專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有噴頭冷卻機(jī)構(gòu)的燃?xì)廨啓C(jī)葉片。
薄膜冷卻，對(duì)于高溫燃?xì)廨啓C(jī)葉片，成為現(xiàn)今不可缺少的技術(shù)。由圖3與圖4來說明現(xiàn)有的這種技術(shù)。圖3是空冷葉片剖視圖；圖4是表示噴頭冷卻孔配置的斜視圖。
一般在高溫燃?xì)廨啓C(jī)葉片上，如圖3所示，在其前端緣設(shè)有噴頭冷卻孔SC；在葉背上游側(cè)與葉凹下游側(cè)設(shè)有薄膜冷卻孔FC；丙在其端緣設(shè)有葉梢(ピンフィソ)冷卻孔PC。
其中噴頭冷卻孔SC，如圖4所示，在葉片2的前端緣、從葉尖一側(cè)TS至輪轂一側(cè)HS成直線排列，幾何上向著燃?xì)饬鲃?dòng)的方向打孔。
噴頭冷卻與薄膜冷卻，是通過向燃?xì)膺^流面噴以冷卻空氣，覆蓋葉面來提高冷卻效率的方法。
但是，若噴出的冷卻空氣過強(qiáng)，冷卻空氣會(huì)從葉面剝離，而與主流燃?xì)庀嗷旌?，不能發(fā)揮薄膜冷卻的本來效果；而若噴出的冷卻空氣太弱，由于冷卻空氣流量不足，也不能發(fā)揮其冷卻效果。因此必須考慮氣膜對(duì)葉面的最適宜的覆蓋效果。
前述那樣將噴頭冷卻孔SC置于幾何上對(duì)著氣流方向，由于燃燒器旋流器的旋轉(zhuǎn)方向的緣故，在葉尖側(cè)TS與輪轂側(cè)HS處，壓力分布不同。
另外，為保證一定的薄膜冷卻空氣壓力，只有僅有的一些部位(葉尖與輪轂中間部位)產(chǎn)生壓差。因此，存在從冷卻孔噴出的冷卻空氣流速下降，冷卻效果受損的問題。
本發(fā)明即是為解決上述問題而作出的，不管是冷卻孔的什么位置都保持一定的壓力，而進(jìn)行均勻的冷卻。
本發(fā)明為解決前述問題，本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C(jī)葉片的特征是，將在葉片前端部打的多個(gè)噴頭冷卻孔適應(yīng)燃燒器旋流器的旋轉(zhuǎn)方向，從葉尖一側(cè)到輪轂一側(cè)、從氣流上游方向看靠近左右某一側(cè)，且呈一線配置。這樣，由于考慮了配置于上游的燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向，通過將噴頭冷卻孔于從葉尖到輪轂間配置于從氣流上游看處在偏左側(cè)或偏右側(cè)的一條線上，使各冷卻孔位置的壓力沿葉長(zhǎng)方向?yàn)橐欢ǎ瑫r(shí)與冷卻空氣壓力的壓差也同樣為一定，故可達(dá)到均勻冷卻。
另外，本發(fā)明所提供的燃?xì)廨啓C(jī)葉片上呈一線排列的多個(gè)噴頭冷卻孔，在燃燒器旋流器的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚那闆r下，從氣流上游看，葉尖一側(cè)的冷卻孔比輪轂一側(cè)的冷卻孔更靠左側(cè)，由于在配置于前述上游的燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚?，從氣流上游看，葉尖一側(cè)冷卻孔比輪轂一側(cè)冷卻孔更靠近左側(cè)，在各冷卻孔位置的壓力沿葉長(zhǎng)方向?yàn)橐欢?，同時(shí)與冷卻空氣壓力的壓差也為一定，故可達(dá)到均勻冷卻效果。
另外，本發(fā)明所提供的燃?xì)廨啓C(jī)葉片上呈一線排列的多個(gè)噴頭冷卻孔，在燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮那闆r下，從氣流上游看，葉尖一側(cè)的冷卻孔比輪轂一側(cè)的冷卻孔更靠近右側(cè)。在配置于前述上游的燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮龝r(shí)，通過將噴頭冷卻孔配置成從氣流上游看，從葉尖一側(cè)到輪轂一側(cè)噴頭冷卻孔配置于靠右側(cè)的線上，使在各冷卻孔的位置壓力沿葉長(zhǎng)為一定，同時(shí)與冷卻空氣的壓力差也為一定，能達(dá)到均勻冷卻。
另外，本發(fā)明由于提供了從前述多個(gè)噴頭冷卻孔噴出冷卻空氣來冷卻葉面的燃?xì)廨啓C(jī)葉片，并采用冷卻空氣作為從噴頭冷卻孔噴出、冷卻葉面的冷卻媒體，從而達(dá)到了可靠的冷卻效果。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)葉片的噴頭冷卻孔斜視圖；圖2是將圖1的噴頭冷卻孔的壓力分布狀態(tài)與現(xiàn)有冷卻孔壓力分布狀態(tài)比較說明圖；圖3是表示現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)葉片空冷結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4是表示現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)葉片的噴頭冷卻孔的斜視圖。
下面參照?qǐng)D1與圖2說明本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)。圖1是燃?xì)廨啓C(jī)空冷葉片斜視圖；圖2是將本實(shí)施形態(tài)的冷卻孔穿孔位置與現(xiàn)有葉片對(duì)比的比較圖。
圖1中的1是噴頭冷卻孔，它是在葉片2的前端邊緣從葉尖一側(cè)TS到輪轂一側(cè)HS呈一條線排列的多個(gè)通孔。而該噴頭冷卻孔1相應(yīng)于圖中箭頭C所表示的燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向，其穿孔的位置錯(cuò)開著。
即，在如前述箭頭C指示的方向，旋流器旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚那闆r下，是將葉尖一側(cè)TS的噴頭冷卻孔1的位置從葉片上游一側(cè)看置于靠左側(cè)(本實(shí)施形態(tài)中葉背一側(cè))A的位置；而隨著到了輪轂一側(cè)HS，噴頭冷卻孔1的位置，從葉片上游一側(cè)看置于靠右側(cè)(本實(shí)施形態(tài)中為葉片的腹側(cè))B的位置。而且，在燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮龝r(shí)，在與上述相反的位置打孔。
在本實(shí)施例中，如前所述，是使噴頭冷卻孔相應(yīng)于旋渦的旋轉(zhuǎn)方向而錯(cuò)開；將這種情況下空氣流動(dòng)與壓力變化的狀況同現(xiàn)有裝置那樣將冷卻孔直線排列情況進(jìn)行對(duì)比，即如圖2所示。
即，如圖2左側(cè)X的位置所示那樣，現(xiàn)有裝置中從葉尖一側(cè)TS到輪轂一側(cè)HS直線打出冷卻孔的情況下，相對(duì)于燃?xì)饬鞯膲毫Ψ植糚1的變化，冷卻空氣壓力P2是一定的，而且位置固定，因此，其壓差ΔP沿葉片2高度方向不同位置H1、H2、H3分別產(chǎn)生了不同的壓差，流動(dòng)狀態(tài)也各不相同，得不到均一的冷卻效果，特別是在葉片上H2部位，由于冷卻空氣流速降低，冷卻效果大受損失。
與此相對(duì)，考慮旋渦的旋轉(zhuǎn)方向，像本實(shí)例那樣，所打出的噴頭冷卻孔1，由于相應(yīng)于壓力分布穿孔位置而錯(cuò)開，如圖2中央部分y的位置所表示的那樣，在沿高度方向H1、H2、H3各位置，對(duì)應(yīng)于冷卻空氣壓力P2可以得到一定的壓力差ΔP，從而在任何位置上流動(dòng)狀態(tài)一定，冷卻效果均一，冷卻效率進(jìn)一步提高。
以上，將本發(fā)明借圖示實(shí)施例進(jìn)行了說明，當(dāng)然本發(fā)明也不限于該實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)其具體結(jié)構(gòu)可做種種變更。
如上所述，如依照本發(fā)明，在高溫燃?xì)廨啓C(jī)葉片上，在從噴頭冷卻孔噴出冷卻空氣進(jìn)行薄膜冷卻時(shí)，由于從葉片葉尖到輪轂的冷卻孔處的壓力是一定的，這些位置的氣流的流動(dòng)狀態(tài)都相同，故可進(jìn)行均一的薄膜冷卻。
因此，可以得到較高的薄膜冷卻效率，葉片的可靠性進(jìn)一步提高。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)葉片，其特征在于，將在葉片前部開設(shè)的多個(gè)噴頭冷卻孔，相應(yīng)于燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向，從葉尖一側(cè)到輪轂一側(cè)、從上游側(cè)看靠近左右某一側(cè)配置于一條線上。
2.按權(quán)利要求1所記述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片，其特征在于，前述多個(gè)噴頭冷卻孔設(shè)置成，在燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚那闆r下，從上游一側(cè)看，葉尖一側(cè)的冷卻孔比輪轂一側(cè)的冷卻孔更靠左側(cè)地配置于一條線上。
3.按權(quán)利要求1所記述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片，其特征在于，前述多個(gè)噴頭冷卻孔設(shè)置成，在燃燒器的旋渦旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮那闆r下，從上游一側(cè)看葉尖一側(cè)的冷卻孔比輪轂一側(cè)的冷卻孔更靠右側(cè)地配置于一條線上。
4.按權(quán)利要求1、2或3所記述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片，其特征在于，從前述多個(gè)噴頭冷卻孔噴出冷卻空氣，來冷卻葉片表面。
全文摘要
為克服現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)葉片噴頭冷卻孔從葉尖到輪轂直線排列造成的各個(gè)孔處壓力不均、旋流不均、因而冷卻效果不均的缺點(diǎn)，冷卻孔被設(shè)計(jì)成適應(yīng)燃燒器旋流器的旋轉(zhuǎn)方向的排列形式。在右旋方向下，從氣流上游看，葉片前緣葉尖處的冷卻孔比輪轂處的冷卻孔更靠左；而在左旋情況下，從氣流上游看，葉片前緣葉尖處的冷卻孔比輪轂處的冷卻孔更靠右。這樣可在每個(gè)冷卻孔處達(dá)到壓力、流場(chǎng)以及冷卻效果的均一。
文檔編號(hào)F02C7/18GK1169175SQ9619154
公開日1997年12月31日 申請(qǐng)日期1996年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月21日
發(fā)明者青山邦明, 寺崎正雄 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社