專利名稱：具有冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪，所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)用于冷卻移動(dòng)葉片的空氣。
背景技術(shù)：
圖10是顯示燃?xì)鉁u輪總結(jié)構(gòu)的概念性視圖，圖11是冷卻空氣傳送系統(tǒng)及其在已知型號(hào)燃?xì)鉁u輪環(huán)境下的視圖。
如圖10中所示，在燃?xì)鉁u輪中，由壓縮機(jī)51壓縮的空氣給送到燃燒室52中，在將燃料與壓縮空氣混合之后由燃燒室產(chǎn)生燃燒氣體，并且所述燃燒氣體給送入渦輪53中以旋轉(zhuǎn)渦輪53，通過(guò)渦輪53的旋轉(zhuǎn)從動(dòng)力產(chǎn)生器(power generator)54獲得動(dòng)力。由于所產(chǎn)生的燃燒氣體的溫度很高，因此必須冷卻移動(dòng)葉片和固定葉片。為此，一般地，部分冷卻空氣從設(shè)置在壓縮機(jī)51的排出側(cè)上以存儲(chǔ)空氣的室抽出，并通過(guò)冷卻空氣傳送系統(tǒng)供應(yīng)到移動(dòng)葉片。
將參照?qǐng)D11說(shuō)明一種使用冷卻空氣的冷卻空氣傳送系統(tǒng)的實(shí)例，其中所述冷卻空氣用于燃?xì)鉁u輪中的移動(dòng)葉片和固定葉片。參照?qǐng)D11，第一階段移動(dòng)葉片33布置在圍繞第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)(rotor disk)34的圓周中，所述第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34與壓縮機(jī)51同軸。第一階段移動(dòng)葉片33受到來(lái)自燃燒室52的燃燒氣體F2的壓力，從而旋轉(zhuǎn)第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34。相似地，第一階段固定葉片32布置在靠近室42的圓周中，從而與第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34同軸。第一階段固定葉片32、第一階段移動(dòng)葉片33和第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34構(gòu)成第一階段單元31。第二階段單元和第三階段單元(未顯示)也同軸地連接到第一階段單元31的下游側(cè)上。冷卻空氣傳送系統(tǒng)設(shè)置在第一階段單元31的上游，以將用于移動(dòng)葉片的冷卻空氣F1從相鄰室42給送入第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34。
冷卻空氣傳送系統(tǒng)包括TOBI(切線機(jī)載噴嘴(tangential onboardinjection))噴嘴45和密封盤(pán)46。密封盤(pán)46同軸地連接到第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34上，并與其同步旋轉(zhuǎn)。密封盤(pán)46包括由通孔形成的密封盤(pán)冷卻管道47，所述密封盤(pán)冷卻管道47均勻地隔開(kāi)在圍繞轉(zhuǎn)子41的軸線的圓周中。密封盤(pán)冷卻管道47用于將從室42抽出的冷卻空氣F1引導(dǎo)至第一階段單元31。數(shù)個(gè)密封盤(pán)冷卻管道47被布置為使得通過(guò)連接它們的中心所獲得的圓形形成其圓心定在轉(zhuǎn)子41的軸線上的節(jié)距圓。
從壓縮機(jī)51排出的空氣存儲(chǔ)在室42中，并且從室42抽出的冷卻空氣F1的一部分臨時(shí)地給送入出氣室(bleeding chamber)43。出氣室43是被轉(zhuǎn)子41和隔離部分(partition)48所包圍的環(huán)形空間，用于將冷卻空氣F1均勻地供應(yīng)到冷卻空氣傳送系統(tǒng)。冷卻空氣F1通過(guò)出氣室43從室42給送到冷卻空氣傳送系統(tǒng)。冷卻空氣通過(guò)冷卻空氣入口44、TOBI噴嘴45和設(shè)置在密封盤(pán)46中的密封盤(pán)冷卻管道47供應(yīng)到第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34和第一階段移動(dòng)葉片33。冷卻空氣F1也供應(yīng)到設(shè)置在第一階段單元31下游的第二階段單元和第三階段單元(未顯示)，從而冷卻這些單元中的移動(dòng)葉片。
盡管出氣室43和TOBI噴嘴45是固定的，但密封盤(pán)46和第一階段轉(zhuǎn)子盤(pán)34圍繞轉(zhuǎn)子41的軸線同步旋轉(zhuǎn)。通常，當(dāng)從固定TOBI噴嘴45噴出的冷卻空氣F1被導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)中的密封盤(pán)46的密封盤(pán)冷卻管道47中時(shí)，產(chǎn)生能量損失。即，冷卻空氣F1在流過(guò)每一密封盤(pán)冷卻管道47時(shí)具有沿密封盤(pán)46的圓周方向的速度分量，但所述冷卻空氣F1在從出氣室43供應(yīng)到密封盤(pán)冷卻管道47之前的瞬間不具有該圓周速度分量。因此，如果當(dāng)冷卻空氣F1傳送到密封盤(pán)冷卻管道47時(shí)，冷卻空氣F1和密封盤(pán)46之間存在速度差，那么特定的能量損失(稱為泵送損失)在傳送期間被引起。泵送損失主要轉(zhuǎn)化為熱量。即，當(dāng)產(chǎn)生巨大泵送損失時(shí)，冷卻空氣F1在引入密封盤(pán)46的密封盤(pán)冷卻管道47中時(shí)所述冷卻空氣F1的溫度增加，這就減弱了冷卻移動(dòng)葉片的效果。相反，當(dāng)泵送損失小時(shí)，可限制溫度上升，改善了對(duì)于移動(dòng)葉片的冷卻效果，并且燃?xì)鉁u輪的總效率得到提高。因此，最小化泵送損失很重要。為了該目的，需要在冷卻空氣F1給送入密封盤(pán)冷卻管道47時(shí)給予所述冷卻空氣F1密封盤(pán)46的圓周方向上的速度分量。TOBI噴嘴45用于將圓周速度分量給予冷卻空氣F1以旋動(dòng)冷卻空氣F1，由此減少泵送損失。
TOBI噴嘴45傳統(tǒng)地構(gòu)成噴嘴環(huán)，所述噴嘴環(huán)中具有多個(gè)裝有葉片的噴嘴。TOBI噴嘴45通過(guò)將冷卻空氣在密封盤(pán)46的旋轉(zhuǎn)方向上排出而旋動(dòng)冷卻空氣，從而減少泵送損失并提高燃?xì)鉁u輪的總效率。日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)Nos.2004-100686和2004-003494披露了使用已知的葉片型TOBI噴嘴的冷卻空氣傳送系統(tǒng)的實(shí)例。日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-003494的圖2披露了具有葉片型TOBI噴嘴的噴嘴環(huán)的實(shí)例。
日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.2004-003493披露了管型TOBI噴嘴，所述管型TOBI噴嘴將冷卻空氣供應(yīng)到軸流壓縮機(jī)中的止推平衡盤(pán)。
然而，葉片型TOBI噴嘴具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且其制造成本高昂。另外，由于TOBI噴嘴被安裝在用作狹窄環(huán)形空間的出氣室43內(nèi)，因此對(duì)于葉片型TOBI噴嘴的安裝存在限制，其中所述出氣室43被設(shè)置在室42內(nèi)并被隔離部分48和轉(zhuǎn)子41包圍。另一方面，日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.2004-003493中所披露的管型TOBI噴嘴不能形成有效的回旋流，并且增加了泵送損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種裝備有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的緊湊而且低成本的冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪。
根據(jù)本發(fā)明的一方面的燃?xì)鉁u輪包括冷卻空氣傳送系統(tǒng)，所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)將從壓縮機(jī)排出的空氣的一部分抽到室，并將空氣的一部分作為冷卻空氣傳送到轉(zhuǎn)子盤(pán)。所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)包括多個(gè)管噴嘴，所述多個(gè)管噴嘴獨(dú)立地、成圓形地布置在所述室內(nèi)以圍繞轉(zhuǎn)子并噴出冷卻空氣；和具有密封盤(pán)冷卻管道的密封盤(pán)，所述密封盤(pán)冷卻管道成圓形地圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線布置從而接收從所述管噴嘴噴出的冷卻空氣。每一個(gè)所述管噴嘴被布置成使所述管噴嘴的軸線沿所述密封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向以傾斜角度與所述轉(zhuǎn)子的軸線始終相交。
在此情況下，由于采用結(jié)構(gòu)比葉片型TOBI噴嘴更簡(jiǎn)單的TOBI噴嘴，因此系統(tǒng)的成本減少。另外，由于可容易地旋動(dòng)冷卻空氣，因此減少了泵送損失并且提高了燃?xì)鉁u輪的總效率。
優(yōu)選地，所述管噴嘴的軸線和與所述管噴嘴相對(duì)的密封盤(pán)的表面的交點(diǎn)設(shè)置在所述密封盤(pán)冷卻管道的節(jié)距圓上，所述節(jié)距圓設(shè)置在所述密封盤(pán)上從而圓心定在所述轉(zhuǎn)子的軸線上，并且所述管噴嘴的出口端和交點(diǎn)之間的距離被確定成不減緩所述冷卻空氣的噴射流。
在此情況下，由于未減緩從管噴嘴噴出的冷卻空氣，因此泵送損失減小。
優(yōu)選地，所述管噴嘴的內(nèi)徑由所述冷卻空氣的壓力和溫度確定。所述冷卻空氣的壓力由在所述管噴嘴中引起的壓力損失、以及由所述冷卻空氣的圓周速度分量和所述密封盤(pán)的圓周速度之間的相對(duì)速度差確定。所述冷卻空氣的溫度由冷卻空氣溫度變化所確定，所述冷卻空氣溫度變化由對(duì)應(yīng)于所述管噴嘴中的冷卻空氣的膨脹比的溫度減小量和對(duì)應(yīng)于相對(duì)速度差的冷卻空氣溫度變化量確定。
在此情況下，由于可選擇最優(yōu)的噴嘴內(nèi)徑，因此提高了燃?xì)鉁u輪的總效率。
優(yōu)選地，所述管噴嘴的出口端和所述交點(diǎn)之間的距離小于或等于所述管噴嘴的內(nèi)徑的10倍。
在此情況下，冷卻空氣到達(dá)密封盤(pán)冷卻管道而不降低其中心速度。因此，冷卻空氣流可平穩(wěn)地在密封盤(pán)冷卻管道中傳送，這就減少了泵送損失。
優(yōu)選地，所述管噴嘴包括可拆卸的噴嘴體和噴嘴頂端。
在此情況下，由于噴嘴體和噴嘴頂端可容易地進(jìn)行拆卸，因此可實(shí)現(xiàn)容易的維修。


圖1是裝有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪的結(jié)構(gòu)視圖；圖2是沿圖1中的線II-II截取的橫截面視圖，顯示了第一實(shí)施例中的管噴嘴的布置實(shí)例；圖3是第一實(shí)施例中的密封盤(pán)的主視圖；圖4A是冷卻空氣傳送系統(tǒng)的透視圖，顯示了部件之間的三維立體關(guān)系，圖4B是沿圖4A中的線IVB-IVB截取的橫截面視圖，圖4C是沿圖4B中的線IVC-IVC截取的橫截面視圖；圖5A是解釋性視圖，顯示了冷卻空氣的圓周速度分量和密封盤(pán)的圓周速度分量之間的關(guān)系，圖5B是圖表，顯示了由于傳送所引起的冷卻空氣的溫度變化和相對(duì)速度差(Vt-Ut)之間的關(guān)系，圖5C是圖表，顯示了冷卻空氣傳送損失和相對(duì)速度差(Vt-Ut)之間的關(guān)系；圖6是圖表，顯示了冷卻空氣的速度比(V/Vm)和比例L/D之間的關(guān)系；圖7A和7B是第一實(shí)施例中的管噴嘴的結(jié)構(gòu)視圖；圖8是圖表，顯示了冷卻空氣的壓力的改變；圖9是流程圖，顯示了計(jì)算冷卻空氣的壓力的過(guò)程；圖10是概念性視圖，顯示了燃?xì)鉁u輪的總體結(jié)構(gòu)；圖11是冷卻空氣傳送系統(tǒng)并被已知型號(hào)的燃?xì)鉁u輪所環(huán)繞的結(jié)構(gòu)性視圖。
具體實(shí)施例方式
盡管將參照

本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解為，實(shí)施例僅是示范性的而并不限制本發(fā)明的范圍。與相關(guān)技術(shù)中的那些部件相似的部件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)，并且省略其說(shuō)明。
首先，以下將說(shuō)明包括根據(jù)本發(fā)明的冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪。在本發(fā)明的背景技術(shù)的說(shuō)明中已給出了的包括壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪的燃?xì)鉁u輪的概念，因此，省略其說(shuō)明。參照?qǐng)D1，作為本發(fā)明的核心的冷卻空氣傳送系統(tǒng)1包括多個(gè)管噴嘴11組2，所述多個(gè)管噴嘴11設(shè)置在室42內(nèi)的隔離部分48的內(nèi)表面上，所述室42存儲(chǔ)從壓縮機(jī)排出的空氣；和密封盤(pán)3，所述密封盤(pán)3設(shè)置在管噴嘴組2的上游并靠近所述管噴嘴組2，并且所述密封盤(pán)3具有密封盤(pán)冷卻管道4。管噴嘴組2用于從室42抽出部分空氣，并將冷卻空氣F1供應(yīng)到密封盤(pán)3的密封盤(pán)冷卻管道4。組2中的管噴嘴11被安裝到設(shè)置在室42內(nèi)的隔離部分48上，并且獨(dú)立地布置在圍繞轉(zhuǎn)子41的圓周中，因而構(gòu)成管型TOBI噴嘴單元。
密封管冷卻管道4靠近與管噴嘴組2相鄰的密封盤(pán)3的外圍設(shè)置，從而延伸穿過(guò)密封盤(pán)3并平行于轉(zhuǎn)子軸線41a，并且所述密封管冷卻管道4平均地成圓形隔開(kāi)。密封盤(pán)冷卻管道4接收從管噴嘴11噴出的冷卻空氣F1，并且將冷卻空氣F1供應(yīng)到設(shè)置在所述密封盤(pán)冷卻管道4下游的第一轉(zhuǎn)子盤(pán)34。冷卻空氣F1在從設(shè)置在移動(dòng)葉片頂端的冷卻孔最終噴入燃燒氣體之前冷卻移動(dòng)葉片。
圖2顯示了管噴嘴組2包括八個(gè)管噴嘴11的實(shí)例(沿圖1中的線II-II截取的橫截面)。為了將冷卻空氣均勻地供應(yīng)到密封盤(pán)3的密封盤(pán)冷卻管道4，最好是將從四個(gè)到三十二個(gè)的多個(gè)管噴嘴11均勻地間隔在圍繞轉(zhuǎn)子軸線41a的圓周中。當(dāng)管噴嘴11的數(shù)量為三個(gè)或更少時(shí)，難以均勻地分布冷卻空氣。相反，當(dāng)管噴嘴11的數(shù)量超過(guò)三十二個(gè)時(shí)，難以確保足夠的安裝空間，并且這樣增加了成本。在圖2中，圓周A3代表通過(guò)連接噴嘴體12的中心點(diǎn)(圖4A中的點(diǎn)A)而形成的噴嘴體中心節(jié)距圓，所述噴嘴體12的中心點(diǎn)限定管噴嘴11。即，多個(gè)管噴嘴11成圓形獨(dú)立地布置在噴嘴體中心節(jié)距圓A3上。圖3是密封盤(pán)3的一種實(shí)施例的主視圖(圖1中沿線II-II截取的橫截面視圖)。密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2通過(guò)連接密封盤(pán)冷卻管道4的中心點(diǎn)而形成。
圖4A三維地顯示了管噴嘴11和密封盤(pán)冷卻管道4之間的位置關(guān)系。密封盤(pán)3與轉(zhuǎn)子41(圖1和3)同步地旋轉(zhuǎn)。盡管多個(gè)管噴嘴11布置在噴嘴體中心節(jié)距圓A3上，但為了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，圖4A中僅顯示了一個(gè)管噴嘴11。圖4B和4C分別是側(cè)視圖(沿圖4A中的線IVB-IVB截取的橫截面視圖)和俯視圖(沿圖4B中的線IVC-IVC截取的橫截面視圖)，顯示了管噴嘴11和密封盤(pán)冷卻管道4之間的關(guān)系。在圖4A中，點(diǎn)0代表密封盤(pán)3的密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a上的轉(zhuǎn)子中心點(diǎn)，X軸代表穿過(guò)點(diǎn)0從而垂直于轉(zhuǎn)子軸線41a的軸線，Y軸代表與轉(zhuǎn)子軸線41a重合的水平軸線，Z軸代表穿過(guò)點(diǎn)0從而與Y軸直角相交的水平軸線。另外，點(diǎn)A代表管噴嘴11的噴嘴體12的中心點(diǎn)(圖7A和7B)，點(diǎn)B代表管噴嘴軸線A1(從管噴嘴11的出口處的軸線中心延伸的線)與密封盤(pán)冷卻節(jié)距圓A2的交點(diǎn)，點(diǎn)C代表從點(diǎn)A平行于Y軸垂直落下與X軸的交點(diǎn)，點(diǎn)D代表從點(diǎn)B平行于Z軸垂直落下與X軸的交點(diǎn)。
安裝在隔離部分48上的管噴嘴11是固定的。另一方面，相鄰的密封盤(pán)3和下游的第一旋轉(zhuǎn)盤(pán)34與轉(zhuǎn)子41同步地旋轉(zhuǎn)。因此，為了冷卻空氣F1從管噴嘴11平穩(wěn)地流入密封盤(pán)冷卻管道4，必須旋動(dòng)冷卻空氣F1。在背景技術(shù)的說(shuō)明中已給出的葉片型TOBI噴嘴中，多個(gè)葉片成圓形地布置在噴嘴環(huán)內(nèi)，冷卻空氣沿噴嘴環(huán)內(nèi)的圓周方向被葉片旋動(dòng)，從而被供應(yīng)到相鄰的密封盤(pán)冷卻管道中。然而，管型TOBI噴嘴不具有如此復(fù)雜的葉片結(jié)構(gòu)。
當(dāng)使用在日本未實(shí)審專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-003493中所披露的管型TOBI噴嘴時(shí)，冷卻空氣從管噴嘴噴出的方向(管噴嘴軸線)平行于轉(zhuǎn)子軸線。即，冷卻空氣沿著包含點(diǎn)A的平面噴射，所述平面(下文中稱為噴嘴噴氣平面)平行于轉(zhuǎn)子軸線41a并垂直于包含旋子軸線41a和點(diǎn)A的平面。當(dāng)由噴射的冷卻空氣所形成的管噴嘴軸線A1沿著該平面投影在噴嘴噴氣平面上時(shí)，它始終與作為投影平面的噴嘴噴氣平面上的轉(zhuǎn)子軸線41a平行。如果管噴嘴如日本未審專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2004-003493中那樣進(jìn)行定位，管噴嘴軸線A1和轉(zhuǎn)子軸線41a之間的傾斜角(圖4C中的角α)需要大到一定程度，從而獲得旋動(dòng)氣流。然而，當(dāng)傾斜角度太大時(shí)，從管噴嘴11噴射的冷卻空氣的方向向密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2外側(cè)偏離。雖然通過(guò)朝向轉(zhuǎn)子軸線41a降低管噴嘴11的安裝位置以一定程度地增大傾斜角度從而避免向外偏離，但由于在管噴嘴11和轉(zhuǎn)子41的外表面之間沒(méi)有足夠的空間，因此安裝位置下降的空間受到限制，并且傾斜角度也被限制。因此，用此方法不能獲得有效的旋動(dòng)氣流。
相反，在根據(jù)本發(fā)明的管型TOBI噴嘴中，為了旋動(dòng)冷卻空氣F1，管噴嘴11與密封盤(pán)3相距一定距離進(jìn)行布置，以便管噴嘴軸線A1相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線41a沿密封盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)方向以預(yù)定角度傾斜。更具體地，管噴嘴11需要被布置為，當(dāng)管噴嘴軸線A1投影到噴嘴噴氣平面上時(shí)，投影平面上的管噴嘴軸線(稱為投影管噴嘴軸線A11)始終沿密封盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)方向以預(yù)定角度與同一投影平面上的轉(zhuǎn)子軸線41a相交。在圖4A中，密封盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)方向指當(dāng)從管噴嘴11側(cè)觀察密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a時(shí)的順時(shí)針?lè)较?。圖4B和4C顯示了一種情況，在該情況中管噴嘴軸線A1投射到平行于轉(zhuǎn)子軸線41a并與噴嘴噴氣平面正交的平面上。在圖4B和4C中，管噴嘴軸線A1對(duì)應(yīng)于投影的管噴嘴軸線A11。
將參照?qǐng)D4B和4C詳細(xì)地說(shuō)明用于產(chǎn)生旋動(dòng)氣流的結(jié)構(gòu)。管噴嘴11布置在相鄰的密封盤(pán)3的上游并與密封盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)表面3a相距預(yù)定距離。冷卻空氣F1沿著管噴嘴軸線A1(被投影的管噴嘴軸線A11)從管噴嘴11朝密封盤(pán)3上的密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2進(jìn)行噴射。即，管噴嘴11的安裝角被確定為使管噴嘴軸線A1(被投影的管噴嘴軸線A11)沿密封盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)方向從轉(zhuǎn)子軸線41a以預(yù)定角度傾斜。結(jié)果，管噴嘴軸線A1在密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2上的點(diǎn)B處與密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a相交。即，安裝角由角β(節(jié)面角)和角α(旋渦角)表示，其中所述角β形成在圖4B中的管噴嘴軸線A1(被投影的管噴嘴軸線A11)和轉(zhuǎn)子軸線41a之間，而所述角α形成在圖4C中的管噴嘴軸線A1(被投影的管噴嘴軸線A11)和轉(zhuǎn)子軸線41a之間。管噴嘴11的安裝角度被確定為，使角α(旋渦角)和角β(節(jié)面角)都相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸線41a形成預(yù)定角度。當(dāng)管噴嘴11如日本未審專利申請(qǐng)公開(kāi)文獻(xiàn)No.2004-003493那樣進(jìn)行布置時(shí)，圖4B中的角β為0，管噴嘴軸線A1(被投影的管噴嘴軸線A11)平行于轉(zhuǎn)子軸線41a。
當(dāng)在管噴嘴軸線A1(被投影的噴嘴軸線A11)和密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a之間形成的角分別地被指定為圖4B和4C中的δ和γ時(shí)，通過(guò)將管噴嘴11安裝為角α和角β大而角δ和角γ小，而使從管噴嘴11噴射的冷卻空氣F1可更平穩(wěn)地旋動(dòng)。然而，由于管噴嘴11直接地布置在轉(zhuǎn)子41的外表面上方，其安裝空間被限制。因此，如果安裝角度太大，管噴嘴軸線A1與轉(zhuǎn)子41發(fā)生干涉，這就干擾了從管噴嘴11噴射的冷卻空氣F1。在正常的情況下，角α被設(shè)定在45°到90°的范圍以內(nèi)，更優(yōu)選地設(shè)定在50°到80°的范圍以內(nèi)，而角β被設(shè)定在0°到45°的范圍以內(nèi)，更優(yōu)選地被設(shè)定在10°到40°的范圍內(nèi)。通過(guò)如此設(shè)定安裝角度，轉(zhuǎn)子圓周方向上的速度分量被賦予從管噴嘴11噴射的冷卻空氣F1。結(jié)果，冷卻空氣F1被有效地旋動(dòng)，并可很容易地傳送入密封盤(pán)冷卻管道4。這就減少了由于傳送引起的壓力損失。
參照?qǐng)D5A到5C，將詳細(xì)說(shuō)明假設(shè)當(dāng)冷卻空氣F1在密封盤(pán)冷卻管道4中傳送時(shí)，冷卻空氣F1和密封盤(pán)3之間的相對(duì)速度差、壓力損失與冷卻空氣溫度變化之間的關(guān)系。如圖5A中所示，從管噴嘴11噴射的冷卻空氣F1沿著管噴嘴軸線A1流動(dòng)，并到達(dá)密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a上的點(diǎn)B處。冷卻空氣F1沿管噴嘴軸線A1的方向以流動(dòng)速度(V)到達(dá)點(diǎn)B，并且具有圓周速度分量(Vt)和軸向速度分量(VA)。當(dāng)點(diǎn)B處的密封盤(pán)3的圓周速度被指定為Ut時(shí)，冷卻空氣F1的圓周速度Ut和圓周速度分量Vt之間的相對(duì)速度差(Vt-Ut)最好較小，以便冷卻空氣F1平穩(wěn)地傳送到密封盤(pán)冷卻管道4中。
在圖5B的圖表中，水平軸代表相對(duì)速度差(Vt-Ut)，豎直軸表示根據(jù)相對(duì)速度差(Vt-Ut)的冷卻空氣的溫度變化。該圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得。當(dāng)相對(duì)速度差(Vt-Ut)為0時(shí)，冷卻空氣的溫度沒(méi)有由于傳送而改變。當(dāng)相對(duì)速度差增加到正數(shù)側(cè)時(shí)，冷卻空氣的溫度變化增加到負(fù)數(shù)側(cè)。即，冷卻空氣的溫度在傳送之后相對(duì)地降低。相反，當(dāng)相對(duì)速度差(Vt-Ut)增加到負(fù)數(shù)側(cè)時(shí)，冷卻空氣的溫度變化增加到正數(shù)側(cè)，與上述相反，并且冷卻空氣的溫度在傳送之后升高。
在圖5B中，當(dāng)豎直軸表示泵送損失、以代替上述冷卻空氣的溫度變化時(shí)，可了解泵送損失和相對(duì)速度差(Vt-Ut)之間的關(guān)系。即，當(dāng)相對(duì)速度差(Vt-Ut)增加到正數(shù)側(cè)時(shí)，泵送損失增加到負(fù)數(shù)側(cè)，并且渦輪的效率提高。相反，當(dāng)相對(duì)速度差(Vt-Ut)增加到負(fù)數(shù)側(cè)時(shí)，泵送損失增加到正數(shù)側(cè)，渦輪的效率下降。
在圖5C中，水平軸表示相對(duì)速度差(Vt-Ut)，而豎直軸表示根據(jù)相對(duì)速度差(Vt-Ut)的冷卻空氣傳送損失。由于相對(duì)速度差(Vt-Ut)所引起的壓力損失和由于例如當(dāng)冷卻空氣流入密封盤(pán)冷卻管道4中時(shí)所產(chǎn)生的壓縮氣流所引起的壓力損失，產(chǎn)生了冷卻空氣傳送損失。通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算冷卻空氣傳送損失。如圖5C中所示，當(dāng)相對(duì)速度差(Vt-Ut)為0時(shí)冷卻空氣傳送損失最小，當(dāng)相對(duì)速度差增加到正數(shù)側(cè)時(shí)所述冷卻空氣傳送增加，當(dāng)相對(duì)速度差增加到負(fù)數(shù)側(cè)時(shí)所述冷卻空氣傳送增加。
現(xiàn)在將從自管噴嘴11噴射的冷卻空氣F1的減速(damping)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明管噴嘴11和密封盤(pán)冷卻管道4之間的位置關(guān)系。
通常，從管噴嘴11的出口端11a噴射的冷卻空氣噴射流依據(jù)從出口端11a的距離而趨向于被減速并且其流動(dòng)速度趨向于減小。因此，最好是將管噴嘴11和密封盤(pán)冷卻管道4布置在一定距離以內(nèi)，以便噴射流幾乎不被減速。當(dāng)圖4A中的管噴嘴出口端11a和點(diǎn)B之間的距離太長(zhǎng)時(shí)，來(lái)自管噴嘴11的冷卻空氣噴射流在到達(dá)點(diǎn)B之前被極大地減速，在冷卻空氣F1管噴嘴軸線A1的方向上的流動(dòng)速度V降低。當(dāng)流動(dòng)速度V降低時(shí)，相對(duì)速度差降低，或者偏離到負(fù)數(shù)側(cè)。特別是，當(dāng)相對(duì)速度差偏離到負(fù)數(shù)側(cè)時(shí)，從冷卻空氣的溫度變化和冷卻空氣的傳送損失以及泵送損失的觀點(diǎn)看存在不利的影響。然而，即使當(dāng)相對(duì)速度差偏離到負(fù)數(shù)側(cè)時(shí)，與其中難以放置葉片型TOBI噴嘴的傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪相比，可有效地提高燃?xì)鉁u輪的效率。
圖6顯示了冷卻空氣噴射流根據(jù)距管噴嘴出口端11a的距離的減速的程度。在圖6中，水平線代表管噴嘴出口端11a和點(diǎn)B之間的距離L與管噴嘴11的內(nèi)徑D的比(L/D)，而豎直軸代表冷卻空氣噴射流的最大噴出速度(Vm)和冷卻空氣流動(dòng)速度(V)的比(V/Vm)。最大冷卻空氣噴出速度(Vm)指冷卻空氣F1從管噴嘴出口端11a噴射之后瞬間冷卻空氣F1的流動(dòng)速度。如圖6中所示，當(dāng)比L/D是10或更少時(shí)，冷卻空氣F1的中心速度幾乎不降低。相反，當(dāng)比L/D超過(guò)10時(shí)，中心速度顯著降低。即，當(dāng)比L/D是10或者更少時(shí)，冷卻空氣F1的噴射流的減速比的降低不產(chǎn)生問(wèn)題。相反，當(dāng)比L/D超過(guò)10時(shí)，噴射流的減速比的降低具有不利影響。當(dāng)假設(shè)冷卻空氣F1的噴射流未在一定范圍內(nèi)減速?gòu)亩估鋮s空氣F1的中心速度不降低時(shí)，最好是將距管噴嘴出口端11a的距離L確定為少于或等于噴嘴內(nèi)徑D的10倍，在所述范圍內(nèi)噴射流不減速。將參照?qǐng)D4A說(shuō)明長(zhǎng)度L和內(nèi)徑D之間的關(guān)系。當(dāng)管噴嘴出口端11a的中心點(diǎn)被標(biāo)識(shí)為圖4A中的E時(shí)，管噴嘴軸線A1上的B和E兩點(diǎn)之間的距離等于上述距離L。通過(guò)將點(diǎn)B和點(diǎn)E之間的長(zhǎng)度L設(shè)定為噴嘴內(nèi)徑D的10倍，可減少冷卻空氣F1的噴射流的減速。
現(xiàn)在將說(shuō)明管噴嘴11的結(jié)構(gòu)。如圖7A和7B中所示，管噴嘴11包括噴嘴體12、噴嘴頂端13、噴嘴凸緣14和安裝螺栓15。利用安裝螺栓15將噴嘴凸緣14安裝在隔離部分48的內(nèi)表面上并進(jìn)而將管噴嘴11固定到隔離部分48上。螺栓固定允許獨(dú)立地連接或拆卸噴嘴，并且不必一起替換所有噴嘴，不像帶葉片的密封盤(pán)的密封環(huán)。因此，可實(shí)現(xiàn)方便的維修。噴嘴體12由一個(gè)彎曲件形成，因?yàn)樗鰢娮祗w12需要容納來(lái)自設(shè)置在隔離部分48內(nèi)的冷卻空氣進(jìn)口44的冷卻空氣F1，并將冷卻空氣F1的方向立即轉(zhuǎn)為朝向密封盤(pán)旋轉(zhuǎn)表面3a。為此，比起由典型的彎曲管所形成的管噴嘴，可實(shí)現(xiàn)更小的彎曲半徑和更緊湊的噴嘴。當(dāng)冷卻空氣F1從室42被導(dǎo)入管噴嘴11時(shí)，所述冷卻空氣F1被迅速壓縮，因此，容易地干擾冷卻空氣F1的流動(dòng)。為了最小化該干擾，空氣存儲(chǔ)空間16設(shè)置在噴嘴體12內(nèi)。空氣流保留在空氣存儲(chǔ)空間16內(nèi)達(dá)一段時(shí)間，這就吸收了空氣流的擾動(dòng)。噴嘴頂端13通過(guò)螺釘結(jié)構(gòu)緊固到噴嘴體12上。利用該結(jié)構(gòu)，當(dāng)噴嘴頂端13損壞時(shí)或者當(dāng)噴嘴頂端13由于操作條件的改變而被具有不同規(guī)格的噴嘴頂端所替換時(shí)，可容易地執(zhí)行這種替換。此外，噴嘴頂端13的內(nèi)直徑從空氣存儲(chǔ)空間16朝噴嘴頂端出口端13a逐漸地減小，并且噴嘴頂端13具有環(huán)形橫截面，所述環(huán)形橫截面包括靠近出口端13a的直線部分。在此情況下，可預(yù)期在管噴嘴11內(nèi)調(diào)整空氣的效果，并且空氣流在管噴嘴出口端11a處極少地受到干擾。上述噴嘴內(nèi)徑D等于噴嘴頂端出口端13a處的孔的內(nèi)徑d。
以下將說(shuō)明在本發(fā)明的冷卻空氣傳送系統(tǒng)1中冷卻空氣從管噴嘴的入口到移動(dòng)葉片的頂端的壓力變化。參照?qǐng)D1，在固定葉片(第一階段固定葉片32)的入口處的燃燒氣體的壓力和在管噴嘴11的入口處(在冷卻空氣進(jìn)口44處)的壓力略微地低于或等于室空氣壓力，并且可以認(rèn)為，室空氣壓力、固定葉片的入口處的燃燒氣體的壓力和管噴嘴的入口處的壓力大致相等。燃燒氣體部分是例如穿過(guò)第一階段固定葉片32的燃燒氣體流動(dòng)的區(qū)域，其中在所述燃燒氣體部分中冷卻空氣從移動(dòng)葉片的頂端噴出。由于通過(guò)通道的壓力損失，第一移動(dòng)葉片處的燃燒氣體的壓力P5下降到室壓力(管噴嘴入口壓力P1)以下。為了使移動(dòng)葉片冷卻經(jīng)過(guò)冷卻空氣傳送系統(tǒng)1的空氣以有效地冷卻移動(dòng)葉片并在噴入燃燒氣體的同時(shí)確保其所要求的量，移動(dòng)葉片頂端壓力P4需要恒定地高于移動(dòng)葉片燃燒氣體部分壓力P5。當(dāng)移動(dòng)葉片頂端壓力P4低于移動(dòng)葉片燃燒氣體部分壓力P5時(shí)，高溫燃燒氣體回流入移動(dòng)葉片，這就會(huì)損壞移動(dòng)葉片。盡管以上已將第一階段單元31作為實(shí)例說(shuō)明，但這種說(shuō)明也可應(yīng)用于設(shè)置在第一階段單元31下游的第二階段單元和第三階段單元(兩者均未顯示)。
圖8詳細(xì)地顯示了移動(dòng)葉片冷卻空氣系統(tǒng)中冷卻空氣的經(jīng)過(guò)點(diǎn)和冷卻空氣的壓力變化。在圖8中，水平軸上的PP1到PP5代表冷卻空氣在管噴嘴11的入口和移動(dòng)葉片燃燒氣體部分之間的經(jīng)過(guò)點(diǎn)。更具體地，PP1代表管噴嘴11的入口，PP2代表管噴嘴11的出口，PP3代表密封盤(pán)冷卻管道4的內(nèi)部，PP4代表移動(dòng)葉片的頂端，而PP5代表移動(dòng)葉片燃燒氣體部分。豎直軸代表冷卻空氣的壓力。豎直軸上的P1到P5分別地代表在經(jīng)過(guò)點(diǎn)PP1到PP5處的壓力。
在以下條件下觀察壓力變化，所述條件為確定應(yīng)用到移動(dòng)葉片的冷卻空氣的所需要的量，以及確定管噴嘴11的布置(即，噴嘴的數(shù)量)情況每一管噴嘴出口端11a(點(diǎn)E)和密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2上的點(diǎn)B之間的距離L，即管噴嘴11和密封盤(pán)冷卻管道4的相對(duì)位置。通過(guò)確定在這些條件下的噴嘴內(nèi)徑D，可計(jì)算從經(jīng)過(guò)點(diǎn)PP1到經(jīng)過(guò)點(diǎn)PP4的壓力變化。即，可認(rèn)為當(dāng)傳送到密封盤(pán)冷卻管道4的冷卻空氣F1通過(guò)密封盤(pán)冷卻管道內(nèi)部PP3流向下游并然后到達(dá)移動(dòng)葉片頂端PP4時(shí)壓力損失大致不變，除非冷卻空氣的量發(fā)生改變。相反，即使確定冷卻空氣的量時(shí)，在冷卻空氣F1經(jīng)過(guò)管噴嘴入口PP1和管噴嘴出口PP2并到達(dá)密封盤(pán)冷卻管道內(nèi)部PP3時(shí)，壓力損失根據(jù)所使用管噴嘴的噴嘴內(nèi)徑D而變化。
更具體地，管噴嘴出口壓力P2和噴嘴膨脹比(管噴嘴入口壓力P1與管噴嘴出口壓力P2之比)由噴嘴內(nèi)徑D確定。另外，確定管噴嘴11中的壓力損失。在管噴嘴11中膨脹的冷卻空氣F1從管噴嘴出口端11a噴出，到達(dá)密封盤(pán)冷卻管道節(jié)距圓A2上的點(diǎn)B，然后在密封盤(pán)冷卻管道內(nèi)部PP3流動(dòng)。在此情況下，為了避免冷卻空氣的噴射流的減速的影響，根據(jù)圖6確定比L/D是否為10或更少。當(dāng)冷卻空氣F1在密封盤(pán)冷卻管道內(nèi)部PP3內(nèi)流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生冷卻空氣傳送損失。冷卻空氣傳送損失包括由于密封盤(pán)3的圓周速度Ut和冷卻空氣F1的圓周速度分量Vt之間的相對(duì)速度差(Vt-Ut)所引起的壓力損失，并包括由于例如在密封盤(pán)冷卻管道4的入口處的壓縮所引起的壓力損失。當(dāng)假定管噴嘴11中的壓力損失表示為ΔP1而冷卻空氣傳送損失表示為ΔP2時(shí)，P2＝P1-ΔP1而p3＝P2-ΔP2。結(jié)果，確定了在密封盤(pán)冷卻管道內(nèi)部PP3內(nèi)的壓力P3和移動(dòng)葉片頂端壓力P4。當(dāng)移動(dòng)葉片頂端壓力P4和轉(zhuǎn)動(dòng)燃燒氣體部分壓力P5之間的差超過(guò)允許值(α1)時(shí)，移動(dòng)葉片冷卻空氣不斷地噴入燃燒氣體中，并且確保了對(duì)于移動(dòng)葉片的正常冷卻。
給送到管噴嘴11的冷卻空氣F1的溫度T1大致等于室空氣溫度。當(dāng)確定管噴嘴11處的膨脹比時(shí)，可根據(jù)由在管噴嘴11內(nèi)部的冷卻空氣的減壓所引起的膨脹而計(jì)算管噴嘴出口端11a處的溫度減少量ΔT1，并且可確定在管噴嘴出口端11a處的冷卻空氣溫度T2。即，T2＝T1-ΔT1。另外，當(dāng)冷卻空氣F1從管噴嘴11傳送到密封盤(pán)冷卻管道4時(shí)，根據(jù)如圖5B中所示的相對(duì)速度差(Vt-Ut)獲得冷卻空氣溫度變化ΔT2。因此，經(jīng)由密封盤(pán)冷卻管道4流入移動(dòng)葉片的冷卻空氣F1的溫度T3表達(dá)為T(mén)1-ΔT1+ΔT2。為了有效地冷卻移動(dòng)葉片，必須保持冷卻空氣溫度T3低于或者等于比移動(dòng)葉片燃燒氣體部分中的燃燒氣體的溫度低預(yù)定值(α 2)的溫度。
將參照?qǐng)D9詳細(xì)地說(shuō)明用于計(jì)算冷卻空氣在經(jīng)過(guò)點(diǎn)PP1到PP5處的壓力的步驟。
首先，確定管噴嘴11的噴嘴內(nèi)徑D(步驟S1)，并計(jì)算管噴嘴出口壓力P2和噴嘴膨脹比(步驟S2)。然后，如上所述，從冷卻空氣的噴射流的減速的觀點(diǎn)，參照?qǐng)D6確定比L/D是否為10或者更少(步驟S3)。當(dāng)比L/D高于10時(shí)，確定冷卻空氣噴射流的減速過(guò)量，再次執(zhí)行步驟S1以設(shè)定噴嘴內(nèi)徑D。當(dāng)比L/D為10或更少時(shí)，確定冷卻空氣噴射流不減速，并計(jì)算對(duì)應(yīng)于預(yù)定比L/D的在管噴嘴出口端11a處的最大冷卻空氣噴出速度Vm和冷卻空氣F1的流動(dòng)速度V(步驟S4)。從以上值Vm和V獲得冷卻空氣F1的圓周速度分量Vt。隨后，計(jì)算相對(duì)速度差(Vt-Ut)(步驟S6)，并且根據(jù)圖5C獲得對(duì)應(yīng)于相對(duì)速度差(Vt-Ut)的冷卻空氣傳送損失ΔP2(步驟S7)。當(dāng)確定冷卻空氣傳送損失ΔP2時(shí)，計(jì)算密封盤(pán)管道內(nèi)部壓力P3和在密封盤(pán)冷卻管道4中傳送的冷卻空氣F1的移動(dòng)葉片頂端壓力P4(步驟S8和步驟S9)。然后，比較移動(dòng)葉片頂端壓力P4和移動(dòng)葉片燃燒氣體部分壓力P5以確定是否滿足條件p4≥P5+α1(步驟10)。當(dāng)P4＜P5+α1時(shí)，燃燒氣體回流到移動(dòng)葉片，因此再次執(zhí)行步驟S1以設(shè)定噴嘴內(nèi)徑D。當(dāng)P4≥P5+α1時(shí)，移動(dòng)葉片P4高于移動(dòng)葉片燃燒氣體部分壓力P5，燃燒氣體將不回流。在此情況下，確定設(shè)定的噴嘴內(nèi)徑D是合適的，以及冷卻空氣流在經(jīng)過(guò)點(diǎn)PP1到PP4的壓力P1到P4是合適的。
當(dāng)如上所述合適地確定冷卻空氣流的壓力變化時(shí)，管噴嘴內(nèi)溫度減少ΔT1，管噴嘴出口處的冷卻空氣溫度T2，根據(jù)管噴嘴內(nèi)的膨脹比計(jì)算移動(dòng)葉片入口處的冷卻空氣溫度T3，并且確定移動(dòng)葉片燃燒氣體溫度T4和移動(dòng)葉片中的冷卻空氣溫度T4之間的差是否大于或等于預(yù)定值(α2)。
通過(guò)上述步驟，可使冷卻空氣傳送系統(tǒng)的規(guī)格最優(yōu)。這就提高了燃?xì)鉁u輪的總效率。
權(quán)利要求
1.一種包括冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪，所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)將從壓縮機(jī)排出的空氣的一部分抽到室，并將空氣的一部分作為冷卻空氣傳送到轉(zhuǎn)子盤(pán)，其中所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)包括多個(gè)管噴嘴，所述多個(gè)管噴嘴獨(dú)立地、成圓形地布置在所述室內(nèi)以圍繞轉(zhuǎn)子并噴出冷卻空氣；和具有密封盤(pán)冷卻管道的密封盤(pán)，所述密封盤(pán)冷卻管道成圓形地圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線布置，從而接收從所述管噴嘴噴出的冷卻空氣，并且其中每一個(gè)所述管噴嘴被布置成使所述管噴嘴的軸線沿所述密封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向以傾斜角度與所述轉(zhuǎn)子的軸線始終相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪，其中所述管噴嘴的軸線和與所述管噴嘴相對(duì)的密封盤(pán)的表面的交點(diǎn)設(shè)置在所述密封盤(pán)冷卻管道的節(jié)距圓上，所述節(jié)距圓設(shè)置在所述密封盤(pán)上從而其圓心定在所述轉(zhuǎn)子的軸線上，并且所述管噴嘴的出口端和所述交點(diǎn)之間的距離被確定為不減緩所述冷卻空氣的噴射流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁u輪，其中所述管噴嘴的內(nèi)徑由所述冷卻空氣的壓力和溫度確定，其中所述冷卻空氣的壓力由冷卻空氣傳送損失確定，所述冷卻空氣傳送損失由在所述管噴嘴中引起的壓力損失以及所述冷卻空氣的圓周速度分量和所述密封盤(pán)的圓周速度之間的相對(duì)速度差進(jìn)行確定，并且其中所述冷卻空氣的溫度由冷卻空氣溫度變化所確定，所述冷卻空氣溫度變化由對(duì)應(yīng)于所述管噴嘴中的冷卻空氣的膨脹比和相對(duì)速度差的溫度減小量進(jìn)行確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)鉁u輪，其中所述管噴嘴的出口端和所述交點(diǎn)之間的距離小于或等于所述管噴嘴的內(nèi)徑的10倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任意一項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪，其中所述管噴嘴包括可拆卸的噴嘴體和噴嘴頂端。
全文摘要
一種包括冷卻空氣傳送系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪。冷卻空氣傳送系統(tǒng)將從壓縮機(jī)排出的空氣的一部分抽到室，并將空氣的一部分作為冷卻空氣傳送到轉(zhuǎn)子盤(pán)。所述冷卻空氣傳送系統(tǒng)包括多個(gè)管噴嘴，所述多個(gè)管噴嘴獨(dú)立地、成圓形地布置在所述室內(nèi)以圍繞轉(zhuǎn)子；和具有密封盤(pán)冷卻管道的密封盤(pán)，所述密封盤(pán)冷卻管道成圓形地圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線的圓周布置從而接收從所述管噴嘴噴出的冷卻空氣。冷卻空氣傳送系統(tǒng)旋動(dòng)從管噴嘴噴出的冷卻空氣。
文檔編號(hào)F02C7/18GK101067381SQ20061016422
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者高岡良昌, 荒木勝人, 文森特·拉爾洛, 片岡正人, 正田淳一郎, 石坂浩一, 萩直樹(shù) 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社