(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラットフォームおよびダブテールに一体的に接合され、周方向反対向きの正圧面および負圧面を有し、前記正圧面および負圧面が、前記プラットフォームから翼幅において長手方向に、および反対向きの前縁と後縁との間で翼弦において軸方向に延在する、エーロフォイル
を備え、
前記プラットフォームが、高くなったリッジおよび低くなったトラフを含むように高度が輪郭設定され、周方向反対向きの第１のスプリットライン縁部と第２のスプリットライン縁部とを備え、
前記第１及び第２のスプリットライン縁部は、該第１のスプリットライン縁部が、組み立てた際に隣となるエーロフォイルの第２のスプリットライン縁部と連続的な外側表面輪郭を形成するよう相補形となっており、
前記ダブテールが、一定の周方向半径で、軸方向に弓状であり、前記第１の縁部および前記第２の縁部が、一定の周方向半径で（Ｒ）、軸方向に弓状であり、
前記正圧面および前記第１の縁部が共に、周方向に凹状であり、前記負圧面および前記第２の縁部が共に、周方向に凸状であり、
前記リッジは、前記前縁前方に最大高さを有する前方リッジ（４８）と、前記後縁後方に該前方リッジの最大高さの半分未満である最大高さを有する後方リッジ（３６）とを備え、
前記トラフ（３８）の最大深さ（Ｄ）が、前記後方リッジの最大高さよりも大きさにおいて下回る
ことを特徴とする、タービンブレード。
【請求項２】
前記リッジが、前記エーロフォイルに合流し、前記トラフが、前記第１の縁部に合流する、請求項１記載のブレード。
【請求項３】
前記トラフが、前記前縁から前記後縁まで前記第１の縁部に沿って延在する、請求項１又は２記載のブレード。
【請求項４】
前記リッジが、前記プラットフォームの頂部上に後方に位置し、前記後縁から後方に延在し、前記第１の縁部が、前記後方リッジと共に後方に湾曲する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項５】
前記第１の縁部が、前記前方リッジと共に前方に湾曲する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項６】
前記トラフが、前記第１の縁部と、前記前方リッジおよび前記後方リッジの両方との間に周方向に位置する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項７】
前記後方リッジ、前記トラフ、および前記第１の縁部が、軸方向後方に共に収束し、
前記前方リッジ、前記トラフ、および前記第１の縁部が、軸方向前方に共に収束する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項８】
前記トラフが、前記前方リッジにより前方に画定され、前記後方リッジにより後方に画定され、前記正圧面と前記第１の縁部との間で周方向に画定される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項９】
前記前方リッジが、前記前縁に隣接する位置に前記最大高さを有し、前記後方リッジが、前記後縁に隣接する位置に前記最大高さを有し、前記トラフが、前記第１の縁部と前記正圧面との間に周方向に、および前記後縁と前記エーロフォイルの中間翼弦との間に軸方向に、前記最大深さを有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１０】
プラットフォームおよびダブテールに一体的に接合されるエーロフォイル
を備え、
前記プラットフォームが、高くなったリッジおよび低くなったトラフを含むように、高度が輪郭設定され、
前記プラットフォームおよび前記ダブテールが共に、軸方向に湾曲しており、
前記プラットフォームが、ある周方向半径で、軸方向に湾曲する、周方向反対向きの第１のスプリット縁部および第２のスプリット縁部を有し、前記ダブテールが、同様の周方向半径を有し、
前記リッジは、前記前縁前方に最大高さを有する前方リッジ（４８）と、前記後縁後方に該前方リッジの最大高さの半分未満である最大高さを有する後方リッジ（３６）とを備え、
前記トラフ（３８）の最大深さ（Ｄ）が、前記後方リッジの最大高さよりも大きさにおいて下回る
ことを特徴とする、タービンブレード。
【請求項１１】
前記エーロフォイルが、前記プラットフォームから翼幅において長手方向に、および反対向きの前縁と後縁との間で翼弦において軸方向に延在する、周方向反対向きの正圧面および負圧面を有し、
前記正圧面および前記第１の縁部が共に、周方向に凹状であり、前記負圧面および前記第２の縁部が共に、周方向に凸状である、請求項１０記載のブレード。
【請求項１２】
前記リッジが、前記エーロフォイルに合流し、前記トラフが、前記第１の縁部に合流する、請求項１０又は１１記載のブレード。
【請求項１３】
前記トラフが、前記前縁から前記後縁まで前記第１の縁部に沿って延在する、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１４】
前記第１の縁部が、前記前縁と前記後縁との間に一定の周方向半径を有する、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１５】
前記第１の縁部が、前記後縁から後方に延在する前記後方リッジと共に後方に湾曲する、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１６】
前記第１の縁部が、前記後方リッジから周方向に湾曲する、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１７】
前記トラフが、前記後方リッジと前記第１の縁部との間に周方向に位置する、請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１８】
前記後方リッジ、前記トラフ、および前記第１の縁部が、軸方向後方に共に収束する、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項１９】
前記第１の縁部が、前記前方リッジと共に前方に湾曲する、請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項２０】
前記前方リッジ、前記トラフ、および前記第１の縁部が、軸方向前方に共に収束する、請求項１０乃至１９のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項２１】
前記トラフが、前記前方リッジにより前方に画定され、前記後方リッジにより後方に画定され、前記正圧面と前記第１の縁部との間で周方向に画定される、請求項１０乃至２０のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項２２】
前記前方リッジが、前記前縁に隣接する位置に前記最大高さを有し、前記後方リッジが、前記後縁に隣接する位置に前記最大高さを有し、前記トラフが、前記第１の縁部と前記正圧面との間に周方向に、および前記後縁と前記エーロフォイルの中間翼弦との間に軸方向に、前記最大深さを有する、請求項１０乃至２１のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項２３】
前記プラットフォームが、前記負圧面に沿って、前記第２の縁部に沿って軸方向に延在する、前記前方リッジおよび前記後方リッジならびに前記トラフの補完的な部分を含む、請求項１０乃至２２のいずれか１項に記載のブレード。
【請求項２４】
前記第１の縁部が、鋭角の開先角度にて前記プラットフォームの後縁に合流し、直角の開先角度にて前記プラットフォームの前縁に合流する、請求項１０乃至２３のいずれか１項に記載のブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してガスタービンエンジンに関し、より具体的にはガスタービンエンジン内のタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、空気が、圧縮機内で圧縮され、燃焼機内で燃料と混合されて、高温燃焼ガスを発生させる。エネルギーが、タービン段においてこれらのガスから抽出され、これらのタービン段は、圧縮機と、典型的には航空機ターボファンエンジン用途においてファンを駆動するシャフトとに動力を与える。
【０００３】
高圧タービン（ＨＰＴ）が、燃焼機の直後に続き、燃焼機から最高温度のガスを受け、これらのガスからエネルギーが初めに抽出される。低圧タービン（ＬＰＴ）が、ＨＰＴの後に続き、これらのガスからさらなるエネルギーを抽出する。
【０００４】
エネルギーが種々のタービン段においてガスから抽出されるとき、それに応じて速度および圧力分布が変わるため、それに応じてタービンステータベーンおよびタービンロータブレードの様々な空気力学的プロファイルが必要となる。典型的には、ベーンおよびブレードのサイズは、燃焼ガスの圧力が低下するにつれて、燃焼ガスからエネルギーを抽出するための表面積をより大きくするために、下流方向に向かって大きくなる。
【０００５】
また、エネルギーが抽出され、流路面積が拡大するにつれて、ガスの速度は低下するので、ベーンおよびブレードの翼幅および厚さの縦横比、ならびにそれらに応じてベーンおよびブレードのキャンバーが変化することになる。
【０００６】
タービン効率において重要なものは、個々のタービンエーロフォイルの空気力学的性能である。これは、燃焼ガスが、エーロフォイルの前縁に沿って剥離されることにより、それに応じてエーロフォイルの概して凹状の正圧面と概して凸状の負圧面とに沿って流れるからである。これらのエーロフォイル両面間には、差圧が生じるが、エーロフォイルの空気力学的輪郭またはキャンバーは、この負圧面上におけるガスの望ましくない境界層剥離を生じさせずに差圧を最大化するように最適化される。
【０００７】
タービン流路は、隣接し合うエーロフォイル間で外周方向に、および内側流路表面と外側流路表面との間で径方向に画定される。タービンノズルについては、ベーンと一体の内側バンドおよび外側バンドが、この流れと境界を画す。さらに、タービンブレードについては、径方向内側プラットフォームおよび径方向外側先端シュラウドが、燃焼ガスと境界を画す。
【０００８】
特にタービン効率に影響を与える１つの問題は、燃焼ガスが、径方向内側ブレードプラットフォームなどの流れ境界付近においてエーロフォイル前端に沿って剥離される際の、望ましくない渦の発生である。２つの馬蹄形渦が、各エーロフォイルの両面側で下流方向に流れ、この流れの中で望ましくない乱流を生じさせる。この乱流は、プラットフォームの加熱を増す可能性がある。さらに、径方向外側に渦が移動することにより、タービン効率が低下する可能性がある。
【０００９】
典型的なガスタービンエンジンにおける外側流路境界および内側流路境界は、軸対称であり、エンジンの軸方向中心線軸から一定の直径または半径を有する。したがって、例えば、ブレードプラットフォームは、軸対称であり、それらの軸方向傾斜または勾配にかかわらず、それらの上流前方端部から下流後方端部にかけて均一な外周方向湾曲を有する。
【００１０】
従来のタービン開発においては、馬蹄形渦の悪影響を最小限に抑えるために、流路境界を選択的に輪郭設定することが知られている。しかし、タービン段の複雑な３次元（３Ｄ）構成と、それに応じて複雑な燃焼ガスの速度、圧力および温度の３Ｄ分布とにより、流路境界を輪郭設定することが、同様に複雑なものとなり、特定のタービン段の特定の設計によって直接的な影響を受ける。
【００１１】
したがって、既知の流路輪郭設定は、特定のタービン段に極めて特有なものであり、効率および性能をむしろ低下させるおそれのある別の段に対して容易に転用できるものではない。
【００１２】
タービンブレード設計の複雑さに加えて、個々のブレードを支持ロータディスクへと組み立てる必要がある。典型的には、各ブレードは、エーロフォイルとの一体アセンブリにおいてプラットフォームに一体的に接合される軸方向進入ダブテールを備える。このダブテールは、軸方向に直線状であり、ロータディスク中の対応する軸方向ダブテールスロットに軸方向に挿入される。
【００１３】
個々のプラットフォームは、軸方向に直線状の外周縁部を有し、これらの縁部は、一列のブレードの全てにおいて互いに接合される。タービン効率を向上させるために、スプラインシールがプラットフォーム縁部間に設置される。
【００１４】
しかし、外側表面の製造公差により、隣接し合うプラットフォームは、組立後に完全には同一平面をなさない場合がある。あるプラットフォームが、隣接するプラットフォームよりも径方向に高くまたは低くなる場合があり、これにより、それに応じた下り段差または上り段差が生じる。
【００１５】
上り段差は、燃焼ガス流が、隣接するプラットフォーム上へとその段を越える際に局所的に阻止され方向変換されることにより、空気力学的性能の大幅な低下をもたらすおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】欧州特許第０９９７６１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、タービンの性能および効率を向上させるために、改良された構成を有するプラットフォームを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
タービンブレードが、エーロフォイルと、その根元の一体プラットフォームとを備える。プラットフォームは、リッジからトラフにかけて高度が輪郭設定され、隣接する湾曲プラットフォームを補完するように軸方向に湾曲している。
【００１９】
好ましい例示的な実施形態による本発明と、その他の目的および利点が、添付の図面との組合せにおいて、以下の詳細な説明においてさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】タービンロータディスクの周囲の対応するダブテールスロット内に設置するための軸方向ダブテールを有する２つの隣接し合うタービンロータブレードの等角図である。
【図２】ブレードの後縁から燃焼ガスを排出させる、図１に図示される２つのロータブレードの等角図である。
【図３】軸方向に湾曲するプラットフォームを有する、図１および図２に図示されるタービンロータブレードの一方の上面平面図である。
【図４】共通する径方向高度および凹部の等斜褶曲を有する、図１および図２に図示される２つのロータブレードの上面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、ガスタービンエンジンの第１の段において使用するための２つの隣接し合うＨＰＴロータブレード１０が、概略的に図示される。これらのブレードは、高温燃焼ガス１４からのエネルギーの抽出において使用するために、部分的に図示されるように、タービンロータディスク１２の外周部の周囲の共通列内に設置される。
【００２２】
このエンジンにおいては、空気が、圧縮機内で圧縮され、燃焼機において燃料と混合されて、燃焼ガス１４を発生させる。燃焼ガスは、初めにＨＰＴ内に排出され、次いでＬＰＴ内に排出され、これらのＨＰＴおよびＬＰＴにより、段階的に燃焼ガスからエネルギーが抽出される。
【００２３】
ＨＰＴおよびＬＰＴは、対応するロータを有し、これらのロータは、圧縮機内の対応するロータおよびターボファン航空機エンジン用途における上流ファンを駆動する。第１の段のタービンロータブレード１０は、燃焼機から最高温度の燃焼ガスを受けるが、性能およびタービン効率を最大限に引き出すように、３Ｄにて特に構成される。
【００２４】
各タービンブレード１０は、プラットフォーム１８に一体的に接合されるエーロフォイル１６と、普通の単体成形物または一体成形物であるダブテール２０とを備える。ダブテールは、軸方向に延在する舌部または丸型突出部を備え、これらは、ロータディスク１２の外周部中の対応する軸方向ダブテールスロット２２内に軸方向に挿入するための軸方向進入ダブテールを画成する。
【００２５】
各エーロフォイル１６は、中空であり、タービンロータブレードを内部冷却するための圧縮機からの圧縮冷却空気２６を受ける、内部冷却回路または内部冷却チャネル２４を備え、使用済みの冷却空気は、エーロフォイルの表面上に分布する複数列のフィルム冷却穴を通り排出される。
【００２６】
各エーロフォイル１６は、プラットフォーム１８から翼幅において径方向にまたは長手方向に延在する、および反対向きの前縁３２と後縁３４との間に翼弦において軸方向に延在する、横方向にまたは外周方向で反対向きの正圧面２８および負圧面３０を備える。エーロフォイルは、前縁から典型的なエーロフォイルプロファイルまたは三日月型プロファイルを有し、最大幅のハンプに向かって幅が広がり、薄い後縁に向かって狭まるかまたはテーパ状となる。
【００２７】
背景技術のセクションにおいて上述されるように、燃焼ガス１４は、エーロフォイルの前縁を越えて、エーロフォイルの反対向きの両面に沿って、対応するエーロフォイル間流通路に流入する際に、剥離される。これにより、馬蹄形渦が生じ、馬蹄形渦がタービン効率を低下させる。
【００２８】
馬蹄形渦の悪影響を低減させるために、プラットフォーム１８の外側表面は、高くなった後方縁部３６および低くなった中央トラフ３８を含むように、３Ｄ高度が特に輪郭設定される。この３Ｄエンドウォールコンタリング（ＥＷＣ：ｅｎｄｗａｌｌ  ｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ）は、馬蹄形渦による圧力損失を最小限に抑えるために、エーロフォイルの特定の幾何形状について数値流れ解析を行なうことにより決定される。
【００２９】
これに対応するように、プラットフォーム１８およびダブテール２０は共に、同様に軸方向に弓状となり、軸方向に直線状ではない。図１においては、ダブテール２０の長手方向中心線軸が、このダブテールに小さな軸方向湾曲を与える横方向半径Ｒを有し、支持ロータディスク１２のダブテールスロット２２が、同等の横方向半径Ｒを有する。
【００３０】
各プラットフォーム１８は、反対向きの第１および第２のスプリットライン縁部４０、４２を横方向にまたは外周方向に有し、これらのスプリットライン縁部４０、４２は、対応する横方向半径Ｒ値を有しつつ同様に軸方向に弓状になっている。
【００３１】
図２および図３に図示されるように、隣接し合うプラットフォーム１８は、対応するスプリットラインにて互いに接合され、これらのスプリットラインは、高温燃焼ガスのための連続的な外周方向の内側流路境界を維持するために、それらのスプリットライン間に従来的なスプラインシール（図示せず）を有する。第１のスプリットライン縁部４０は、プラットフォームの正圧面側のエーロフォイルの正圧面側に位置する。さらに、第２のスプリットライン縁部４２は、プラットフォームの負圧面側のエーロフォイルの負圧面側に位置する。
【００３２】
エーロフォイル正圧面２８および第１の縁部４０は共に、横方向に凹状であり、それに対応して、負圧面３０および第２の縁部４２は、横方向に凸状である。
【００３３】
図３に最もよく示されるように、第１の凹状縁部４０は、エーロフォイル前縁３２とエーロフォイル後縁３４との間に一定の横方向半径Ｒを有する。換言すれば、プラットフォームの第１の縁部４０は、プラットフォームの前縁または前方端部４４からその後方後縁または端部４６にかけて、一定半径の円弧に沿って湾曲している。
【００３４】
同様に、プラットフォームの凸状の第２の縁部４２もまた、プラットフォームの前方端部４４と後方端部４６との間で、一定半径の円弧に沿って横方向に湾曲している。凸状の第２の縁部４２は、プラットフォーム１８の全軸方向長さにわたり凹状の第１の縁部４０に対して平行である。
【００３５】
図２に図示される横方向に弓状のまたは湾曲するプラットフォーム１８は、プラットフォームの外側表面のＥＷＣと協働して、空気力学的効率をさらに高める。
【００３６】
背景技術のセクションにおいて上述されるように、タービンロータブレードの様々な次元が、典型的には数ミルの製造公差を条件としている。したがって、支持ロータディスク内へのロータブレードの組付けにより、接合し合うプラットフォーム１８に、局所的にそれぞれ異なる高度が生じる場合がある。
【００３７】
図２においては、局所的な上り段差Ｓが、エーロフォイル後縁の付近において隣接し合うプラットフォーム間に形成される。燃焼ガス１４は、湾曲するスプリットライン縁部４０、４２に概して沿って流れる対応する空気力学的流線において、エーロフォイル間を下流に流れる。上り段差Ｓにより、運転中に排気ガスが上り段差Ｓを越えて流れる際に、圧力損失が生じる。
【００３８】
しかし、横方向に湾曲するスプリットライン縁部４０、４２は、ガスがプラットフォーム段に沿っておよびプラットフォーム段を越えて流れる際の入射角を縮小することにより、この段のこれらの圧力損失を最小限に抑える。
【００３９】
軸方向に湾曲するプラットフォーム１８は、高くなったリッジおよび低くなったトラフの両方を含む輪郭設定されたプラットフォーム外側表面との組合せにおいて、特定の利点を有する。
【００４０】
図２および図３に図示されるように、後方リッジ３６は、エーロフォイル１６に合流し、トラフ３８は、第１の縁部４０に合流する。さらに、トラフ３８は、エーロフォイルの前縁３２からエーロフォイルの後縁３４まで第１の縁部４０に沿って延在する。
【００４１】
図４は、それぞれの対応する湾曲プラットフォーム１８の頂部から径方向外側に延在する、２つの外周方向で隣接するタービンエーロフォイル１６を図示する。共通する径方向高度Ｈの等斜褶曲が、従来的なタービンブレードプラットフォームの軸対称輪郭または円形輪郭を表す正規高度または基準高度Ｎに対して示される。
【００４２】
プラットフォーム１８のこの特定のＥＷＣは、タービン効率を最大限に高めるために数値流れ解析によって決定される、高くなった部分または正部分（＋）と、低くなった部分または負部分（−）とを含む。この例示的な等斜褶曲は、基準ランドＮに対して、高度においては約＋１６の正規最大値を有し、深さＤにおいては約−４．５の最小値を有する。
【００４３】
後方リッジ３６は、プラットフォーム１８の頂部に位置し、後縁３４から後方に延在する。これに対応して、凹状の第１の縁部４０は、エーロフォイルの正圧面側の全体的な湾曲およびキャンバーに整合するように、後方リッジ３６と共に後方に湾曲する。
【００４４】
図４に図示される後方リッジ３６は、エーロフォイルの後縁３４の比較的狭く鋭角的な延在部であり、プラットフォームの凹状の第１の縁部４０は、後方リッジ３６から横方向に湾曲する。これに対応して、低くなったトラフ３８は、軸方向に延在し、狭い後方リッジ３６よりも実質的に幅広であり、後方リッジ３６と第１の縁部４０との間に横方向に位置する。
【００４５】
後方リッジ３６、トラフ３８、および第１の縁部４０は、軸方向後方に共に収束し、タービンエーロフォイルの出口端部にて互いを補完して、接合されるプラットフォーム間に存在し得る上り段差の悪影響を最小限に抑える。
【００４６】
プラットフォーム１８は、正圧面２８に沿って前縁３２に合流する高くなった前方バルジまたはリッジ４８をさらに備え、第１の縁部４０は、この前方リッジ４８と共に前方に湾曲する。前方リッジ４８、トラフ３８、および第１の縁部４０は、軸方向前方に共に収束する。
【００４７】
低くなったトラフ３８は、プラットフォーム１８の正圧面の表面積の大部分を占め、比較的広く長い。後方リッジ３６は、比較的狭く急勾配であるが、前方リッジ４８は、比較的広く、後方リッジ３６よりも高度が実質的に高い。
【００４８】
したがって、幅広トラフ３８は、その前方端部にて前方リッジ４８により画定されるかまたは囲まれ、その後方端部にて後方リッジ３６により画定されるかまたは囲まれ、正圧面２８と第１の縁部４０との間に横方向にまたは外周方向に画定されるかまたは囲まれる。
【００４９】
前方リッジ４８は、前縁３２の付近にて約＋１６の最大高さを有し、第１の縁部４０との合流部に向かって横方向に低くなる。後方リッジ３６は、後縁３４の付近にて、前方リッジ４８の高さの約半分未満である約＋７の比較的低い最大高さを有し、第１の縁部４０との合流部に向かってなだらかに低くなる。
【００５０】
トラフ３８は、約−４．５の最大深さＤを有し、ひいては後方リッジおよび前方リッジの最大高さよりも大きさにおいて下回る。トラフ３８の最大深さ部分は、第１の縁部４０とエーロフォイルの正圧面２８との間に横方向に、および後縁３４と後縁から約３６％の翼弦長さ位置におけるエーロフォイルの中間翼弦との間に軸方向に位置する。
【００５１】
図４は、２つの隣接し合うエーロフォイル１６と、それらの対応するプラットフォーム１８とを図示する。各プラットフォーム１８は、各タービンブレードの正圧面２８および負圧面３０の両方から横方向外側に延在する。
【００５２】
したがって、各プラットフォームの外側表面のエンドウォールコンタリングは、エーロフォイルの両面側に相補的な部分を含み、それにより、隣接し合うエーロフォイル間の各流路通路に、各プラットフォームの両縁部４０、４２と境界を画す湾曲する軸方向スプリットラインによってのみ中断される、実質的に連続的なＥＷＣをもたらす。
【００５３】
前方リッジ４８および後方リッジ３６ならびにトラフ３８の大部分が、エーロフォイルの正圧面側に位置し、それらの比較的小さな補完部分が、エールフォイルの負圧面側に位置する。ＥＷＣ特徴部の比較的小さな補完部分が、凸状の第２の縁部４２に沿って軸方向に延在し、この第２の縁部４２は、この構成においては、ほぼエーロフォイルの最大幅の位置にてエーロフォイルの負圧面にぴったりと隣接して位置する。
【００５４】
図４に図示されるように、各プラットフォーム１８は、実質的な横方向湾曲または横方向半径Ｒを有し、凹状の第１の縁部４０は、エーロフォイルの凹状の正圧面２８に形状適合し、凸状の第２の縁部４２は、凸状の負圧面３０に形状適合する。エーロフォイルの最大幅のハンプ領域が、凸状の第２の縁部４２にぴったりと接し、エーロフォイルの前縁３２および後縁３４が共に、ハンプからプラットフォームの各隅部の方向に横方向に逆方向に延在する。
【００５５】
したがって、凹状の第１の縁部４０は、約３７°の鋭角の開先角度Ａにてプラットフォームの後方端部４６に合流する。プラットフォームのこの隅部が、支持ダブテールからカンチレバー式に突出するため、先述の開先角度Ａは、運転中のこの後方隅部における可撓性および応力を最小限に抑えるために、可能な限り大きなものであるべきである。
【００５６】
これに対応して、凹状の第１の縁部４０は、約９０°の比較的大きな直角の開先角度Ｂにてプラットフォームの前方端部４４に合流する。このようにすることで、第１の縁部４０の凹状湾曲は、実質的に直角である前方隅部角Ｂを維持しつつ後方隅部角Ａの縮小を最小限に抑えるように、大きさおよび配向において調節することができる。
【００５７】
図４は、高くなった前方リッジ４８および高くなった後方リッジ３６と、プラットフォームの正圧面中に主に位置し、凹状の第１のスプリットライン縁部４０に合流する低くなったトラフ３８とを含む、ＥＷＣの好ましい構成を示す。
【００５８】
高くなったリッジＨ（＋）および低くなったトラフＤ（−）の例示的な断面プロファイルが、破線で示される正規のまたは基準の軸対称プロファイルまたは円形プロファイルＮに対して図示される。
【００５９】
隣接し合うエーロフォイルの前縁間の外周方向におけるＥＷＣプロファイルは、エーロフォイルの正圧面の前縁付近に最大高度を有し、隣接し合うエーロフォイル間のほぼ中間にてゼロのまたは正規のＮ基準値にまで低くなる。
【００６０】
後縁では、ＥＷＣプロファイルは、隣接し合うエーロフォイルの対応する正圧面および負圧面にて局所的に最大の高度を有し、低くなったトラフは、スプリットライン縁部４０、４２をまたぐ。
【００６１】
中間翼弦ＥＷＣプロファイルは、凹状の第１の縁部４０よりもエーロフォイルの正圧面に若干近い正圧面プラットフォームの外周方向中間部付近に最大深さ部分を有する低くなったトラフ３８のみを主に含む。このトラフは、典型的なフィレット接合部に応じて、小さな高度で両エーロフォイルに合流する。
【００６２】
軸方向に長いトラフ３８の中心線ＥＷＣプロファイルは、エーロフォイルの前縁の直前からエーロフォイルの後縁の若干後方までのトラフの浅い凹部を示す。
【００６３】
上述の軸方向に湾曲するプラットフォーム１８は、隣接し合うブレードプラットフォーム間の高度における局所的段の悪影響を最小限に抑えるために、様々な形式のエンドウォールコンタリングＥＷＣによって利点をもたらすたように使用されてもよい。第１の縁部４０の凹状湾曲は、エーロフォイルの正圧面の凹状湾曲に形状適合し、燃焼ガスが隣接し合うタービンエーロフォイル間で下流に流れる際の燃焼ガスの流れ流線の優先方向にしたがう。
【００６４】
湾曲するプラットフォームは、高くなったリッジについて特に利点を有し、これらのリッジは、軸方向スプリットラインに合流する。後方リッジ３６が、比較的急勾配かつ幅狭であり、他の場合には直線状の軸方向スプリットラインをまたぐため、凹状スプリットラインエッジ４０は、後方リッジの後方端部にもたらされ、その高度は比較的浅いものとなる。
【００６５】
同様に、凹状スプリットラインエッジ４０は、前方リッジ４８に合流し、その高度は比較的浅いものとなる。
【００６６】
燃焼ガスは、実質的な傾斜渦で上流タービンノズルから排出されるため、エーロフォイルの前縁にて局所的に流通路内に斜めに流入し、後縁にて逆の傾斜角にてこれらの通路から排出され、上り段差または下り段差のいずれかが、任意の２つの隣接し合うプラットフォーム間の相対高度におけるランダム変動に応じて、プラットフォームの前方端部または後方端部にて生じ得る。
【００６７】
湾曲するスプリットラインは、隣接し合うエーロフォイル間の湾曲流れ流線と概して形状適合し、隣接し合うプラットフォーム間の上り段差における圧力損失を最小限に抑えると共に、馬蹄形渦による関連する圧力損失を最小限に抑えるように特に設定されたＥＷＣの空気力学的性能をさらに向上させる。
【００６８】
本発明の好ましい例示的な実施形態と見なされるものを本明細書において説明したが、本明細書における教示により、本発明の他の修正形態が当業者には明らかになろう。したがって、本発明の趣旨および範囲内に含まれる全てのかかる修正形態が、添付の特許請求の範囲内で保護されることを望む。
【００６９】
したがって、特許証によって保護されることを望むものは、以下の特許請求の範囲において規定および差異化される通りの本発明である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  ＨＰＴロータブレード
１２  タービンロータディスク
１４  高温燃焼ガス
１６  エーロフォイル
１８  プラットフォーム
２０  ダブテール
２２  軸方向ダブテールスロット
２４  内部冷却回路、内部冷却チャネル
２６  圧縮空気
２８  正圧面
３０  負圧面
３２  前縁
３４  後縁
３６  高くなった後方縁部、高くなった後方リッジ
３８  低くなった中央トラフ
４０  第１のスプリットライン縁部
４２  第２のスプリットライン縁部
４４  前方端部
４６  後方後縁、後方端部
４８  上方前方バルジ、上方前方リッジ
Ａ  開先角度
Ｂ  開先角度
Ｄ  深さ
Ｈ  径方向高度
Ｎ  正規高度、基準高度
Ｒ  横方向半径
【図１】
0005671479.tif 000002
【図２】
0005671479.tif 000003
【図３】
0005671479.tif 000004
【図４】
0005671479.tif 000005