DE102017216595A1 - Engine component with at least one cooling hole - Google Patents

Engine component with at least one cooling hole Download PDF

Info

Publication number
DE102017216595A1
DE102017216595A1 DE102017216595.2A DE102017216595A DE102017216595A1 DE 102017216595 A1 DE102017216595 A1 DE 102017216595A1 DE 102017216595 A DE102017216595 A DE 102017216595A DE 102017216595 A1 DE102017216595 A1 DE 102017216595A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine component
section
cross
engine
cooling hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017216595.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Carsten Clemen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG filed Critical Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority to DE102017216595.2A priority Critical patent/DE102017216595A1/en
Publication of DE102017216595A1 publication Critical patent/DE102017216595A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/06—Arrangement of apertures along the flame tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03041—Effusion cooled combustion chamber walls or domes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03042—Film cooled combustion chamber walls or domes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Triebwerksbauteil (5, 6, 7), mit mindestens einem Kühlloch (11), das sich von einer Einlassöffnung (12, 12a-12f) an einer ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) zu einer Auslassöffnung (13, 13a-13f) an einer zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) durch das Triebwerksbauteil (5, 6, 7) hindurch erstreckt und einen sich ändernden Querschnitt aufweist. Gemäß einem ersten Aspekt ist vorgesehen, dass- die Einlassöffnung (12, 12a-12f) einen quadratischen Querschnitt aufweist und sich das Kühlloch (11) in einem ersten, an die Einlassöffnung (12, 12a-12f) anschließenden Abschnitt (120) verengt und- das Kühlloch (11) einen sich in Richtung der Auslassöffnung (13, 13a-13f) aufweitenden und an den ersten Abschnitt (120) anschließenden zweiten Abschnitt (130) aufweist, der einen von dem Querschnitt des ersten Abschnitts (120) verschiedenen, mehreckigen Querschnitt aufweist.The present invention particularly relates to engine components (5, 6, 7), having at least one cooling hole (11) extending from an inlet opening (12, 12a-12f) on a first side (100) of the engine component (5, 6, 7). to an exhaust port (13, 13a-13f) on a second side (101) of the engine component (5, 6, 7) through the engine component (5, 6, 7) and having a varying cross-section. According to a first aspect, it is provided that the inlet opening (12, 12a-12f) has a square cross-section and the cooling hole (11) narrows in a first section (120) adjoining the inlet opening (12, 12a-12f) and the cooling hole (11) has a second section (130) which widens in the direction of the outlet opening (13, 13a-13f) and adjoins the first section (120) and which has a polygonal shape that differs from the cross section of the first section (120) Cross section has.

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebwerksbauteil mit mindestens einem Kühlloch.The invention relates to an engine component with at least one cooling hole.

Triebwerksbauteile, insbesondere für eine Brennkammer eines Triebwerks werden üblicherweise mit einer Vielzahl von Kühllöchern versehen, um das jeweilige Triebwerksbauteil gegenüber dem heißen Brennraum der Brennkammer durch entsprechende Kühlung zu schützen. So ist es beispielsweise bekannt, an Triebwerksbauteilen, wie Hitzeschilden, Brennkammerschindeln oder auch an Brennkammerwänden, (Effusions-) Kühllöcher vorzusehen. Ein entsprechendes Kühlloch erstreckt sich dabei stets von einer Einlassöffnung an einer ersten Seite des jeweiligen Triebwerksbauteils zu einer Auslassöffnung an einer zweiten Seite des Triebwerksbauteils durch das Triebwerksbauteil hindurch.Engine components, in particular for a combustion chamber of an engine are usually provided with a plurality of cooling holes to protect the respective engine component relative to the hot combustion chamber of the combustion chamber by appropriate cooling. For example, it is known to provide (effusion) cooling holes on engine components, such as heat shields, combustion chamber shingles or also on combustion chamber walls. A corresponding cooling hole always extends from an inlet opening on a first side of the respective engine component to an outlet opening on a second side of the engine component through the engine component.

Insbesondere bei (Effusions-) Kühllöchern kleinen Querschnitts ist der Querschnitt des sich kanalartig durch das Triebwerksbauteil erstreckenden Kühlloches entscheidend, um eine ausreichende Luftmenge zur Kühlung effektiv nutzen zu können. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise in der EP 2 759 772 A1 und US 2016/0123156 A1 unterschiedlichste Geometrien für entsprechende Kühllöcher vorgeschlagen. Insbesondere ist hierbei schon angedacht worden, ein Kühlloch im Verlauf seiner Erstreckung von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung mit einem sich ändernden Querschnitt zu versehen.Particularly in the case of (effusion) cooling holes with a small cross section, the cross section of the cooling hole extending channel-like through the engine component is crucial in order to be able to effectively use a sufficient quantity of air for cooling. In this context, for example, in the EP 2 759 772 A1 and US 2016/0123156 A1 Various geometries proposed for corresponding cooling holes. In particular, it has already been considered to provide a cooling hole in the course of its extension from the inlet opening to the outlet opening with a changing cross section.

Es besteht jedoch weiterhin Bedarf, an Triebwerksbauteilen, bei denen eine im Betrieb des Triebwerks für eine Kühlung eines Triebwerksbauteils zur Verfügung stehende Luftmenge effektiv ausgenutzt werden kann.However, there is still a need for engine components that can effectively utilize an amount of air available to cool an engine component during operation of the engine.

Vor diesem Hintergrund ist gemäß einem ersten Aspekt der vorgeschlagenen Lösung ein Triebwerksbauteil vorgeschlagen, bei dem

  • - eine Einlassöffnung des mindestens eines Kühlloches des Triebwerksbauteils einen quadratischen Querschnitt aufweist und sich das Kühlloch in einem ersten, an die Einlassöffnung anschließenden Abschnitt verengt und
  • - das Kühlloch einen sich in Richtung der Auslassöffnung aufweitenden und an den ersten Abschnitt anschließenden zweiten Abschnitt aufweist, der einen von dem
Against this background, according to a first aspect of the proposed solution, an engine component is proposed in which
  • an inlet opening of the at least one cooling hole of the engine component has a square cross section and the cooling hole narrows in a first section adjoining the inlet opening and
  • - The cooling hole has a widening in the direction of the outlet opening and adjoining the first portion second portion, one of the

Querschnitt des ersten Abschnitts verschiedenen, mehreckigen Querschnitt aufweist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass sich der erste Abschnitt kontinuierlich entlang einer Erstreckungsrichtung des Kühlloches verjüngt und der sich anschließende zweite Abschnitt diffusorartig, kontinuierlich aufweitet und mithin verbreitert. Durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Kühlloch, das sich kanalartig durch das Triebwerksbauteil von dessen ersten Seite zu dessen zweiten Seite erstreckt, lässt sich gegenüber aus der Praxis bekannten Triebwerksbauteilen eine bessere Ausnutzung einer zur Kühlung im Triebwerk zur Verfügung stehenden Luftmenge erreichen.Cross-section of the first section has a different, polygonal cross-section. In particular, it can be provided in this case that the first section tapers continuously along an extension direction of the cooling hole and the adjoining second section widens in a diffuser-like manner, continuously and thus widens. By means of a cooling hole embodied according to the invention, which extends like a channel through the engine component from its first side to its second side, a better utilization of a quantity of air available for cooling in the engine can be achieved compared to engine components known from practice.

Das Vorsehen eines quadratischen Querschnitts an der Einlassöffnung und eines mehreckigen, nicht-quadratischen Querschnitts im zweiten Abschnitt des Kühlloches hat hierbei den Vorteil, dass eine additive Fertigung des Triebwerksbauteils erleichtert ist. So kann das Triebwerksbauteil mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, wie zum Beispiel einem Lasersinterverfahren, schichtweise aufgebaut sein. Durch innerhalb des Kühlloches vermiedene kreis- oder ellipsenförmige Querschnitte ist dabei eine additive Fertigung eines entsprechenden Triebwerksbauteils erleichtert. Derart kann auch eine komplexe Kühllochgeometrie vergleichsweise einfach hergestellt werden, die nicht durch spannende Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Bohren, an dem Triebwerksbauteil ausgebildet werden könnten.The provision of a square cross section at the inlet opening and a polygonal, non-square cross section in the second section of the cooling hole has the advantage that an additive production of the engine component is facilitated. Thus, the engine component by means of an additive manufacturing process, such as a laser sintering process, be layered. By avoided within the cooling hole circular or elliptical cross-sections an additive manufacturing of a corresponding engine component is facilitated. In this way, a complex cooling hole geometry can be produced comparatively easily, which could not be formed by exciting production methods, such as drilling, on the engine component.

In einer Ausführungsvariante ist beispielsweise vorgesehen, dass eine Querschnittsfläche des zweiten sich in Richtung der Auslassöffnung erstreckenden Abschnitts eine dreiecksförmige Kontur aufweist. Eine dreiecksförmige Kontur erfordert hierbei nicht zwingend, dass der Querschnitt des zweiten Abschnitts dreieckig ist. Vielmehr ist hierdurch auch eingeschlossen, dass eine Umrisslinie um die Querschnittsfläche der Kontur eines Dreiecks lediglich angenähert ist.In one embodiment, for example, it is provided that a cross-sectional area of the second section extending in the direction of the outlet opening has a triangular contour. A triangular contour here does not necessarily require that the cross section of the second section is triangular. Rather, this also includes that an outline around the cross-sectional area of the contour of a triangle is only approximated.

In einer Weiterbildung kann jedoch selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass der Querschnitt des zweiten Abschnitts dreieckig ist und insbesondere dass die Kontur des Querschnitts im zweiten Abschnitt einem gleichschenkligen Dreieck entspricht. Der sich aufweitende zweite Abschnitt weist somit in dieser Variante einen dreieckigen Querschnitt auf.In a further development, however, it may of course also be provided that the cross section of the second section is triangular and in particular that the contour of the cross section in the second section corresponds to an isosceles triangle. The widening second section thus has a triangular cross-section in this variant.

In einer alternativen Ausführungsvariante ist der Querschnitt des zweiten Abschnitts fünfeckig. Hierbei kann der Querschnitt auch derart ausgebildet sein, dass die Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts eine dreiecksförmige Kontur aufweist. Der fünfeckige Querschnitt des zweite Abschnitts ist ein einer solchen Weiterbildung dann dementsprechend ausgestaltet, dass die sich ergebende Kontur des Querschnitts einem Dreieck angenähert ist.In an alternative embodiment, the cross section of the second section is pentagonal. Here, the cross section may also be formed such that the cross-sectional area of the second portion has a triangular contour. The pentagonal cross section of the second section is then configured accordingly to such a development that the resulting contour of the cross section is approximated to a triangle.

Beispielsweise ist eine Querschnittsfläche der Einlassöffnung kleiner als oder gleich 1,5 mm2. Insbesondere kann die Querschnittsfläche kleiner als oder gleich 1,2 mm2 sein.For example, a cross-sectional area of the inlet opening is less than or equal to 1.5 mm 2 . In particular, the cross-sectional area may be less than or equal to 1.2 mm 2 .

Alternativ oder ergänzend kann ein Abstand zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Kühlloches kleiner als oder gleich 3 mm sein, insbesondere kleiner als oder gleich 2 mm. Eine Wandstärke des Triebwerksbauteils in dem Bereich, in dem sich das Kühlloch befindet, liegt somit beispielsweise zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 1,2 mm und 2 mm. In einer Ausführungsvariante liegt die Wandstärke bei etwa 1,5 mm. Das Kühlloch erstreckt sich dann durch das etwa 1,5 mm dicke Triebwerksbauteil hindurch, um eine erste Seite des Triebwerksbauteils mit einer zweiten Seite des Triebwerksbauteils zu verbinden. Im Rahmen der vorstehend angegebenen Abmessungen kann es sich bei einem Kühlloch insbesondere um ein Effusionskühlloch handeln. Alternatively or additionally, a distance between the inlet opening and the outlet opening of the cooling hole may be less than or equal to 3 mm, in particular less than or equal to 2 mm. A wall thickness of the engine component in the region in which the cooling hole is located is thus for example between 1 mm and 3 mm, in particular between 1.2 mm and 2 mm. In one embodiment, the wall thickness is about 1.5 mm. The cooling hole then extends through the approximately 1.5 mm thick engine component to connect a first side of the engine component to a second side of the engine component. Within the scope of the dimensions given above, a cooling hole may in particular be an effusion cooling hole.

In einer Ausführungsvariante weist die Auslassöffnung des Kühlloches an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils einen trapezförmigen Querschnitt auf. Ausgehend von einer Einlassöffnung mit quadratischem Querschnitt und dem sich hieran anschließenden ersten Abschnitt sowie über den sich anschließenden zweiten Abschnitt mit abweichenden, mehreckigem Querschnitt mündet das Kühlloch somit in dieser Variante in eine Auslassöffnung mit trapezförmigen Querschnitt. In einer Weiterbildung mündet hierbei beispielsweise der zweite Abschnitt, der einen Querschnitt mit dreiecksförmiger Kontur aufweist, in die einen trapezförmigen Querschnitt aufweisende Auslassöffnung. Mit anderen Worte verläuft der zweite Abschnitt bis zur zweiten Seite des Triebwerksbauteils derart, dass der zweite sich kontinuierlich aufweitende Abschnitt mit einem Querschnitt dreiecksförmiger Kontur in die trapezförmige Auslassöffnung übergeht.In one embodiment variant, the outlet opening of the cooling hole on the second side of the engine component has a trapezoidal cross-section. Starting from an inlet opening with a square cross-section and the adjoining first section and via the adjoining second section with deviating, polygonal cross-section, the cooling hole thus opens in this variant into an outlet opening with a trapezoidal cross section. In a further development, for example, the second section, which has a cross section with a triangular contour, opens into the outlet opening having a trapezoidal cross section. In other words, the second section extends to the second side of the engine component in such a way that the second continuously widening section with a cross section of triangular contour merges into the trapezoidal outlet opening.

Grundsätzlich kann die Auslassöffnung zu der Einlassöffnung bezüglich zweier Raumrichtungen versetzt an dem Triebwerksbauteil angeordnet sein. Die Auslassöffnung liegt somit in einer solchen Variante nicht nur lediglich entlang einer Raumrichtung und damit in geradliniger Verlängerung der Einlassöffnung auf der anderen Seite des Triebwerksbauteils vor. Vielmehr ist die Auslassöffnung zusätzlich noch entlang einer weiteren senkrecht hierzu verlaufenden Raumrichtung bezüglich der Einlassöffnung versetzt an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils vorgesehen. Das Kühlloch läuft somit dann zumindest abschnittsweise schräg innerhalb des Triebwerksbauteils.In principle, the outlet opening can be arranged offset relative to the inlet opening with respect to two spatial directions on the engine component. The outlet opening is thus in such a variant not only only along a spatial direction and thus in a straight line extension of the inlet opening on the other side of the engine component. Rather, the outlet opening is additionally provided offset along a further perpendicular thereto spatial direction with respect to the inlet opening on the second side of the engine component. The cooling hole thus runs at least partially obliquely within the engine component.

Besondere in diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass eine Mittelachse des ersten Abschnitts unter einem Winkel ungleich 180° zu einer Mittelachse des zweiten Abschnitts verläuft. Durch das Kühlloch strömendes Fluid, z.B. (Kühl-) Luft wird somit innerhalb des Kühlloches umgelenkt. Die entsprechende Umlenkung vollzieht sich beispielsweise in einem Übergangsbereich, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist.Particular in this context may also be provided that a central axis of the first section at an angle is not equal to 180 ° to a central axis of the second section. Fluid flowing through the cooling hole, e.g. (Cooling) air is thus deflected within the cooling hole. The corresponding deflection takes place, for example, in a transition region which is provided between the first section and the second section.

In einer Ausführungsvariante weist der das Kühlloch gerade an dem Übergangsbereich seinen kleinsten Querschnitt auf. Bis zu dem Übergangsbereich verengt sich folglich der erste Abschnitt des Kühlloches. Im Anschluss an den Übergangsbereich folgt der sich verbreiternde zweite Abschnitt, der in die Auslassöffnung übergeht. Eine Querschnittsfläche an dem kleinsten Querschnitt des Übergangsbereiches ist in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise maximal halb so groß wie eine Querschnittsfläche an der Einlassöffnung.In one embodiment variant, the cooling hole has its smallest cross section, especially at the transition region. Consequently, the first section of the cooling hole narrows up to the transition region. Following the transition region, the widening second section follows, which merges into the outlet opening. For example, in one embodiment, a cross-sectional area at the smallest cross-section of the transition area is at most half as large as a cross-sectional area at the inlet opening.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Übergangsbereich im Wesentlichen mittig zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung vorgesehen ist.Alternatively or additionally, it can be provided that the transition region is provided substantially centrally between the inlet opening and the outlet opening.

Grundsätzlich können auch mehrere Kühllöcher an dem Triebwerksbauteil vorgesehen sein. Die Einlassöffnungen dieser mehreren Kühllöcher liegen dann beispielsweise auf der ersten Seite des Triebwerksbauteils entlang zweier Raumrichtungen nebeneinander und sind beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig verteilt auf der ersten Seite des Triebwerksbauteils angeordnet. Ebenso können die Auslassöffnungen dieser mehreren Kühllöcher auf der zweiten Seite des Triebwerksbauteils entlang zweier Raumrichtungen nebeneinander liegen. So kann in einer Ausführungsvariante eine regelmäßige oder unregelmäßige Anordnung von Einlass- und/oder Auslassöffnungen an dem Triebwerksbauteil vorgesehen sein, sodass jeweils mindestens zwei Einlass- und/oder Auslassöffnungen in einer sich entlang einer ersten Raumrichtung erstreckenden Reihe angeordnet sind und entlang einer zweiten (zu der ersten Raumrichtung senkrechten) Raumrichtung mindestens zwei Reihen von (je mindestens zwei) Einlass- und/oder Auslassöffnungen aufeinanderfolgen.In principle, several cooling holes can also be provided on the engine component. The inlet openings of these multiple cooling holes are then next to each other, for example, on the first side of the engine component along two spatial directions and are arranged, for example, regularly or irregularly distributed on the first side of the engine component. Likewise, the outlet openings of these multiple cooling holes on the second side of the engine component along two spatial directions may be adjacent. Thus, in one embodiment, a regular or irregular arrangement of inlet and / or outlet openings may be provided on the engine component, so that at least two inlet and / or outlet openings are arranged in a row extending along a first spatial direction and along a second (zu perpendicular to the first spatial direction) at least two rows of (at least two) inlet and / or outlet openings follow each other.

Beispielsweise sind in einer Ausführungsvariante parallel zueinander verlaufende Reihen von Einlassöffnungen an der ersten Seite des Triebwerksbauteils und/oder parallel zueinander verlaufende Reihen von Auslassöffnungen an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils vorgesehen.For example, in one embodiment, mutually parallel rows of inlet openings on the first side of the engine component and / or mutually parallel rows of outlet openings on the second side of the engine component are provided.

Alternativ oder ergänzend zu parallel zueinander angeordneten Reihen von Einlass- und/oder Auslassöffnungen können an dem Triebwerksbauteil gemäß einer Ausführungsvariante mindestens zwei nebeneinanderliegende Reihen von Auslassöffnungen an der ersten Seite des Triebwerksbauteils unter einem Winkel zueinander geneigt verlaufend vorgesehen sein und/oder es können mindestens zwei nebeneinanderliegende Reihen von Auslassöffnungen an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils unter einem Winkel zueinander geneigt verlaufend angeordnet sein.Alternatively or in addition to rows of inlet and / or outlet openings arranged parallel to one another, at least two adjacent rows of outlet openings on the first side of the engine component may be provided at an angle to each other and / or at least two adjacent ones may be provided on the engine component Rows of exhaust ports on the second side of the engine component below be arranged at an angle inclined to each other.

Unabhängig von der parallelen oder nicht parallelen Anordnung der jeweiligen Öffnungen kann vorgesehen sein, dass, bezogen auf eine Raumrichtung, aufeinanderfolgende Einlassöffnungen auf der ersten Seite des Triebwerksbauteils unmittelbar oberhalb einer Auslassöffnung auf der zweiten Seite des Triebwerksbauteils liegen, die jeweils zu einem, bezogen auf diese Raumrichtung, davor liegenden Kühlloch gehören. Folgen somit beispielsweise entlang der Erstreckungsrichtung erste, zweite, dritte und vierte Einlassöffnungen erster, zweiter, dritter und vierter Kühllöcher aufeinander, verlaufen die jeweiligen Kühllöcher derart durch das Triebwerksbauteil, das erste, zweite und dritte Auslassöffnungen der ersten, zweiten und dritten Kühllöcher auf der zweiten Seite des Triebwerksbauteils unterhalb einer zweiten, dritten bzw. vierten Einlassöffnung des zweiten, dritten bzw. vierten Kühllochs liegen (vgl. auch die beigefügte 7A und 7B).Regardless of the parallel or non-parallel arrangement of the respective openings can be provided that, with respect to a spatial direction, successive inlet openings on the first side of the engine component are located directly above an outlet opening on the second side of the engine component, each to one, based on this Spatial direction, lying in front of cooling hole belong. Thus, for example, if first, second, third and fourth inlet openings of first, second, third and fourth cooling holes follow one another along the extension direction, the respective cooling holes extend through the engine component, the first, second and third outlet openings of the first, second and third cooling holes on the second Side of the engine component below a second, third and fourth inlet opening of the second, third and fourth cooling hole are (see also the attached 7A and 7B) ,

Gemäß einem weiteren Aspekt, der unabhängig von den vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten ist, jedoch selbstständig mit diesen kombiniert werden kann, ist ein Triebwerksbauteil mit mehreren Kühllöchern vorgeschlagen, bei dem die Auslassöffnungen der mehreren Kühllöcher, die an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils nebeneinanderliegen, jeweils einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, sodass die Kontur des jeweiligen Querschnitts weitestgehend einer Trapezform mit einer längeren Grundseite und einer der Grundseite gegenüberliegenden kürzeren Seite entspricht. Hierbei sind ferner mindestens zwei trapezförmige Auslassöffnungen zweier Kühllöcher derart nebeneinander angeordnet sind, dass die längeren Grundseiten der Trapezformen aneinander anschließen.According to a further aspect, which is independent of the embodiments described above but can be combined with them independently, an engine component with a plurality of cooling holes is proposed in which the outlet openings of the plurality of cooling holes, which lie next to one another on the second side of the engine component, each have a trapezoidal shape Have cross-section, so that the contour of each cross section largely corresponds to a trapezoidal shape with a longer base side and one of the base side opposite shorter side. In this case, furthermore, at least two trapezoidal outlet openings of two cooling holes are arranged side by side in such a way that the longer base sides of the trapezoidal shapes adjoin one another.

Durch die Gestaltung der Auslassöffnungen mit trapezförmigem Querschnitt, insbesondere derart, dass die längere Grundseite der jeweiligen Trapezform in Strömungsrichtung eines durch das Kühlloch strömenden Fluides liegt, ist die Auslassöffnung - insbesondere bei einer Kombination mit einem sich diffusorartig kontinuierlich verbreitertem und im Querschnitt dreiecksförmigen Abschnitt eines Kühlloches - fertigungstechnisch gut herstellbar. Indem die Auslassöffnungen an den längeren Grundseiten der jeweiligen Trapezform aneinander anschließen, grenzen aus den Auslassöffnungen stammende Fluidströme unmittelbar einander an. Derart kann zum Beispiel unmittelbar an den Auslassöffnungen mehrerer nebeneinanderliegender Kühllöcher eine Art Film oder Band an Kühlluft bereitgestellt werden, sodass (nahezu) keine Luftströmung warmer Luft zwischen den einzelnen Kühlluftströmen aus den Auslassöffnungen möglich ist.Due to the design of the outlet openings with a trapezoidal cross-section, in particular such that the longer base side of the respective trapezoidal shape lies in the direction of flow of a fluid flowing through the cooling hole, the outlet opening is-in particular when combined with a section of a cooling hole that is continuously widened in a diffuser-like manner and triangular in cross-section - Production technology well produced. By connecting the outlet openings to one another on the longer base sides of the respective trapezoidal shape, fluid streams originating from the outlet openings directly adjoin one another. For example, a kind of film or band of cooling air can be provided directly at the outlet openings of several adjacent cooling holes so that (almost) no air flow of warm air between the individual cooling airflows from the outlet openings is possible.

In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass drei oder mehr nebeneinanderliegende Auslassöffnungen jeweils an ihren längeren Grundseiten der ihrer Trapezformen aneinander anschließen und damit Fluidströmungen aus diesen mehreren Auslassöffnungen unmittelbar benachbart zueinander an der zweiten Seite des Triebwerksbauteils ausgetreten.In one embodiment variant, it is provided that three or more adjacent outlet openings each adjoin one another at their longer base sides of their trapezoidal shapes and thus fluid flows out of these multiple outlet openings immediately adjacent to one another on the second side of the engine component.

In einer Weiterbildung sind die mindestens zwei trapezförmigen Auslassöffnungen derart nebeneinander angeordnet, dass die aneinander anschließenden Trapezformen mindestens einen Eckpunkt gemeinsam haben. Entlang einer Raumrichtung schließt sich somit an eine längere Grundseite einer trapezförmigen Auslassöffnung unmittelbar die längere Grundseite die nächsten trapezförmigen Auslassöffnung an, ohne dass hier ein (relevanter) Zwischenraum an Material verbleibt.In a development, the at least two trapezoidal outlet openings are arranged side by side in such a way that the adjoining trapezoidal shapes have at least one corner point in common. Along a spatial direction, the longer trapezoidal outlet opening immediately adjoins the longer trapezoidal outlet opening at a longer base side of a trapezoidal outlet opening, without a (relevant) intermediate space of material remaining here.

Grundsätzlich kann, wie vorstehend bereits erläutert, das Triebwerksbauteil mit dem mindestens einen Kühlloch additiv gefertigt sein, d.h. mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, wie zum Beispiel einem Lasersinterverfahren.Basically, as already explained above, the engine component with the at least one cooling hole can be made additive, i. by means of an additive manufacturing process, such as a laser sintering process.

Ferner kann das Triebwerksbauteil für die Brennkammer eines Triebwerks, insbesondere eines Gasturbinentriebwerks ausgebildet und vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Triebwerksbauteil in diesem Zusammenhang als Hitzeschild, als Brennkammerschindel oder als Brennkammerwand ausgebildet sein.Furthermore, the engine component can be designed and provided for the combustion chamber of an engine, in particular of a gas turbine engine. For example, the engine component in this context may be formed as a heat shield, as a combustion chamber shingle or as a combustion chamber wall.

Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.The attached figures illustrate by way of example possible embodiments of the proposed solution.

Hierbei zeigen:

  • 1 in perspektivischer Ansicht den Verlauf eines Kühlloches von einer quadratischen Einlassöffnung zu einer trapezförmigen Auslassöffnung für eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Triebwerksbauteils;
  • 2 Draufsicht auf eine erste Seite eines Triebwerksbauteils mit einer Anordnung von mehreren Kühllöchern entsprechend der 1 mit Blick auf deren Einlassöffnungen;
  • 3 Querschnittsansicht durch das Triebwerksbauteil der 2;
  • 4A-4C Schnittansichten entsprechend der Schnittlinien A-A, B-B und C-C der 3;
  • 5 mit Blick auf mehrere nebeneinander liegende, jeweils trapezförmige und aneinander anschließende Auslassöffnungen ausschnittsweise eine zweite Seite eines Triebwerksbauteils;
  • 6A-6C Schnittansichten entsprechend der Schnittlinien A-A, B-B und C-C der 5;
  • 7A mit Blick auf zwei nebeneinanderliegende Reihen von Auslassöffnungen eine zweite des Triebwerksbauteils;
  • 7B mit Blick auf die zugehörigen Einlassöffnungen der Kühllöcher die erste Seite des Triebwerksbauteils der 7A;
  • 8 ausschnittsweise eine Ausführungsvariante eines Triebwerksbauteils mit Blick auf zwei nebeneinanderliegende Reihen von Einlassöffnungen an einer ersten Seite des Triebwerksbauteils unter Veranschaulichung einer Neigung der zwei nebeneinanderliegenden Reihen von Einlassöffnungen relativ zueinander;
  • 9 Draufsicht auf eine erste Seite eines Triebwerksbauteils einer Anordnung mehrerer Kühllöcher in Kombination mit Zumischlöchern für eine Brennkammer eines Triebwerks;
  • 10A in Draufsicht auf eine erste Seite eine Gruppe von Triebwerksbauteilen in Form von Hitzeschilden an denen jeweils eine Anordnung von mehreren Reihen von Kühllöchern entsprechend der 1 vorgesehen ist;
  • 10B in mit der 10A übereinstimmender Ansicht die Hitzeschilde mit einer abweichenden Anordnung der Kühllöcher;
  • 11A-11B jeweils eine Draufsicht zweier Varianten eines Hitzeschilds mit Anordnungen von Kühllöchern, die in unterschiedlichen Teilbereichen unterschiedlich gruppiert sind;
  • 12A-12C Schnittansichten einer weiteren Ausführungsvariante entsprechend der Schnittlinie A-A, B-B und C-C der 3 mit anderer Geometrie des Kühlloches;
  • 13 ein Triebwerk, in dem ein Triebwerksbauteil entsprechend den 1 bis 12C zum Einsatz kommt;
  • 14 ausschnittsweise und in vergrößertem Maßstab eine Brennkammer des Triebwerks der 11;
  • 15 in Querschnittsansicht den grundsätzlichen Aufbau einer Brennkammer mit mindestens einem Triebwerksbauteil entsprechend den 1 bis 12C in nochmals gegenüber der 14 vergrößertem Maßstab.
Hereby show:
  • 1 a perspective view of the course of a cooling hole from a square inlet opening to a trapezoidal outlet opening for a variant of an engine component according to the invention;
  • 2 Top view of a first side of an engine component with an arrangement of several cooling holes according to the 1 overlooking its inlet openings;
  • 3 Cross-sectional view through the engine component of 2 ;
  • 4A-4C Sectional views according to the cutting lines A - A . B - B and C - C of the 3 ;
  • 5 with a view of several adjoining, each trapezoidal and adjoining outlet openings in sections a second side of an engine component;
  • 6A-6C Sectional views according to the cutting lines A - A . B - B and C - C of the 5 ;
  • 7A with a view to two adjacent rows of outlet openings, a second of the engine component;
  • 7B looking at the associated inlet openings of the cooling holes the first side of the engine component of the 7A ;
  • 8th 1 shows a detail of an embodiment of an engine component with a view of two adjacent rows of inlet openings on a first side of the engine component, illustrating an inclination of the two adjacent rows of inlet openings relative to one another;
  • 9 Top view of a first side of an engine component of an arrangement of a plurality of cooling holes in combination with Zumischlöchern for a combustion chamber of an engine;
  • 10A in plan view of a first side of a group of engine components in the form of heat shields on each of which an arrangement of a plurality of rows of cooling holes according to the 1 is provided;
  • 10B in with the 10A matching view the heat shields with a different arrangement of the cooling holes;
  • 11A-11B each a plan view of two variants of a heat shield with arrangements of cooling holes, which are grouped differently in different sub-areas;
  • 12A-12C Sectional views of another embodiment according to the section line A - A . B - B and C - C of the 3 with different geometry of the cooling hole;
  • 13 an engine in which an engine component according to the 1 to 12C is used;
  • 14 fragmentary and on an enlarged scale a combustion chamber of the engine 11 ;
  • 15 in cross-sectional view of the basic structure of a combustion chamber with at least one engine component according to 1 to 12C in again opposite the 14 enlarged scale.

Die 13 veranschaulicht schematisch und in Schnittdarstellung ein (Turbofan-) Triebwerk T, bei dem die einzelnen Triebwerkskomponenten entlang einer Rotationsachse oder Mittelachse M hintereinander angeordnet sind und das Triebwerk T als Turbofan-Triebwerk ausgebildet ist. An einem Einlass oder Intake E des Triebwerks T wird Luft entlang einer Eintrittsrichtung mittels eines Fans F angesaugt. Dieser in einem Fangehäuse FC angeordnete Fan F wird über eine Rotorwelle S angetrieben, die von einer Turbine TT des Triebwerks T in Drehung versetzt wird. Die Turbine TT schließt sich hierbei an einen Verdichter V an, der beispielsweise einen Niederdruckverdichter 111 und einen Hochdruckverdichter 112 aufweist, sowie gegebenenfalls noch einen Mitteldruckverdichter. Der Fan F führt einerseits in einem Primärluftstrom F1 dem Verdichter V Luft zu sowie andererseits, zur Erzeugung des Schubs, in einem Sekundärluftstrom F2 einem Sekundärstromkanal oder Bypasskanal B. Der Bypasskanal B verläuft hierbei um ein den Verdichter V und die Turbine TT umfassendes Kerntriebwerk, das einen Primärstromkanal für die durch den Fan F dem Kerntriebwerk zugeführte Luft umfasst.The 13 illustrates schematically and in section a (turbofan) engine T in which the individual engine components along an axis of rotation or central axis M are arranged one behind the other and the engine T is designed as a turbofan engine. At an inlet or intake e of the engine T Air is introduced along a direction of entry by means of a fan F sucked. This one in a fan case FC arranged fan F is via a rotor shaft S powered by a turbine TT of the engine T is set in rotation. The turbine TT closes here to a compressor V on, for example, a low-pressure compressor 111 and a high pressure compressor 112 and optionally also a medium-pressure compressor. The fan F on the one hand leads in a primary air flow F1 the compressor V Air to and on the other hand, to generate the thrust, in a secondary air flow F2 a secondary flow channel or bypass channel B , The bypass channel B in this case runs around the compressor V and the turbine TT comprehensive core engine, which has a primary flow channel for the fan F the core engine supplied air includes.

Die über den Verdichter V in den Primärstromkanal geförderte Luft gelangt in einen Brennkammerabschnitt BKA des Kerntriebwerks, in dem die Antriebsenergie zum Antreiben der Turbine TT erzeugt wird. Die Turbine TT weist hierfür eine Hochdruckturbine 113, eine Mitteldruckturbine 114 und einen Niederdruckturbine 115 auf. Die Turbine TT treibt dabei über die bei der Verbrennung frei werdende Energie die Rotorwelle S und damit den Fan F an, um über die die in den Bypasskanal B geförderte Luft den erforderlichen Schub zu erzeugen. Sowohl die Luft aus dem Bypasskanal B als auch die Abgase aus dem Primärstromkanal des Kerntriebwerks strömen über einen Auslass A am Ende des Triebwerks T aus. Der Auslass A weist hierbei üblicherweise eine Schubdüse mit einem zentral angeordneten Austrittskonus C auf.The over the compressor V Air delivered into the primary flow channel enters a combustion chamber section BKA of the core engine, where the drive power to power the turbine TT is produced. The turbine TT has a high-pressure turbine for this purpose 113 , a medium pressure turbine 114 and a low-pressure turbine 115 on. The turbine TT It drives the rotor shaft via the energy released during combustion S and with it the fan F to go over the ones in the bypass channel B conveyed air to produce the required thrust. Both the air from the bypass channel B as well as the exhaust gases from the primary flow channel of the core engine flow through an outlet A at the end of the engine T out. The outlet A in this case usually has a discharge nozzle with a centrally arranged discharge cone C on.

14 zeigt einen Längsschnitt durch den Brennkammerabschnitt BKA des Triebwerks T. Hieraus ist insbesondere in eine (Ring-) Brennkammer BK des Triebwerks T ersichtlich. Zur Einspritzung von Kraftstoff respektive eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einen Brennraum 1 der Brennkammer BK ist eine Düsenbaugruppe vorgesehen. Diese umfasst einen Brennkammerring, an dem entlang einer Kreislinie um die Mittelachse M mehrere Treibstoffdüsen 2 angeordnet sind. Hierbei sind an dem Brennkammerring die Düsenaustrittsöffnungen der jeweiligen Treibstoffdüsen 2 vorgesehen, die innerhalb der Brennkammer BK liegen. Jede Treibstoffdüse 2 umfasst dabei einen Flansch, über den eine Treibstoffdüse 2 an ein Außengehäuse G des Brennkammerabschnitts BKA geschraubt ist. 14 shows a longitudinal section through the combustion chamber section BKA of the engine T , This is especially in a (ring) combustion chamber BK of the engine T seen. For injecting fuel or an air-fuel mixture into a combustion chamber 1 the combustion chamber BK a nozzle assembly is provided. This comprises a combustion chamber ring, along which a circular line around the central axis M several fuel nozzles 2 are arranged. Here, the nozzle outlet openings of the respective fuel nozzles are on the combustion chamber ring 2 provided within the combustion chamber BK lie. Every fuel nozzle 2 includes a flange over which a fuel nozzle 2 to an outer housing G of the combustion chamber section BKA screwed.

Die 15 zeigt in nochmals gegenüber der 14 vergrößertem Maßstab und in Schnittdarstellung die Brennkammer BK in zwei unterschiedlichen Varianten A1 und A2. Die Brennkammer BK ist hier über einen Arm 8 und einen Flansch 9 an dem Gehäuse G gehalten. Die Brennkammer BK weist hierbei in an sich bekannter Weise einen Brennraum 1 auf. Die Brennkammer BK kann hierbei, wie in der 15 in der oberen Hälfte als Alternative A1 dargestellt, doppelwandig mit einer Brennkammerwand 7 und Brennkammerschindeln 6 ausgeführt sein oder, wie in der 15 in der unteren Hälfte als Alternative A2 dargestellt, einwandig ausgebildet sein. Die Brennkammerwand 7 und/oder die Brennkammerschindeln 6 sind mit Zumischlöcher 10 sowie Effusionskühllöchern 11 ausgebildet, um die Brennkammerwand 7 und/oder die Brennkammerschindeln 6 zu kühlen und damit gegenüber dem im Betrieb des Triebwerks T heißen Brennraum 1 zu schützen.The 15 shows again in relation to the 14 enlarged scale and in sectional view the combustion chamber BK in two different variants A1 and A2 , The combustion chamber BK is here over an arm 8th and a flange 9 on the housing G held. The combustion chamber BK Here in a conventional manner has a combustion chamber 1 on. The combustion chamber BK Hereby, as in the 15 in the upper half as an alternative A1 shown, double-walled with a combustion chamber wall 7 and combustion chamber shingles 6 be executed or, as in the 15 in the lower half as an alternative A2 represented, be formed single-walled. The combustion chamber wall 7 and / or the combustion chamber shingles 6 are with Zumischlöcher 10 and effusion cooling holes 11 trained to the combustion chamber wall 7 and / or the combustion chamber shingles 6 To cool and thus compared to the operation of the engine T hot combustion chamber 1 to protect.

Am vorderen Ende der Brennkammer BK ist ein Brennkammerkopf 3 mit einer Kopfplatte 4 vorgesehen. Durch eine entsprechende Durchgangsöffnung in der Kopfplatte 4 und in dem Brennkammerkopf 3 ist die Treibstoffdüse 3 eingesteckt, sodass über die Treibstoffdüse 2 ein Treibstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 1 eingebracht werden kann. Im Bereich der Treibstoffdüse 2 ist von der Innenseite des Brennraums 1 her ein Hitzeschild 5 an die Kopfplatte 4 montiert, ebenfalls als Schutz vor der im Brennraum 1 entstehenden Hitze. Dabei weist auch der Hitzeschild 5 Effusionskühllöcher 11 zur Kühlung auf.At the front end of the combustion chamber BK is a combustion chamber head 3 with a head plate 4 intended. Through a corresponding passage opening in the top plate 4 and in the combustion chamber head 3 is the fuel nozzle 3 plugged in, so over the fuel nozzle 2 a fuel-air mixture in the combustion chamber 1 can be introduced. In the area of the fuel nozzle 2 is from the inside of the combustion chamber 1 a heat shield 5 to the top plate 4 mounted, also as protection from the combustion chamber 1 resulting heat. This also shows the heat shield 5 Effusionskühllöcher 11 for cooling on.

Entsprechend einer Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Lösung ist nun zur effektiven Ausnutzung der zur Kühlung zur Verfügung stehenden Luftmenge vorgeschlagen die Effusionskühllöcher 11 an einem Triebwerksbauteil, wie dem Hitzeschild 5, der Brennkammerschindel 6 oder der Brennkammerwand 7, mit einer Geometrie entsprechend der 1 auszubilden. Hierbei weist das Effusionskühlloch (nachfolgend kurz: Kühlloch) eine an einer ersten Seite, der Bauteilaußenseite 100, liegende Einlassöffnung 12 mit quadratischem Querschnitt auf. Eine Kantenlänge a dieses quadratischen Querschnitts liegt zum Beispiel im Bereich von oder bei 1 mm. Die Ecken des Quadrates können hierbei auch abgerundet sein, wie dies beispielsweise in der nachfolgend noch näher erläuterten 2 dargestellt ist.According to a variant embodiment of the proposed solution, the effusion cooling holes are now proposed for effective utilization of the amount of air available for cooling 11 on an engine component, such as the heat shield 5 , the combustion chamber shingle 6 or the combustion chamber wall 7 , with a geometry according to the 1 train. In this case, the effusion cooling hole (in the following short: cooling hole) has a on a first side, the component outside 100 , lying inlet opening 12 with square cross section on. An edge length a This square cross-section is for example in the range of or at 1 mm. The corners of the square can also be rounded here, as explained for example in the following in more detail 2 is shown.

An die Einlassöffnung 12 des Kühlloches 11 schließt sich ein erster Abschnitt 120 mit quadratischem Ausgangsquerschnitt an. Dieser erste Abschnitt 120 geht an einem Übergangsbereich 14 in einen zweiten Abschnitt 130 des Kühlloches 11 über. Dieser zweite Abschnitt 130 weist einen dreiecksförmigen Querschnitt auf. Der Übergang von dem quadratischen Querschnitt im ersten Abschnitt 120 zu dem zweiten Abschnitt 130 mit dem dreiecksförmigen Querschnitt, der hier die Kontur 15 eines gleichschenkeligen Dreiecks aufweist, erfolgt vorliegend über eine Kavität, deren Seiten geneigt sind. Während sich der erste Abschnitt 120 in Richtung des Übergangsbereichs 14 verengt, weitet sich der zweite Abschnitt 130 in Richtung einer Auslassöffnung 13 auf, die auf einer zweiten Seite, der Bauteilinnenseite 101, des Triebwerksbauteils 5, 6, 7 liegt. Die Auslassöffnung 13 weist hierbei einen trapezförmigen Querschnitt auf. Der im Querschnitt dreiecksförmige zwei Abschnitt 130 mündet hierbei durch kontinuierliche Aufweitung und gleichzeitige Höhenabnahme entsprechend der 1 in der trapezförmigen Auslassöffnung 13. Diese trapezförmige Auslassöffnung 13 weist dann eine in Strömungsrichtung der durch das Kühlloch 11 strömenden Kühlluft liegenden Grundseite mit einer Breite t > a auf. Zum Beispiel gilt t ≥ 1,3 a. In einer Ausführungsvariante kann diesen Zusammenhang beispielsweise auch vorgesehen sein, dass t = 1,5 a ist.To the inlet opening 12 the cooling hole 11 closes a first section 120 with square output cross section. This first section 120 goes to a transition area 14 in a second section 130 the cooling hole 11 above. This second section 130 has a triangular cross-section. The transition from the square cross section in the first section 120 to the second section 130 with the triangular cross-section, here the contour 15 an isosceles triangle, in the present case takes place via a cavity whose sides are inclined. While the first section 120 in the direction of the transition area 14 narrowed, widens the second section 130 in the direction of an outlet opening 13 on, on a second side, the component inside 101 , the engine component 5 . 6 . 7 lies. The outlet opening 13 in this case has a trapezoidal cross-section. The cross-sectionally triangular two section 130 flows through continuous expansion and simultaneous height decrease according to the 1 in the trapezoidal outlet opening 13 , This trapezoidal outlet opening 13 then has a direction of flow through the cooling hole 11 flowing cooling air lying base side with a width t> a. For example, t ≥ 1.3 a. In one embodiment, this relationship can also be provided, for example, that t = 1.5 a.

Die dargestellte Kühllochgeometrie entsprechend der 1, bei der im Übrigen die ersten und zweiten Abschnitt 120 und 130 des Kühlloches 11 unter einem Winkel β zueinander verlaufen (vergleiche 3) lassen sich innerhalb eines Triebwerksbauteils 5, 6 oder 7 nicht im Wege eines spanenden Fertigungsverfahrens, wie zum Beispiel Bohren, herstellen. Die Kühllochgeometrie entsprechend der 1 ist vorliegend beispielsweise im Wege eines additiven Fertigungsverfahrens in einem Triebwerksbauteil 5, 6 oder 7 hergestellt. Das jeweilige Triebwerkbauteil 5, 6 oder 7 wird somit im Wege eines additiven Fertigungsverfahrens mit mehreren Kühllöchern 11 entsprechend der 1 hergestellt, zum Beispiel schichtweise aufgebaut.The illustrated cooling hole geometry according to the 1 , by the way, the first and second section 120 and 130 the cooling hole 11 at an angle β to each other (see 3 ) can be within an engine component 5 . 6 or 7 not by way of a machining process, such as drilling. The cooling hole geometry according to 1 is present, for example, by way of an additive manufacturing process in an engine component 5 . 6 or 7 produced. The respective engine component 5 . 6 or 7 is thus by way of an additive manufacturing process with multiple cooling holes 11 according to the 1 manufactured, built up, for example, in layers.

Anhand der 2 ist exemplarisch eine Anordnung Ka von Einlassöffnungen 12 an einer Bauteilaußenseite 100 dargestellt. Die Bauteilaußenseite 100, zum Beispiel des Hitzeschildes 5, der Brennkammerschindel 6 oder der Brennkammerwand 7, liegt dabei auf der „kalten“ Seite zu, während eine gegenüberliegende Bauteilinnenseite 101 auf der „heißen“, dem Brennraum zugewandten Seite liegt. Die Einlassöffnungen 12 der einzelnen Kühllöcher 11 sind hierbei regelmäßig in nebeneinanderliegenden Reihen angeordnet, die parallel zueinander verlaufen und einen axialen Abstand m bezüglich einer Raumrichtung x zueinander aufweisen. In jeder Reihe sind die einzelnen Einlassöffnungen 12 entlang einer senkrecht hierzu verlaufenden Raumrichtung y in einem lateraler Abstand I zueinander beabstandet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gilt dabei beispielsweise, dass der axiale Abstand m zweier Einlassöffnungen 12 zweier nebeneinanderliegender Reihen mindestens um den Faktor 6 größer ist als ein lateraler Abstand I zwischen zwei Einlassöffnungen 12 einer Reihe. Mithin gilt m ≥ 6l.Based on 2 is an example of an arrangement ka from inlet openings 12 on a component outside 100 shown. The component outside 100 , for example the heat shield 5 , the combustion chamber shingle 6 or the combustion chamber wall 7 , lies on the "cold" side, while an opposite component inside 101 on the "hot", the combustion chamber side facing. The inlet openings 12 the individual cooling holes 11 are here regularly arranged in adjacent rows, which are parallel to each other and an axial distance m with respect to a spatial direction x to each other. In each row are the individual inlet openings 12 along a direction perpendicular thereto spatial direction y at a lateral distance I spaced apart. In the illustrated embodiment applies, for example, that the axial distance m two inlet openings 12 two adjacent rows at least by a factor 6 is greater than a lateral distance I between two inlet openings 12 a row. Thus, m ≥ 6l.

Die Verläufe der einzelnen Kühllöcher 11 innerhalb des Triebwerksbauteils 5, 6, 7 entsprechend den 1 und 2 sind in der Schnittdarstellung der 3 nochmals näher veranschaulicht. Basierend auf der Kantenlänge a für die quadratische Auslassöffnung 12 ist hier für den lateralen Abstand m beispielsweise ein gleich 0,5 mm gewählt.The course of the individual cooling holes 11 within the engine component 5 . 6 . 7 according to the 1 and 2 are in the sectional view of the 3 again illustrated in more detail. Based on the edge length a for the square outlet opening 12 is here for the lateral distance m for example, equal to 0.5 mm.

Jedes Kühlloch 11 erstreckt sich entsprechend der 3 von seiner Einlassöffnung 12 an der Bauteilaußenseite 100 zu der Auslassöffnung 13 an der Bauteilinnenseite 101, wo die im Querschnitt jeweils trapezförmige Auslassöffnungen 13 eine entsprechende Anordnung Ki von Auslassöffnungen 13 definieren. Entlang der Erstreckung durch das Triebwerkbauteil 5, 6, 7 mit einer Wandstärke D ändert sich die Querschnittsform des Kühlloches 11 gemäß der 1. Während sich in dem ersten Abschnitt 120 ferner das Kühlloch 11 bis zum engsten Querschnitt im Übergangsbereich 14 verjüngt, verbreitert sich das Kühlloch 11 in dem zweiten Abschnitt 130 mit dem dreiecksförmigen Querschnitt kontinuierlich in Richtung der jeweiligen Auslassöffnung 13. Hierbei verlaufen dann auch Mittelachsen L12 und L13 der beiden Abschnitte 120 und 130, die sich am Übergangsbereich 14 schneiden, unter einem Winkel β ungleich 180° zueinander. Eine Einlassöffnung 12 ist dementsprechend dann auch zu einer Auslassöffnung 13 eines Kühlloches 11 nicht nur entlang einer Raumrichtung z (aufgrund der Erstreckung durch das Triebwerksbauteil 5, 6, 7 hindurch) versetzt, sondern auch bezüglich einer senkrecht hierzu verlaufenden Raumrichtung x in axialer Richtung versetzt. Every cooling hole 11 extends according to the 3 from his inlet 12 on the outside of the component 100 to the outlet opening 13 on the inside of the component 101 , where in each case the trapezoidal outlet openings in cross-section 13 a corresponding arrangement Ki of outlet openings 13 define. Along the extension through the engine component 5 . 6 . 7 with a wall thickness D changes the cross-sectional shape of the cooling hole 11 according to the 1 , While in the first section 120 also the cooling hole 11 to the narrowest cross section in the transition area 14 rejuvenated, the cooling hole widens 11 in the second section 130 with the triangular cross-section continuously in the direction of the respective outlet opening 13 , Here then also center axes L12 and L13 the two sections 120 and 130 that are at the transition area 14 cut, at an angle β not equal to 180 ° to each other. An inlet opening 12 is accordingly also to an outlet 13 a cooling hole 11 not only along a spatial direction z (due to the extension by the engine component 5 . 6 . 7 through), but also with respect to a direction perpendicular thereto spatial direction x offset in the axial direction.

Vorliegend sind zur Bauraum optimierten Unterbringung einer möglichst großen Anzahl von Kühllöchern 11 die Kühllöcher 11 derart an dem jeweiligen Triebwerksbauteil 5, 6 oder 7 ausgebildet, dass eine erste Reihe von Einlassöffnungen 12, die zu einem ersten Satz von Kühllöchern 11 gehören, oberhalb einer zweiten Reihe von Auslassöffnungen 13 liegen, die zu einer zweiten Reihe von Kühllöchern 11 gehören, deren Einlassöffnungen 12 zu einer benachbarten (in -x- Richtung versetzt liegenden) zweiten Reihe von Kühllöchern 11 gehören.In the present case, the greatest possible number of cooling holes are accommodated for the installation space 11 the cooling holes 11 such on the respective engine component 5 . 6 or 7 formed that a first set of inlet openings 12 leading to a first set of cooling holes 11 belong, above a second row of outlet openings 13 lie, leading to a second set of cooling holes 11 belong, whose inlet openings 12 to a neighboring (in - x - Offset direction) second row of cooling holes 11 belong.

Wie insbesondere anhand den Schnittdarstellungen entsprechend den Schnittlinien A-A, B-B und C-C der 3 in den 4A, 4B und 4C dargestellt ist, ist der engste Querschnitt des sich im weiteren Verlauf aufweitenden zweiten Abschnitts 130 durch ein gleichschenkliges Dreieck mit einer Basis der Länge a (identisch zu der Kantenlänge a des quadratischen Querschnitts der Einlassöffnung 12) und einer Höhe b definiert. Diese Höhe b ist beispielsweise minimal 0,5 mm und maximal gleich der (Kanten-) Länge a. Eine Querschnittsfläche an diesem kleinsten Querschnitt entspricht somit 0,5*a*b maximal 0,5*a2. Damit ist die Querschnittsfläche am engsten Querschnitt maximal halb so groß wie die Querschnittsfläche an der Einlassöffnung 12, die a2 entspricht.As in particular with reference to the sectional views corresponding to the cutting lines A - A . B - B and C - C of the 3 in the 4A . 4B and 4C is shown, is the narrowest cross-section of the widening in the further second section 130 through an isosceles triangle with a base of length a (identical to the edge length a of the square cross-section of the inlet opening 12 ) and a height b Are defined. This height b is for example at least 0.5 mm and at most equal to the (edge) length a , A cross-sectional area at this smallest cross-section thus corresponds to 0.5 * a * b maximum 0.5 * a 2 . Thus, the cross-sectional area at the narrowest cross section is at most half as large as the cross-sectional area at the inlet opening 12 which corresponds to a 2 .

Wie auch anhand der 1 dargestellt ist, mündet das Kühlloch 11 auf der Bauteilinnenseite 101 in die Trapezform. Hierfür nähern sich Flanken 16 der Dreiecksform im Verlauf des Kühlloches 11 in Richtung der Ausgangsöffnung 13 der Basis der Dreiecksform an. Der zweite Abschnitt 130 weitet sich somit einerseits im Verlauf zur Ausgangsöffnung 13 auf, gleichzeitig nimmt seine Höhe kontinuierlich ab.As well as on the basis of 1 is shown, the cooling hole opens 11 on the inside of the component 101 in the trapezoidal shape. For this flanks approach 16 the triangular shape in the course of the cooling hole 11 in the direction of the exit opening 13 the base of the triangle shape. The second section 130 thus widens on the one hand in the course of the exit opening 13 on, at the same time its height decreases continuously.

Wie ferner anhand der 3 dargestellt ist, ist die Anordnung der Kühllöcher 11 vorliegend so gewählt, dass stets eine minimale Wandstärke d und damit eine ausreichende Festigkeit des Triebwerksbauteils 5, 6, 7 erhalten bleibt. Beispielsweise liegt die minimale Wandstärke d bei 0,5 mm.As further described by the 3 is shown, the arrangement of the cooling holes 11 in the present case chosen so that always a minimum wall thickness d and thus a sufficient strength of the engine component 5 . 6 . 7 preserved. For example, the minimum wall thickness d at 0.5 mm.

Wie anhand der 5 veranschaulicht ist, sind auf der Bauteilinnenseite 101 die Auslassöffnungen 13 aneinander angrenzender Kühllöcher 11 derart zueinander angeordnet, dass sich die längeren Grundseiten der Trapezformen der Auslassöffnungen 13 aneinander anschließen. Die trapezförmigen Auslassöffnungen 13 sind dabei entsprechend der 5 auf der Bauteilinnenseite 13 derart zueinander angeordnet, dass die aneinander anschließenden Trapezformen jeweils einen Eckpunkt gemeinsam haben. Auf diese Art und Weise grenzen aus den Auslassöffnungen 13 austretende Kühlluftströmungen unmittelbar aneinander an. Zwischen den einzelnen Kühlluftströmen bleibt somit (nahezu) kein Raum für Strömungen der wärmerer Luft. Die Kühlung des jeweiligen Triebwerksbauteils 5, 6, 7 lässt sich hierdurch weiter verbessern.As based on the 5 are illustrated on the inside of the component 101 the outlet openings 13 adjacent cooling holes 11 arranged such that the longer base sides of the trapezoidal shapes of the outlet openings 13 connect to each other. The trapezoidal outlet openings 13 are doing according to the 5 on the inside of the component 13 arranged in such a way that the adjoining trapezoidal shapes each have a corner point in common. In this way, there are limits to the outlet openings 13 Exiting cooling air flows directly to each other. There is thus (almost) no room for currents of the warmer air between the individual cooling air streams. The cooling of the respective engine component 5 . 6 . 7 can be further improved by this.

Der Verlauf der einzelnen Kühllöcher 11 durch das Triebwerksbauteil 5, 6, 7, die entsprechend der 5 entlang der Raumrichtung y nebeneinanderliegen, ist anhand der Schnittdarstellungen der 6A, 6B und 6C entsprechend den Schnittlinien A-A, B-B und C-C der 5 näher veranschaulicht.The course of the individual cooling holes 11 through the engine component 5 . 6 . 7 according to the 5 along the spatial direction y juxtaposed, is based on the sectional views of the 6A . 6B and 6C according to the cutting lines A - A . B - B and C - C of the 5 illustrated in more detail.

Die 7A und 7B zeigen ferner ausschnittsweise ein Triebwerksbauteil 5, 6, 7 einerseits mit Blick auf die Bauteilinnenseite (7A) und andererseits mit Blick auf die Bauteilaußenseite (7B). Hierbei ist anhand zweier nebeneinanderliegender paralleler Reihen von Anordnungen Ka und Ki von Einlassöffnungen 12a bis 12f und Auslassöffnungen 13a bis 13f nochmals näher veranschaulicht, dass Reihen von Kühllöchern 11 derart zueinander angeordnet werden können, dass Einlassöffnungen 12d bis 12f auf der Bauteilaußenseite 100 unmittelbar oberhalb - entlang der Raumrichtung z - von Einlassöffnungen 13a bis 13c einer benachbarten Reihe von Kühllöchern vorliegen.The 7A and 7B also partially show an engine component 5 . 6 . 7 on the one hand with a view of the inside of the component ( 7A) and on the other hand, with regard to the outside of the component ( 7B) , This is based on two adjacent parallel rows of arrangements ka and Ki from inlet openings 12a to 12f and outlet openings 13a to 13f Once again illustrates that rows of cooling holes 11 can be arranged to each other such that inlet openings 12d to 12f on the outside of the component 100 immediately above - along the spatial direction z - from inlet openings 13a to 13c an adjacent row of cooling holes.

Die 8 veranschaulicht in diesem Zusammenhang weiterhin eine Anordnung von nebeneinanderliegenden Reihen von je zwei Einlassöffnungen 12a/12b oder 12d/12e bzw. zwei Reihen von Auslassöffnungen 13a/13b und 13d/13e, die unter einem Winkel α zueinander geneigt an einem Triebwerksbauteil verlaufen. Ein Winkelversatz um den Winkel α ist hier anhand einer virtuellen Längsachse L näher veranschaulicht.The 8th in this context, further illustrates an array of juxtaposed rows of two inlet ports each 12a / 12b or 12d / 12e or two rows of outlet openings 13a / 13b and 13d / 13e that at an angle α inclined to each other on an engine component. An angular offset around the angle α is here on the basis of a virtual longitudinal axis L illustrated in more detail.

In der Draufsicht der 9 ist eine Anordnung Ka von mehreren in parallelen Reihen verlaufenden Einlassöffnungen für eine Vielzahl von Kühllöchern 11 an einer Brennkammerschindel 6 oder einer Brennkammerwand 7 veranschaulicht, in Kombination mit einem hieran vorgesehenen Zumischloch 10.In the plan view of 9 is an arrangement ka of a plurality of parallel rows of inlet openings for a plurality of cooling holes 11 on a combustion chamber shingle 6 or a combustion chamber wall 7 illustrated, in combination with a thereto intended Zumischloch 10 ,

Die 10A und 10B zeigen demgegenüber unterschiedliche Anordnungen einer Vielzahl von Kühllöchern 11 an einem Hitzeschild 5 mit Blick auf die jeweilige Bauteilaußenseite 100.The 10A and 10B In contrast, show different arrangements of a plurality of cooling holes 11 on a heat shield 5 with a view of the respective component outside 100 ,

Anhand der 11A und 11B ist ferner exemplarisch für ein Hitzeschild 5 veranschaulicht, dass die Kühllöcher 11 unterschiedlich gruppiert an einem Triebwerksbauteil vorgesehen werden können. So sind hier beispielsweise Teilbereiche Kaa und Kab einer Anordnung Kaa von Einlassöffnungen 12 an der Bauteilaußenseite 100 vorgesehen, in den die Kühllöcher 11 und insbesondere deren Einlassöffnungen 12 unterschiedlich zueinander angeordnet sind. So können sich die Kühllöcher 11 in den unterschiedlichen Teilbereichen Kaa und Kab beispielsweise entlang unterschiedlicher Raumrichtungen durch das jeweilige Triebwerksbauteil, hier den Hitzeschild 5, erstrecken.Based on 11A and 11B is also exemplary of a heat shield 5 illustrates that the cooling holes 11 grouped differently on an engine component can be provided. For example, here are subareas Kaa and Kab an arrangement Kaa from inlet openings 12 on the outside of the component 100 provided in the the cooling holes 11 and in particular their inlet openings 12 are arranged differently from each other. So can the cooling holes 11 in the different subareas Kaa and Kab For example, along different spatial directions through the respective engine component, here the heat shield 5 , extend.

Die 12A, 12B und 12C veranschaulichen anhand der Schnittlinien A-A, B-B und C-C der 3 eine weitere Ausführungsvariante, bei der der zweite Abschnitt 130 der einzelnen Kühllöcher 11 zwar einen dreiecksförmigen Querschnitt aufweist. Eine Kontur 15' der sich ergebenden Querschnittsfläche des Abschnitts 130 ist hierbei jedoch nicht dreieckig, sondern fünfeckig. Die Kontur 15' der fünfeckigen Querschnittsfläche ist hierbei einer Dreiecksform angenähert, sodass in diesem Zusammenhang von einem dreiecksförmigen Querschnitt gesprochen wird.The 12A . 12B and 12C illustrate using the cutting lines A - A . B - B and C - C of the 3 a further embodiment in which the second section 130 the individual cooling holes 11 Although it has a triangular cross-section. A contour 15 ' the resulting cross-sectional area of the section 130 However, this is not triangular, but pentagonal. The contour 15 ' The pentagonal cross-sectional area here is approximated to a triangular shape, so that in this context is spoken by a triangular cross-section.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennraumcombustion chamber
1010
ZumischlochZumischloch
100100
Bauteilaußenseite (1. Seite)Component outside ( 1 , Page)
101101
Bauteilinnenseite (2. Seite)Component inside ( 2 , Page)
1111
(Effusions-) Kühlloch(Effusion) cooling hole
111111
NiederdruckverdichterLow-pressure compressor
112112
HochdruckverdichterHigh-pressure compressors
113113
HochdruckturbineHigh-pressure turbine
114114
MitteldruckturbineIntermediate pressure turbine
115115
NiederdruckturbineLow-pressure turbine
12, 12a-12f12, 12a-12f
(Luft)Einlassöffnung(Air) inlet port
120120
1. Abschnitt1st section
13, 13a-13f13, 13a-13f
(Luft)Auslassöffnung(Air) outlet
130130
2. Abschnitt2nd section
131131
Längere GrundseiteLonger base page
132132
Kürzere GrundseiteShorter base page
1414
ÜbergangsbereichTransition area
15, 15'15, 15 '
Dreiecksförmige KonturTriangular contour
1616
Flankeflank
22
Treibstoffdüsefuel nozzle
33
Brennkammerkopfbulkhead
44
Kopfplatteheadstock
55
Hitzeschild (Triebwerksbauteil)Heat shield (engine component)
66
Brennkammerschindel (Triebwerksbauteil)Combustion chamber shingle (engine component)
77
Brennkammerwand (Triebwerksbauteil)Combustion chamber wall (engine component)
88th
Armpoor
99
Flanschflange
AA
Auslassoutlet
a, ca, c
Breitewidth
bb
Höheheight
BB
Bypasskanalbypass channel
BKBK
Brennkammercombustion chamber
BKABKA
Brennkammerabschnittcombustor section
CC
AutrittskonusAutrittskonus
dd
Minimale WandstärkeMinimal wall thickness
DD
WandstärkeWall thickness
Ee
Einlass / IntakeInlet / Intake
FF
Fanfan
F1, F2F1, F2
Fluidstromfluid flow
FCFC
Fangehäusefan casing
GG
Gehäusecasing
Kaka
Anordnung von (Luft)EinlassöffnungArrangement of (air) inlet opening
Kaa, KabKaa, Kab
Teilbereichsubregion
KiKi
Anordnung von (Luft)AuslassöffnungArrangement of (air) outlet opening
II
(lateraler) Abstand(lateral) distance
L, L12, L13L, L12, L13
Längs- /MittelachseLongitudinal / middle axis
mm
(axialer) Abstand(axial) distance
M M
Mittelachse / RotationsachseCentral axis / rotation axis
SS
Rotorwellerotor shaft
tt
Breitewidth
TT
(Turbofan-)Triebwerk(Turbofan) engine
TTTT
Turbineturbine
VV
Verdichtercompressor
α, βα, β
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2759772 A1 [0002]EP 2759772 A1 [0002]
  • US 2016/0123156 A1 [0002]US 2016/0123156 A1 [0002]

Claims (20)

Triebwerksbauteil, mit mindestens einem Kühlloch (11), das sich von einer Einlassöffnung (12, 12a-12f) an einer ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) zu einer Auslassöffnung (13, 13a-13f) an einer zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) durch das Triebwerksbauteil (5, 6, 7) hindurch erstreckt und einen sich ändernden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Einlassöffnung (12, 12a-12f) einen quadratischen Querschnitt aufweist und sich das Kühlloch (11) in einem ersten, an die Einlassöffnung (12, 12a-12f) anschließenden Abschnitt (120) verengt und - das Kühlloch (11) einen sich in Richtung der Auslassöffnung (13, 13a-13f) aufweitenden und an den ersten Abschnitt (120) anschließenden zweiten Abschnitt (130) aufweist, der einen von dem Querschnitt des ersten Abschnitts (120) verschiedenen, mehreckigen Querschnitt aufweist.An engine component having at least one cooling hole (11) extending from an inlet opening (12, 12a-12f) on a first side (100) of the engine component (5, 6, 7) to an outlet opening (13, 13a-13f) on a first side second side (101) of the engine component (5, 6, 7) extends through the engine component (5, 6, 7) and has a varying cross-section, characterized in that - the inlet opening (12, 12a-12f) has a square cross-section and the cooling hole (11) narrows in a first section (120) adjoining the inlet opening (12, 12a-12f), and - the cooling hole (11) widens in the direction of the outlet opening (13, 13a-13f) second portion (130) adjoining the first portion (120) and having a polygonal cross section different from the cross section of the first portion (120). Triebwerksbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts (130) eine dreiecksförmige Kontur (15, 15') aufweist.Engine component after Claim 1 , characterized in that a cross-sectional area of the second portion (130) has a triangular contour (15, 15 '). Triebwerksbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Abschnitts (130) dreieckig ist.Engine component after Claim 2 , characterized in that the cross section of the second portion (130) is triangular. Triebwerksbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (15) des Querschnitts im zweiten Abschnitt (130) einem gleichschenkligem Dreieck entspricht.Engine component after Claim 3 , characterized in that the contour (15) of the cross section in the second section (130) corresponds to an isosceles triangle. Triebwerksbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Abschnitts (130) fünfeckig ist.Engine component after Claim 1 or 2 , characterized in that the cross section of the second portion (130) is pentagonal. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche der Einlassöffnung (12, 12a-12f) kleiner als 1,5 mm2 ist und/oder ein Abstand (D) zwischen der Einlassöffnung (12, 12a-12f) und der Auslassöffnung (13, 13a-13f) des Kühllochs (11) kleiner als oder gleich 3 mm ist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that a cross-sectional area of the inlet opening (12, 12a-12f) is smaller than 1.5 mm 2 and / or a distance (D) between the inlet opening (12, 12a-12f) and the Outlet opening (13, 13a-13f) of the cooling hole (11) is less than or equal to 3 mm. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13, 13a-13f) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (13, 13a-13f) has a trapezoidal cross-section. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13, 13a-13f) zu der Einlassöffnung (12, 12a-12f) bezüglich zweier Raumrichtungen (x, z) versetzt an dem Triebwerksbauteil (5, 6, 7) angeordnet ist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (13, 13a-13f) to the inlet opening (12, 12a-12f) with respect to two spatial directions (x, z) offset from the engine component (5, 6, 7) is. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (L12) des ersten Abschnitts (12) unter einem Winkel (β) ungleich 180° zu einer Mittelachse (L13) des zweiten Abschnitts (13) verläuft.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that a central axis (L12) of the first portion (12) at an angle (β) is not equal to 180 ° to a central axis (L13) of the second portion (13). Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Abschnitt (120) und dem zweiten Abschnitt (130) ein Übergangsbereich (14) vorgesehen ist, an dem das Kühlloch (11) seinen kleinsten Querschnitt aufweist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that between the first portion (120) and the second portion (130), a transition region (14) is provided, on which the cooling hole (11) has its smallest cross-section. Triebwerksbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche an dem kleinsten Querschnitt maximal halb so groß ist wie eine Querschnittsfläche an der Einlassöffnung (12, 12a-12f).Engine component after Claim 10 , characterized in that a cross-sectional area at the smallest cross section is at most half as large as a cross-sectional area at the inlet port (12, 12a-12f). Triebwerksbauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (14) im Wesentlichen mittig zwischen der Einlassöffnung (12, 12a-12f) und der Auslassöffnung (13, 13a-13f) vorgesehen ist.Engine component after Claim 10 or 11 , characterized in that the transition region (14) is provided substantially centrally between the inlet opening (12, 12a-12f) and the outlet opening (13, 13a-13f). Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kühllöcher (11) an dem Triebwerksbauteil (5, 6, 7) vorgesehen sind, wobei die Einlassöffnungen (12, 12a-12f) dieser mehreren Kühllöcher (11) auf der ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) entlang zweier Raumrichtungen (x, y) nebeneinander liegen und/oder die Auslassöffnungen (13, 13a-13f) dieser mehreren Kühllöcher (11) auf der zweiten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) entlang zweier Raumrichtungen (x, y) nebeneinander liegen.An engine component according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of cooling holes (11) are provided on the engine component (5, 6, 7), wherein the inlet openings (12, 12a-12f) of these plurality of cooling holes (11) on the first side ( 100) of the engine component (5, 6, 7) are adjacent to one another along two spatial directions (x, y) and / or the outlet openings (13, 13a-13f) of these multiple cooling holes (11) on the second side (100) of the engine component (5 , 6, 7) lie next to each other along two spatial directions (x, y). Triebwerksbauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zueinander verlaufende Reihen von Einlassöffnungen (12, 12a-12f) an der ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) und/oder parallel zueinander verlaufende Reihen von Auslassöffnungen (13, 13a-13f) an der zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) vorgesehen sind.Engine component after Claim 13 , Characterized in that mutually parallel rows of inlet openings (12, 12a-12f) on the first side (100) the engine component (5, 6, 7) and / or mutually parallel rows of outlet openings (13, 13a-13f) on the second side (101) of the engine component (5, 6, 7) are provided. Triebwerksbauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei nebeneinanderliegende Reihen von Einlassöffnungen (12, 12a-12f) an der ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) unter einem Winkel (α) zueinander geneigt verlaufen und/oder mindestens zwei nebeneinanderliegende Reihen von Auslassöffnungen (13, 13a-13f) an der zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) unter einem Winkel (α) zueinander geneigt verlaufen.Engine component after Claim 13 , characterized in that at least two adjacent rows of inlet openings (12, 12a-12f) on the first side (100) of the engine component (5, 6, 7) are inclined at an angle (α) to each other and / or at least two adjacent rows of outlet openings (13, 13a-13f) on the second side (101) of the engine component (5, 6, 7) at an angle (α) inclined to each other. Triebwerksbauteil, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit mehreren Kühllöchern (11), die sich jeweils von einer Einlassöffnung (12, 12a-12f) eines Kühllochs (11) an einer ersten Seite (100) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) zu einer Auslassöffnung (13, 13a-13f) des Kühllochs (11) an einer zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) durch das Triebwerksbauteil (5, 6, 7) hindurch erstreckt, wobei die Auslassöffnungen (13, 13a-13f) der mehreren Kühllöcher (11) an der zweiten Seite (101) des Triebwerksbauteils (5, 6, 7) nebeneinander liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (13, 13a-13f) jeweils einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, sodass die Kontur des Querschnitts weitestgehend einer Trapezform mit einer längeren Grundseite und einer der Grundseite gegenüberliegenden kürzeren Seite entspricht, und mindestens zwei trapezförmige Auslassöffnungen (13, 13a-13f) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die längeren Grundseiten (131) der Trapezformen aneinander anschließen.Engine component, in particular according to one of Claims 1 to 15 with a plurality of cooling holes (11) each extending from an inlet opening (12, 12) 12a-12f) of a cooling hole (11) on a first side (100) of the engine component (5, 6, 7) to an outlet opening (13, 13a-13f) of the cooling hole (11) on a second side (101) of the engine component (FIG. 5, 6, 7) through the engine component (5, 6, 7), wherein the outlet openings (13, 13a-13f) of the plurality of cooling holes (11) on the second side (101) of the engine component (5, 6, 7 ) are juxtaposed, characterized in that the outlet openings (13, 13a-13f) each have a trapezoidal cross section, so that the contour of the cross section largely corresponds to a trapezoidal shape with a longer base side and a shorter side opposite the base side, and at least two trapezoidal outlet openings ( 13, 13a-13f) are arranged side by side in such a way that the longer base sides (131) of the trapezoidal shapes adjoin one another. Triebwerksbauteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei trapezförmigen Auslassöffnungen (13, 13a-13f) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die aneinander anschließenden Trapezformen mindestens einen Eckpunkt gemeinsam haben.Engine component after Claim 16 , characterized in that the at least two trapezoidal outlet openings (13, 13a-13f) are arranged side by side in such a way that the adjoining trapezoidal shapes have at least one corner point in common. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebwerksbauteil (5, 6, 7) additiv gefertigt ist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that the engine component (5, 6, 7) is manufactured additively. Triebwerksbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebwerksbauteil (5, 6, 7) für die Brennkammer (BK) eines Triebwerks (T) vorgesehen ist.Engine component according to one of the preceding claims, characterized in that the engine component (5, 6, 7) for the combustion chamber (BK) of an engine (T) is provided. Triebwerksbauteil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebwerksbauteil ein Hitzeschild (5), eine Brennkammerschindel (6) oder eine Brennkammerwand (7) ausbildet.Engine component after Claim 19 , characterized in that the engine component forms a heat shield (5), a combustion chamber shingle (6) or a combustion chamber wall (7).
DE102017216595.2A 2017-09-19 2017-09-19 Engine component with at least one cooling hole Withdrawn DE102017216595A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017216595.2A DE102017216595A1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Engine component with at least one cooling hole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017216595.2A DE102017216595A1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Engine component with at least one cooling hole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017216595A1 true DE102017216595A1 (en) 2019-03-21

Family

ID=65526571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017216595.2A Withdrawn DE102017216595A1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Engine component with at least one cooling hole

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017216595A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020245537A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Safran Helicopter Engines Method for manufacturing a flame tube for a turbomachine
FR3097029A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-11 Safran Helicopter Engines A method of manufacturing a flame tube for a turbomachine
FR3111414A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-17 Safran Helicopter Engines PRODUCTION BY ADDITIVE MANUFACTURING OF COMPLEX PARTS
EP4212781A1 (en) * 2019-07-22 2023-07-19 Collins Engine Nozzles, Inc. Fluid distributor passages

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2759772A1 (en) 2013-01-23 2014-07-30 Honeywell International Inc. Combustors with complex shaped effusion holes
US20160097325A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Rolls-Royce Plc Cooled component
US20160123156A1 (en) 2014-10-30 2016-05-05 Rolls-Royce Plc Cooled component
US20170114646A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Cooling passages in a turbine component
US20170167728A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 General Electric Company Gas turbine engine with igniter stack or borescope mount having noncollinear cooling passages

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2759772A1 (en) 2013-01-23 2014-07-30 Honeywell International Inc. Combustors with complex shaped effusion holes
US20160097325A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Rolls-Royce Plc Cooled component
US20160123156A1 (en) 2014-10-30 2016-05-05 Rolls-Royce Plc Cooled component
US20170114646A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Cooling passages in a turbine component
US20170167728A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 General Electric Company Gas turbine engine with igniter stack or borescope mount having noncollinear cooling passages

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020245537A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Safran Helicopter Engines Method for manufacturing a flame tube for a turbomachine
FR3097029A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-11 Safran Helicopter Engines A method of manufacturing a flame tube for a turbomachine
EP4212781A1 (en) * 2019-07-22 2023-07-19 Collins Engine Nozzles, Inc. Fluid distributor passages
EP4212782A1 (en) * 2019-07-22 2023-07-19 Collins Engine Nozzles, Inc. Fluid distributor passages
FR3111414A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-17 Safran Helicopter Engines PRODUCTION BY ADDITIVE MANUFACTURING OF COMPLEX PARTS
WO2021255364A1 (en) * 2020-06-15 2021-12-23 Safran Helicopter Engines Production of complex parts by additive manufacturing
US11988385B2 (en) 2020-06-15 2024-05-21 Safran Helicopter Engines Production by additive manufacturing of complex parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3908166B4 (en) Impact cooled structure
DE102017216595A1 (en) Engine component with at least one cooling hole
EP2829804B1 (en) Combustion chamber shingle of a gas turbine and method for their preparation
DE102018212394B4 (en) Combustion chamber assembly with a wall element having a flow guide device
CH680523A5 (en)
DE102010017623A1 (en) Monolithic fuel injector and related manufacturing process
DE102014117621A1 (en) Fuel injector with premix pilot nozzle
CH701454A2 (en) Burner tube-flow conditioner.
DE102009003603A1 (en) Incineration system with direct gas injection
EP2423599A2 (en) Method for operating a burner arrangement and burner arrangement for implementing the method
DE102009006579A1 (en) Sound absorber for auxiliary engine of aircraft, has inlet, outlet, housing, and flow channel which has porous wall material and is arranged in housing
DE102011013076A1 (en) Jet engine device with a bypass duct
WO2007110170A1 (en) Arrangement with a protected turbocharger in the exhaust gas recirculation line
DE102011050781A1 (en) Recessed / grooved surface on a fuel injector body for flame stabilization and corresponding method
DE102011051665A1 (en) Combustion chamber and method of reducing combustion chamber creeping
DE102011081962A1 (en) Combustion chamber for a gas turbine plant
EP2505808B1 (en) Device for mixing fuel and air of a turbojet engine
DE112019004946T5 (en) Burner component, burner, gas turbine and manufacturing process for burner component
DE112019000871T5 (en) COMBUSTION CHAMBER AND GAS TURBINE EQUIPPED WITH IT
DE10064264A1 (en) Arrangement for cooling a component
DE102018125352A1 (en) Modular acoustic blocks and acoustic linings made therefrom
DE102013221286A1 (en) Combustion chamber, in particular gas turbine combustor, z. For an aircraft engine
EP3062057B1 (en) Heat exchanger, in particular for a motor vehicle
DE102016222099A1 (en) Combustion chamber of a gas turbine
EP1512911B1 (en) Device for cooling high-thermally stressed parts

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee