[发明专利]叶片以及具备该叶片的燃气涡轮

说明书

叶片具有划定燃烧气体流路的一部分的流路形成板(60o)。在流路形成板(60o)形成有在后端面(62b)开口的多个后通路(75)。与后端面(62b)中的背侧区域(NP)和腹侧区域(PP)中的至少一方的侧区域的多个后通路(75)的开口密度相比，后端面(62b)中的中间区域(MP)的多个后通路(75)的开口密度较高。开口密度是多个后通路(75)的湿缘长度相对于多个后通路(75)的开口的间隔的比例。

技术领域

本发明涉及叶片以及具备该叶片的燃气涡轮。

本申请基于2015年3月26日在日本申请的特愿2015-064939号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

燃气涡轮具备以轴线为中心而旋转的转子以及覆盖该转子的机室。转子具有转子轴以及安装于该转子轴的多个动叶。另外，在机室的内侧设置有多个静叶。

动叶具有：沿相对于轴线的径向延伸的叶片主体；设置于叶片主体的径向内侧的平台；以及设置于平台的径向内侧的叶根。动叶的叶片主体配置在供燃烧气体通过的燃烧气体流路内。平台划定燃烧气体流路的径向内侧的位置。叶根固定于转子轴。静叶具有：沿相对于轴线的径向延伸的叶片主体；设置于叶片主体的径向内侧的内侧护罩；以及设置于叶片主体的径向外侧的外侧护罩。静叶的叶片主体配置在供燃烧气体通过的燃烧气体流路内。内侧护罩划定燃烧气体流路的径向内侧的位置。外侧护罩划定燃烧气体流路的径向外侧的位置。

燃气涡轮的静叶以及动叶均暴露于高温的燃烧气体。因此，静叶、动叶通常由空气等进行冷却。

例如，在以下的专利文献1所记载的静叶形成有供冷却空气通过的各种冷却通路。具体地说，在静叶的叶片主体形成有沿着径向延伸且供冷却空气流入的空洞。另外，在内侧护罩以及外侧护罩形成有与叶片主体的空洞连通且沿着叶片主体的轴弦方向延伸的多个排出孔。该排出孔在内侧护罩的后端面以及外侧护罩的后端面开口。多个排出孔相对于轴线沿周向排列。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2862536号公报

发明内容

发明要解决的课题

关于燃气涡轮的静叶和动叶，期望在有效地对这些叶片进行冷却而提高叶片的耐久性的同时也尽量地减少用于冷却该叶片的空气的使用量。

因此，本发明的目的在于，提供能够实现耐久性的提高且能够抑制冷却用的空气的使用量的叶片以及具备该叶片的燃气涡轮。

用于解决课题的方案

作为用于实现所述目的的发明的第一方案的叶片是在内部形成有燃烧气体流路的燃气涡轮的叶片，该燃烧气体流路以转子轴为中心形成环状，且在所述转子轴延伸的轴向上延伸，其中，所述燃气涡轮的叶片具有：叶片主体，其配置在供燃烧气体流动的所述燃烧气体流路中，且在相对于所述转子轴的径向上延伸；以及流路形成板，其形成于所述叶片主体的所述径向的端处，且划定所述燃烧气体流路的一部分，在所述流路形成板形成有：后端面，其是所述轴向上的、所述燃烧气体流动的轴向下游侧的端面；腹侧端面，其是相对于所述转子轴的周向上的、所述叶片主体的腹侧即周向腹侧的端面；背侧端面，其是与所述周向腹侧相反的一侧即周向背侧的端面；空洞，其供冷却空气流入；以及多个后通路，其与所述空洞连通且在所述后端面上开口，在所述后端面中的不包含与所述背侧端面的缘以及与所述腹侧端面的缘的中间区域、所述后端面中的包含与所述背侧端面的缘且与所述中间区域在周向上相邻的背侧区域以及所述后端面中的包含与所述腹侧端面的缘且与所述中间区域在周向上相邻的腹侧区域，分别形成有在所述周向上排列的多个所述后通路的开口，与所述背侧区域和所述腹侧区域中的至少一方的侧区域的、多个所述后通路的湿缘长度相对于多个所述后通路的开口的间隔的比例即开口密度相比，所述中间区域的多个所述后通路的所述开口密度高。