実燃焼場で種々の力学的負荷を受けるガスタ一ビン高温部材の損傷発達

摘要

一般に発電用プラントにおいては，熱機関の稼働温度 を上昇させることにより高効率化が達成できるが，その 一方で，強度を担う材料の強度は高温になるほど低下す るため，二つの要素は競合関係になる.この工業的課題 に対応するため主要高温部材に種々の冷却構造をもた せ，これら競合要素を両立させてきた構造部材·要素が 多々ある.ガスタービン（GT)における冷却翼の採用は そのよい例であろう.近年におけるこれら構造要素の三 次元的形状の複雑化と多機能化を鑑みると，複雑形状に よる応力集中効果と冷却構造に伴う部材内温度勾配に 起因した熱応力とが重畳して，単純な条件下の破損から は予測し難い材料強度的特性や破損が生じることも予 測されている.これまでにも，冷却構造を対象とし た研究は多くなされてきた.しかし，それらのほとんど は，一定温度の下で，しかも，一定負荷下でのいわゆる クリープ破損に関する研究がほとんどである.最近の分 散電源大量導入の背景と，それに対応できるGTシステ ムの敏速な負荷変動対応能力の特徴、及びそれを勘案し たGTシステムが担うべき社会的責務を鑑みると，クリ ープのみならず疲労負荷との重畳を考えた破損挙動の 把握が不可欠となろう.