燃气轮的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够有效地进行静叶片与动叶片之间的轴向间隙及叶片端面的冷却的燃气轮机。在第2段静叶片与第3段静叶片的叶片部(17)的张数差为0的燃气轮机中，通过时序，将第2段静叶片与第3段静叶片的周向上的相对位置决定为，在第3段静叶片的静叶片部(17)的距轮毂侧的跨距方向的长度的0％以上且15％以下的范围内，将由第2段静叶片的静叶片部形成的尾流导向第3段静叶片的静叶片部(17)的前缘。
【专利说明】燃气轮机
[0001]本申请是申请日为2010年3月16日、申请号为201080002931.5、发明名称为“燃气轮机”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及燃气轮机。
【背景技术】
[0003]燃气轮机的课题在于，通过燃气轮机的入口气体温度的高温化，例如，通过更少的密封空气量(从空腔深处朝向主流漏出的比主流温度低的空气)确保动叶片旋转盘与其上游或下游静叶片环之间形成的轴向空腔(轴向的间隙)的内部或接近主流部的部位的可靠性、耐久性。
[0004]通常，为了提高叶片列间的轴向空腔部位的可靠性，而需要增加插入到轴向空腔内的密封空气量并防止主流的高温气体进入。然而，增加密封空气会导致燃气轮机的性能下降。
[0005]另外，从叶片列间的轴向空腔向主流漏出的密封空气是比主流低温的气体，具有对叶片面(包含壳体和平台面)进行冷却的能力，但通常在叶片面等主流部中，由于通过叶片产生的流动的模式是统治性的，因此难以通过该漏出的密封空气进行有效的冷却。
[0006]就燃气轮机的运转成效或装备试验而言，根据非专利文献I可知，在轴向空腔的内部，对放置在主流中的静叶片或动叶片等的每隔一张叶片施加小的周向间隔的压力、气体温度分布，而整周(360deg)在流动的性质方面容易产生多个或跨多张叶片周向范围的大的周向间隔的漩涡、压力分布或温度分布。而且，在实际的燃气轮机发动机中，难以满足结构上完全的周向的对称性，而结构上的周向的非对称性也成为在轴向空腔内整周产生一至几个周期的压力分布的主要原因。
[0007]因此，在设计时，也需要考虑此种周向的不均匀性，而进行富余量较多的密封空气量的设定。
[0008]另一方面，从数值流体(CFD)解析或非专利文献2等可知，例如图9所示，对应于静叶片彼此或动叶片彼此的张数差，不仅在空腔侧而且在主流侧也产生整周的压力及温度的分布。这种情况下成为问题的是张数差为I张?4张左右的少的张数差的情况下整周产生的I?4波节(周期)的间隔的大分布。此种跨多张叶片周向范围的分布与每隔一张叶片的压力及温度分布的分布相比难以均匀化。
[0009]密封空气从叶片列间的轴向空腔向主流漏出需要空腔内的压力高于主流，但如上所述在轴向空腔侧和主流侧分别产生大间隔的(I?4左右的小波节的)压力分布时，若轴向空腔侧的压力分布的波谷与主流侧的压力分布的波峰重合，则主流的气体跨多张叶片周向范围进入叶片列间的轴向空腔内的风险升高，在此种方式下，部件的耐久性显著下降。
[0010]另外，在专利文献I中公开有使前后的静叶片部分的周向的相对位置变化(所谓时序)，使由上游侧的静叶片的叶片面形成的冲流(尾流)到达下游侧的静叶片而提高性能的方法。
[0011]在专利文献2中公开有使前后的静叶片部分的周向的相对位置变化，通过利用上游侧的静叶片形成的冲流(尾流)或从上游侧的静叶片吹出的冷却空气来对下游叶片进行冷却的方法。
[0012]非专利文献1:Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,0ctober2004, Vol.126，N0.4，pp.786-793
[0013]非专利文献2:ASME paper GT2004-53829 (pp.1-10)
[0014]专利文献1:日本特表平9-512320号公报
[0015]专利文献2:日本特开2002-155701号公报
[0016]然而，专利文献I只不过以性能提高为目的，因此主要对燃气流的主流进行了考虑，但对静叶片和动叶片的轴向空腔的存在或从这里漏出的密封空气的存在、以及受到高温气体的部件的耐久性等未作考虑。
[0017]另外，专利文献2虽然考虑了受到高温气体的部件的耐久性，但未考虑静叶片和动叶片的轴向空腔的存在和从这里漏出的密封空气的存在。而且，在专利文献2中，例如，在静叶片、动叶片、静叶片这三个连续的叶片列配置中，为了对下游侧的静叶片进行冷却，而利用来自上游侧配置的静叶片的冲流(尾流)或从上游侧配置的静叶片面吹出的低温的空气。从上游侧的静叶片吹出的低温的气体在到达下游侧的静叶片之前，由于通过中间的旋转中的动叶片，因此在到达下游静叶片之前，在中途被搅拌，促进了与主流的高温气体的混合，而冷却能力下降。
【发明内容】
[0018]相对于此，本
【发明者】着眼于叶片的位于最接近的上游的轮毂侧或尖端侧的轴向空腔的存在，并着眼于轴向空腔部位的耐久性的课题和从轴向空腔向主流漏出的比主流温度低的密封空气有效地使用于最接近的下游叶片的冷却的情况。
[0019]本发明鉴于此种情况而作出，其目的在于提供一种能够以更少的密封空气确保轴向空腔部位的耐久性，并能够利用从轴向空腔漏出的密封空气对最接近的下游的叶片进行有效冷却的燃气轮机。
[0020]为了解决上述课题，本发明的燃气轮机采用以下的方法。
[0021]S卩，本发明的第一方式的燃气轮机具备:将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η段静叶片(η为自然数)；配置在该第η段静叶片的燃气流下游侦牝并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η段动叶片；配置在该第η段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+1段静叶片；配置在该第η+1段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+1段动叶片，其中，所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η段动叶片与所述第η+1段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上，所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的周向上的相对位置被决定为，在所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的距轮毂侧的跨距方向的长度的0%以上且15%以下的范围，及/或，85%以上且100%以下的范围内，将由所述第η段静叶片的所述静叶片部形成的尾流导向以所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的前缘为中心在周向上±1/4间距(I间距为相邻的所述静叶片部的周向间隔)的范围。
[0022]由于第η段静叶片与第η+1段静叶片的静叶片部的张数差，及/或，第η段动叶片与第η+1段动叶片的动叶片部的张数差为O或5以上，因此能够避免由于张数差成为I?4而在整周产生I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布的情况。
[0023]而且，通过调整第η段静叶片和第η+1段静叶片的周向上的相对位置，而在静叶片部的跨距的O %以上且15%以下的轮毂附近的范围，及/或，85%以上且100%以下的尖端附近的范围内，将由第η段静叶片的静叶片部形成的尾流导向以第η+1段静叶片的静叶片部的前缘为中心在周向上±1/4的范围。由此，促进第η+1段静叶片的轮毂附近或尖端附近的冷却，而改善以往困难的轮毂附近或尖端附近的冷却。尤其是通过轮毂附近的流动的改善，能够有效地利用从第η段动叶片与第η+1段静叶片之间的轮毂侧形成的空腔导出的密封空气流，因此能够不导致燃气轮机效率下降地进行冷却。
[0024]另外，本发明的第二方式的燃气轮机具备:将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η段静叶片(η为自然数)；配置在该第η段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η段动叶片；配置在该第η段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+1段静叶片；配置在该第η+1段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+1段动叶片，其中，所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η段动叶片与所述第η+1段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上，所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的周向上的相对位置设定成使从所述第η段动叶片和所述第η+1段静叶片的轮毂侧形成的空腔流动到该第η+1段静叶片的轮毂侧壳体表面上的密封空气流流向该轮毂侧壳体表面的峰值热应力位置。
[0025]由于第η段静叶片与第η+1段静叶片的静叶片部的张数差，及/或，第η段动叶片与第η+1段动叶片的动叶片部的张数差为O或5以上，因此能够避免由于张数差成为I?4而在整周产生I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布。
[0026]而且，通过调整第η段静叶片与第η+1段静叶片的周向上的相对位置，而将从第η段动叶片与第η+1段静叶片之间的空腔流动到第η+1段静叶片的轮毂侧壳体上的密封空气流调整成流向轮毂侧壳体表面的峰值热应力位置。由此，能够减少第η+1段静叶片的轮毂侧壳体的峰值热应力。
[0027]需要说明的是，“峰值热应力位置”通过热流体场的模拟，能够把握作为局部性的高温部。使第η段静叶片与第η+1段静叶片的周向上的相对位置变化，而调整周向相对位置，以使密封空气流向所得到的峰值热应力位置。
[0028]在本发明的第一方式或第二方式的燃气轮机中，优选，具备:配置在所述第η+1段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+2段静叶片；配置在该第η+2段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+2段动叶片，其中，所述第η+1段静叶片与所述第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η+1段动叶片与所述第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上。[0029]第η+段静叶片与第η+2段静叶片的静叶片部的张数差，及/或，第η+1段动叶片与第η+2段动叶片的动叶片部的张数差为O或5以上。由此，在连续的3段(第η段、第η+1段及第η+2段)的静叶片或动叶片中，能够避免I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布。
[0030]另外，本发明的第三方式的燃气轮机具备:将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η段静叶片(η为自然数)；配置在该第η段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η段动叶片；配置在该第η段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+1段静叶片；配置在该第η+1段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+1段动叶片；配置在该第η+1段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+2段静叶片；配置在该第η+2段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+2段动叶片，其中，所述静叶片部及所述动叶片部的张数为20张以上，所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的张数之差及所述第η+1段静叶片与所述第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η段动叶片与所述第η+1段动叶片的所述动叶片部的张数之差及所述第η+1段动叶片与所述第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上，第η段静叶片、第η+1段静叶片及第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数比、或第η段动叶片、第η+1段动叶片及第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数比为I?4以下的整数比(其中，1:1:1除外。)。
[0031]通过使连续3段的静叶片或动叶片的叶片部的张数比为I?4以下的整数比(例如，36:36:54(2:2:3))，而在4张以下使前后段的叶片的疏密反复。由此，能够避免I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布。
[0032]静叶片部及动叶片部的张数小于20张时，即使为I?4以下的整数比，也会在4张以下使前后段的叶片的疏密反复，因此静叶片部及动叶片部的张数需要为20张以上。
[0033]发明效果
[0034]根据本发明，通过使上下游的静叶片或动叶片的周向上的相对位置变化的时序，能够有效地进行下游侧的静叶片的轮毂侧附近或尖端侧附近的冷却。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是表示本发明的第一实施方式的燃气轮机的侧剖视图。
[0036]图2是表示尾流与静叶片部的位置关系的图。
[0037]图3是表示第2段静叶片、第3段动叶片、第3段静叶片的叶片列的图。
[0038]图4是表示第3段静叶片的轮毂侧壳体前缘的立体图。
[0039]图5是表示第3段静叶片的轮毂侧壳体前缘的压力的图形。
[0040]图6A是表示第一实施方式的燃气轮机的比较例中的第3段静叶片的轮毂侧壳体前缘的温度分布的等高线。
[0041]图6B是表示第一实施方式的燃气轮机中的第3段静叶片的轮毂侧壳体前缘的温度分布的等高线。[0042]图7是表示第3段静叶片的轮毂侧壳体前缘的温度的图形。
[0043]图8是表示上下游段的静叶片的叶片间隔(周向)成为疏密的状态的纵剖视图。
[0044]图9是表示主流气体的周向上的压力分布的图形。
【具体实施方式】
[0045]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0046][第一实施方式]
[0047]图1局部性地示出燃气轮机的涡轮机部的侧剖面。该涡轮机部连接在对空气进行压缩的轴流压缩机(未图示)和以压缩的空气为燃烧用空气而使燃料燃烧的燃烧器(未图示)的下游侧。
[0048]如图1所示，在涡轮机部中，沿着来自燃烧器的燃烧气体的流动，在图中从左向右配置有第I段动叶片1、第2段静叶片3、第2段动叶片5及第3段静叶片7。需要说明的是，位于第I段动叶片I的上游侧的第I段静叶片未图示。同样地，位于第3段静叶片7的下游侧的第3段动叶片和第4段静叶片等未图示。
[0049]另外，虽然未图示，但各动叶片1、5的旋转轴线在该图中向下方沿水平方向延伸。
[0050]在第I段动叶片I上设有沿径向延伸的多个动叶片部11。各动叶片部11相对于转子12进行固定，沿周向以等间隔配置。
[0051]在第2段静叶片3上设有沿径向延伸的多个静叶片部13。各静叶片部13沿周向等间隔配置。各静叶片部经由轮毂侧壳体13a固定在旋转轴线侧，并经由尖端侧壳体13b固定在外筒侧。
[0052]在第2段动叶片5上设有沿径向延伸的多个动叶片部15。各动叶片部15相对于转子16固定，沿周向等间隔配置。
[0053]在第2段静叶片7上设有沿径向延伸的多个静叶片部17。各静叶片部17沿周向等间隔配置。各静叶片部经由轮毂侧壳体17a固定在旋转轴线侧，并经由尖端侧壳体17b固定于外筒侧。
[0054]需要说明的是，虽然未图示，但关于第3段动叶片或第4段静叶片，也形成为同样的结构。
[0055]在动叶片1、5与静叶片3、7之间形成有在轴向上具有间隙的轴向空腔20。从未图示的压缩机抽出的压缩空气作为密封空气向该轴向空腔供给。密封空气的压力高于在各叶片部11、14、15、17中流动的主流气体(燃烧气体)的压力，而从轴向空腔20向主流气体侧漏出。
[0056]在本实施方式中，第2段静叶片3的静叶片部13的张数与第3段静叶片7的静叶片部17的张数为同张数(张数差为O)。而且，第I段动叶片I的动叶片部11的张数与第2段动叶片5的动叶片部15的张数为同张数(张数差为O)。
[0057]并且，通过时序，将第2段静叶片3与第3段静叶片7的周向上的相对位置决定成，在第3段静叶片7的静叶片部17的距轮毂侧的跨距方向的长度的0%以上且15%以下的范围内，将由第2段静叶片3的静叶片部13形成的尾流(冲流)导向第3段静叶片7的静叶片部17的前缘。
[0058]具体而言，参照图2及图3进行说明。图2在跨距方向上表示第3段静叶片7的静叶片部17的前缘的位置。在该图中表示三个静叶片部17，以IOdeg间距(因此静叶片部在整周为36张)配置。在该图中虚线所示的符号22表示由上游侧的第2段静叶片3的静叶片部13形成的尾流到达第3段静叶片7的静叶片部17的前缘的位置。而且，在该图中，点线所示的符号24表示成为比较对象的比较叶片部的前缘位置。
[0059]图3中示出第2段静叶片3、第2段动叶片5及第3段静叶片7的叶片列。在该图中示出由第2段静叶片3的静叶片部13形成的尾流23。该尾流23通过动叶片部15间的流路，被导向第3段静叶片17。
[0060]在本实施方式中，如图2所示，在第3段静叶片7的静叶片部17的距轮毂侧的跨距方向的长度的O %以上且15%以下的范围内，由第2段静叶片3的静叶片部13形成的尾流23被导向第3段静叶片7的静叶片部17的前缘。这能够通过对第2段静叶片3和第3段静叶片7进行时序(使周向的相对位置错开)来实现。实际上，通过进行数值流体(CFD)解析来决定时序位置。例如，在由图1的双点划线包围的范围25进行解析。如该范围25所示，解析对于轴向空腔20的流动也进行了考虑。
[0061]图4至图7表示本实施方式的效果。
[0062]图4中表示评价了解析结果即压力及温度的位置。即，如符号27所示，在第3段静叶片7的静叶片部17的轮毂侧壳体17a的前端的中间高度位置中评价了压力及温度。
[0063]图5表示与压力相关的解析结果。在该图中，粗线表示本实施方式(参照图2的符号17)，细线表示比较例(参照图2的符号24)。由此可知，相对于比较例，本实施方式的压力(静压)的高低差减小，且平均压力减小。如此可知，由于能够减小壳体17a的前端的压力，因此能得到轴向空腔20及壳体17a表面的冷却效果。
[0064]图6A表示比较例的温度分布，图6B表示本实施方式的温度分布。从所述图可知，与比较例相比，本实施方式在大范围内形成了温度下降的区域。
[0065]图7表示图4所示的评价位置27的温度分布。在该图中，粗线表示本实施方式(参照图2的符号17)，细线表示比较例(参照图2的符号24)。由此可知，相对于比较例，本实施方式的温度的高低差减小，且平均温度降低。
[0066]如上所述，根据本实施方式，会起到以下的作用效果。
[0067]由于第2段静叶片3与第3段静叶片7的静叶片部13、17的张数差及第I段动叶片I与第2段动叶片5的动叶片部11、15的张数差为0，因此能够避免由于张数差成为I?4而在整周产生I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布的情况。
[0068]而且，通过利用时序来调整第2段静叶片3与第3段静叶片7的周向上的相对位置，而在静叶片部17的跨距的0%以上且15%以下的轮毂附近的范围内，将由第2段静叶片3的静叶片部13形成的尾流23导向第三静叶片7的静叶片部17的前缘。由此，促进第3段静叶片的轮毂附近的冷却，能改善以往困难的轮毂附近的冷却。尤其是通过基于时序的轮毂附近的流动的改善，能够有效地利用从第2段动叶片与第3段静叶片之间的轮毂侧形成的空腔20导出的密封空气流，因此能够不导致燃气轮机效率下降地进行冷却。
[0069]需要说明的是，在本实施方式中，将尾流23导向第3段静叶片7的静叶片部17的前缘，但本发明并不局限于此，只要相对于静叶片部17的前缘将尾流23导向规定的范围，就能够起到所希望的效果。例如，也可以将尾流导向以第3段静叶片7的静叶片部17的前缘为中心在周向上±1/4间距(I间距为相邻的所述静叶片部的周向间隔)的范围。[0070]另外，在本实施方式中，通过时序对轮毂侧壳体17a前缘的冷却进行了改善，但也可以进行时序，以改善尖端侧壳体17b的前缘的冷却。而且，也可以进行时序，以实现轮毂侧及尖端侧这两者的冷却改善。例如，以使静叶片部的距轮毂侧的跨距方向的长度的0%以上且15%以下的范围及85%以上且100%以下的范围与图2的符号22 —致的方式设计静叶片部17的前缘形状即可。
[0071]另外，在本实施方式中，不仅静叶片3、7而且动叶片1、5的叶片张数也一致，但仅使静叶片3、7的叶片张数一致就能够得到所希望的效果。但是，使动叶片的叶片张数一致能进一步减少主流气体的低周期的压力分布及温度分布，因此优选。此外，若在连续3段的静叶片及/或动叶片中使叶片张数一致，则能够进一步减少低周期的压力分布及温度分布。
[0072]另外，在本实施方式中，使叶片张数一致，但只要能减少I?4周期程度的低周期的压力分布及温度分布就能够充分地起到效果，因此也可以将上下段的静叶片或动叶片的叶片张数差形成为5以上。
[0073]具体而言，对于叶片张数差，考虑以下的情况。
[0074]叶片张数比(η段静叶片:η+1段静叶片)为1:1或2:1时，在η+1段静叶片周向全部叶片张数中能够产生优选的状态(即，η段静叶片的冲流接触到η+1段静叶片的前缘O?15% Ht的范围内)。
[0075]叶片张数比为1:2或3:2时，在η+1段静叶片中，每2张中的I张(每隔I张)能够产生优选的状态，张数比为1:3、2:3、4:3时，成为每3张中的I张，为1:4、3:4时，成为每4张中的I张。在过大的整数比的情况下，成为优选的状态的叶片的数目减少、效果减小，因此作为有效的方式，优选由4以下的整数比表示的叶片张数。
[0076]另一方面，例如叶片张数比为20张:15张=4:3时，叶片张数为20张左右，张数差已经成为5张，因此从叶片张数差的观点出发，过大的整数比不优选。
[0077][第二实施方式]
[0078]接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
[0079]本实施方式与第一实施方式同样地，通过时序对轮毂侧或尖端侧的冷却进行改善。因此，动叶片或静叶片等的结构相同，省略其说明。
[0080]在本实施方式中，通过时序，将第2段静叶片3和第3段静叶片7的周向上的相对位置设定成，使从第2段动叶片5和第3段静叶片7的轮毂侧形成的轴向空腔20流动到第3段静叶片7的轮毂侧壳体17a的表面上的密封空气流流向轮毂侧壳体17a表面的峰值热应力位置。
[0081]由此，能够减少第3段静叶片7的轮毂侧壳体17a的峰值热应力。
[0082]具体而言，通过第一实施方式中说明的CFD进行时序。即，对图6A、图6B所示的温度分布进行解析，将局部成为高温的位置作为产生峰值热应力的位置。然后，通过时序使静叶片3、7的周向相对位置变化，并决定周向相对位置，以使从空腔20流出的密封空气流向峰值热应力位置。
[0083]如此，根据本实施方式，通过利用时序来调整主流气体流动，而能够改善静叶片的轮毂侧或尖端侧的冷却。
[0084][第三实施方式][0085]接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。
[0086]本实施方式与第一实施方式同样地,改善周向的压力分布及温度分布。因此,关于与第一实施方式同样的结构，省略其说明。
[0087]在本实施方式中，使各动叶片1、5及各静叶片3、7的叶片张数为20张以上。
[0088]第2段静叶片3与第3段静叶片7的叶片张数之差及第3段静叶片7与第4段静叶片的叶片张数之差为O或5以上。
[0089]第2段静叶片、第3段静叶片及第4段静叶片的叶片张数比为I?4以下的整数比(其中，I:1:1除外。)。
[0090]如此，通过使连续3段的静叶片的张数比为I?4以下的整数比(例如，36:36:54(2:2:3))，而将上下游的静叶片部向轴向投影时，以4张以下的叶片张数使叶片间隔(周向)的疏密反复。由此，能够避免I?4波节(周期)的比较低周期的压力分布或温度分布。
[0091]静叶片部的叶片张数小于20张时，即使为I?4以下的整数比，也会以4张以下使前后段的叶片的疏密反复，因此需要使静叶片部的张叶片数为20张以上。
[0092]此外，图8中示出以5张以上的叶片张数使叶片间隔的疏密反复的状态作为参考例。
[0093]此外，本实施方式能够将第一实施方式及第二实施方式组合。
[0094]另外，也可以取代静叶片或与静叶片一起将动叶片也形成为本实施方式的叶片张数比。具体而言，使第I段动叶片I与所述第2段动叶片5的叶片张数之差及第2段动叶片5与第3段动叶片的叶片张数之差为O或5以上，使第I段动叶片、第2段动叶片及第3段动叶片的叶片张数比为I?4以下的整数比(其中，1:1:1除外。)。
[0095]符号说明:
[0096]I第I段动叶片
[0097]3第2段静叶片
[0098]5第2段动叶片
[0099]7第3段静叶片
[0100]11、15动叶片部
[0101]13、17动叶片部
【权利要求】
1.一种燃气轮机，具备: 将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η段静叶片，η为自然数； 配置在该第η段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η段动叶片； 配置在该第η段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+1段静叶片； 配置在该第η+1段静叶片的燃 气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+1段动叶片； 配置在该第η+1段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+2段静叶片； 配置在该第η+2段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+2段动叶片，其中， 所述静叶片部及所述动叶片部的张数为20张以上， 所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的张数之差及所述第η+1段静叶片与所述第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η段动叶片与所述第η+1段动叶片的所述动叶片部的张数之差及所述第η+1段动叶片与所述第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上， 第η段静叶片、第η+1段静叶片及第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数比、或第η段动叶片、第η+1段动叶片及第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数比为I~4以下的整数t匕,其中，I:1:1除外。
2.一种燃气轮机，具备: 将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η段静叶片，η为自然数； 配置在该第η段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η段动叶片； 配置在该第η段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+1段静叶片； 配置在该第η+1段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+1段动叶片，其中， 所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η段动叶片与所述第η+1段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上， 所述第η段静叶片与所述第η+1段静叶片的周向上的相对位置设定成使从所述第η段动叶片和所述第η+1段静叶片的轮毂侧形成的空腔流动到该第η+1段静叶片的轮毂侧壳体表面上的密封空气流流向该轮毂侧壳体表面的峰值热应力位置。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机，具备: 配置在所述第η+1段动叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的静叶片部在周向上以规定间隔设置多个而成的第η+2段静叶片；配置在该第η+2段静叶片的燃气流下游侧，并将沿径向延伸的动叶片部在周向上以规定间隔在转子的外周上设置多个而成的第η+2段动叶片，其中，
所述第η+1段静叶片与所述第η+2段静叶片的所述静叶片部的张数之差为O或5以上，及/或，所述第η+1段动叶片与所述第η+2段动叶片的所述动叶片部的张数之差为O或5以上。
【文档编号】F01D1/04GK103557033SQ201310491643
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2010年3月16日 优先权日:2009年3月19日
【发明者】饭田耕一郎 申请人:三菱重工业株式会社