との間のエアロフォイル間面70の付近で通常観察することができる、圧力場を示す。] 図3 [0014] 図3は、比較的高圧に対応する等圧曲線40、および比較的低圧に対応する等圧曲線42を含み、これらの圧力は、ターボ機械の動作中に噴流中で観察される。吸引面の付近よりも圧力面の付近でより大きい圧力のため、2つのエアロフォイルの圧力面と吸引面との間に、急峻な圧力勾配Jが生じる。この圧力勾配Jの効果の下、エアロフォイルの根元部に「エアロフォイル間」経路30への横断流が発生し、このようにして偏向された粒子は、エアロフォイル50の吸引面に向かって押しやられる。これによって、「エアロフォイル間」経路30内で、流れの主要方向に向けられていない、強力な二次流が形成され、具体的には吸引面の付近に、渦を発生させることになる。] 図3 [0015] その結果エアロフォイル間面付近に発生するエネルギーの不必要な消散を制限しようと試みるため、米国特許第7,220,100号明細書は、主にエアロフォイルの圧力面に直接隣接する位置にある凸状斜面と、エアロフォイルの吸引面に直接隣接する位置にある凹状領域とを含むエアロフォイル間面の形状を提案し、これらの領域はそれぞれ、エアロフォイル弦のほぼ中間点に位置している。この開発にもかかわらず、2つのエアロフォイルの間の空間にはまだ多数のエネルギー消散渦が存在し、したがって、この空間に形成される浮遊渦をさらに減少させるブレード形状の需要がある。] [0016] 米国特許第6,283,713号明細書は、一方ではブレードの吸引面に隣接する凸状領域と、ブレードの圧力面に隣接する凹状領域とを含み、これら2つの領域が、ブレード弦の長さの大部分にわたって延在しているためにかなりの寸法を有する、エアロフォイル間面の別の形状を提案している。代替例によれば、ブレードは、後縁に突起および陥没を含み、それぞれ吸引面および圧力面の側に位置している。しかしながら、これらのエアロフォイル間面の構成は、この表面付近の不必要なエネルギー消散の問題を効率的に解決させるものではない。] 先行技術 [0017] 米国特許第7,220,100号明細書 米国特許第6,283,713号明細書] 発明が解決しようとする課題 [0018] 本発明の第一の目的は、噴流がブレードと相互作用している間の不必要なエネルギーの消散を最小化し、比較的製造しやすくすることによって低い生産コストを有する、前段に示されるようなブレードを提供することである。] 課題を解決するための手段 [0019] この目的は、圧力面プロファイル(85)が、軸方向でエアロフォイルの下流側半分に位置し、好ましくは軸方向でエアロフォイルの60%から100%の間に位置する、圧力面陥没部を有することで達成される。実際、この圧力面陥没部の存在は、ブレードの下流部に近い流れを安定化することによって、ブレードの効率をさらに向上し、消散渦を減少することができる。圧力面陥没部において、プラットフォーム面は、エアロフォイルの下流側半分で、圧力面に実質的に対して延在するくぼみを有する。] [0020] 第一に、上記および以下の「軸方向」とは、リングの軸Aに沿った軸方向位置を指すことに留意すべきである。] [0021] また、エアロフォイルに対して軸方向に画定された位置もまた同等に、ブレードのプラットフォームに近いエアロフォイルの断面の、軸Aに沿った延長線に対して、画定することができる。実際、エアロフォイルがリング内で放射状に配置されると、軸Aに沿った延長線、または断面の延長面は、実質的に同一である。] [0022] エアロフォイルの断面は、たとえば、図1に示される面(P)での、図3ではプロファイル72および72’で示される、断面であってもよい。この断面は、(プラットフォーム面に近い)エアロフォイルの最高上流点の線46からエアロフォイルの最低下流点に対応する線48まで軸方向に延在して、上流から下流までの広がりをエアロフォイルに対して0から100%の間で画定する。] 図1 図3 [0023] 最後に、本出願において、さらなる詳細がなく、ある要素が軸方向である間隔内に位置しているという表示は、本質的な主要部(この要素の約90%または95%)がこの間隔内に含まれ、非常に少ない部分(5から最大10%)がその範囲外にあるという可能性を意味することに留意するのは、重要である。反対に、ある要素が主にある間隔内に位置するという表示は、この要素の少なくとも50%がこの間隔内に位置することを意味するのみである。] [0024] 本発明の主要な利点は、先に示されたプラットフォーム面の特殊な形状が、エアロフォイル間面に近いエアロフォイルの間の浮遊乱流の著しい減少を可能にするという事実による。エアロフォイル間面は、鋳物製造においていかなる特別な問題も発生させることなく、比較的単純で空気力学的に有効な形状と、まだ妥当なコストの製造を有する。] [0025] この文書において、使用される様々な実施例は、半径方向に、外側ではなく、エアロフォイルに対して中心側に位置するプラットフォームを備えるブレードを有する。この点において、本発明は同様に、エアロフォイルの頭に、すなわちリングの中心に対して半径方向逆側に位置するプラットフォームを含むブレード、およびリングに対して内側の、エアロフォイルの根元部に位置するプラットフォームを含むブレードを対象とすることに留意すべきである。両方のタイプのプラットフォームを含むブレードもまた可能であり、少なくとも1つのプラットフォームが前述の特徴を有するプラットフォーム面を含むように配置されている。] [0026] さらに、本発明は、ターボ機械、特に航空機用ターボ機械に統合されることが可能ないかなるブレードも対象とする。本発明のブレードは、特に低圧タービンの、タービン段で特に有用であることがわかる。] [0027] ブレードの一実施形態によれば、エアロフォイル間面の大部分は、前記吸引面および圧力面プロファイルに基づいて線分を移動させることによって生成される。このようなプラットフォーム形状は、具体的には鋳造による、特に簡単な製造を可能にする。] [0028] 一実施形態によれば、ブレードにおいて、吸引面プロファイルは、軸方向でエアロフォイルの上流半分に位置するいわゆる「吸引面」陥没部と、軸方向で前記吸引面陥没部の下流半分に位置するいわゆる「吸引面」突起状部とを有する。この特殊なプラットフォーム面形状は、エアロフォイル間面に近いエアロフォイルの間の浮遊乱流の著しい減少をもたらすことになる。] [0029] 実際、吸引面突起状部につながる吸引面陥没部の吸引面プロファイル上の存在は、エアロフォイルの(軸方向)上流部の、吸引面の付近で、その圧力が上昇しているときには噴流速度が低下し、反対に、この突起状部の下流では、噴流分離を制限するように、噴流速度が上昇して圧力が低下する、という結果をもたらす。この結果、エアロフォイル間経路中の圧力勾配が低下し、浮遊エネルギー消散渦が減少する。] [0030] 一実施形態によれば、吸引面突起状部は、エアロフォイルの下流半分に位置する。] [0031] 一実施形態によれば、ブレードのプラットフォーム面の断面が組み立てられてリングになり、それぞれエアロフォイルの上流および下流の近傍で、これらの断面はリング中心軸に対して直交して、上流中心円および下流中心円を画定し、両方の円がリング中心軸と同心の円錐を画定し、前記吸引面陥没部は円錐に対してくぼんでおり、前記吸引面突起状部は円錐に対して突出している。] [0032] 上流14および下流15中心円は、図1に示されている。これらの円は、リングの中心軸に対して垂直な平面に位置し、エアロフォイルの上流および下流でそれに近い、これらの平面のプラットフォーム面の断面を示す中心円である。円錐16は、2つの同軸円14および15を通る円錐であって、両方の円が同じ半径を有している場合には、円柱に変化してしまう場合がある。平面Pは、基準として利用されるエアロフォイルの実質的な横断面を画定することを可能にするが、エアロフォイルの内部に入り込む円錐の垂線に対して実質的に直交するように延在する。] 図1 [0033] その効果が最も際だつのは、吸引面プロファイルの第一陥没および突起状部が円錐に対してくぼむかまたは突出しているときである。] [0034] 一実施形態によれば、プラットフォーム面は、エアロフォイルの後縁に近い、前記リング中心軸に対する回転域を有する。エアロフォイルの後縁に回転域が存在することで、後縁およびその下流で良好な層流を得ることが可能になる。さらに、この回転域により、ブレードのこの部分の工具制作費、ひいてはブレードの製造コストを最小限に抑えることが可能になる。] [0035] 一実施形態によれば、圧力面プロファイルは、主に軸方向でエアロフォイルの上流半分に位置する、圧力面突起状部を有する。この圧力面突起状部が存在することで、その位置での流速を加速させ、圧力面付近の圧力を低下させる。これにより、エアロフォイル間経路の圧力勾配および浮遊消散渦をさらに減少することができる。] [0036] 有利には、前記圧力面突起状部は、突起上の流速を増大し、それによって噴流にもたらされる効果を最大化するように、軸方向でエアロフォイルの四分の三を超えて延在する。] [0037] 一実施形態によれば、プラットフォーム面は、エアロフォイルの圧力面側にあって、エアロフォイルの軸方向約75%に位置する、回転域をさらに含む。より正確には、この領域は、先述のエアロフォイルの断面の50%から90%にわたって延在してもよい。したがって、この領域に対応する製造工具の部品は特に製作しやすく、それによってブレードの製造コストにおいて同程度の削減をもたらす。] [0038] 先行する実施形態によれば、示された回転域の存在のため、装置の製造コストを削減しながら、装置の良好な効果を維持できる。] [0039] 最後に、本発明のブレードにおいて、前記陥没または突起状部の少なくとも1つは、エアロフォイル間面の上流または下流に延伸または延在することができる。本発明の第二の目的は、高性能ターボ機械分配機部分、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、ターボ機械分配機部分が先に定義されたもののようなブレードを少なくとも1つ含むことで達成される。] [0040] 本発明の第三の目的は、高性能羽根車、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、羽根車が先に定義されたもののようなブレードを複数含むことで達成される。] [0041] 本発明の第四の目的は、高性能ターボ機械、およびこれまで通り妥当なその製造コストを提案することである。この目的は、ターボ機械が先に定義されたもののような羽根車を少なくとも1つ含むことで達成される。] [0042] 例示によって示され、限定的ではない以下の実施形態の詳細な説明を読むことによって、本発明はよりよく理解され、その利点はより明確になる。説明は、以下の添付図面を参照してなされる。] 図面の簡単な説明 [0043] 羽根車に実装された状態の相対的な位置に配置された3枚の知られているブレードの斜視図である。 図1のブレードを含む羽根車の斜視図である。 両方のエアロフォイルを分離する空間の圧力場を示す、図1に示される2つのブレードのエアロフォイルの軸に対して垂直な断面図である。 図3の断面と類似しているが、本発明によるブレードの一部である両方のエアロフォイルを備える、断面図である。 本発明による2つのブレードのエアロフォイルの軸に対して垂直な断面図である。 本発明によるブレードの、それぞれ吸引面および圧力面に沿った、プロファイル曲線を有する、本発明によるブレードの部分側面図である。 輪郭線によってエアロフォイル間面の形状を示す、本発明によるブレードの2つの空気力学的エアロフォイルの断面図である。 本発明による2つのブレードの間のエアロフォイル間経路の、リングの中心軸に対して実質的に垂直な断面図である。] 図1 図3 実施例 [0044] 簡潔さのため、同一、またはわずかに異なる形態で、いくつかの図面に1つの要素が現れる場合、それらの図面において同じ番号が付され、要素は初出時にのみ説明されることは、留意すべきである。] [0045] ここで図4を参照して、本発明によるブレードによってエアロフォイル間経路の圧力場に生じる効果を説明する。] 図4 [0046] 本発明は、エアロフォイル間面に近い浮遊乱流現象を最小限に抑え、それによってブレードおよびひいては羽根車の効率を上昇させる、プラットフォーム面形状を定義する。図3と図4を比較することで、本発明のブレードの特殊な形状の取得を可能にするエアロフォイル間経路30の中の圧力場における、本発明の相対的な効果を示す。] 図3 図4 [0047] 図3では、それぞれ高圧および低圧領域40、42は、相互に比較的近いが、図4では、これらは互いにより離れていることがわかる。その結果、圧力勾配が実質的に減少し、同様に粒子が圧力面から吸引面に移動し、それによって浮遊渦を発生させる傾向も、減少する。] 図3 図4 [0048] ここで図5から図8を参照して、本発明によるブレードの配置を説明する。] 図5 図8 [0049] 図8は、リング中心軸に対して垂直に隣接する2つのブレードの断面を示す。本発明によれば、この断面は、圧力面と吸引面との間の線分65を形成する。この線分65を図5に示される2つの吸引面および圧力面プロファイル80および85に沿って移動させることで、エアロフォイル間面70、または少なくともその大部分を生成する。大部分とは、好ましくはこの面の少なくとも四分の三を意味する。当然ながら、線分の両端は同じ方向、たとえばブレードの上流から下流へ、圧力面と吸引面の2つのプロファイルに沿って、移動することになる。] 図5 図8 [0050] 図8は、図5に示される線分DEと一致する位置の、線分65を示す。この特定の例において、軸Aに対する角度αは、90°となる。一般的に、線分が軸Aに対して90°±30°の範囲(すなわち、60°から120°)の角度αを形成することが、好ましい。] 図5 図8 [0051] 図5は、これら2つのエアロフォイルの縦軸に沿った図において、2つのブレード10、10’のそれぞれの断面72および72’を示す。図6に示されるように、断面72(同一の断面72’と同様に)は、エアロフォイル50とプラットフォーム60との間の接続面18を示すことなく断面が実際にエアロフォイル50のそれとなるために十分なプラットフォームからの距離で、ブレード10のプラットフォーム60の付近に画定された、エアロフォイル50と平面Pとの交点である。] 図5 図6 [0052] 図5は、本発明によるブレードのプラットフォーム面62のプロファイル80および85をさらに示す。] 図5 [0053] プロファイル80および85は、それぞれ吸引面および圧力面に沿って位置する、上述の吸引面および圧力面プロファイルである。言い換えると、それらはそれぞれ吸引面および圧力面の実質的に一定距離で、プラットフォーム面の上を通る曲線である。] [0054] 好ましくは、これらのプロファイルは、エアロフォイルと完全に対立して、またはエアロフォイルとプラットフォーム面62との間の接続領域の外側で、エアロフォイルの付近に位置している。プロファイルがエアロフォイルから特定の距離で記録されると、これはそれらが有する形状(陥没または突起)が、その片側だけではなく、エアロフォイル間経路の内部に形成されることを意味する。この設計において、プロファイルの陥没または突起に対応する逃げの効果は、増大する。] [0055] 図6は、側面(図5の記号VI)から見たそのプラットフォーム60の付近に位置するブレードの一部を示す。この図は、エアロフォイルの上流14および下流15にある中心円の通過点と共に、これら2つの円を通る円錐16の断面17も示す。] 図5 図6 [0056] 吸引面プロファイル80はまず、軸方向でエアロフォイル72の上流半分の内側に延在する、吸引面陥没、凹状部Fを含む。プロファイル80のこの部分は、円錐の断面17に対して噴流側と反対側にあり、すなわち円錐に対してまたは円錐の表面でくぼんでいる。さらに、プロファイル80は、軸方向でエアロフォイル72の下流半分に延在する、吸引面突起状、凸状部Gを含む。プロファイル80のこの部分は、円錐の断面17に対して噴流側にあり、したがって円錐に対して突出している。] [0057] このように、エアロフォイル間面70の吸引面プロファイル80はまず、吸引面突起状部Gに続く吸引面陥没部Fを示す。より正確には、吸引面陥没部(F)は軸方向でエアロフォイルの0から40%の間に位置し、吸引面突起状部は軸方向でエアロフォイルの40から80%の間に位置する。] [0058] 有利には、第一陥没部(F)の底点(すなわち軸に最も近い点)は、エアロフォイル(50)の上流から12%から35%の間、好ましくはエアロフォイルの上流から15%から25%の間に位置する。] [0059] 圧力面プロファイルは、圧力面突起状部Hが主に軸方向でエアロフォイル72の断面の上流半分に位置し、圧力面陥没部Iが軸方向でエアロフォイルの断面72の下流半分に位置する、相対的に逆転した構造を有する。異なる陥没または突起状部はそれぞれ、円錐16に対してくぼみまたは突出している。] [0060] 圧力面突起状部は、軸方向でエアロフォイルの0から50%の間(またはエアロフォイルの0から60%の間)に位置し、圧力面陥没部は、軸方向でその下流の、エアロフォイルの60%から100%の間に位置する。] [0061] 別の実施形態において、圧力面プロファイルは、その下流半分においていかなる最低限度も有しておらず、円錐に対してほぼ完全にエアロフォイル側に残留する。この変形は、図6の点線19で表される。この実施形態において、圧力面プロファイルは、主に軸方向にエアロフォイルの四分の三を超えて延在する、突起状部Hによって形成されるので、基本的に円錐16に対して噴流側から延在する(より正確には、突起状部の軸A上の突起は、エアロフォイルの断面の軸A上の突起の延伸の四分の三よりも大きく延長している)。] 図6 [0062] この実施形態において、そうすると圧力面プロファイルは、陥没部を有しておらず、突起状部は後縁のプロファイルの部分(通常は回転部)に直接接続する。] [0063] さらに、プロファイル80および85は、後縁の付近で、実質的に円錐との接線方向で終端していることも、留意すべきである。これは、プラットフォーム面62が、後縁の付近に延在している回転域44’を含むためである。] [0064] 図7は、輪郭線によって、図5に関連して先に示された2つの輪郭72と72’との間のエアロフォイル間面70の形状を示す。このように、吸引面58の付近に、エアロフォイル間面70は、エアロフォイル間経路の上流部に位置する、吸引面プロファイル80の第一陥没部Fに対応する第一陥没または第一くぼみF1と、エアロフォイル間経路30の下流部に位置する、吸引面プロファイルの吸引面突起状部Gに対応する第一頂点G1とを有する。また、圧力面56’の付近には、エアロフォイル間経路の上流部に位置する、圧力面プロファイル85の圧力面突起状部Hに対応する第二頂点H1と、エアロフォイル間経路30の下流部に位置する、圧力面プロファイル85の圧力面突起状部Iに対応する第二陥没または第二くぼみI1とを有する。] 図5 図7 [0065] 第一最大値G1および第二最小値I1は、後者の付近に回転域44’を配置するように、後縁のほぼ上流に位置している。] [0066] 図7において、(上述の円錐と直交する方向に対して)エアロフォイル間面の局所極値は、エアロフォイルの壁に対して実質的に配置される。前記極値は突起または陥没ショルダによって、エアロフォイルの壁からずれているか、または場合によってはそこから離れている可能性があるので、この配置が必須ではないことは、留意すべきである。] 図7 [0067] 最後に、図8に示される点線は、線分DEの中間を通る回転面の形状を示すことに留意されたい。このように、回転面に対してそれぞれ外方向および中心(図の上方および下方)に向かう点DおよびEの半径方向ずれは、Eにおいては吸引面プロファイルの吸引面陥没部に、Dにおいては圧力面プロファイルの圧力面突起状部にそれぞれ対応する。] 図8
权利要求:
請求項1 ターボ機械羽根車(100)用のブレード(10)であって、圧力面(56)、吸引面(58)、後縁(54)、および前縁(52)を備えて形成されたエアロフォイル(50)を含み、ブレードがさらに、エアロフォイルの縦方向に対して全体として直交する方向に、エアロフォイルの末端の1つに延在するプラットフォーム(60)を含み、ブレード(10)が、複数の実質的に同一なブレードと共に配置されて、リング中心軸(A)の周囲にリングを形成し、それに沿って上流および下流方向を画定するようになされ、リングがその中で実質的に放射状に配置されたエアロフォイルを備え、それぞれのエアロフォイル(50)の間に位置する2つの隣接するブレード(10、10’)のプラットフォーム面(62)の隣接する部分がエアロフォイル間面を画定し、プラットフォーム面(60)が、それぞれ吸引面(58)および圧力面(56)に沿った吸引面プロファイル(80)および圧力面プロファイル(85)を有し、前記ブレードが、前記圧力面プロファイル(85)が、エアロフォイルの下流半分で軸方向に位置する圧力面陥没部(I)を有することを特徴とする、ブレード。 請求項2 エアロフォイル間面の大部分が、前記吸引面および圧力面プロファイル(80、85)に基づいて線分を移動させることによって生成される、請求項1に記載のブレード。 請求項3 前記吸引面プロファイル(80)が、軸方向でエアロフォイル(50)の上流半分に位置する吸引面陥没部(F)と、軸方向で前記吸引面陥没部の下流に位置する吸引面突起状部(G)とを有する、請求項1または2に記載のブレード。 請求項4 吸引面陥没部(F)が、軸方向でエアロフォイル(50)の0から40%の間に位置する、請求項3に記載のブレード。 請求項5 吸引面陥没部(F)の底点が、エアロフォイル(50)の12%から35%の間に位置する、請求項4に記載のブレード。 請求項6 吸引面突起状部が、軸方向でエアロフォイル(50)の40から80%の間に位置する、請求項3から5のいずれか一項に記載のブレード。 請求項7 ブレードのプラットフォーム面の断面が組み立てられてリングになり、それぞれエアロフォイルの上流および下流付近で、これらの断面がリング中心軸(A)に対して直交して、上流中心円(14)および下流中心円(15)を画定し、両方の円がリング中心軸(A)と同心の円錐(16)を画定し、前記吸引面陥没部(F)が円錐に対してくぼんでおり、前記吸引面突起状部(G)が円錐に対して突出している、請求項3から6のいずれか一項に記載のブレード。 請求項8 前記圧力面陥没部(I)が円錐(16)に対してくぼんでいる、請求項7に記載のブレード。 請求項9 前記圧力面プロファイル(85)が、軸方向で主にエアロフォイル(50)の上流半分に位置する、圧力面突起状部(H)をさらに有する、請求項1から8のいずれか一項に記載のブレード。 請求項10 前記圧力面プロファイル(85)が、軸方向で主にエアロフォイル(50)の上流半分に位置し、円錐(16)に対してさらに突出している、圧力面突起状部(H)をさらに有する、請求項7または8に記載のブレード。 請求項11 前記圧力面突起状部が、エアロフォイル(50)の四分の三を超えて軸方向に延在する、請求項9または10に記載のブレード。 請求項12 圧力面突起状部が、軸方向でエアロフォイルの0から50%の間に位置する、請求項9または10に記載のブレード。 請求項13 陥没または突起状部のうち少なくとも1つが、エアロフォイル間面(70)の上流または下流に続いている、請求項1から12のいずれか一項に記載のブレード。 請求項14 プラットフォーム面(62)が、軸方向でエアロフォイルの約75%に位置するエアロフォイルの圧力面の付近に、前記リング中心軸(A)に対する回転域(44)をさらに含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のブレード。 請求項15 プラットフォーム面(62)が、前記リング中心軸(A)に対する、エアロフォイル(50)の後縁(54、54’)の付近に位置する、回転域(44)を有する、請求項1から14のいずれか一項に記載のブレード。 請求項16 請求項1から15のいずれか一項に記載のブレードを少なくとも1つ含む、ターボ機械分配機部分。 請求項17 請求項1から15のいずれか一項に記載のブレードを複数含む、羽根車。 請求項18 請求項17に記載の羽根車を少なくとも1つ含む、ターボ機械。
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题 US6017186A|1996-12-06|2000-01-25|Mtu-Motoren-Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh|Rotary turbomachine having a transonic compressor stage| US6283713B1|1998-10-30|2001-09-04|Rolls-Royce Plc|Bladed ducting for turbomachinery| JP2002161702A|2000-10-20|2002-06-07|General Electric Co <Ge>|ロータ組立体の円周方向リム応力を減少させる方法及び装置| WO2006033407A1|2004-09-24|2006-03-30|Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.|軸流機械の壁形状及びガスタービンエンジン| EP1681438A2|2004-12-24|2006-07-19|The General Electric Company|Turbine stage with scalloped surface platform| US20070258818A1|2006-05-02|2007-11-08|United Technologies Corporation|Airfoil array with an endwall depression and components of the array|CN103587684A|2013-10-24|2014-02-19|中国科学院长春光学精密机械与物理研究所|一种低雷诺数下的二维翼型及采用该翼型的旋翼| JP2016524260A|2013-07-09|2016-08-12|スネクマ|非軸対称表面をモデル化する方法|US4677828A|1983-06-16|1987-07-07|United Technologies Corporation|Circumferentially area ruled duct| US5340278A|1992-11-24|1994-08-23|United Technologies Corporation|Rotor blade with integral platform and a fillet cooling passage| JPH10184304A|1996-12-27|1998-07-14|Toshiba Corp|軸流タービンのタービンノズルおよびタービン動翼| US6561761B1|2000-02-18|2003-05-13|General Electric Company|Fluted compressor flowpath| US6478545B2|2001-03-07|2002-11-12|General Electric Company|Fluted blisk| US6669445B2|2002-03-07|2003-12-30|United Technologies Corporation|Endwall shape for use in turbomachinery| US7220100B2|2005-04-14|2007-05-22|General Electric Company|Crescentic ramp turbine stage|FR2928173B1|2008-02-28|2015-06-26|Snecma|Aube avec plateforme 3d comportant un bulbe interaubes.| US8403645B2|2009-09-16|2013-03-26|United Technologies Corporation|Turbofan flow path trenches| US8961135B2|2011-06-29|2015-02-24|Siemens Energy, Inc.|Mateface gap configuration for gas turbine engine| US8721291B2|2011-07-12|2014-05-13|Siemens Energy, Inc.|Flow directing member for gas turbine engine| US8864452B2|2011-07-12|2014-10-21|Siemens Energy, Inc.|Flow directing member for gas turbine engine| US9017030B2|2011-10-25|2015-04-28|Siemens Energy, Inc.|Turbine component including airfoil with contour| EP2631428A1|2012-02-22|2013-08-28|Siemens Aktiengesellschaft|Turbine nozzle segment| US9267386B2|2012-06-29|2016-02-23|United Technologies Corporation|Fairing assembly| EP2696029B1|2012-08-09|2015-10-07|MTU Aero Engines AG|Schaufelgitter mit Seitenwandkonturierung und Strömungsmaschine| US10344601B2|2012-08-17|2019-07-09|United Technologies Corporation|Contoured flowpath surface| US20140154068A1|2012-09-28|2014-06-05|United Technologies Corporation|Endwall Controuring| US9879542B2|2012-12-28|2018-01-30|United Technologies Corporation|Platform with curved edges adjacent suction side of airfoil| DE102015224376A1|2015-12-04|2017-06-08|MTU Aero Engines AG|Schaufelkanal, Schaufelgitter und Strömungsmaschine| DE102016211315A1|2016-06-23|2017-12-28|MTU Aero Engines AG|Lauf- oder Leitschaufel mit erhabenen Bereichen| US10577955B2|2017-06-29|2020-03-03|General Electric Company|Airfoil assembly with a scalloped flow surface|
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