(57)【要約】【課題】翼形部（２０４）が提供される。【解決手段】翼形部は、前縁（２１２）、後縁（２１４）、前縁から後縁まで延びる一対の側面（２０８、２１０）、及び該側面間に形成され且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線（２２２）を有する内部冷却流路（２２０）を含む。翼形部はまた、内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角にて通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線（２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０）を有するように、側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路（２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８）を含む。【選択図】      図４
2013096408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼形部（２０４）であって、
前縁（２１２）と、
後縁（２１４）と、
前記前縁から前記後縁まで延びる一対の側面（２０８、２１０）と、
前記側面間に形成され且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線（２２２）を有する内部冷却流路（２２０）と、
前記内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角で前記通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線（２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０）を有するように、前記側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路（２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８）と、
を備える、翼形部（２０４）。
【請求項２】
前記流路（２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８）の各々が、チャンネルセグメント（３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４）及びデルタセグメント（３０２、３１０、３１８、３２６、３３４、３４２、３５０、３５８、３６６）を含む、請求項１記載の翼形部（２０４）。
【請求項３】
前記チャンネルセグメント（３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４）の各々が、ほぼＬ字形状である、請求項２記載の翼形部（２０４）。
【請求項４】
前記内部冷却流路（２２０）が、前記鋭角が内側に面する鋭角（３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８）となるように、前記後縁（２１４）の近傍で前記翼形部の実質的スパン方向に配向される、請求項１記載の翼形部（２０４）。
【請求項５】
前記内側に面する鋭角（３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８）の各々が、約２０°と約７０°の間にある、請求項４記載の翼形部（２０４）。
【請求項６】
前記内側に面する鋭角（３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８）の各々が約３５°である、請求項４記載の翼形部（２０４）。
【請求項７】
前記流路軸線（２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０）が、実質的に直角（３０６、３１４、３２２、３３０、３３８、３４６、３５４、３６２，３７０）で前記後縁（２１４）と交差するように配向される、請求項４記載の翼形部（２０４）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン（１００）であって、
燃焼システム（１０６）と、
前記燃焼システムの下流側に位置するタービンシステム（１０８、１１０）と、
を備え、前記タービンシステムが、
前縁（２１２）と、
後縁（２１４）と、
前記前縁から前記後縁まで延びる一対の側面（２０８、２１０）と、
前記側面間に形成され且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線（２２２）を有する内部冷却流路（２２０）と、
前記内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角にて通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線（２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０）を有するように、前記側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路（２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８）と、
を含む翼形部（２０４）を含む、ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項９】
前記流路（２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８）の各々が、チャンネルセグメント（３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４）及びデルタセグメント（３０２、３１０、３１８、３２６、３３４、３４２、３５０、３５８、３６６）を含む、請求項８記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１０】
前記チャンネルセグメント（３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４）の各々が、ほぼＬ字形状である、請求項９記載のガスタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、総括的には翼形部に関し、より具体的には、ガスタービンエンジン翼形部及びそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
殆どの公知のガスタービンエンジンは、圧縮機システム、燃焼システム、及びタービンシステムを有する。運転時には、圧縮機システムからの加圧空気は、燃焼システムに向けられ、加圧空気が燃焼システム内において燃料と混合されて点火され、燃焼ガスの流れを生成する。燃焼ガスの流れは、環状ロータが続く環状ステータを備えた少なくとも１つの段を含むタービンシステム内に導かれる。ステータは、ステータ翼形部（すなわち、ステータベーン）の列を有し、ロータは、ロータ翼形部（すなわち、ロータブレード）の列を有する。このようにして、燃焼ガスは、ステータベーンを通ってロータブレード上に流れてロータを回転させ、これにより圧縮機システム又は発電機用のシャフト出力を発生させる。
【０００３】
燃焼プロセスに伴う温度が高くなることにより、燃焼ガス温度の上昇、従って、エンジン運転効率の向上をもたらすことができることは知られている。また、燃焼ガス温度の上昇は、タービンシステムの翼形部に大きな熱応力を誘起し、これによりタービン翼形部の有効寿命が短くなる可能性があることも知られている。その結果、少なくとも幾つかの公知のタービン翼形部は、該翼形部のアパーチャから冷却空気を吐出する冷却プロセスによって冷却され、このことにより翼形部は、燃焼ガス流の温度上昇に良好に耐えることができる。しかしながら、燃焼ガス流内への冷却空気の吐出は、燃焼ガスの温度を低下させ、これにより燃焼プロセスにおける温度上昇によって得られるはずの運転効率が低下する可能性があることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，４８４，９２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、エンジン運転効率への影響を少なくしながら翼形部の有効寿命を延ばす方法で冷却することができる翼形部を提供すること有用となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、翼形部が提供される。翼形部は、前縁、後縁、及び前縁から後縁まで延びる一対の側面を含む。翼形部はまた、側面間に形成され且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線を有する内部冷却流路を含む。翼形部は更に、内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角にて通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線を有するように、側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路を含む。
【０００７】
別の態様では、翼形部を製造する方法が提供される。本方法は、前縁、後縁、及び前縁から後縁まで延びる一対の側面を形成するステップを含む。本方法はまた、側面間に位置し且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線を有する内部冷却流路を形成するステップを含む。本方法は更に、内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角にて通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線を有するように、側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路を形成するステップを含む。
【０００８】
更に別の態様では、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、燃焼システム及び該燃焼システムの下流側に位置するタービンシステムを含む。タービンシステムは、前縁、後縁、前縁から後縁まで延びる一対の側面、及び該側面間に形成され、且つそれに沿って冷却空気が流れる通過軸線を有する内部冷却流路を含む。翼形部はまた、内部冷却流路から冷却空気を吐出するように構成され且つその各々が鋭角にて通過軸線と交差するように配向された折れた流路軸線を有するように、側面の少なくとも１つを貫通して延びる複数の流路を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略図。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンのタービンシステムの例示的なロータブレードの斜視図。
【図３】図２に示すロータブレードの平面図。
【図４】線４−４に沿った図３に示すロータブレードの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、限定ではなく例証として、翼形部及びその製造方法を記載している。本明細書は、翼形部を当業者が実施し利用することを可能にするものであり、翼形部に関して現時点で最良の形態であると考えられるものを含む幾つかの実施形態、改良、変更、変形、及び使用法について記載している。本明細書では、翼形部は、ガスタービンエンジンの好ましい実施形態、すなわちタービンシステムに適用されるものとして記載されている。しかしながら、翼形部及びその製造方法は、広範囲に及ぶシステム及び／又は様々な他の商業、工業、及び／又は消費者用途において一般的な用途を有することが企図される。
【００１１】
図１は、ファンシステム１０２、圧縮機システム１０４、燃焼システム１０６、高圧タービンシステム１０８、低圧タービンシステム１１０、及び排気システム１１２を含む、例示的なガスタービンエンジン１００の概略図である。運転時には、空気は、ファンシステム１０２を通って流れ、圧縮機システム１０４に供給される。加圧された空気が圧縮機システム１０４から燃焼システム１０６に送給され、該燃焼システムにおいて、加圧空気は燃料と混合されて点火され、燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは、燃焼システム１０６からタービンシステム１０８、１１０に流れ、排気システム１１２を介してガスタービンエンジン１００から流出する。他の実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、あらゆる好適な方法で配置された、あらゆる好適な数のファンシステム、圧縮機システム、燃焼システム、タービンシステム、及び／又は排気システムを含むことができる。
【００１２】
図２及び図３は、高圧タービンシステム１０８の例示的なロータブレード２００のそれぞれ斜視図と平面図である。例示的な実施形態では、ロータブレード２００は、プラットフォームセグメント２０２と、該プラットフォームセグメント２０２と一体形に形成されてプラットフォームセグメント２０２から延びる翼形部２０４とを含む。他の実施形態では、翼形部２０４は、高圧タービンシステム１０８のステータベーンとして使用するよう構成することができる。代替として、翼形部２０４は、ガスタービンエンジン１００のあらゆる好適なシステム（例えば、低圧タービンシステム１１０）で使用するように構成することができる。
【００１３】
例示的な実施形態では、翼形部２０４は、ロータブレード２００のプラットフォームセグメント２０２からロータブレード２００のブレード先端２０６までスパン方向で延びる。翼形部２０４は、前縁２１２及び反対側の後縁２１４において収束する第１の輪郭側壁２０８及び第２の輪郭側壁２１０を含む。第１の輪郭側壁２０８は、凸面形であり、翼形部２０４の負圧側面を形成し、また第２の輪郭側壁２１０は、凹面形であり、翼形部２０４の正圧側面を形成する。下記でより詳細に説明するように、翼形部２０４は、後縁２１４の近傍の第２の輪郭側壁２１０上に冷却アパーチャのほぼスパン方向の構成２１８を有する。他の実施形態では、側壁２０８、２１０は、あらゆる好適な輪郭を有することができ、冷却アパーチャの構成２１８は、翼形部２０４上にあらゆる好適な配向及び配置を有することができる。
【００１４】
図４は、図３の線４−４に沿った翼形部２０４の断面図である。例示的な実施形態では、下記でより詳細に説明するように、翼形部２０４は、第１及び第２の側壁２０８、２１０間に配置された内部冷却流路２２０を有し、内部冷却流路２２０は、該流路２２０が冷却アパーチャの構成２１８と流れ連通状態になるように、ほぼスパン方向に向けられた通過軸線２２２（すなわち、中心軸線）を有する。冷却アパーチャの構成２１８は、内側境界２２４、外側境界２２６、並びに第１の輪郭側壁２０８及び第２の輪郭側壁２１０と一体形に形成された複数の間隔を置いて配置されたガイドフィンガー、すなわち、第１のガイドフィンガー２２８、第２のガイドフィンガー２３０、第３のガイドフィンガー２３２、第４のガイドフィンガー２３４、第５のガイドフィンガー２３６、第６のガイドフィンガー２３８、第７のガイドフィンガー２４０、第８のガイドフィンガー２４２、第９のガイドフィンガー２４４、及び第１０のガイドフィンガー２４６を含む。各ガイドフィンガー２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６は、ベース面２５２及びフィンガー先端２５４において共に接合され且つベース面２５２及びフィンガー先端２５４間に延びる内側輪郭２４８及び外側輪郭２５０を有する。例示的な実施形態では、ベース面２５２は、通過軸線２２２と実質的に平行になるように配向される。幾つかの実施形態では、ベース面２５２は、翼形部２０４が本明細書で説明するように機能するのを可能にするあらゆる好適な配向を有することができる。別の実施形態では、翼形部２０４は、あらゆる好適な数のガイドフィンガーを有することができる。本明細書で使用する用語「内側」とは、翼形部２０４のスパンに沿ってブレード先端２０６よりもプラットフォームセグメント２０２に近接して位置することを意味し、用語「外側」とは、翼形部２０４のスパンに沿ってプラットフォームセグメント２０２よりもブレード先端２０６に近接して位置することを意味する。同様に、用語「内側に面する」とは、ブレード先端２０６に向かって面するのではなく、プラットフォームセグメント２０２に向かって面することを意味し、また用語「外側に面する」とは、プラットフォームセグメント２０２に向かって面するのではなく、ブレード先端２０６に向かって面することを意味している。
【００１５】
このようにして、第１の流路２５６は、第１の流路軸線２５８（すなわち、中心軸線）に沿って内側境界２２４及び第１のガイドフィンガー２２８の内側輪郭２４８間に形成され、第２の流路２６０は、第２の流路軸線２６２（すなわち、中心軸線）に沿って第１のガイドフィンガー２２８の外側輪郭２５０及び第２のガイドフィンガー２３０の内側輪郭２４８間に形成され、第３の流路２６４は、第３の流路軸線２６６（すなわち、中心軸線）に沿って第２のガイドフィンガー２３０の外側輪郭２５０及び第３のガイドフィンガー２３２の内側輪郭２４８間に形成され、第４の流路２６８は、第４の流路軸線２７０（すなわち、中心軸線）に沿って第３のガイドフィンガー２３２の外側輪郭２５０及び第４のガイドフィンガー２３４の内側輪郭２４８間に形成され、第５の流路２７２は、第５の流路軸線２７４（すなわち、中心軸線）に沿って第４のガイドフィンガー２３４の外側輪郭２５０及び第５のガイドフィンガー２３６の内側輪郭２４８間に形成され、第６の流路２７６は、第６の流路軸線２７８（すなわち、中心軸線）に沿って第５のガイドフィンガー２３６の外側輪郭２５０及び第６のガイドフィンガー２３８の内側輪郭２４８間に形成され、第７の流路２８０は、第７の流路軸線２８２（すなわち、中心軸線）に沿って第６のガイドフィンガー２３８の外側輪郭２５０及び第７のガイドフィンガー２４０の内側輪郭２４８間に形成され、第８の流路２８４は、第８の流路軸線２８６（すなわち、中心軸線）に沿って第７のガイドフィンガー２４０の外側輪郭２５０及び第８のガイドフィンガー２４２の内側輪郭２４８間に形成され、第９の流路２８８は、第９の流路軸線２９０（すなわち、中心軸線）に沿って第８のガイドフィンガー２４２の外側輪郭２５０及び第９のガイドフィンガー２４４の内側輪郭２４８間に形成され、第１０の流路２９２は、第１０の流路軸線２９４（すなわち、中心軸線）に沿って第９のガイドフィンガー２４４の外側輪郭２５０及び第１０のガイドフィンガー２４６の内側輪郭２４８間に形成され、及び第１１の流路２９６は、第１１の流路軸線２９８（すなわち、中心軸線）に沿って第１０のガイドフィンガー２４６の外側輪郭２５０及び外側境界２２６間に形成される。
【００１６】
第１の流路２５６は、第１のチャンネルセグメント３００及び第１のデルタセグメント３０２を含み、第１のチャンネルセグメント３００は、第１の流路軸線２５８が第１の内側に面する鋭角３０４にて通過軸線２２２と交差し、第１の実質的な直角３０６で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第２の流路２６０は、第２のチャンネルセグメント３０８及び第２のデルタセグメント３１０を含み、第２のチャンネルセグメント３０８は、第２の内側に面する鋭角３１２にて通過軸線２２２と交差し、第２の実質的な直角３１４で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第３の流路２６４は、第３のチャンネルセグメント３１６及び第３のデルタセグメント３１８を含み、第３のチャンネルセグメント３１６は、第３の流路軸線２６６が第３の内側に面する鋭角３２０にて通過軸線２２２と交差し、第３の実質的な直角３２２で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第４の流路２６８は、第４のチャンネルセグメント３２４及び第４のデルタセグメント３２６を含み、第４のチャンネルセグメント３２４は、第４の流路軸線２７０が第４の内側に面する鋭角３２８にて通過軸線２２２と交差し、第４の実質的な直角３３０で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第５の流路２７２は、第５のチャンネルセグメント３３２及び第５のデルタセグメント３３４を含み、第５のチャンネルセグメント３３２は、第５の流路軸線２７４が第５の内側に面する鋭角３３６にて通過軸線２２２と交差し、第５の実質的な直角３３８で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。
【００１７】
同様に、第６の流路２７６は、第６のチャンネルセグメント３４０及び第６のデルタセグメント３４２を含み、第６のチャンネルセグメント３４０は、第６の流路軸線２７８が第６の内側に面する鋭角３４４にて通過軸線２２２と交差し、第６の実質的な直角３４６で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第７の流路２８０は、第７のチャンネルセグメント３４８及び第７のデルタセグメント３５０を含み、第７のチャンネルセグメント３４８は、第７の流路軸線２８２が第７の内側に面する鋭角３５２にて通過軸線２２２と交差し、第７の実質的な直角３５４で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第８の流路２８４は、第８のチャンネルセグメント３５６及び第８のデルタセグメント３５８を含み、第８のチャンネルセグメント３５６は、第８の流路軸線２８６が第８の内側に面する鋭角３６０にて通過軸線２２２と交差し、第８の実質的な直角３６２で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。第９の流路２８８は、第９のチャンネルセグメント３６４及び第９のデルタセグメント３６６を含み、第９のチャンネルセグメント３６４は、第９の流路軸線２９０が第９の内側に面する鋭角３６８にて通過軸線２２２と交差し、第９の実質的な直角３７０で後縁２１４と交差するように輪郭形成される。
【００１８】
このようにして、各軸線２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０は、そのそれぞれの流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８の中間セグメントで折れている（例えば、角度を付けられる、又は方向が変化している）。例示的な実施形態では、流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８は、通過軸線２２２に対して鋭角である第１の方向に冷却空気を受けて、第１の方向とは異なり後縁２１４に対して実質的に垂直である第２の方向に冷却空気を吐出する。１つの実施形態では、鋭角３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８は、実質的に同じものであり、約２０°と約７０°の間にある。別の実施形態では、鋭角３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８は、実質的に同じものであり、約３５°である。例示的な実施形態では、各チャンネルセグメント３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４は、ほぼＬ字形状である。別の実施形態では、チャンネルセグメント３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４は、流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８が本明細書で説明するように冷却空気を受けて吐出可能にするあらゆる好適な形状を有することができる。
【００１９】
例示的な実施形態では、第１０の流路２９２は、第１０のチャンネルセグメント３７２及び第１０のデルタセグメント３７４を含み、第１０のチャンネルセグメント３７２は、第１０の流路軸線２９４が第１０の実質的な直角３７６、３７８にて通過軸線２２２及び後縁２１４と交差するように輪郭形成される。更に、第１１の流路２９６は、第１１のチャンネルセグメント３８２及び第１１のデルタセグメント３８４を含み、第１１のチャンネルセグメント３８２は、第１１の流路軸線２９８が第１１の外側に面する鋭角３８６にて通過軸線２２２と交差するように輪郭形成される。
【００２０】
例示的な実施形態の作動時には、冷却空気の流れ３９４は、通過軸線２２２に沿って内部冷却流路２２０を通して導かれ、該内部冷却流路２２０から流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８、２９２、２９６を介して吐出される。流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８は、内側に面する鋭角３０４、３１２、３２０、３２８、３３６、３４４、３５２、３６０、３６８で配向される流路軸線２５８、２６２、２６６、２７０、２７４、２７８、２８２、２８６、２９０を有するので、内部冷却通路２２０における冷却空気の流れ３９４は、流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８内への流入時には減速される。より具体的には、通過軸線２２２に対するチャンネルセグメント３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４の鋭角の配向により、冷却空気用のより蛇行した流路が形成され、その結果、内部冷却流路２２０から流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８内への流入時に冷却空気が減速し、これにより冷却空気が流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８から吐出される流量を低減させることが可能になる。更に、第１０の流路軸線２９４は、第１０の実質的な直角３７６にて通過軸線２２２と交差するので、冷却空気は、該冷却空気が流路２５６、２６０、２６４、２６８、２７２、２７６、２８０、２８４、２８８に流入する流量よりも大きな流量で第１０の流路２９２に流入する。同様に、第１１の流路軸線２９８は、第１１の外側に面する鋭角３８６にて通過軸線２２２と交差するので、冷却空気は、該冷却空気が第１０の流路２９２に流入する流量よりも大きな流量で第１１の流路２９６に流入する。更に、デルタセグメント３０２、３１０、３１８、３２６、３３４、３４２、３５０、３５８、３６６、３７４、３８４は、冷却空気が後縁２１４の全体に沿って構成２１８から吐出されて後縁２１４において翼形部２０４を冷却可能になるように、チャンネルセグメント３００、３０８、３１６、３２４、３３２、３４０、３４８、３５６、３６４、３７２、３８２から流出する冷却空気を拡散させることができる。そのうえ、冷却アパーチャの構成２１８は、例示的な実施形態では後縁冷却アパーチャの構成であるが、本明細書で説明する方法及びシステムは、ガスタービンエンジン１００のあらゆる好適なセグメントに設置される冷却アパーチャのあらゆる好適な構成に対して有用である点に留意されたい。
【００２１】
本明細書で説明した方法及びシステムにより、翼形部から冷却空気を吐出するためのタービン翼形部後縁冷却スロット幾何形状の改善をもたらすことが可能になる。更に、本明細書で説明した方法及びシステムにより、後縁金属温度及び温度勾配が低下し寄生翼形部冷却流れの低減及び／又は翼形部の耐久性の向上をもたらすのを可能にする冷却流れスロットを提供することができる。本明細書で説明した方法及びシステムはまた、スロット入口角度に起因したスロット入口での流れ剥離の結果として、冷却スロット有効流れの低減及び高いスロットフィルム冷却効率の維持を可能にする。更に、本明細書で説明した方法及びシステムにより、翼形部翼弦に沿った主流高温ガス流れと整列した望ましいスロット流れ出口角度配向がもたらされ、これにより翼形部上のスロットブレイクアウトの下流側に高いフィルム冷却効率を維持することが可能になる。従って、本明細書で説明した方法及びシステムにより、より低い冷却流れ吐出流量で低温の翼形部金属温度を得る正味の効果がもたらされる。
【００２２】
更に、本方法で説明した方法及びシステムにより、ランド部寸法及び金属温度の低下を可能にする冷却スロット構成をもたらすことができ、これは、ランド部温度が制限される極めて高いタービン入口温度で運転する最新のエンジンにとって望ましいことである。更に、本明細書で説明した方法及びシステムにより、結果として起るスロット領域の増加及びランド部領域の減少により冷却上の利点をもたらすことが可能になる。従って、本明細書で説明した方法及びシステムにより、所与の翼形部耐久性で寄生冷却流れレベルを低下させることによって燃料消費率（ＳＦＣ）上の利点を達成するのに用いることができ、或いは、所与のＳＦＣレベルを維持しながら翼形部耐久性を向上させるのに用いることができる。従って、冷却空気の全体の使用を低減し、より低い金属温度に伴う翼形部耐久性を向上させ、所望の翼形部冷却流れ吐出レベルを維持しながら、ＳＦＣの改善を達成することができる。
【００２３】
翼形部及びその製造方法の例示的な実施形態を上記で詳細に説明した。本方法及びシステムは、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものでなく、むしろ、本方法及びシステムの構成部品は、本明細書で説明した他の構成部品から独立して別個に利用することができる。例えば、本明細書で説明した方法及びシステムは、他の工業及び／又は消費者用途を有することができ、本明細書で説明したガスタービンエンジンのみで実施することに限定されない。むしろ、本発明は、多くの他の産業界と関連して実施し且つ利用することができる。
【００２４】
種々の特定の実施形態について本発明を説明してきたが、請求項の技術的思想及び範囲内にある修正により本発明を実施することができる点は、当業者であれば理解されるであろう。
【符号の説明】
【００２５】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  ファンシステム
１０４  圧縮機システム
１０６  燃焼システム
１０８  高圧タービンシステム
１１０  低圧タービンシステム
１１２  排気システム
２００  ロータブレード
２０２  プラットフォームセグメント
２０４  翼形部
２０６  ブレード先端
２０８  第１の輪郭側壁
２１０  第２の輪郭側壁
２１２  前縁
２１４  後縁
２１８  冷却アパーチャの構成
２２０  内部冷却流路
２２２  通過軸線
２２４  内側境界
２２６  外側境界
２２８  第１のガイドフィンガー
２３０  第２のガイドフィンガー
２３２  第３のガイドフィンガー
２３４  第４のガイドフィンガー
２３６  第５のガイドフィンガー
２３８  第６のガイドフィンガー
２４０  第７のガイドフィンガー
２４２  第８のガイドフィンガー
２４４  第９のガイドフィンガー
２４６  第１０のガイドフィンガー
２４８  内側輪郭
２５０  外側輪郭
２５２  ベース面
２５４  フィンガー先端
２５６  第１の流路
２５８  第１の流路軸線
２６０  第２の流路
２６２  第２の流路軸線
２６４  第３の流路
２６６  第３の流路軸線
２６８  第４の流路
２７０  第４の流路軸線
２７２  第５の流路
２７４  第５の流路軸線
２７６  第６の流路
２７８  第６の流路軸線
２８０  第７の流路
２８２  第７の流路軸線
２８４  第８の流路
２８６  第８の流路軸線
２８８  第９の流路
２９０  第９の流路軸線
２９２  第１０の流路
２９４  第１０の流路軸線
２９６  第１１の流路
２９８  第１１の流路軸線
３００  第１のチャンネルセグメント
３０２  第１のデルタセグメント
３０４  第１の内側に面する鋭角
３０６  第１の実質的な直角
３０８  第２のチャンネルセグメント
３１０  第２のデルタセグメント
３１２  第２の内側に面する鋭角
３１４  第２の実質的な直角
３１６  第３のチャンネルセグメント
３１８  第３のデルタセグメント
３２０  第３の内側に面する鋭角
３２２  第３の実質的な直角
３２４  第４のチャンネルセグメント
３２６  第４のデルタセグメント
３２８  第４の内側に面する鋭角
３３０  第４の実質的な直角
３３２  第５のチャンネルセグメント
３３４  第５のデルタセグメント
３３６  第５の内側に面する鋭角
３３８  第５の実質的な直角
３４０  第６のチャンネルセグメント
３４２  第６のデルタセグメント
３４４  第６の内側に面する鋭角
３４６  第６の実質的な直角
３４８  第７のチャンネルセグメント
３５０  第７のデルタセグメント
３５２  第７の内側に面する鋭角
３５４  第７の実質的な直角
３５６  第８のチャンネルセグメント
３５８  第８のデルタセグメント
３６０  第８の内側に面する鋭角
３６２  第８の実質的な直角
３６４  第９のチャンネルセグメント
３６６  第９のデルタセグメント
３６８  第９の内側に面する鋭角
３７０  第９の実質的な直角
３７２  第１０のチャンネルセグメント
３７４  第１０のデルタセグメント
３７６  第１０の実質的な直角
３７８  第１０の実質的な直角
３８２  第１１のチャンネルセグメント
３８４  第１１のデルタセグメント
３８６  第１１の外側に面する鋭角
３９４  流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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