KR20170125731A - 틈새 제어 시스템을 포함하는 터보기계 - Google Patents

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Abstract

가스 터보기계는, 압축기 부분, 이 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분, 그리고 압축기 부분 및 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체를 포함한다. 터빈 케이싱은 외측 표면 및 내측 표면을 갖는 본체를 포함한다. 틈새 제어 시스템은, 터빈 케이싱을 통해 연장되며 유체 연결된 복수 개의 유체 채널을 포함한다. 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널은 유체 유동을 제1 축방향으로 안내하도록 구성되는 제1 유체 채널, 둘레 방향으로 상기 유체 유동을 안내하도록 구성되는 둘레방향 유체 채널, 및 상기 제1 축방향에 실질적으로 반대되는 제2 축방향으로 상기 유체 유동을 안내하도록 구성되는 제2 유체 채널을 포함한다. 상기 제1 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제1 출구를 포함하며, 상기 제2 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제2 출구를 포함한다.

Description

틈새 제어 시스템을 포함하는 터보기계{TURBOMACHINE INCLUDING CLEARANCE CONTROL SYSTEM}
본원에 개시되는 주제 대상은 터보기계 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 틈새 제어 시스템(clearance control system)을 갖춘 터빈 케이싱 또는 터보기계에 관한 것이다.
가스 터보기계는 보통 압축기 부분, 터빈 부분 및 연소기 조립체를 포함한다. 상기 연소기 조립체는 상기 압축기 부분으로부터의 유체를 연료와 혼합하여 가연성 혼합물을 형성한다. 상기 가연성 혼합물은 연소되어 고온 가스를 형성하며, 상기 고온 가스는 터빈 부분의 고온 가스 경로를 따라 진행한다. 상기 터빈 부분은, 상기 고온 가스로부터의 열 에너지를 기계적인 회전 에너지로 변환시키는 로터(rotor)에 장착되는 에어포일(airfoil)를 갖춘 다수의 스테이지(stage)를 포함한다. 상기 압축기로부터의 추가적인 유체는 냉각을 목적으로 가스 터보기계의 쉘(shell)을 통과하게 된다.
예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 가스 터보기계는, 압축기 부분, 이 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분, 그리고 압축기 부분 및 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체를 포함한다. 터빈 케이싱은 적어도 부분적으로 상기 터빈 부분을 둘러싼다. 상기 터빈 케이싱은 외측 표면 및 내측 표면을 갖는 본체를 포함한다. 틈새 제어 시스템은, 상기 터빈 케이싱의 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결된 복수 개의 유체 채널을 포함한다. 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널은 유체 유동을 제1 축방향으로 안내하도록 구성되는 제1 유체 채널, 터빈 케이싱 주위로 둘레 방향으로 상기 유체 유동을 안내하도록 구성되는 둘레방향 유체 채널, 및 상기 제1 축방향에 실질적으로 반대되는 제2 축방향으로 상기 유체 유동을 안내하도록 구성되는 제2 유체 채널을 포함한다. 상기 제1 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제1 출구를 포함하며, 상기 제2 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제2 출구를 포함한다.
예시적인 실시예의 다른 양태에 따르면, 가스 터보기계는, 압축기 부분, 이 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분, 그리고 압축기 부분 및 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체를 포함한다. 터빈 케이싱은 적어도 부분적으로 상기 터빈 부분 주위에서 연장된다. 상기 터빈 케이싱은 외측 표면 및 내측 표면을 갖는 본체를 포함한다. 틈새 제어 시스템은, 상기 터빈 케이싱의 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결된 복수 개의 유체 채널을 포함한다. 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나는, 터빈 케이싱의 대류 냉각을 향상시키도록 구성 및 배치되는 터뷸레이터(turbulator)를 포함한다.
예시적인 실시예의 다른 양태에 따르면, 가스 터보기계를 위한 터빈 케이싱이 마련된다. 상기 가스 터보기계는, 압축기 부분, 이 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분, 그리고 압축기 부분 및 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체를 포함한다. 상기 터빈 케이싱은 적어도 부분적으로 상기 터빈 부분 주위에 연장되는 본체를 포함할 수 있으며, 상기 본체는 외측 표면 및 내측 표면을 포함한다. 틈새 제어 시스템은, 상기 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결된 복수 개의 유체 채널을 포함할 수 있다. 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나는, 터빈 케이싱과 열전달 유체 사이의 대류 열전달을 향상시키도록 구성 및 배치되는 터뷸레이터(turbulator)를 포함할 수 있다.
이러한 장점 및 특징 그리고 다른 장점 및 특징은 도면과 함께 제시되는 이하의 설명으로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 개시내용과 관련되는 주제 대상은 구체적으로 지시되며, 본 명세서의 결론부에서 청구범위에 별도로 청구되어 있다. 본 개시내용의 전술한 특징 및 장점 그리고 다른 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 제시되는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하다.
도 1은 예시적인 실시예에 따라, 틈새 제어 시스템을 갖춘 터보기계를 포함하는 터보기계 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 터보기계의 터빈 케이싱의 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 터빈 케이싱의 부분 측단면도이다.
도 4는 도 3의 터빈 케이싱의 틈새 제어 시스템의 개략도이다.
도 5는 도 4의 틈새 제어 시스템의 일부를 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 틈새 제어 시스템의 오리피스 플레이트(orifice plate)를 도시한 것이다.
도 7은 예시적인 실시예의 양태에 따른, 틈새 제어 시스템을 갖춘 터빈 케이싱의 측단면도를 도시한 것이다.
도 8은 예시적인 실시예의 다른 양태에 따른, 틈새 제어 시스템을 갖춘 터빈 케이싱의 부분 단면도를 도시한 것이다.
도 9는 도 8의 틈새 제어 시스템의 터뷸레이터의 사시도를 도시한 것이다.
도 10은 예시적인 실시예의 양태에 따른, 대안적인 터뷸레이터의 기하학적 형상을 도시한 것이다.
도 11은 예시적인 실시예의 다른 양태에 따른 터뷸레이터를 도시한 것이다.
도 12는 도 11의 터뷸레이터의 단부도를 도시한 것이다.
상세한 설명은 예로써 도면을 참고하여, 본 개시내용의 실시예를, 장점 및 특징과 함께, 설명한다.
예시적인 실시예에 따른 터보기계 시스템이 도 1에 대체로 도면부호 2로 지시되어 있다. 터보기계 시스템(2)은, 공통 압축기/터빈 샤프트(10)를 통해 작동 가능하게 연결되는 압축기 부분(6) 및 터빈 부분(8)을 갖춘 터보기계(4)를 포함할 수 있다. 연소기 조립체(12)는 압축기 부분(6)과 터빈 부분(8) 사이에서 유체 연결될 수 있다. 연소기 조립체(12)는, 천이부 부품(도시되어 있지 않음)을 통해 터빈 부분(8)을 향해 연소 생성물을 안내하는 적어도 하나의 연소기(14)를 포함할 수 있다. 흡기 시스템(16)은 압축기 부분(6)의 입구[별도로 라벨링(labeling)되어 있지 않음]에 유체 연결될 수 있다. 추가적으로, 로드(18; load)가 터보기계(4)에 기계적으로 링크(link)되며, 배기 시스템(20)이 터빈 부분(8)의 출구(역시 별도로 라벨링되어 있지 않음)에 작동 가능하게 연결된다.
작동 중에, 공기는 흡기 시스템(16)을 통해 압축기 부분(6) 내로 진행하게 된다. 흡기 시스템(16)은, 예컨대, 습도의 저하, 온도의 변경 등을 통해 상기 공기를 조절할 수 있다. 상기 공기는 압축기 부분(6)의 다수의 스테이지를 통해 압축되며, 터빈 부분(8) 및 연소기 부분(12)으로 진행하게 된다. 상기 공기는 연소기(14) 내에서 연료, 희석제 등과 혼합되어 가연성 혼합물을 형성한다. 상기 가연성 혼합물은 연소기(14)로부터 천이부 부품을 통해 터빈 부분(8) 내로 고온 가스로서 진행하게 된다. 상기 고온 가스는 터빈 부분(8)의 고온 가스 경로(22)를 따라 유동한다. 상기 고온 가스는, 복수 개의 스테이지(별도로 라벨링되어 있지 않음)를 통과하여, 도면부호 24로 표시된 바와 같은 하나 이상의 고정식 에어포일(airfoil) 및 도면부호 25로 표시된 바와 같은 회전식 에어포일과 상호작용함으로써 일(work)을 생성한다. 상기 고온 가스는 이후 배기로서 배기 시스템(20) 내로 진행한다. 상기 배기는 주위로 처리 및 구축될 수도 있고, 다른 디바이스(도시되어 있지 않음)에서 열원으로서 사용될 수도 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 터보기계(4)는 터빈 부분(8)을 둘러싸는 케이싱 또는 쉘(30)을 포함한다. 도 2 내지 도 4에 제시된 예시적인 실시예의 일 양태에 따르면, 케이싱(30)은 외측 표면(43) 및 내측 표면(45)을 갖는 본체(40)를 포함할 수 있다. 내측 표면(45)은 복수 개의 후크 부재(47; hook member)(도 3 참고)를 포함할 수 있다. 후크 부재(47)는, 예컨대, 제1 스테이지 슈라우드 지지부(49) 및 제2 스테이지 슈라우드 지지부(50)와 같은 슈라우드 지지부(shroud support)의 형태를 취할 수 있다. 제1 스테이지 슈라우드 지지부(49) 및 제2 스테이지 슈라우드 지지부(50)는 스테이터(stator)들 또는 슈라우드들을 유지시키는데, 이들 중 하나가 도 1에서 케이싱(30)에 대해 “52”로 지시되어 있다.
예시적인 실시예의 양태에 따르면, 터보기계(4)는 틈새 제어 시스템(51)(도 4 참고)을 포함하며, 상기 틈새 제어 시스템은 후크 부재(47)로부터 지지되는 슈라우드(52)(도 1 참고)와 회전식 에어포일(25)(도 1 참고)의 선단부 부분들(별도로 라벨링되어 있지 않음) 사이의 틈새를 조정한다. 예시적인 실시예의 양태에 따르면, 틈새 제어 시스템(51)은 수동적인 틈새 제어 시스템의 형태를 취한다. “수동적”이란, 외부의 프로그래밍된 제어 시스템 및/또는 인원의 어떠한 간섭도 없이 오직 터보기계의 작동 파라메타에 기초하여 독립적으로 틈새가 조정되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
틈새 제어 시스템(51)은, 케이싱(30)을 통해 연장되며 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널(54)을 포함한다. 유체 채널(54)은 비원형 단면을 포함할 수 있으며, 후크 부재(47)와 열교환 관계로 연장될 수 있다. 유체 채널(54)은, 냉매 열전달 유체를 안내하는 제2 스테이지 유체 채널(56)을 포함하며, 상기 냉매 열전달 유체는, 제1 축방향, 제1의 3단 유체 채널(58) 및 제2의 3단 유체 채널(60)에서의 압축기 배출 공기의 형태를 취할 수 있다. 제1의 3단 유체 채널(58) 및 제2의 3단 유체 채널(60)은, 제1 축방향에 반대되는 제2 축방향으로 열전달 유체를 안내한다. 우선, 제1의 3단 유체 채널(58)은 제1 단부(62) 및 제2 단부(64)를 포함한다. 제1 단부(62)는, 압축기 부분(6)에 유체 연결될 수 있는 입구(66)를 한정한다. 제2 단부(64)는 둘레방향 유체 채널(67)에 유체 연결된다. 둘레방향 유체 채널(67)은 케이싱(30)의 둘레의 일부 주위로 연장될 수 있다. 둘레방향 유체 채널(67)은 케이싱(30) 주위에서 둘레방향으로 열전달 유체를 안내한다. 둘레방향 유체 채널(67)은 출구 채널(68)을 형성한다. 제2의 3단 유체 채널(60)은 유사한 구조를 포함할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예의 양태에 따르면, 제2 스테이지 유체 채널(56)은 제1 단부 부분(70) 및 제2 단부 부분(72)을 포함한다. 제1 단부 부분(70)은, 출구 채널(68)에 유체 연결되는 입구(74)를 형성한다. 제2 단부 부분(72)은, 고정식 에어포일(24)에 유체 연결될 수 있는 출구(75)를 포함한다. 이러한 구성을 이용하면, 열전달 유체는 제1의 3단 유체 채널(58) 및 제2의 3단 유체 채널(60) 내로 진행한다. 상기 열전달 유체는 출구 채널(68)을 향해 유동한다. 상기 열전달 유체의 일부는 제2 스테이지 유체 채널(56) 내로 재안내된다. 제2 스테이지 유체 채널(56) 내의 열전달 유체는 출구(75)를 통해 고정식 에어포일(24)로 진행한다. 상기 열전달 유체의 다른 부분은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 출구 채널(68)에 마련되는 오리피스 플레이트(80)를 통해 유동한다. 오리피스 플레이트(80)는 열전달 유체를 제3 스테이지의 고정식 에어포일(별도로 라벨링되어 있지 않음) 내로 유도할 수 있다. 오리피스 플레이트(80)는 복수 개의 지지부를 포함하는데, 이러한 지지부들 중 하나는 도면부호 82로 지시되어 있고, 출구 채널(68)의 내측 벽(별도로 라벨링되어 있지 않음) 및 복수 개의 개구(84)로부터 원하는 간격을 제공한다. 개구(84)는, 또한 원하는 양의 열전달 유체의 통과를 용이하게 하면서도 열전달 유체를 제2 스테이지 유체 채널(56) 내로 유도하기 위해 원하는 역압(back pressure)을 제공하게 크기 설정된다.
또한, 예시적인 실시예에 따르면, 틈새 제어 시스템(51)은 제1의 3단 유체 채널(58) 내에 배치되는 제1 터뷸레이터(88) 및 제2 터뷸레이터(90)를 포함할 수 있다. 다른 터뷸레이터(92)가 제2 스테이지 유체 채널(56) 내에 배치될 수 있다. 제2의 3단 유체 채널(60)도 또한 터뷸레이터(별도로 라벨링되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 터뷸레이터(88, 90 및 92)는, 유체 채널(56, 58 및 60)을 통해 유동하는 열전달 유체에서의 외란을 형성하는 한정부를 생성한다. 상기 외란은 상기 열전달 유체의 열교환 특성을 향상시킨다. 열전달 유체는, 이하에서 설명되는 바와 같이, 터뷸레이터(88, 90 및 92)를 통해 및/또는 터뷸레이터에 걸쳐 유동할 수 있다.
도 7에 제시된, 예시적인 실시예의 또 다른 양태에 따르면, 제2 스테이지 유체 채널(98)은 열전달 유체(도시되어 있지 않음)의 외부 소스에 유체 연결되는 입구(100)를 포함한다. 제2 스테이지 유체 채널(98)은 또한, 고정식 에어포일(24)(도 1 참고) 내로 열전달 유체를 이송하는 오리피스 플레이트(103)가 마련될 수 있는 출구(102)를 포함한다. 제3 스테이지 유체 채널(104)은, 둘레방향 유체 채널(106)을 통해 제2 스테이지 유체 채널(98)에 유체 연결된다. 앞서 설명된 바와 유사한 방식으로, 둘레방향 유체 채널(106)은 케이싱(30)의 둘레의 적어도 일부 주위로 연장될 수 있으며, 다수의 제2 스테이지 유체 채널 및 제3 스테이지 유체 채널(도시되어 있지 않음)에 유체 연결될 수 있다. 제3 스테이지 유체 채널(104)은, 제3 스테이지의 고정식 에어포일(별도로 라벨링되어 있지 않음)로 열전달 유체를 이송할 수 있는 출구(108)를 포함한다.
이제 이하에서는 도 8을 참고하여, 예시적인 실시예의 다른 양태에 따른 틈새 제어 시스템(121)을 갖춘 케이싱(120)이 설명되어 있다. 케이싱(120)은 외측 표면(122) 및 내측 표면(124)을 포함한다. 틈새 제어 시스템(121)은, 외측 표면(122)과 내측 표면(124) 사이에서 케이싱(120)을 통해 연장되는 유체 채널(128)을 포함한다. 유체 채널(128)은, 압축기 부분(6)에 유체 연결될 수 있는 제1 단부(132), 제2 단부(134) 및 이들 단부 사이에 연장되는 중간 부분(137)을 포함한다. 제2 단부(134)는 터빈 부분(8)의 고온 가스 경로(22)에 유체 연결될 수 있다. 또한, 제2 단부(134)는 하나 이상의 고정식 에어포일(24)(도 1 참고)을 통해 고온 가스 경로(22)에 유체 연결될 수 있다. 유체 채널(128)은, 내측 표면(124)으로부터 연장되는 복수 개의 후크 부재(139)와 열교환 관계로 구성된다.
예시적인 실시예의 양태에 따르면, 복수 개의 터뷸레이터(이 중 하나가 도면부호 142로 지시되어 있음)가 유체 채널(128)의 중간 부분(137)을 따라 배치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 터뷸레이터(142)는 외측 표면(152), 그리고 중앙 통로(156)를 형성하는 내측 표면(154)을 갖는 본체(149)를 포함할 수 있다. 중앙 통로(156)는 유체 채널(128)을 통해 유동하는 열전달 유체에서의 난류를 발생시키는 유동 제한부를 형성한다. 상기 난류는 상기 열전달 유체의 열교환양을 증가시킨다.
도 10은 단면 프로파일(160)을 갖는 터뷸레이터(159)를 제시한 것이다. 보다 구체적으로, 단면 프로파일(160)은 다중 면(multi-faceted)의 기하학적 형상(162a), 성형(star-like) 형상(162b), 육각형 형상(162c), 회선상의 프로파일(162d; convoluted profile), 또는 터뷸레이터(159)의 내측 통로(별도로 라벨링되어 있지 않음)을 통해 및/또는 외측 표면(역시 별도로 라벨링되어 있지 않음)을 따라 열전달 유체가 유동하는 것을 허용하는 임의의 다른 프로파일의 형태를 취할 수 있다. 도 11 및 도 12는 예시적인 실시예의 다른 양태에 따른 터뷸레이터(168)를 도시한 것이다. 터뷸레이터(168)는, 유체 채널(128)을 통해 연장될 수 있는 로드(170; rod)에 의해 지지된다. 터뷸레이터(168)는, 로드(170)의 반경방향 외측으로 연장되는 복수 개의 로브(172; lobe)를 포함한다. 로브(172)는, 유체 채널(128)을 통과하는 열전달 유체 유동에서 난류를 발생시킨다.
이러한 점에서, 예시적인 실시예는 터보기계 내에서의 연장 틈새(running clearance)를 제어하기 위한 시스템을 설명한다는 것을 이해해야 한다. 보다 구체적으로, 상기 시스템은, 터빈 케이싱을 통해 열전달 유체를 유도하는 터뷸레이터를 포함할 수 있는 유체 채널을 채용한다. 열전달 유체는 터빈 케이싱과 열교환 관계로 진행한다. 터빈 케이싱은, 열전달 유체의 존재 및/또는 부재를 통한 열전달의 결과로서 팽창 및/또는 수축한다. 터빈 케이싱의 팽창 및/또는 수축은 터빈 슈라우드의 시프트(shift)로 귀결되며, 이는 터빈 연장 틈새의 변화 또는 터빈 연장 틈새의 조정을 유발한다. 또한, 복수 개의 유체 채널은 역시 대체로 원형인 단면을 포함하도록 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 복수 개의 유체 채널은 테이퍼져서 터빈 케이싱을 통해 유동하는 열전달 유체의 발산 또는 수렴을 유발할 수도 있고, 또는 국지적인 유동 제한부로 귀결되어 열전달 유체와 터빈 케이싱 사이의 열전달을 향상시키는 단차형 특징부를 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
용어 “약”은, 출원의 제출 시에 이용 가능한 장비에 기초한 구체적인 양의 측정과 관련되는 오차 정도를 포함하도록 의도된다. 예를 들면, “약”은 주어진 값에 대해 ± 8%, 또는 5 % 또는 2 %의 범위를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하려는 목적이며, 본 개시내용을 한정하려는 의도가 아니다. 본원에서 사용될 때, 단수 표현 및 “상기”는, 문맥상 달리 명백하게 언급되어 있지 않는 한, 복수 형태도 역시 포함하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용될 때 용어 “포함한다” 및/또는 “포함하는”은 언급된 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 요소, 구성요소, 및/또는 이들로 이루어진 군의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
본 개시내용은 단지 한정된 수의 실시예와 함께 상세하게 제시되었지만, 본 개시내용은 이렇게 개시된 실시예로 한정되지 않는다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 오히려, 본 개시내용은, 본 개시내용의 사상 및 범위에 상응하면서, 앞서 설명되지 않은 임의의 개수의 변형, 변화, 대체 또는 등가적인 구성을 포함하도록 변경될 수 있다. 추가적으로, 본 개시내용의 다양한 실시예가 설명되었지만, 예시적인 실시예(들)는 단지 일부의 설명된 예시적 양태만을 포함할 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 이에 따라, 본 개시내용은 이상의 설명에 의해 한정되는 것으로 간주되지 않으며, 오히려 첨부된 청구범위의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (20)

  1. 가스 터보기계로서,
    압축기 부분;
    상기 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분;
    상기 압축기 부분 및 상기 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체;
    적어도 부분적으로 상기 터빈 부분 주위에 연장되는 터빈 케이싱으로서, 외측 표면 및 내측 표면을 갖춘 본체를 포함하는 터빈 케이싱;
    상기 터빈 케이싱의 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널을 포함하는 틈새 제어 시스템(clearance control system)으로서, 유체 연결되는 복수 개의 상기 유체 채널은 제1 축방향으로 유체 유동을 안내하도록 구성되는 제1 유체 채널, 터빈 케이싱 주위로 둘레방향으로 유체 유동을 안내하도록 구성되는 둘레방향 유체 채널, 및 제1 축방향에 실질적으로 반대되는 제2 축방향으로 유체 유동을 안내하도록 구성되는 제2 유체 채널을 포함하며, 상기 제1 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제1 출구를 포함하고, 상기 제2 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제2 출구를 포함하는 것인 터빈 케이싱
    을 포함하는 가스 터보기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 출구에 배치되며, 상기 둘레방향 유체 채널을 적어도 부분적으로 한정하고, 복수 개의 개구를 포함하는 오리피스 플레이트(orifice plate)
    를 더 포함하는 가스 터보기계.
  3. 제2항에 있어서, 유체 연결되는 복수 개의 상기 유체 채널은 제1 축방향으로 유체 유동을 안내하도록 구성되는 제3 유체 채널을 포함하며, 상기 제3 유체 채널은 상기 내측 표면을 통과하는 제3 출구를 포함하는 것인 가스 터보기계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 오리피스 플레이트는 제1 출구 및 제3 출구를 가로질러 연장되는 것인 가스 터보기계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 채널 내에 배치되는 적어도 하나의 터뷸레이터(turbulator)로서, 터빈 케이싱과 열전달 유체 사이의 대류 열전달을 향상시키도록 구성 및 배치되는 터뷸레이터
    를 더 포함하는 가스 터보기계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 유체 채널 내에 배치되는 다른 하나의 터뷸레이터(turbulator)로서, 터빈 케이싱과 열전달 유체 사이의 대류 열전달을 향상시키도록 구성 및 배치되는 다른 하나의 터뷸레이터
    를 더 포함하는 가스 터보기계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 터뷸레이터 및 상기 다른 하나의 터뷸레이터 각각은, 제1 유체 채널 및 제2 유체 채널 각각에서 유동 제한부를 형성하는 것인 가스 터보기계.
  8. 제1항에 있어서, 상기 틈새 제어 시스템은, 터빈 부분에서의 연장 틈새(running clearance)를 독립적으로 조절하도록 구성 및 배치되는 수동 틈새 제어 시스템을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 유체 채널은 압축기 부분에 유체 연결되는 입구를 포함하는 것인 가스 터보기계.
  10. 제1항에 있어서, 유체 연결된 복수 개의 유체 채널은 각각 비원형 단면을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  11. 가스 터보기계로서,
    압축기 부분;
    상기 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분;
    상기 압축기 부분 및 상기 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체;
    적어도 부분적으로 상기 터빈 부분 주위에 연장되는 터빈 케이싱으로서, 외측 표면 및 내측 표면을 갖춘 본체를 포함하는 터빈 케이싱;
    상기 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널을 포함하는 틈새 제어 시스템으로서, 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나는, 열전달 유체와 터빈 케이싱 사이의 대류 열전달을 향상시키도록 구성 및 배치되는 터뷸레이터를 포함하는 것인 틈새 제어 시스템
    을 포함하는 가스 터보기계.
  12. 제11항에 있어서, 상기 터뷸레이터는, 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나를 따라 연장되는 복수 개의 터뷸레이터를 포함하는 것인 가스 터보기계.
  13. 제11항에 있어서, 상기 터뷸레이터는, 통로를 한정하는 내측 표면 및 외측 표면을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  14. 제13항에 있어서, 상기 외측 표면은, 유체 연결된 복수 개의 유체 채널 중 하나의 내측 표면과 함께 다른 통로를 한정하는 단면 프로파일을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  15. 제14항에 있어서, 상기 단면 프로파일은 다중 면(multi-faceted)의 기하학적 형상을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  16. 제11항에 있어서, 상기 터뷸레이터는 복수 개의 로브(lobe)를 포함하는 것인 가스 터보기계.
  17. 제17항에 있어서, 상기 터뷸레이터는, 유체 연결된 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나를 통해 연장되는 로드(rod)에 장착되며, 복수 개의 상기 로브는 상기 로드의 반경방향 외측으로 돌출되는 것인 가스 터보기계.
  18. 제11항에 있어서, 유체 연결된 복수 개의 유체 채널은 각각 압축기 부분에 유체 연결되는 것인 가스 터보기계.
  19. 제11항에 있어서, 상기 틈새 제어 시스템은, 터빈 부분에서의 연장 틈새를 독립적으로 조절하도록 구성 및 배치되는 수동 틈새 제어 시스템을 포함하는 것인 가스 터보기계.
  20. 압축기 부분, 이 압축기 부분에 작동 가능하게 연결되는 터빈 부분, 그리고 압축기 부분 및 터빈 부분 각각에 유체 연결되는 연소기 조립체를 포함하는 가스 터보기계를 위한 터빈 케이싱으로서, 상기 터빈 케이싱은,
    적어도 부분적으로 상기 터빈 부분 주위에 연장되는 본체로서, 외측 표면 및 내측 표면을 갖춘 본체;
    상기 외측 표면과 내측 표면 사이에서 연장되며 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널을 포함하는 틈새 제어 시스템으로서, 유체 연결되는 복수 개의 유체 채널 중 적어도 하나는, 열전달 유체와 터빈 케이싱 사이의 대류 열전달을 향상시키도록 구성 및 배치되는 터뷸레이터를 포함하는 것인 틈새 제어 시스템
    을 포함하는 것인 터빈 케이싱.
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