DE2061729B2 - Gekühlte Turbinenhohlschaufel - Google Patents

Gekühlte Turbinenhohlschaufel

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DE2061729B2
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James Alexander Petrie
Thomas Steel
Douglas Herbert Derby Williamson
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    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/182Transpiration cooling
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Description

55 Fig.2,
F i g. 4 in größerem Maßstab einen Teilschnitt de
aus F i g. 3 ersichtlichen Schaufel,
F i g. 5 eine abgewickelte Ansicht in Richtung de Pfeiles A gemäß F i g. 3,
60 Fig.6 eine der Fig.5 entsprechende Ansich
einer abgewandelten Ausführungsform,
Die Erfindung betrifft eine gekühlte Turbinenhohl- F i g. 7 eine weitere Abwandlung der Ausführungs
schaufel, bestehend aus mehreren Wandblechen, die form nach Fig. 5,
miteinander so verbunden sind, daß sich zwischen F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII ge
einer Innenwand und einer Außenwand Kühlluftka- 65 maßFig.7.
näle befinden, wobei die Innenwand und die Außen- F i g. 1 zeigt einen Teil einer Hochdruckturbin
wand mit Löchern versehen sind, die so angeordnet eines Gasturbinenstrahltriebwerks mit einem Kran sind, daß ein direkter Durchgang von Kühlluft von von Leitschaufeln 10, mit einer Turbinenscheibe l·
und mit einem Teil des Triebwerksgehäuses 16. Mehrere im gleichen Winkelabstand angeordnete Laufschaufeln 18 sitzen auf der Tmbinenscheibe 14.
Die Turbinenhohlschaufel 18 ist hohl und besitzt eine Anzahl von Löchern 32 in der Innenwand 24, die auf parallelen Linien angeordnet sind. Die innere Wandoberfläche der Außenwand 34 ist mit mehreren Nuten 36 in Gestalt eines Kreuzes ausgestaUet, wobei der Mittelpunkt jedes Kreuzes auf jeweils ein Loch 32 ausgerichtet ist. Die Außenwand 34 ist mit einer Mehrzahl von Löchern 38 ausgestattet, die reihenweise auf parallelen Linien liegen, wobei jedes Loch am Ende eines der Arme eines jeden Kreuzes befindlich ist.
Die F i g. 3,4 und 5 zeigen in größerem Maßstab die Lage der Löcher 32 und 38 und es ist ersichtlich, daß die Löcher 32 mit zylindrischen Versenkungen 32a ausgestattet sind. Aus Fig.5 ist ersichtlich, daß die meisten der Nuten 36 in Gestalt eines vollständigen Kreuzes ausgebildet sind, jedoch wo der Raum nicht verfügbar ist, nämlich an den Rändern der Außenwand 34, sind einige der Nuten in Gestalt L- oder T-förmiger Kanäle 36 ausgebildet.
Wie aus F i g. 6 ersichtlich, können die Nuten 36 die Gestalt von Hakenkreuzen oder modifizierten Hakenkreuzen aufweisen.
In den F i g. 7 und 8 sind die Nuten 36 mit einem vertikalen Arm und vier horizontalen Armen ausgebildet. Die Löcher 32 liegen zwischen den beiden mittleren horizontalen Armen, und die Löcher 38 liegen an den äußersten Enden der horizontalen Arme.
Im Betrieb wird unter Hochdruck stehende relativ kühle Luft vom Verdichter des Gasturbinenstrahltriebwerks abgezapft und in das Innere der Schaufel eingeführt. Ein Teil der Kühlluft tritt durch die Löcher 32 in die Nuten 36 ein und über die Oberfläche des stromlinienförmigen Abschnitts durch die Löcher 38 aus.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

einem Loch in der Innenwand zu einem Loch m der Patentansorüche- Außenwand dadurch vermieden wird, daß die Kfihl- Fatentanspruche. ^ ^^ Durchtritt vom Ijineren der Schaufel nach
1. Gekühlte Turbinenhohlschaufel, bestehend dem Äußeren der Schaufel einem β™*»» Pfad aus mehreren Wandblechen, die miteinander so 5 ^ der Ebene der Schaufelwandung folgen muß verbunden sind, daß sich zwischen einer Innen- Bei einer ^n Gegenstand emes ^Vorschlags wand und emer Außenwand KülüluftkanMebe- Melden ^^f^fSÄf^d Ä^£Ä^2Ä wilecne^auibaut wobei sich Kühllui=e net sind, daß ein direkter Durchgang von Kühl- xo zwischen der AußenwandI undI enier Zwischenwand luft von einem Loch in der Innenwand zu einem und dieser Zwischenwand und der Innenwand erLoch in der Außenwand dadurch vermieden strecken. Hierdurch wird bei ausreichender Kühlung wird, daß die Kühlluft beim Durchtritt vom linie- aller Stellen eine gunstige Festigkeit der Hohlschauren der Schaufel nach dem Äußeren der Schaufel feierreicht. .· A * ν. α einem gewundenen Pfad in der Ebene der Schau- 15 Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde eine felwandung folgen muß, d a d u r c h g e k e η η - solche gekühlte Turbmenhohlschaufel unter Beibezeichnet, daß die Löcher(32) in der Innen- haltung ihrer günstigen Kuhleigenschaften im Aufwand (24) gegenüber den Löchern (38) der dieser bau zu vereinfachen.
unmittelbar anliegenden Außenwand (34) ver- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei
setzt sind und daß in einer der einander beruh- so einer Turbinenhohlschaufel der eingangs genannten renden Wandoberflächen Nuten (36) ausgeformt Bauart dadurch gelöst, daß die Locher in der Innensind, die die Verbindung der Löcher (38) der wand gegenüber den Löchern der dieser unmittelbar Außenwand (34) mit den Löchern (32) der In- anliegenden Außenwand versetzt smd und daß in nenwand (24) herstellen. einer der einander berührenden Wandoberflachen
2. Turbinenhohlschaufel nach Anspruch 1, da- 25 Nuten ausgeformt sind, die die Verbindung der Lodurch gekennzeichnet, daß die Nuten (36) an der eher der Außenwand mit den Lochern eier Inneninneren Wandoberfläche der Außenwand (34) wand herstellen. Nach der Erfindung werden demgeausgebildet smd. maß nur zwei Wandbleche benötigt, die unmittelbar
3. Turbinenhohlschaufel nach den Ansprü- aufeinanderliegen.
chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfin-
Nuten (36) als geschlossene Pfade ausgebildet dung sind die Nuten an der inneren Wandoberfläche
sind, an deren Enden die Löcher (38) der Außen- der Außenwand ausgebildet. Zweckmäßigerweise
wand einmünden und in deren Mittelabschnitt sind die Nuten als geschlossene Pfade ausgebildet, an
die Löcher (32) der Innenwand (34) münden. deren Enden die Löcher der Außenwand einmünden
4. Turbinenhohlschaufel nach den Ansprü- 35 und in deren Mittelabschnitt die Löcher der Innenchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wand münden.
Nuten (36) kreuzförmig ausgebildet sind und am Die Nuten können kreuzförmig ausgebildet sein,
Kreuzungspunkt ein Loch (32) der Innenwand wobei am Kreuzungspunkt ein Loch einmündet,
einmündet. Die Nuten können in einander kreuzenden gewun-
5. Turbinenhohlschaufel nach den Ansprü- 40 denen Pfaden oder auch kammartig ausgebildet sein, chen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Die die Nuten tragende Außenwand ist zweckmä-Nuten (36) in einander kreuzenden gewundenen ßigerweise in einer entsprechend bemessenen flachen Pfaden, z. B. in Gestalt eines Hakenkreuzes, aus- Ausnehmung des Schaufelhohlkörpers, der die Ingebildet sind (F i g. 6). nenwand bildet, verschweißt.
6. Turbinenhohlschaufel nach den Ansprü- 45 Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die findung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dei Nuten (36) kammartig ausgebildet sind (F i g. 7). Zeichnung zeigt
7. Turbinenhohlschaufel nach den Ansprü- F i g. 1 eine Schnittansicht eines Teils einer Hochchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die druckturbine eines Gasturbinenstrahltriebwerks mil Nuten (36) tragende Außenwand (34) in einer 50 einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Turbinenentsprechend bemessenen flachen Ausnehmung hohlschaufel,
des Schaufelhohlkörpers, der die Innenwand (24) F i g. 2 eine perspektivische aufgebrochene Ansich
bildet, verschweißt ist. der in F i g. 1 dargestellten Turbinenhohlschaufel,
Fig.3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäi
DE2061729A 1969-12-16 1970-12-15 Gekühlte Turbinenhohlschaufel Expired DE2061729C3 (de)

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DE2061729A1 DE2061729A1 (de) 1971-06-24
DE2061729B2 true DE2061729B2 (de) 1974-02-28
DE2061729C3 DE2061729C3 (de) 1974-09-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10001109A1 (de) * 2000-01-13 2001-07-19 Alstom Power Schweiz Ag Baden Gekühlte Schaufel für eine Gasturbine

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1530594A (en) * 1974-12-13 1978-11-01 Rolls Royce Perforate laminated material
GB1514613A (en) * 1976-04-08 1978-06-14 Rolls Royce Blade or vane for a gas turbine engine
US4118146A (en) * 1976-08-11 1978-10-03 United Technologies Corporation Coolable wall
US4221539A (en) * 1977-04-20 1980-09-09 The Garrett Corporation Laminated airfoil and method for turbomachinery
US4487550A (en) * 1983-01-27 1984-12-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Cooled turbine blade tip closure
US4529358A (en) * 1984-02-15 1985-07-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Vortex generating flow passage design for increased film cooling effectiveness
US4893987A (en) * 1987-12-08 1990-01-16 General Electric Company Diffusion-cooled blade tip cap
GB2223276B (en) * 1988-09-30 1992-09-02 Rolls Royce Plc Turbine aerofoil blade
JPH0366585A (ja) * 1989-08-02 1991-03-22 Fujitsu Ltd 関節型ロボット
US5405242A (en) * 1990-07-09 1995-04-11 United Technologies Corporation Cooled vane
US5976337A (en) * 1997-10-27 1999-11-02 Allison Engine Company Method for electrophoretic deposition of brazing material
GB2343486B (en) 1998-06-19 2000-09-20 Rolls Royce Plc Improvemnts in or relating to cooling systems for gas turbine engine airfoil
US6099252A (en) * 1998-11-16 2000-08-08 General Electric Company Axial serpentine cooled airfoil
US6280140B1 (en) 1999-11-18 2001-08-28 United Technologies Corporation Method and apparatus for cooling an airfoil
GB0114503D0 (en) * 2001-06-14 2001-08-08 Rolls Royce Plc Air cooled aerofoil
DE50208671D1 (de) 2001-07-13 2006-12-21 Alstom Technology Ltd Gasturbinenteil mit Kühlluftbohrung
EP1635042A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Prallkühlung eines Bauteils einer Strömungsmaschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Prallkühlelementes
JP2007023895A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Toshiba Corp 蒸気タービン、タービンノズルダイアフラム、及びこれらに用いられるノズル翼、並びにその製造方法
US7775768B2 (en) * 2007-03-06 2010-08-17 United Technologies Corporation Turbine component with axially spaced radially flowing microcircuit cooling channels
US8157525B2 (en) * 2008-11-20 2012-04-17 General Electric Company Methods and apparatus relating to turbine airfoil cooling apertures
EP2778345A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Verbundstoff-Kühlplatten für eine Gasturbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10001109A1 (de) * 2000-01-13 2001-07-19 Alstom Power Schweiz Ag Baden Gekühlte Schaufel für eine Gasturbine

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Publication number Publication date
GB1285369A (en) 1972-08-16
DE2061729A1 (de) 1971-06-24
FR2073855A5 (de) 1971-10-01
DE2061729C3 (de) 1974-09-19

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