涡轮叶片及燃气涡轮的制作方法

本发明涉及一种涡轮叶片及燃气涡轮。本申请根据2021年12月7日在日本专利局申请的日本特愿2021-198469号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术：

1、己知在燃气涡轮等的涡轮叶片中，通过使冷却流体在形成于涡轮叶片的内部的蛇形流路(serpentine flow channel)中流动，能够冷却暴露于高温气流等的涡轮叶片。在这样的涡轮叶片中，有时设置用于通过冷却流体有效地冷却涡轮叶片的冷却孔或扰流件等，或者设置用于抑制向涡轮叶片的热输入的热障涂层等。

2、例如，在专利文献1中公开了一种燃气涡轮叶片，其在叶片主体的内部设置有蛇形流路。在该涡轮叶片的后缘部设置有多个冷却孔，其用于利用流经蛇形流路的冷却流体来冷却涡轮叶片的后缘部。并且，在形成该涡轮叶片的蛇形流路的冷却通道的内壁面设置有用于促进冷却通道中的冷却流体的湍流的多个叶片(扰流件)。

3、以往技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开平9-507550号公报

6、专利文献2：日本特开2017-150475号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、然而，随着朝向蛇形流路的下游侧，冷却流体的温度上升，冷却流体的冷却能力降低。因此，提出在蛇形流路设置旁通部而在欲加强冷却的部位供给温度上升前的冷却流体。通过如此设置旁通部，能够向蛇形流路中旁通部的下游侧供给相对低温的冷却流体，但旁通部前后的冷却流体的温度差变大。因此，有时在旁通部的下游侧发生过度冷却，或者在旁通部的上游侧发生冷却不足。涡轮叶片过度冷却时，冷却空气的利用效率降低，涡轮整体效率有可能会降低。并且，涡轮叶片的冷却不足时，有可能导致涡轮叶片的损伤。

3、鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于提供一种能够抑制伴随在蛇形流路中设置旁通部而发生的涡轮叶片的过度冷却或冷却不足的涡轮叶片及燃气涡轮。

4、用于解决技术课题的手段

5、本发明的至少一实施方式所涉及的涡轮叶片具备：

6、叶片主体；

7、多个冷却通道，在所述叶片主体的内部分别沿叶片高度方向延伸且经由折回部彼此连接；及

8、旁通部，设置于将所述多个冷却通道中相邻一对冷却通道隔开的隔壁部且使所述一对冷却通道彼此连通，

9、所述一对冷却通道包含上游侧通道及对于冷却流体的流动位于所述上游侧通道的下游侧的下游侧通道，

10、所述涡轮叶片具备：

11、多个冷却孔，以沿着所述叶片高度方向排列的方式形成于所述叶片主体，与所述下游侧通道连通的同时在所述叶片主体的表面开口；

12、多个扰流件，设置于所述下游侧通道的内壁面且沿着所述叶片高度方向排列；或

13、热障涂层，覆盖所述叶片主体的表面，

14、在所述叶片高度方向上，在上游侧区域与下游侧区域之间，表示所述多个冷却孔、所述多个扰流件或所述热障涂层的特征的参数的值不同，所述上游侧区域对于所述下游侧通道中的所述冷却流体的流动位于与所述旁通部对应的位置的上游侧，所述下游侧区域对于所述下游侧通道中的所述冷却流体的流动位于所述上游侧区域的下游侧。

15、并且，本发明的至少一实施方式所涉及的燃气涡轮具备：

16、上述涡轮叶片；及

17、燃烧器，用于生成流经设置所述涡轮叶片的燃烧气体通道的燃烧气体。

18、发明效果

19、根据本发明的至少一实施方式，能够提供一种能够抑制伴随在蛇形流路中设置旁通部而发生的涡轮叶片的过度冷却或冷却不足的涡轮叶片及燃气涡轮。

技术特征：

1.一种涡轮叶片，其具备：

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其具备：

3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

4.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

5.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

6.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

7.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

8.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

9.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

10.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其具备：

11.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片，其中，

12.一种燃气涡轮，其具备：

技术总结
涡轮叶片具备：叶片主体；多个冷却通道，在所述叶片主体的内部分别沿叶片高度方向延伸且经由折回部彼此连接；及旁通部，设置于将所述多个冷却通道中相邻一对冷却通道隔开的隔壁部且使所述一对冷却通道彼此连通，所述一对冷却通道包含上游侧通道及对于冷却流体的流动位于所述上游侧通道的下游侧的下游侧通道，所述涡轮叶片具备：多个冷却孔，以沿着所述叶片高度方向排列的方式形成于所述叶片主体，与所述下游侧通道连通的同时在所述叶片主体的表面开口；多个扰流件，设置于所述下游侧通道的内壁面且沿着所述叶片高度方向排列；或热障涂层，覆盖所述叶片主体的表面，在所述叶片高度方向上，在上游侧区域与下游侧区域之间，表示所述多个冷却孔、所述多个扰流件或所述热障涂层的特征的参数的值不同，所述上游侧区域对于所述下游侧通道中的所述冷却流体的流动位于与所述旁通部对应的位置的上游侧，所述下游侧区域对于所述下游侧通道中的所述冷却流体的流动位于所述上游侧区域的下游侧。

技术研发人员：平山卓,伊藤竜太
受保护的技术使用者：三菱重工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24