[发明专利]静叶及具备该静叶的燃气涡轮

说明书

在静叶(50)的护罩形成有多个周向喷出通路(95)，该多个周向喷出通路(95)与供冷却空气(Ac)流入的空洞(69)连通且在周向端面(63)开口。在周向端面(63)内的中央区域(91)、周向端面(63)内的上游侧区域(92)、以及周向端面(63)内的下游侧区域(93)中的至少中央区域(91)形成有多个周向喷出通路(95)的开口。轴向(Da)上的每单位长度的周向喷出通路(95)的开口的数量即密度在中央区域(91)最高。

技术领域

本发明涉及静叶及具备该静叶的燃气涡轮。

本申请基于2015年8月11日在日本申请的特愿2015-158955号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

燃气涡轮具备以轴线为中心而旋转的转子、以及覆盖该转子的机室。转子具有转子轴、以及安装于该转子轴的多个动叶。另外，在机室的内侧设置有多个静叶。

静叶具有沿相对于轴线的径向延伸的叶片体、设置于叶片体的径向内侧的内侧护罩、以及设置于叶片体的径向外侧的外侧护罩。静叶的叶片体配置在供燃烧气体通过的燃烧气体流路内。内侧护罩划定燃烧气体流路的径向内侧的位置。外侧护罩划定燃烧气体流路的径向外侧的位置。

该静叶暴露在高温的燃烧气体中。因此，通常利用空气等对静叶进行冷却。

例如，在以下的专利文献1所记载的静叶中形成有供冷却空气通过的各种冷却通路。具体而言，在静叶的叶片体形成有沿径向延伸且供冷却空气流入的空气通路。另外，在内侧护罩中，在周向上朝向彼此相反的一侧的一对周向端面形成有多个空气通路的开口。多个空气通路的开口在轴线延伸的轴向上排列。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-292052号公报

发明内容

发明要解决的课题

关于燃气涡轮的静叶，期望在有效地对该静叶进行冷却而提高静叶的耐久性的同时尽量地减少用于冷却该静叶的空气的使用量。

对此，本发明的目的在于，提供一种能够在实现耐久性的提高的同时抑制冷却用的空气的使用量的静叶、以及具备该静叶的燃气涡轮。

解决方案

作为用于实现所述目的的发明的第一方式的静叶是以转子轴为中心沿周向排列地配置有多个的燃气涡轮的静叶，其中，所述燃气涡轮的静叶具有：叶片体，其配置在供燃烧气体流动的燃烧气体流路中，且在相对于所述转子轴的径向上延伸；以及护罩，其形成在所述叶片体的所述径向上的端部，且划定所述燃烧气体流路的一部分，在所述护罩形成有：朝向所述径向而与所述燃烧气体相接的气体通道面；在所述周向上朝向彼此相反的一侧的一对周向端面；供冷却空气流入的空洞；以及与所述空洞连通且在所述周向端面开口的多个周向喷出通路，在所述周向端面中的中央区域、比所述中央区域靠所述燃烧气体流路的上游侧的上游侧区域、以及比所述中央区域靠与所述上游侧相反的一侧的下游侧区域中的至少所述中央区域形成有所述多个周向喷出通路的开口，所述中央区域是分别与所述叶片体及在所述周向上邻接的另一静叶的叶片体相接的圆中的半径最小的圆即喉口圆内的区域，所述转子轴延伸的轴向上的每单位长度的所述周向喷出通路的开口的数量即密度在所述中央区域比在所述上游侧区域及所述下游侧区域高。

根据试验等的结果确认出，与护罩的周向端面的上游侧区域及下游侧区域相比，护罩的周向端面的中央区域成为高温。对此，在该静叶中，从护罩的周向端面内的至少中央区域喷出冷却空气，对该中央区域积极地进行冷却。因此，能够在该静叶中抑制该中央区域的热损伤。另一方面，周向端面的上游侧区域及下游侧区域的温度低于中央区域的温度。对此，在该静叶中，将周向喷出通路的开口的密度设为在上游侧区域及下游侧区域比在中央区域低。

因此，在该静叶中能够有效利用冷却空气，能够在实现静叶的耐久性的提高的同时抑制冷却空气的使用量。