(57)【要約】      （修正有）【課題】タービンエンジンについて有効流れ面積を確定するためにベーンの光学的走査を使用する方法を提供する。【解決手段】タービン又はタービンエンジンの有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスが、タービン構成要素を光学的に走査しデジタル的にモデル化して仮想タービン、仮想ベーンセグメント、及び仮想リング組立体を現出させる工程を含んでいる。コンピューティングデバイスは、ベーン間の個別有効流れ面積とベーンリング組立体の総有効流れ面積の両方を確定する。仮想ベーン及び確定された有効流れ面積に基づいて、コンピューティングデバイスは１つ又はそれ以上のタービン構成要素を参照タービンと比較して、タービンが仕様から外れていないかどうかを判定し、またタービン又はタービンエンジンの補修、修正、又は再組立を支援する。【選択図】図５
2017166474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン又はタービンエンジンについて第１のベーンの有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスであって、少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、１つ又はそれ以上の非一時的機械アクセス可能記憶媒体に具現化されている、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行可能な命令であって当該コンピューティングデバイスに、
前記タービンについて前記第１のベーンの有効流れ面積を、
前記第１のベーンを光学的に走査する工程、
前記走査に基づいて仮想ベーンを作成する工程、
前記仮想ベーンの少なくとも１つのチョークポイントを確定する工程、及び、
前記少なくとも１つのチョークポイントに少なくとも一部基づいて仮想ベーン有効流れ面積を計算する工程、
によって確定するように仕向ける命令と、を備えているコンピューティングデバイス。
【請求項２】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記仮想ベーン有効流れ面積を参照ベーン有効流れ面積と比較するように仕向ける、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項３】
前記光学的に走査する工程は青色光走査を備えている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項４】
前記光学的に走査する工程は前面走査及び後面走査を備えている、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項５】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記仮想ベーン及び前記有効流れ面積をライブラリに記憶するように仕向ける、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項６】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記タービンについて第２のベーンの前記有効流れ面積を、
前記第２のベーンを光学的に走査する工程、
前記走査に基づいて第２の仮想ベーンを作成する工程、
前記第２の仮想ベーンの少なくとも１つのチョークポイントを確定する工程、及び、
前記少なくとも１つのチョークポイントに少なくとも一部基づいて第２の仮想ベーン有効流れ面積を計算する工程、
によって確定するように仕向ける、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項７】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記仮想ベーン及び前記第２の仮想ベーンに基づいて仮想ベーンセグメントを作成するように仕向ける、請求項６に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項８】
前記命令は前記コンピューティングデバイスにセグメント有効流れ面積を計算するように仕向け、ここに前記セグメント有効流れ面積は前記仮想ベーン有効流れ面積と前記第２の仮想ベーン有効流れ面積の総和を備えている、請求項７に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項９】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに、前記仮想ベーン、前記仮想ベーン有効流れ面積、前記第２の仮想ベーン、及び前記第２の仮想ベーン有効流れ面積をライブラリに記憶するように仕向ける、請求項６に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１０】
タービン又はタービンエンジンについてベーンリングの有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスであって、少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、１つ又はそれ以上の非一時的機械アクセス可能記憶媒体に具現化されている、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行可能な命令であって当該コンピューティングデバイスに、
前記タービンについてベーンリングの有効流れ面積を、
複数のベーンを備えるベーンリングを光学的に走査する工程、
前記走査に基づき、前記複数のベーンの各々に対応する複数の仮想ベーンを備える仮想ベーンリングを作成する工程、
前記複数の仮想ベーンの各々について少なくとも１つのチョークポイントを確定する工程、
前記少なくとも１つのチョークポイントに少なくとも一部基づいて前記複数の仮想ベーンの各々の個別有効流れ面積を計算する工程、及び、
前記個別有効流れ面積の総和を計算することによってベーンリング有効流れ面積を計算する工程、
によって確定するように仕向ける命令と、を備えているコンピューティングデバイス。
【請求項１１】
前記光学的に走査する工程は青色光走査を備えている、請求項１０に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１２】
前記ベーンリングを光学的に走査する工程は前記複数のベーンの各々を個別に走査する工程を備えている、請求項１０に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１３】
前記個別に走査する工程は前面走査及び後面走査を備えている、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１４】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記複数の仮想ベーンの各々をライブラリに記憶するように仕向ける、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１５】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記複数の仮想ベーンの少なくとも１つを参照仮想ベーンと比較するように仕向ける、請求項１４に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１６】
前記比較されている仮想ベーンが前記模範的な仮想ベーンからの事前設定公差の外にあれば、前記命令は前記コンピューティングデバイスに警報を出力するように仕向ける、請求項１５に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１７】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記個別有効流れ面積をライブラリに記憶するように仕向ける、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１８】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに前記個別有効流れ面積の少なくとも１つを参照有効流れ面積と比較するように仕向ける、請求項１７に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項１９】
前記比較されている個別有効流れ面積が前記参照有効流れ面積からの事前設定公差の外にあれば、前記命令は前記コンピューティングデバイスに警報を出力するように仕向ける、請求項１８に記載のコンピューティングデバイス。
【請求項２０】
前記命令は前記コンピューティングデバイスに、
前記ベーンリング有効流れ面積を参照ベーンリング有効流れ面積と比較するように、及び、
前記ベーンリング有効流れ面積が参照ベーンリング有効流れ面積からの事前設定公差の外にあれば警報を出力するように、
仕向ける、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は概括的には有効流れ面積の予測での光学的走査の使用に関する。加えて、本開示は、タービンエンジンについて有効流れ面積を確定するためにベーンの光学的走査を使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]航空機、船舶、発電機、などにパワー供給するのにガスタービンエンジンが使用されている。ガスタービンエンジンは典型的には圧縮機と燃焼器とタービンを含んでいる。圧縮機はエンジンの中へ引き入れられた空気を圧縮し、高圧空気を燃焼器へ送達する。燃焼器では、燃料が高圧空気と混合され、着火される。燃焼器での燃焼反応の生成物はタービンの中へ導かれ、そこで、圧縮機を、また時に出力シャフトを、駆動するための仕事が抽出される。燃焼器の使い残された生成物はタービンから排気され、用途に依っては推力を提供することもある。
【０００３】
[0003]圧縮機及びタービンは、典型的には、静的なベーン組立体と回転式ホイール組立体の交互に配置された段を含んでいる。回転式ホイール組立体は、外側の縁周りにブレードを担持しているディスクを含んでいる。回転式ホイール組立体が回ると、ブレードの先端が、回転式ホイール組立体を周って配列されている静的なシュラウドに含まれるブレード軌道に沿って動く。その様な静的シュラウドは、圧縮機と燃焼器とタービンを取り囲むエンジンケースへ連結されている。
【０００４】
[0004]ベーン組立体は、個別ベーンセグメントからの個別有効流れ面積を足し合わせることによって確定できる総有効流れ面積を有している。個別ベーンセグメントはそれぞれが、例えば異なる製造公差又は稼働中の応力又は温度への異なる曝露に基づく異なる有効流れ面積を有している。例えば、ベーンの有効流れ面積は、燃焼器の燃焼反応の温度及び生成物への暴露が原因で小さくなることもある。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本開示は、次の特徴及びそれら特徴の組合せの１つ又はそれ以上を備え得る。
[0006]タービン又はタービンエンジンについて第１のベーンの有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスが、少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、１つ又はそれ以上の非一時的機械アクセス可能記憶媒体に具現化されている、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行可能な命令であって、当該コンピューティングデバイスに、タービンについて第１のベーンの有効流れ面積を、第１のベーンを光学的に走査する工程、走査に基づいて仮想ベーンを作成する工程、仮想ベーンの少なくとも１つのチョークポイントを確定する工程、及び少なくとも１つのチョークポイントに少なくとも一部基づいて仮想ベーン有効流れ面積を計算する工程、によって確定するように仕向ける命令と、を含むことができる。
【０００６】
[0007]幾つかの実施形態では、タービンエンジンについてベーンリングの有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスが、少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、１つ又はそれ以上の非一時的機械アクセス可能記憶媒体に具現化されている、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって実行可能な命令であって、当該コンピューティングデバイスに、タービンエンジンについてベーンリングの有効流れ面積を、複数のベーンを含んでいるベーンリングを走査する工程、走査に基づき、複数のベーンの各々に対応する複数の仮想ベーンを備える仮想ベーンリングを作成する工程、複数の仮想ベーンの各々について少なくとも１つのチョークポイントを確定する工程、少なくとも１つのチョークポイントに少なくとも一部基づいて複数の仮想ベーンの各々の個別有効流れ面積を計算する工程、及び個別有効流れ面積の総和を計算することによってベーンリング有効流れ面積を計算する工程、によって確定するように仕向ける命令と、を含むことができる。
【０００７】
[0008]本開示のこれら及び他の特徴は、次に続く例示としての実施形態の説明からより明らかとなるであろう。
[0009]本開示は添付図に一例として描かれており制限を課すものではない。図は、単独で又は組合せで、本開示の１つ又はそれ以上の実施形態を描いている。図に描かれている要素は必ずしも縮尺合わせされているわけではない。対応する又は類似する要素を指示する場合は参照標示が複数図に沿って繰り返されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】[0010]ここに開示されている有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイスの少なくとも１つの実施形態の簡略ブロック線図である。
【図２】[0011]ベーンを含むガスタービンエンジンシステムの少なくとも１つの実施形態の簡略斜視図を、破断されているケーシングの諸部分と共に描いている。
【図３Ａ】[0012]少なくとも１つの実施形態による仮想ベーンセグメントを描いている。
【図３Ｂ】[0013]図３Ａの仮想ベーンセグメントの有効流れ面積を描いている。
【図４】[0014]少なくとも１つの実施形態による仮想ベーンリング組立体を描いている。
【図５】[0015]図１のコンピューティングデバイスによって実行される有効流れ面積を確定するための方法の少なくとも１つの実施形態の簡略流れ線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0016]本開示の原理の理解を促すことを目的に、図面に描かれている多くの例示としての実施形態をこれより参照してゆき、実施形態を説明するに当たっては特定の用語遣いを使用することにする。
【００１０】
[0017]まず図１を参照すると、有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイス１００の或る実施形態が示されている。例示としてのコンピューティングデバイス１００は、少なくとも１つのコンピューティングデバイス１００を含んでおり、コンピューティングデバイス１００には走査及びモデル化サブシステム１３２と有効流れ面積確定システム１３６が具現化されている。以下により詳細に説明されている様に、走査及びモデル化サブシステム１３２は、タービン又はタービンエンジンの１つ又はそれ以上のベーンを光学的に走査することによって１つ又はそれ以上の仮想ベーン又は仮想ベーンセグメントを作成するようになっていてもよい。有効流れ面積確定システム１３６は個別のベーン又はベーンセグメントの１つ又はそれ以上の有効流れ面積を確定するようになっていてもよく、更にタービン又はタービンエンジンについての総有効流れ面積を確定するようになっていてもよい。
【００１１】
[0018]コンピューティングデバイス１００は、走査及びモデル化サブシステム１３２の機能及び有効流れ面積確定システム１３６の機能を含め、ここに開示されている機能を遂行するように構成されているハードウェア構成要素、ファームウェア構成要素、及び／又はソフトウェア構成要素を含むことができる。具体的には示されてはいないが、コンピューティングデバイス１００は他のコンピューティングデバイス（例えば、サーバ、移動体コンピューティングデバイス、など）を含んでいてもよく、それらは開示されている機能の１つ又はそれ以上を遂行するために１つ又はそれ以上の通信ネットワークを介して互いと及び／又はコンピューティングデバイス１００と通信していてもよい。
【００１２】
[0019]例示されているコンピューティングデバイス１００は、少なくとも１つのプロセッサ１１２（例えば、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、など）、メモリ１１４、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１１６を含んでいてもよい。コンピューティングデバイス１００は、何れかの型式のコンピューティングデバイス（例えば、タブレットコンピュータ、スマートフォン、身体装着型のデバイス、又はウェアラブルデバイス、など）、サーバ、エンタープライズコンピュータシステム、コンピュータのネットワーク、コンピュータと他の電子デバイスの組合せ、又は他の電子デバイス、として具現化されていてもよい。
【００１３】
[0020]具体的には示されていないが、Ｉ／Ｏサブシステム１１６は、中でも特にＩ／Ｏコントローラ、メモリコントローラ、及び１つ又はそれ以上のＩ／Ｏポート、を典型的に含んでいるものと理解されたい。プロセッサ１１２及びＩ／Ｏサブシステム１１６はメモリ１１４へ通信可能に連結されている。メモリ１１４は、何れかの型式の適したコンピュータメモリデバイス（例えば様々な形態のランダムアクセスメモリの様な揮発性メモリ）として具現化されていてもよい。
【００１４】
[0021]Ｉ／Ｏサブシステム１１６は、データストレージデバイス１１８、ディスプレイ１２６、通信サブシステム１２８、ユーザーインターフェース（ＵＩ）サブシステム１３０、走査及びモデル化サブシステム１３２、及び有効流れ面積確定システム１３６を含め、多くのハードウェア構成要素、ファームウェア構成要素、及び／又はソフトウェア構成要素へ通信可能に連結されている。データストレージデバイス１１８は、１つ又はそれ以上のハードドライブ又は他の適した持続型ストレージデバイス（例えば、フラッシュメモリ、メモリカード、メモリスティック、及び／又はその他）を含んでいてもよい。（単数又は複数の）仮想ベーン１２０、（単数又は複数の）チョークポイント１２２、及びライブラリ１２４は、データストレージデバイス１１８及び／又はコンピューティングデバイス１００の他のデータストレージデバイス（例えば、「クラウド内」にあるか又はそれ以外にコンピューティングデバイス１００へネットワークによって接続されているデータストレージデバイス）に少なくとも一時的に置かれる。走査及びモデル化サブシステム１３２の部分と有効流れ面積確定システム１３６の部分は、コンピューティングデバイス１００の動作中に、より高速な処理のために又は他の理由でメモリ１１４へコピーされてもよい。ディスプレイ１２６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の様な何れかの型式のデジタルディスプレイデバイスとして具現化されていてもよく、タッチ画面を含んでいてもよい。例示としてのディスプレイ１２６は、二次元及び／又は三次元グラフィックを表示できるように構成又は選択されている。
【００１５】
[0022]通信サブシステム１２８は、コンピューティングデバイス１００を他のコンピューティングデバイス及び／又はコンピューティングシステムへ例えば１つ又はそれ以上のネットワーク１５０によって通信可能に連結していてもよい。（単数又は複数の）ネットワーク１５０は、例えば、セルラーネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク（例えばＷｉ−Ｆｉ）、パーソナルクラウド、仮想パーソナルネットワーク（例えばＶＰＮ）、エンタープライズクラウド、パブリッククラウド、イーサネットネットワーク、及び／又はインターネットの様なパブリックネットワーク、として具現化されていてもよい。通信サブシステム１２８は、代替的又は追加的に、コンピューティングデバイス１００と他のコンピューティングデバイスの間での例えばＢＬＵＥＴＯＯＴＨ及び／又はニアフィールドコミュニケーション（ＮＦＣ）技術を使用する短距離無線通信を有効にしていてもよい。それ故、通信サブシステム１２８は、特定のコンピューティングデバイス１００の仕様及び／又は設計に従って必要とされる場合もある１つ又はそれ以上の光学式、有線式、及び／又は無線式のネットワークインターフェースサブシステム、カード、アダプタ、又は他のデバイス、を含んでいてもよい。ユーザーインターフェースサブシステム１３０は、１つ又はそれ以上のユーザー入力デバイス（例えば、ディスプレイ１２６、マイクロフォン、タッチ画面、キーボード、仮想キーパッド、など）及び１つ又はそれ以上の出力デバイス（例えば、音声スピーカー、ＬＥＤ、追加のディスプレイ、など）を含んでいてもよい。
【００１６】
[0023]通信サブシステム１２８は、走査及びモデル化サブシステム１３２と有効流れ面積確定システム１３６のうち一方又はそれ以上の出力を通信することができる。例えば、仮想ベーン１２０、（単数又は複数の）チョークポイント１２２、又はライブラリ１２４の諸部分が他のコンピューティングデバイスへ（単数又は複数の）ネットワーク１５０を介して供給されてもよい。
【００１７】
[0024]走査及びモデル化サブシステム１３２は、タービン又はタービンエンジンのベーンの様な製造された構成要素の光学的走査及び有限要素モデル化を遂行するための１つ又はそれ以上のコンピュータ実行可能構成要素及びデータ構造として具現化されていてもよい。例示としての走査及びモデル化サブシステム１３２は、構成要素の構造的特性の仮想的数学的モデルを作成することができる。例えば、走査及びモデル化サブシステム１３２はベーン構成要素の光学的走査を受信する。光学的走査は、レーザー走査及び／又は青色光及び／又は白色光を用いての精密構造光走査の様な様々な方法を使用して遂行することができる。高解像度の光学的走査プロセスを使用することによって、走査及びモデル化サブシステム１３２は、微妙な縁の特徴をより明確に定義付けした構成要素のより厳密な仮想モデルを現出させることができる。このことは、ベーンが製造中、移送中、又は稼働中に形を崩す又は外観を損なうことがないとも限らず、その結果、個別ベーン、ベーンセグメント、又はベーンリングの有効流れ面積が悪影響を受けてしまうこともある、という理由から有益である。ひとたび構成要素が悪影響を受けた有効流れ面積を有していると識別されれば、当該構成要素を監視、補修、又は交換して、稼働中のタービン問題（例えば振動）を軽減させる又はタービン特性（例えば燃料効率）を改善させることができる。
【００１８】
[0025]幾つかの実施形態では、走査及びモデル化サブシステム１３２は、構造化された青色走査を使用してタービン又はタービンエンジンの個別ベーンを走査することができる。幾つかの実施形態では、走査は、例えばベーンの両方の全部分走査を遂行することによる、ベーンの実質的に流れ区域表面全体の走査を含んでいてもよい。全部分走査は、ベーンの前面走査とベーンの後面走査の両方を遂行する工程を含んでいる。ベーンの全部分走査は、走査がベーンの微妙な縁特徴のより明確な定義付けはもとより走査されたベーンをシミュレートされた又は仮想のリングへ嵌め込むのに使用される何れかのデータ表面のより明確な定義付けを捕捉するのを確約する。
【００１９】
[0026]幾つかの実施形態では、走査及びモデル化サブシステム１３２は、ベーンの（単数又は複数の）チョークポイント１２２を識別することができる。（単数又は複数の）チョークポイント１２２は、ベーン間の有効流れ面積を絞る可能性のあるベーンの区域又は点とすることができる。（単数又は複数の）チョークポイント１２２は、（単数又は複数の）仮想ベーン１２０の一部として、コンピューティングデバイス１００のデータストレージ１１８のライブラリ１２４に記憶されてもよい。幾つかの実施形態では、（単数又は複数の）チョークポイント１２２の識別は、有効流れ面積確定システム１３６の様なコンピューティングデバイス１００の他の部分を介して遂行されている。
【００２０】
[0027]有効流れ面積確定システム１３６は、ベーン有効流れ面積生成部１３８、仮想ベーンリング生成部１４０、及びベーンリング有効流れ面積生成部１４２、を含め、１つ又はそれ以上の構成要素間の有効流れ面積を確定するための１つ又はそれ以上のコンピュータ実行可能構成要素及びデータ構造として具現化されていてもよい。例示としての有効流れ面積確定システム１３６は、走査及びモデル化サブシステム１３２からの構成要素の構造的特性の仮想的数学的モデルを使用して、それら構成要素間の１つ又はそれ以上の有効流れ面積を確定することができる。
【００２１】
[0028]幾つかの実施形態では、ベーン有効流れ面積生成部１３８が、コンピューティングデバイス１００によって走査されモデル化された２つの仮想ベーン１２０に基づいてベーンセグメントを生成するようになっている。ベーンセグメントは（単数又は複数の）チョークポイント１２２を含んでいるかもしれない。当該（単数又は複数の）チョークポイント１２２に少なくとも一部基づき、ベーン有効流れ面積生成部１３８はベーン有効流れ面積を計算することができる。幾つかの実施形態では、ベーンセグメントのベーン有効流れ面積は、数学的に２つの仮想ベーン１２０の間の面積を確定することによって計算されている。この計算は、ベーン有効流れ面積を確定する場合に（単数又は複数の）チョークポイント１２２を考慮に入れることになる。ベーン有効流れ面積生成部１３８は、（単数又は複数の）仮想ベーン１２０間の各面積について有効流れ面積を確定することができる。
【００２２】
[0029]幾つかの実施形態では、仮想ベーンリング生成部１４０が、仮想ベーン１２０の各々を含んでいる仮想ベーンリングを生成するようになっている。例示としての仮想ベーンリング生成部１４０は、走査及びモデル化サブシステム１３２からのベーン構成要素の構造的特性の仮想的数学的モデルを使用して仮想ベーンリングを組み立てる。仮想ベーンリングが組み立てられたら、ベーンリング有効流れ面積生成部１４２は全体としてのタービン又はタービンエンジンについてのベーンリング有効流れ面積を計算することができる。幾つかの実施形態では、ベーンリング有効流れ面積生成部１４２は、確定されたベーン有効流れ面積を足し合わせることによってベーンリング有効流れ面積を計算している。
【００２３】
[0030]タービンの構成要素の有効流れ面積及び／又はタービン又はタービンエンジンの全体としてのベーンリング組立体の有効流れ面積を確定するためのコンピューティングデバイス１００及びその上に具現化されている命令は、初期製造でも補修及び再組立でも使用することができる。幾つかの実施形態では、ここに説明されているシステム及び方法は、初期生産時にタービン又はタービンエンジンの有効流れ面積を検証するのに使用されてもよい。他の実施形態では、ここに説明されているシステム及び方法は、補修又は再組立時に、タービン又はタービンエンジンの構成要素を確定された有効流れ面積の１つ又はそれ以上に基づいて検証、修正、又は補修するのに使用されてもよい。
【００２４】
[0031]コンピューティングデバイス１００の様々なモジュールによって遂行されてもよいとされるシステム、デバイス、方法、及び分析の特定の態様は、分析される構成要素の特性又はその規定された使命の判断基準の１つ又はそれ以上に依存して様々に異なる。従って、ここに説明されている実施例は例示であり限定を課すものではない。また、コンピューティングデバイス１００は、説明を分かり易くするために図１には描かれていない他の構成要素、準構成要素、及び装置を含んでいてもよい。一般的に、コンピューティングデバイス１００の構成要素は図１に示されている様に電子信号経路によって通信可能に連結されており、当該電子信号経路は、それぞれのデバイス及び構成要素の間の通信を円滑化させることのできる何れかの型式の有線式又は無線式の信号経路として具現化されていてもよい。
【００２５】
[0032]図２は、ベーンを含むガスタービンエンジンシステムの少なくとも１つの実施形態の簡略斜視図を、破断されているケーシングの諸部分と共に描いている。図２に描かれている様に、ガスタービンエンジンシステム２００は複数のベーン２２０を含んでいてもよい。図２からは、開示されている実施形態が、有効流れ面積をより精度よく確定することができるようにどこにチョークポイントが存在しているかを判定するためベーン２２０の両面を走査するように構成されていることによって技術的効用を提供している、ということが見て取れる。
【００２６】
[0033]次に図３Ａを参照すると、仮想ベーンセグメント３００が少なくとも１つの実施形態に従って示されている。仮想ベーンセグメント３００は仮想ベーン３２０を含んでいる。図３Ｂには仮想ベーンセグメント３００の有効流れ面積３３９及びチョークポイント３２２が示されている。ベーン３２０の前面及び後面を走査することによって、チョークポイント３２２がどれほど奥まってベーン３２０の後縁又は前縁に位置しているかに関わりなくチョークポイント３２２を識別できる。このことは、有効流れ面積３３９の確定の精度を更に高めるので追加の技術的効用をもたらす。
【００２７】
[0034]図３Ｂは殆ど欠陥の無い４例の仮想ベーン３２０を描いている。言い換えれば、仮想ベーン３２０の縁は実質的に直線状である。これらの例は単に参照のために提供されている。幾つかの実施形態では、ベーンが稼働された後などは、実際のベーン上に複数のずれが存在することもあり、そうすると仮想ベーン３２０の縁は均一ではなくなる。
【００２８】
[0035]説明の容易さ及び明解さを期して、図３Ｂでは有効流れ面積３３９を確定するためチョークポイント３２２を作成するのに３つのセクションが使用された。但し、ベーンモデルに依存して、１つのセクション又はより多いセクションがチョークポイントを作成するのに使用されてもよい。幾つかの実施形態では、最少でも３つのセクションがチョークポイントを作成するのに使用されている。セクションは翼間の１つ又はそれ以上のチョークポイント測定値を計算するのに使用されている。図３Ｂを一例として使用すると、全４つのチョークポイント３２２（図３Ｂには１つのチョークポイント３２２しか示されていないが、４つの仮想ベーン３２０の各々はこの画図では同一であり、同じ場所にチョークポイント３２２を有していることになる）が計算された後、それらは当該ベーンセグメント３００についての有効流れ面積３３９を確定するのに使用される。このことは、仮想ベーン構築及び結果としての有効流れ面積確定の精度向上における追加の技術的効用をもたらす。
【００２９】
[0036]図４は、少なくとも１つの実施形態による全体としての仮想ベーンリング組立体４００の一例を描いている。仮想ベーンリング組立体４００は、複数のベーン４２０、複数のベーン有効流れ面積４３９、及びベーンリング有効流れ面積４４１の表示、を含んでいる。ベーンリング有効流れ面積４４１は、個別有効流れ面積４３９の総和とすることができる。タービンの初期試験又はタービンの整備といった様な幾つかの実施形態では、仮想ベーンリングは全体としてのベーンリングの全有効流れ面積と個別有効流れ面積の両方を識別する場合に有益である。個別有効流れ面積の何らかの異常値又は外れ値も識別することができる。幾つかの実施形態では、仮想ベーン４２０の１つ又はそれ以上が、補修又は修正のために取り外され、再走査及び再モデル化（例えば走査及びモデル化サブシステム１３２を介して）され、更新された有効流れ面積（例えば、仮想ベーンリング生成部１４０によって生成され、有効流れ面積確定システム１３６によって計算されている）と共に仮想ベーンリング組立体へ再挿入されている。
【００３０】
[0037]幾つかの実施形態では、タービン又はタービンエンジンは様々な構成要素又は特性についての受容可能な範囲を指示する参照仕様を有しているであろう。例えば、参照タービン又はタービンエンジンは、特定のタービン又はタービンエンジンが作る又はモデル化する総有効流れ面積及び／又は個別有効流れ面積について許容可能な範囲を有していてもよい。
【００３１】
[0038]再度図１を参照して、コンピューティングデバイス１００は、タービン又はタービンエンジンの参照仕様の１つ又はそれ以上の態様を走査及びモデル化された構成要素の１つ又はそれ以上の構成要素又は態様と比較するために使用されることによって、更なる技術的効用を有することができる。例えば、コンピューティングデバイス１００は、ベーンリング有効流れ面積４４１を参照ベーンリング有効流れ面積と比較するのに、又は個別ベーン有効流れ面積４３９を参照個別ベーン有効流れ面積と比較するのに、使用することができる。
【００３２】
[0039]幾つかの実施形態では、タービンの構成要素又は態様若しくはタービンが仕様を外れていることを、コンピューティングデバイス１００が検知すれば、コンピューティングデバイス１００は１つ又はそれ以上の行動を起こす。例えば、コンピューティングデバイス１００は、そのＩ／Ｏサブシステム１１６、ディスプレイ１２６、通信サブシステム１２８、ＵＩサブシステム１３０、又は他の構成要素又はプロセスの１つ又はそれ以上を使用して、ユーザーに、コンピューティングデバイス１００は構成要素又は態様が仕様を外れていることを検知した旨を警報する。幾つかの実施形態では、警報はディスプレイ１２６又はＩ／Ｏサブシステム１１６上の視覚的警報（例えばＬＥＤ灯点滅）であってもよいし、Ｉ／Ｏサブシステム１１６の一部であるスピーカーからの聴覚的警告であってもよいし、及び／又は警報は通信システム１２８又は（単数又は複数の）ネットワーク１５０を介して送信されるｅメール、テキストメッセージ、又は他の通信であってもよい。
【００３３】
[0040]これより図５を参照すると、タービン又はタービンエンジンの有効流れ面積を確定するための例示としての方法５００が示されている。方法５００の諸態様は、コンピューティングデバイス１００によって、例えばモジュール１３２、１３６、１３８、１４０、及び１４２のうちの１つ又はそれ以上によって実行されるコンピュータ化されたプログラム、ルーチン、論理、及び／又は命令として具現化されていてもよい。５１０では、コンピューティングデバイスが、例えば先にここで説明されているタービンの構成要素を走査及びモデル化するようになっていてもよい。５１２にて、コンピューティングデバイスは、ベーンの様な個別構成要素を青色光走査又は他の高解像度プロセスを使用して前面走査及び後面走査を含め光学的に走査する。５１４にて、コンピューティングデバイスはタービン又はタービンエンジンの構造的ベーン構成要素のデジタル表現である仮想ベーンを作成する。それらの仮想ベーンは、コンピューティングデバイスが仮想モデルについてチョークポイントとして識別し得る１つ又はそれ以上のチョークポイントを含んでいるかもしれない。仮想ベーン、チョークポイント、及び走査及びモデル化された構成要素の他の態様は以上に解説されているライブラリに記憶されるようになっていてもよい。
【００３４】
[0041]５２０では、先に説明されている様に、コンピューティングデバイスは個別仮想ベーン間の有効流れ面積を確定し、全体としてのベーンリング組立体の総有効流れ面積を確定するようになっていてもよい。５２２にて、コンピューティングデバイスはベーンの各々の間の個別有効流れ面積を確定する。５２４にて、コンピューティングデバイスは仮想ベーンの各々を一体に総合的なリング組立体へと組み上げることによって仮想ベーン組立体を生成する。５２６にて、コンピューティングデバイスはベーンリング有効流れ面積を、例えば個別ベーン有効流れ面積を足し合わせることによって確定する。５２８にて、コンピューティングデバイスは仮想タービンの構成要素又は態様を参照タービンと比較する。
【００３５】
[0042]上記説明では、本開示のより完全な理解をもたらすために数々の具体的な詳細事項、実施例、及びシナリオが述べられている。但し、開示の実施形態はその様な具体的な詳細事項無しに実践することもできるものと理解しておきたい。また、その様な実施例及びシナリオは例示のみを目的に提供されており、本開示を如何様にも限定するつもりはない。当業者なら、含まれている説明を用いれば、必要以上の実験を行うこと無しに適切な機能性を実装することができるはずである。
【００３６】
[0043]明細書の中での「或る実施形態」などへの言及は、説明されている実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含み得ることを示唆している。その様な語句は必ずしも同じ実施形態を指しているとは限らない。また、特定の特徴、構造、又は特性が或る実施形態と関連付けて説明されている場合、その様な特徴、構造、又は特性を他の実施形態と関連付けて実施するということは、明示的に示唆されているにせよされていないにせよ、当業者の知識内にあるものと確信している。
【００３７】
[0044]本開示による実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらによる何れかの組合せに実装することができる。実施形態は、更に、１つ又はそれ以上のプロセッサによって読み出され実行される１つ又はそれ以上の機械可読媒体を使用して記憶されている命令として実装することができる。機械可読媒体は、揮発性又は不揮発性メモリの何れの適した形態をも含み得る。
【００３８】
[0045]ここに定義されるモジュール、データ構造、などは、論考をし易くするためのものと定義付けられ、何れかの具体的な実装詳細事項が要件とされることを暗示しようとするものではない。例えば、説明されているモジュール及び／又はデータ構造の何れかが、コンピューティングデバイスの特定の設計又は実装によって要求される通りに、組み合わされてもよいだろうし、又はサブモジュール、サブプロセス、又はコンピュータコード又はデータの他の単位に分割されてもよいだろう。
【００３９】
[0046]図面では、説明をし易くするために要素の具体的な配列又は順序付けが示されているかもしれない。但し、その様な要素の具体的な順序又は配列は、特定の処理順序又は処理シーケンス若しくはプロセスの分離が全ての実施形態において要求されるということを暗示しようとするものではない。概して、命令ブロック又はモジュールを表現するのに使用されている模式的な要素は、何れの適した形式の機械可読命令を使用して実装されていてもよく、その様な命令の各々は、何れの適したプログラミング言語、ライブラリ、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、及び／又は他のソフトウェア開発ツール又はフレームワークを使用して実装されていてもよい。同様に、データ又は情報を表現するのに使用されている模式的な要素は、何れの適した電子的配列又はデータ構造を使用して実装されていてもよい。また、要素間の何らかの接続、関係、又は関連は、本開示が分かり難くならないように図面では簡略化されていることもあれば示されていないこともある。
【００４０】
[0047]この開示は一例であり限定的ではないと見なされる。本質的に、本開示の精神のうちに入る全ての変更及び修正は保護されることが望まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１００  コンピューティングデバイス
１１２  プロセッサ
１１４  メモリ
１１６  入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム
１１８  データストレージデバイス
１２０  仮想ベーン
１２２  チョークポイント
１２４  ライブラリ
１２６  ディスプレイ
１２８  通信サブシステム
１３０  ユーザーインターフェース（ＵＩ）サブシステム
１３２  走査及びモデル化サブシステム
１３６  有効流れ面積確定システム
１３８  ベーン有効流れ面積生成部
１４０  仮想ベーンリング生成部
１４２  ベーンリング有効流れ面積生成部
１５０  ネットワーク
２００  ガスタービンエンジンシステム
２２０  ベーン
３００  仮想ベーンセグメント
３２０  仮想ベーン
３２２  チョークポイント
３３９  有効流れ面積
４００  仮想ベーンリング組立体
４２０  ベーン
４３９  ベーン有効流れ面積
４４１  ベーンリング有効流れ面積
【図１】
2017166474.tif 000003
【図２】
2017166474.tif 000004
【図３Ａ】
2017166474.tif 000005
【図３Ｂ】
2017166474.tif 000006
【図４】
2017166474.tif 000007
【図５】
2017166474.tif 000008
【外国語明細書】
2017166474000001.pdf