沖擊冷卻機構(gòu)、渦輪翼以及燃燒器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及從多個沖擊孔(3b)朝冷卻對象(2)噴出冷卻氣體的沖擊冷卻機構(gòu)，多個沖擊孔(3b)在與冷卻對象(2)相向配置的相向部件(3)形成。遮斷橫流(CF)的遮斷部件(5)相對于沖擊孔(3)的至少一部分而設(shè)置于橫流(CF)的至少上游側(cè)，橫流(CF)是由從沖擊孔(3b)噴出之后的冷卻氣體形成的流。在由遮斷部件(5)限制的橫流(CF)的流路(R)中，設(shè)有亂流促進部(6)。
【專利說明】沖擊冷卻機構(gòu)、渦輪翼以及燃燒器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖擊(4 C > 7)冷卻機構(gòu)、渦輪翼以及燃燒器。本申請基于在日本于2011年12月15日申請的日本特愿2011-274878號而要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0002]在暴露于高溫環(huán)境的渦輪翼、燃燒器中，為了抑制因熱損傷引起的壽命降低而進行冷卻。作為進行此種冷卻的冷卻機構(gòu)，例如，在渦輪翼中要求渦輪噴嘴等的低壓力損耗的情況下，多使用沖擊冷卻機構(gòu)。在渦輪翼的沖擊冷卻機構(gòu)，在渦輪翼的內(nèi)部設(shè)置有中空的沖擊片，該沖擊片形成有多個沖擊孔。通過將對沖擊片內(nèi)部供給的冷卻氣體經(jīng)由沖擊孔噴到翼本體的內(nèi)壁面來冷卻翼本體。
[0003]在此種沖擊冷卻機構(gòu)中，在沖擊片與翼本體之間，從沖擊孔噴出后的冷卻氣體沿沖擊片的表面以及翼本體的內(nèi)表面流動。該噴出后的冷卻氣體的流一般稱為橫流(crossflow)(以下，將上述噴出后的冷卻氣體的流記為橫流)。然而，若在沖擊片與翼本體之間形成橫流，則從位于該橫流下游側(cè)的沖擊孔噴射的冷卻氣體被橫流沖走(一起帶走)，難以到達翼本體。因而，隨著去往橫流的下游側(cè)，沖擊冷卻的效果降低。
[0004]一直以來，提案有在沖擊孔的上游側(cè)設(shè)置遮蔽上述橫流的遮蔽板(遮蔽單元)的構(gòu)造(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2010-174688號公報；
專利文獻2:日本特開平08-338203號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
然而，在前述設(shè)有遮蔽板的構(gòu)造中，雖然具有遮斷橫流的效果，但不能夠充分地利用基于橫流的冷卻效果。在前述設(shè)有遮蔽板的構(gòu)造中，基于沖擊冷卻的冷卻效果受到限制。
[0007]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于進一步提高基于沖擊冷卻機構(gòu)的冷卻效果O
[0008]用于解決問題的方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，沖擊冷卻機構(gòu)從多個沖擊孔朝冷卻對象噴出冷卻氣體，該多個沖擊孔在與上述冷卻對象相向配置的相向部件形成。遮斷橫流的遮斷部件相對于上述沖擊孔的至少一部分而設(shè)置于上述橫流的至少上游側(cè)，上述橫流是由從上述沖擊孔噴出之后的上述冷卻氣體形成的流。另外，在由上述遮斷部件限制的上述橫流的流路中，設(shè)有亂流促進部。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在上述第一方式的上述沖擊冷卻機構(gòu)中，上述遮斷部件以在上述橫流的上游側(cè)相鄰的遮斷部件之間的間隔變窄，在下游側(cè)相鄰的遮斷部件之間的間隔變寬的方式設(shè)置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在上述第一方式或上述第二方式的上述沖擊冷卻機構(gòu)中，上述亂流促進部以亂流促進效果在上述橫流的上游側(cè)變低，亂流促進效果在下游側(cè)變高的方式設(shè)置。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在從上述第一方式到上述第三方式中的任一上述沖擊冷卻機構(gòu)中，在由上述遮斷部件限制的上述橫流的流路中，配置有沖擊孔。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在從上述第一方式到上述第四方式中的任一上述沖擊冷卻機構(gòu)中，上述遮斷部件形成為具有板狀部和從上述板狀部突出的突起部。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第六方式的渦輪翼具有從上述第一方式到上述第五方式中的任一上述沖擊冷卻機構(gòu)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第七方式的燃燒器具有從上述第一方式到上述第五方式中的任一上述沖擊冷卻機構(gòu)。
[0015]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，遮斷橫流的遮斷部件相對于沖擊孔而配置于橫流的至少上游側(cè)。因此，抑制橫流入侵沖擊孔與冷卻對象之間的區(qū)域。因而，從沖擊孔噴出的冷卻氣體中的多數(shù)在不被橫流影響的情況下沖突(到達)冷卻對象，基于沖擊冷卻的冷卻效果變高。
[0016]另外，在利用遮斷部件限制的橫流的流路中設(shè)有亂流促進部。因而，通過利用上述亂流促進部擾亂橫流的流動，能夠提高該橫流與冷卻對象之間的傳熱率。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠有效地活用從沖擊孔供給的有限流量的冷卻氣體，進一步提聞基于沖擊冷卻的冷卻效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出本發(fā)明所涉及的渦輪翼的第一實施方式的概要構(gòu)成的截面圖。
[0019]圖2A是用于說明本發(fā)明的第一實施方式的示意性地示出翼本體的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D。
[0020]圖2B是用于說明本發(fā)明的第一實施方式的圖，是圖2A的A-A線向視截面圖。
[0021]圖3A是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的示意性地示出翼本體的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D。
[0022]圖3B是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的，圖3A的A-A線向視截面圖。
[0023]圖4A是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的示意性地示出翼本體的內(nèi)表面?zhèn)鹊闹饕糠值母┮晥D。
[0024]圖4B是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的，圖4A的A-A線向視截面圖。
[0025]圖5A是用于說明本發(fā)明的第四實施方式的示意性地示出翼本體的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D。
[0026]圖5B是用于說明本發(fā)明的第四實施方式的，圖5A的A-A線向視截面圖。
[0027]圖6A是本發(fā)明所涉及的渦輪翼的前緣部的側(cè)截面圖。
[0028]圖6B是圖6A所示的翼本體的內(nèi)表面?zhèn)鹊恼归_圖。
[0029]圖7是示意性地示出燃燒器的概要構(gòu)成的截面圖，該燃燒器具備本發(fā)明所涉及的沖擊冷卻機構(gòu)?！揪唧w實施方式】
[0030]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的細節(jié)。此外，在以下的附圖中，為了使各部件為能夠識別的大小，適當(dāng)變更各部件的比例尺。
[0031](第一實施方式)
圖1是示出具有本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼的概要構(gòu)成的截面圖。渦輪翼I具備翼本體2、以及沖擊片3。
[0032]翼本體2形成渦輪翼I的外形形狀，在其內(nèi)部具有空間(內(nèi)部空間)2a，成為沖擊機構(gòu)的冷卻對象的翼本體2具備前緣部(翼前緣部)2b、后緣部(翼后緣部)2c、腹側(cè)翼面(翼腹)2d、以及背側(cè)翼面2e。另外，在后緣部2c，形成有從內(nèi)部空間2a連通到翼本體2外部的貫通孔2f。
[0033]沖擊片3具有與翼本體2的內(nèi)部空間2a的外形形狀大致相等的相似形狀的外形形狀，作用為沖擊機構(gòu)中的相向部件。沖擊片3由將翼本體2與沖擊片3連接的片支撐件4支持。由此，沖擊片3在與翼本體2的內(nèi)壁面隔開一定距離的狀態(tài)下收容于翼本體2的內(nèi)部空間2a。片支撐件4具有固定于沖擊片3表面的突起狀，大體均勻地分布且配置于沖擊片3表面。
[0034]這些片支撐件4的頂端側(cè)抵接于翼本體2的內(nèi)壁面，沖擊片3被支持在翼本體2的內(nèi)部空間2a內(nèi)。
[0035]沖擊片3在其內(nèi)部具有空間(內(nèi)部空間)3a。從內(nèi)部空間3a朝翼本體2的內(nèi)壁面形成有多個沖擊孔3b。對內(nèi)部空間3a供給冷卻氣體。由此，上述冷卻氣體通過從沖擊孔3b噴出并噴到翼本體2的內(nèi)壁面來沖擊冷卻翼本體2。
[0036]從沖擊孔3b噴出的冷卻氣體在沖擊片3與翼本體2的內(nèi)壁面之間朝后緣部2c流動。即，在沖擊片3與翼本體2的內(nèi)壁面之間，通過噴出后的冷卻氣體形成朝后緣部2c流動的橫流。
[0037]圖2A是示意性地示出翼本體2的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D(即示出沖擊冷卻機構(gòu)的概要構(gòu)成的俯視圖)，圖2B是圖2A的A-A線向視截面圖。如圖2A以及圖2B所示，多個沖擊孔3b例如在腹側(cè)翼面(翼腹)2d、背側(cè)翼面2e處規(guī)則地分布并配置于沖擊片3。如圖2A所示，包括5個沖擊孔3b的沖擊孔組3bG具有沿附圖的縱橫方向排列的區(qū)域。
[0038]在這些沖擊孔組3bG中，所排列的縱橫方向中的一個方向沿橫流CF的流動方向配置。即，在沖擊孔組3bG中，上述一個方向沿從前緣部2b朝后緣部2c的方向(或者，在一部分區(qū)域中，相反地從后緣部2c朝前緣部2b的方向)配置。對于這些沖擊孔組3bG，在橫流CF的流動方向上在其上游側(cè)設(shè)置有遮斷板5 (遮斷部件)。即，相對于橫流CF的下游側(cè)最近的沖擊孔3b，遮斷板5配置于橫流CF的上游側(cè)。
[0039]遮斷板5相對于各沖擊孔組3bG而配置于橫流CF的上游側(cè)。由此，遮斷板5以抑制橫流CF入侵沖擊孔3b與翼本體2之間的區(qū)域的方式作用。另外，如圖2B所示，遮斷板5形成于翼本體2，與片支撐件4分別設(shè)置，并且不與片支撐件4重疊，形成于避開其的位置。
[0040]如圖2A以及圖2B所示，在形成有沖擊孔組3bG的區(qū)域未形成片支撐件4。如圖1所示，片支撐件4配置于避開沖擊孔組3bG、遮斷板5、以及后述亂流促進部6的位置。然而，本發(fā)明不限定于此。還可以取代沖擊孔組3bG、遮斷板5的一部分來配置片支撐件4。片支撐件4還可以作用為遮蔽板5。另外，遮斷板5還可以不在翼本體2，而在沖擊片3形成。
[0041]遮斷板5例如具有矩形板狀。如圖2A所示,遮斷板5形成為比包括5個沖擊孔3b的沖擊孔組3bG的與橫流CF正交的方向的形成范圍寬的寬度。另外，如圖2B所示，考慮易組裝度，遮斷板5以在與沖擊片3之間僅具有少許間隙的方式形成。即，遮斷板5形成為比翼本體2與沖擊片3之間的間隙稍低的高度，在翼本體2側(cè)遮斷橫流CF的流動方向。
[0042]遮斷板5的頂端還可以抵接于沖擊片3的外表面。另外，還可以在翼本體2設(shè)置膜孔，用于利用橫流CF的一部分對翼面進行膜冷卻。
[0043]如圖2A所示，遮斷板5以暫時遮斷橫流CF，使其大部分沿與橫流CF的流動方向正交的方向(即遮斷板5的面方向)流動的方式進行限制，橫流CF為從沖擊孔3b流入的冷卻氣體的流。即，遮斷板5以使從沖擊孔3b流入的冷卻氣體暫時沿面方向(與橫流CF的流動方向正交的方向)流動，并流到在相鄰的沖擊孔組3bG、3bG之間以及相鄰的遮斷板5、5之間形成的流路R的方式進行限制。另外，遮斷板5還具有作為散熱片(fin)的作用。遮斷板5通過暫時遮斷從沖擊孔3b流入的冷卻氣體的流(橫流CF)來將冷卻氣體的低溫(冷熱)傳遞至翼本體2，以冷卻翼本體2。
[0044]在流路R中，在相鄰的沖擊孔組3bG、3bG之間以及相鄰的遮斷板5、5之間，分別設(shè)有亂流促進部6。這些亂流促進部6由板狀的突起物構(gòu)成。如圖2B所示，亂流促進部6與遮斷板5同樣地形成于翼本體2。亂流促進部6例如形成為遮斷板5的高度的1/5左右的高度。另外，如圖2A所示，亂流促進部6形成為與流路R的寬度(相鄰的遮斷板5、5之間的寬度)大體相等的寬度。
[0045]亂流促進部6以擾亂流過流路R的橫流CF，使亂流在沖擊片3與翼本體2之間產(chǎn)生，從而提高橫流CF (亂流)與翼本體2之間的傳熱率的方式作用。
[0046]因而，在本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)以及具有該沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼I中，如前所述，通過遮斷板5，從沖擊孔3b噴出的冷卻氣體中的大部分在不受橫流CF影響的情況下沖突(到達)翼本體2。由此，能夠提高基于沖擊冷卻的冷卻效果，并且還基于遮斷板5的散熱片效果來提高冷卻效果。
[0047]而且，由于在橫流CF的流路R中設(shè)有亂流促進部6，故通過利用亂流促進部6擾亂橫流CF的流動，能夠提高該橫流CF與翼本體2之間的傳熱率。
[0048]因而，能夠有效地活用從沖擊孔3b供給的有限流量的冷卻氣體，進一步提高基于沖擊冷卻的冷卻效果。
[0049](第二實施方式)
圖3A以及圖3B是用于說明具有本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼的圖。圖3A是示意性地示出翼本體2的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D(即示出沖擊冷卻機構(gòu)的概要構(gòu)成的俯視圖)。另外，圖3B是圖3A的A-A線向視截面圖。
[0050]本實施方式的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))與圖2A以及圖2B所示的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))的不同點在于遮斷板5以及亂流促進部6的大小不均勻，沿橫流CF的流動方向而不同。
[0051]與此對應(yīng)，在沖擊孔組3bG的上游側(cè)配置的遮斷板5的寬度也在橫流CF的上游側(cè)相對較寬，在下游側(cè)相對較窄。即，遮斷板5以寬度隨著從橫流CF的上游側(cè)去往下游側(cè)而漸漸變窄的方式形成。由此，在這些遮斷板5中，在橫流CF的上游側(cè)相鄰的遮斷板5之間的間隔窄，在下游側(cè)相鄰的遮斷板5之間的間隔寬。
[0052]在本實施方式中，雖然能夠與第一實施方式同樣地，在翼本體2設(shè)置膜孔，利用橫流CF的一部分對翼面進行膜冷卻，但是在完全沒有膜孔的情況或膜孔極少的情況下，橫流CF的流量也在上游側(cè)相對較少，與此相對，隨著去往下游側(cè)而變多。配合上述流量變化，使遮斷板5、5之間的寬度(即流路R的寬度)隨著去往下游側(cè)而變寬。由此，能夠使橫流CF沿流路R以一樣的流速穩(wěn)定地流動。
[0053]在如上所述地形成的流路R，與第一實施方式同樣地形成有亂流促進部6。在本實施方式中，關(guān)于亂流促進部6，也隨著從橫流CF的上游側(cè)去往下游側(cè)而使其寬度漸漸變化。即，由板狀的突起物構(gòu)成的亂流促進部6的寬度與流路R的寬度對應(yīng)地在上游側(cè)較窄，在下游側(cè)較寬地形成。因而，在如上所述地變化寬度的亂流促進部6中，在上游側(cè)的寬度窄的部分處亂流促進效果相對較低，在下游側(cè)的寬度寬的部分處亂流促進效果相對較高。
[0054]因而，在本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)以及具有該沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼中，除了獲得與第一實施方式同樣的效果之外，在橫流CF的流量變多的下游側(cè)，亂流促進部6的亂流促進效果聞。因而，尤其能夠在下游側(cè)提聞橫流CF與翼本體2之間的傳熱率，進一步提高基于包含橫流CF的沖擊冷卻的冷卻效果。而且，在上游側(cè)使遮斷板5的寬度較寬，以增大冷卻氣體與其沖突的比例。因此，遮斷板5的散熱片效果變高，能夠進一步提高基于沖擊冷卻的冷卻效果。
[0055](第三實施方式)
圖4A以及圖4B是用于說明具有本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼的圖。圖4是示意性地示出翼本體2的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D(即示出沖擊冷卻機構(gòu)的概要構(gòu)成的俯視圖)。另外，圖4B是圖4A的A-A線向視截面圖。
[0056]本實施方式的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))與圖2A以及圖2B所示的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))的不同點在于沖擊孔3b還配置于由遮斷板5限制的橫流CF的流路R中。S卩，在本實施方式中，在沖擊孔組3bG、3bG之間的流路形成有包括4個沖擊孔3b的流路內(nèi)沖擊孔組Gl。對于這些流路內(nèi)沖擊孔組Gl的各沖擊孔3b，在橫流CF的上游側(cè)(沿橫流CF流動方向的上游側(cè))未設(shè)置遮斷板5。
[0057]在本實施方式中，構(gòu)成流路內(nèi)沖擊孔組Gl的4個沖擊孔3b配置于成為菱形的各頂點的位置。另外，在與這4個沖擊孔3b的中央部對應(yīng)的位置設(shè)有由板狀的突起物構(gòu)成的亂流促進部6。
[0058]在本實施方式中，遮斷板5以及亂流促進部6也形成于翼本體2。因而，沖擊孔3b (沖擊孔組3bG、流路內(nèi)沖擊孔組Gl)與遮斷板5以及亂流促進部6的相對位置關(guān)系由將沖擊片3安裝于翼本體2時的對位精度決定。
[0059]圖4A以及圖4B示出按照設(shè)計正確地對位時的沖擊孔3b (沖擊孔組3bG、流路內(nèi)沖擊孔組Gl)與遮斷板5以及亂流促進部6的位置關(guān)系。在將沖擊片3安裝于翼本體2時的對位中，尤其是在與橫流CF的流動方向正交的方向上的對位較難，不一定能夠按照設(shè)計正確地對位。在不能夠正確地對位的情況下，再次進行對位以使其符合設(shè)計。然而，多次重復(fù)進行此種對位會顯著地降低渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))的生產(chǎn)率。
[0060]在本實施方式中，如前所述地在流路R中也配置有沖擊孔3b。因此，即使沖擊片3相對于翼本體2位置偏移少許，功能上也沒有障礙。因此能夠在不重新進行對位的情況下以原位置產(chǎn)品化。
[0061]S卩，在與橫流CF的流動方向正交的方向上大體均勻地配置有沖擊孔3b。因此，在將沖擊片3相對于翼本體2對位時，即使沖擊片3相對于翼本體2沿與橫流CF的流動方向正交的方向位置偏移，沖擊孔3b的一部分也利用遮斷板5遮斷其上游側(cè)，剩余部分配置于流路R中。因此，結(jié)果上成為與圖4A所示的狀態(tài)大體同樣的狀態(tài)，不需要重新進行對位。
[0062]在本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)以及具有該沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼中，除了獲得與第一實施方式同樣的效果之外，沖擊片3相對于翼本體2的對位是容易的。其結(jié)果，渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))的生產(chǎn)率提高。
[0063](第四實施方式)
圖5A以及圖5B是用于說明具有本實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)的渦輪翼的圖。圖5A是示意性地示出翼本體2的內(nèi)表面?zhèn)戎饕糠值母┮晥D(即示出沖擊冷卻機構(gòu)的概要構(gòu)成的俯視圖)。另外，圖5B是圖5A的A-A線向視截面圖。
[0064]本實施方式的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))與圖2A以及圖2B所示的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))的不同點在于遮斷板的形狀。即，如圖5A以及圖5B所示，本實施方式的遮斷板7形成為具有板狀部7a和從板狀部7a突出的突起部7b。板狀部7a是與圖2A以及圖2B所示的遮斷板5相同的形狀。
[0065]因而，本實施方式的遮斷板7是在圖2A以及圖2B所示的遮斷板5設(shè)有突起部7b的形狀。如圖5A以及圖5B所示，突起部7b是沿突起部7b的高度方向形成的突條狀的部件，在板狀部7a的兩側(cè)(橫流CF的流動方向的上游側(cè)和下游側(cè))分別設(shè)置各三個。
[0066]遮斷板7與圖2A以及圖2B所示的遮斷板5相比增加了突起部7b，相應(yīng)地，傳熱面積變大，并且熱容也大。
[0067]因而，具有突起部7b的遮斷板7與上述實施方式的遮斷板5相比散熱片效果進一步變高。因此，具有遮斷板7的本實施方式的渦輪翼與第一實施方式的渦輪翼相比能夠進一步提聞冷卻效果。
[0068]關(guān)于突起部7b的形狀以及數(shù)量，不限于圖5A以及圖5B所示的突條狀。能夠采用各種形狀，另外，能夠形成任意的數(shù)量。
[0069](變形例)
另外，圖2A?圖5B所示的沖擊孔3b與遮斷板5以及亂流促進部6的配置關(guān)系(沖擊冷卻機構(gòu))能夠適用于圖1所示的渦輪翼Ib的平面上的腹側(cè)翼面2d、背側(cè)翼面2e的大致整個區(qū)域，還能夠適用于曲面狀的前緣部2b。
[0070]圖6A以及圖6B是特別地示出將上述實施方式所涉及的沖擊孔3b與遮斷板5以及亂流促進部6的配置關(guān)系(沖擊冷卻機構(gòu))適用于渦輪翼I的前緣部2b時的示例的圖。圖6A是前緣部2b的側(cè)截面圖。另外，圖6B是圖6A所示的翼本體2的內(nèi)表面?zhèn)鹊恼归_圖。此外，在圖6A以及圖6B中，分別以箭頭示出展開方向。
[0071]如圖6A所示，多個膜孔8噴出冷卻氣體并在翼本體2的內(nèi)表面上形成膜冷卻層，以進行膜冷卻。此外，在圖2A?圖5B所示的第一實施方式?第四實施方式中，在翼本體2側(cè)也形成有膜孔(未圖示)。這些膜孔與沖擊冷卻分開地進行膜冷卻。
[0072]如圖6A所示，在前緣部2b處，橫流CF從腹側(cè)翼面2d側(cè)朝背側(cè)翼面2e側(cè)流動。另夕卜，在膜孔數(shù)少的情況下，橫流CF隨著從上游側(cè)(腹側(cè)翼面2d側(cè))流到下游側(cè)(背側(cè)翼面2e側(cè))而增加其流量。因而，在前緣部2b處，作為遮斷板5、亂流促進部6，如圖6B所示，適合使用與圖3A所示的第二實施方式的構(gòu)成相同的構(gòu)成。即，遮斷板5以其寬度隨著從橫流CF的上游側(cè)去往下游側(cè)而漸漸變窄的方式形成。由此，在這些遮斷板5中，在橫流CF的上游側(cè)相鄰的遮斷板5、5之間的間隔窄，在下游側(cè)相鄰的遮斷板5、5之間的間隔寬。
[0073]另外，在由遮斷板5限制而形成的流路R，形成有亂流促進部6。亂流促進部6也以其寬度隨著從橫流CF的上游側(cè)去往下游側(cè)而變化的方式形成。即，由板狀的突起物構(gòu)成的亂流促進部6的寬度與流路R的寬度對應(yīng)地在上游側(cè)較窄，在下游側(cè)較寬地形成。因而，在如上所述地變化寬度的亂流促進部6中，在上游側(cè)的寬度窄的部分處亂流促進效果相對較低，在下游側(cè)的寬度寬的部分處亂流促進效果相對較高。
[0074]因而，在將第二實施方式的構(gòu)成適用于前緣部2b的本變形例的渦輪翼(沖擊冷卻機構(gòu))中，也能夠獲得與第二實施方式同樣的效果。
[0075](燃燒器)
上述實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)除了渦輪翼之外，還能夠適用于例如燃燒器。圖7是示意性地示出燃燒器的概要構(gòu)成的截面圖，該燃燒器具備第一實施方式所涉及的沖擊冷卻機構(gòu)。
[0076]如圖7所示，燃燒器40具有具備內(nèi)襯套41和外襯套42的雙重殼構(gòu)造。內(nèi)襯套41對應(yīng)于成為冷卻對象的翼本體2，外襯套42對應(yīng)于成為相向部件的沖擊片3。燃燒器40在外襯套42形成沖擊孔(未圖示)，在內(nèi)襯套41形成遮斷板(未圖示)以及亂流促進部(未圖示)，從而具備第一實施方式所涉及的沖擊冷卻機構(gòu)。
[0077]根據(jù)第一實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)，能夠進一步提高基于沖擊冷卻的冷卻效果。因此，具備沖擊冷卻機構(gòu)的燃燒器40具有優(yōu)秀的耐熱性。
[0078]此外，燃燒器40還能采用如下構(gòu)成，即作為第一實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)的代替，具備第二實施方式?第四實施方式中的任一沖擊冷卻機構(gòu)。
[0079]以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式。在前述實施方式中示出的各構(gòu)成部件的諸形狀、組合等為一例，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)基于設(shè)計要求等而進行種種變更。
[0080]例如，作為本發(fā)明所涉及的遮斷部件，在上述實施方式中使用矩形板狀的遮斷板
5。作為該遮斷部件，還可以是例如中央部朝橫流CF的上游側(cè)突出的凸?fàn)畹恼跀喟?，還可以是包圍沖擊孔3b的緊下方(噴出側(cè))的筒狀(圓筒狀)的部件。
[0081]另外，關(guān)于亂流促進部6，在上述實施方式中使用由板狀的突起物構(gòu)成的部件。還能夠利用銷狀的突起物、凹窩(dimple)(凹陷)等構(gòu)成亂流促進部6。在該情況下，關(guān)于這些銷狀的突起物、凹窩的數(shù)量，能夠任意地進行設(shè)定。
[0082]關(guān)于沖擊孔3b的形狀，也能夠任意地設(shè)定為圓形狀、橢圓形狀、跑道(racetrack)形狀等。
[0083]此外，上述實施方式的沖擊冷卻機構(gòu)不僅能夠適用于渦輪翼、燃燒器，還能夠適用于例如潤輪護罩(turbine shroud)、翼端壁等。
[0084]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得一種沖擊冷卻機構(gòu)、渦輪翼、以及燃燒器，其能夠有效地活用從沖擊孔供給的有限流量的冷卻氣體，進一步提高基于沖擊冷卻的冷卻效果。[0085] 符號說明
1渦輪翼
2翼本體(冷卻對象) 2a內(nèi)部空間
3沖擊片(相向部件) 3a內(nèi)部空間
3b沖擊孔
3bG沖擊孔組
Gl流路內(nèi)沖擊孔組
5遮斷板(遮斷部件)
6亂流促進部
7遮斷板(遮斷部件)
40燃燒器
41內(nèi)襯套
42外襯套 CF橫流
R流路。
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊冷卻機構(gòu)，其從多個沖擊孔朝冷卻對象噴出冷卻氣體，所述多個沖擊孔在與所述冷卻對象相向配置的相向部件形成， 遮斷橫流的遮斷部件相對于所述沖擊孔的至少一部分而配置于所述橫流的至少上游側(cè)，所述橫流是由從所述沖擊孔噴出之后的所述冷卻氣體形成的流， 在由所述遮斷部件限制的所述橫流的流路中，設(shè)有亂流促進部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻機構(gòu)，其中，所述遮斷部件以在所述橫流的上游側(cè)相鄰的遮斷部件之間的間隔變窄，在下游側(cè)相鄰的遮斷部件之間的間隔變寬的方式設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖擊冷卻機構(gòu)，其中，所述亂流促進部以亂流促進效果在所述橫流的上游側(cè)變低，亂流促進效果在下游側(cè)變高的方式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻機構(gòu)，其中，在由所述遮斷部件限制的所述橫流的流路中，配置有沖擊孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻機構(gòu)，其中，所述遮斷部件形成為具有板狀部和從所述板狀部突出的突起部。
6.—種潤輪翼,具有權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻機構(gòu)。
7.一種燃燒器，具有權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻機構(gòu)。
【文檔編號】F01D9/02GK103975129SQ201280061033
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】藤本秀, 仲俁千由紀(jì), 大北洋治 申請人:株式會社 Ihi