[发明专利]涡轮叶片及燃气涡轮机

说明书

在涡轮叶片及燃气涡轮机中，具备：叶型部(41)，在内部具有冷却空气通道(60)；平台(42)，设置于叶型部(41)的叶片高度方向(Dh)的叶片基端部(55)；及圆角部(80)，设置于叶型部(41)与平台(42)的连接部的整周。圆角部(80)具有第1圆角部(81)，该第1圆角部(81)在叶型部(41)的背侧叶面(53)侧设置于比叶型部(41)的背侧叶面(53)与平台(42)的背侧端部(44)之间的距离最短的位置更靠后缘(52)侧的位置，且圆角宽度(W)大于圆角部(80)中的其他区域的圆角宽度(W)。

技术领域

本发明涉及一种适用于燃气涡轮机的转动叶片或固定叶片等涡轮叶片及具备该涡轮叶片的燃气涡轮机。

背景技术

燃气涡轮机具有压缩机、燃烧器及涡轮机。压缩机通过压缩从空气取入口取入的空气而使其成为高温·高压的压缩空气。燃烧器通过对压缩空气供给燃料并使其燃烧而获得高温·高压的燃烧气体。涡轮机由燃烧气体驱动，并驱动在同轴上连结的发电机。

已知，在燃气涡轮机中的转动叶片或固定叶片等涡轮叶片中，在涡轮叶片的内部设置冷却通道，并通过使冷却流体流过冷却通道，冷却暴露于高温的气体流动中的涡轮叶片。例如，下述专利文献1中记载有在转动叶片的内部设置冷却空气通道，冷却空气通过冷却空气通道之后，从后缘侧的孔吹出的内容。并且，记载有在该转动叶片中，通过在叶片基端部与平台的连接部之间设置呈椭圆形的圆角部，减少热应力的内容。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-002101号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

以往，如上所述，在转动叶片等涡轮叶片中，在叶片基端部与平台的连接部容易产生热应力。因此，为了缓解叶片基端部与平台的连接部中的热应力，在连接部形成有圆角部。通过在连接部形成圆角部，能够减少热应力。另一方面，涡轮叶片接受高温的气体流动，因此在空气力学上要求减小叶片基端部与平台的连接部的圆角部。

本发明解决上述课题，其目的在于提供一种抑制空气动力性能的降低，另一方面减少圆角部中的热应力的涡轮叶片及燃气涡轮机。

用于解决技术课题的手段

作为用于实现上述目的的本发明的一实施方式的涡轮叶片包括：叶型部，在内部具有冷却空气通道；叶片基端部，设置于所述叶型部的叶片高度方向的端部；及圆角部，设置于所述叶型部与所述叶片基端部的连接部的整周，所述圆角部包括在所述叶型部的背侧设置于比所述叶型部的背侧叶面与所述叶片基端部的背侧端部之间的距离最短的位置更靠后缘侧、且比后缘更靠前缘侧的位置，且圆角宽度大于所述圆角部中的其他区域的所述圆角宽度的第1圆角部。

因此，圆角部中的叶型部的背侧的后缘侧的部分容易受到热应力。通过在该部分设置圆角宽度大于圆角部中的其他区域的圆角宽度的第1圆角部，能够减少圆角部中的热应力。

在作为本发明的一实施方式的涡轮叶片中，所述第1圆角部设置于比相邻的所述叶型部之间的喷口部更靠后缘侧的位置。

因此，能够减少圆角部中的热应力，另一方面，在空气动力性能降低的方面影响小。

在作为本发明的一实施方式的涡轮叶片中，所述第1圆角部的圆角高度相对于所述圆角宽度之比即纵横尺寸比小于所述圆角部中的其他区域的所述纵横尺寸比。

因此，第1圆角部与其他圆角部相比，圆角宽度更大，因此能够减少由圆角部中的热伸长引起的热应力的产生。

在作为本发明的一实施方式的涡轮叶片中，所述第1圆角部具有所述纵横尺寸比沿所述圆角部的周向恒定的区域。

因此，在圆角部的周向上的规定区域中能够减少热应力。