DE2231426C3

DE2231426C3 - Deckbandlose, innen gekühlte Axialturbinenlaufschaufel

Info

Publication number: DE2231426C3
Application number: DE2231426A
Authority: DE
Inventors: Werner 8061 Stetten Richter
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1972-06-27
Filing date: 1972-06-27
Publication date: 1974-11-28
Also published as: US3885886A; FR2191594A5; DE2231426B2; DE2231426A1; IT989082B; GB1398826A

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

b) die Laufschaufeln ragen in eine Umfangsnut

Patentanspruch: des Gehäuses, deren radiale Tiefe etwa dem ra

dialen Vorsprung des Randes der muldenförmi-

Deckbandlose, innen gekühlte Axialturbinen- gen Vertiefung entspricht, wobei die in Ablaufschaufel mit Kühlmittelaustritt in eine mul- 5 Strömrichtung der Axialturbine liegende Wand

denförmige Vertiefung an der Laufschaufelspitze, der Umfangsnut in diese Richtung abgeschrägt

wobei diese muldenförmige Vertiefung auf der ist.

Schaufeldruckseite eine Abströmöffnung aufweist, gekennzeichnet durch die Korn- Es ist somit eine Kühlmittelrückstoßeinrichtung, bination folgender Merkmale: io geschaffen, die eine gegenüber der bekannten Einrichtung höhere und größere Abströmöffnung für

a) Der Rand (27) der muldenförmigen Vertie- eine größere Kühlmittelmenge aufweist, durch die fung (26) an der Schaufelsaugseite (22) weist das Kühlmittel verlustarm geführt ist und nach Vergegenüber dem Rand an der Schaufeldruck- lassen der Abströmöffnung mit einem Umlaufrückseite (18) einen radialen Vorsprung (21) auf, 15 stoß in den TurbinentreibmitteKtrom eingeleitet der zur Schauieldruckseite (18) hin geneigt wird. Der Urnlauirückstaß ist verhältnismäßig stark, ist; weil durch das Merkmale eine Verringerung des

b) w':e Laufschaufeln ragen in eine Umfangsnut Leckverlustes am Laufschaufelradialdxhtspalt und des Gehäuses (16), deren radiale Tiefe (Λ₃) des Umlenkverlusts erreicht wird und durch das etwa dem radialen Vorsprung (21) des Ran- 20 Merkmal b erzielt wird, daß das quer oder schräg des (27) der muldenförmigen Vertiefung zum Turbinentreibmittelstrom im Schaufelkanal aus (26) entsp.icht, wobei die in Abströmrich- der Abströmöffnung austretende Kühlmittel radial tung der Axialturbine liegende Wand (24) außerhalb dieses Treibmittelstroms strömt und erst der Umfangsnut in diese Richtung abge- nach dem Lauf sch auf elkranz 'ängs der abgeschrägten schrägt ist. 35 Wand der Umfangsnut in den Turbinentreibmittelstrom mündet. Der radiale Vorsprung, der entgegen der Turbinenläuferdrehrichtung geneigt ist, bringt

auch den Vorteil, daß ein Anlaufen am Grund der

Umfangsnut ungefährlich ist.

30 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des

Die Erfindung bez^:eht 'ich auf eine deckbandlose, Gegenstands der Erfindung dargestellt. Von der innen gekühlte Axialturbine alaufschaufel mit Kühl- Axialgasturbinenlaufschaufel ist nur der radial äumittelaustritt in eine muldenförmige Vertiefung an ßere Teil dargestellt Gemäß

der Laufschaufelspitze, wobei diese muldenförmige F i g. 1 ist die Laufschaufelspitze in Ansicht aus

Vertiefung auf der Schaufeldruckseite eine Abström- 35 der Turbinenläuferdrehrichtung I (s. Fi g. 2), das öfnung aufweist. Turbinengehäuse aber geMchnitten dargestellt;

Eine derartige Axialturbinenlaufschaufel ist aus Fig.2 zeigt eine Ansicht der Laufschaufelspitze

der britischen Patentschrift 1188 383 bekannt. aus radial nach innen v/eisender Richtung II (s.

Bei der bekannten luftgekühlten Laufschaufel in Fig. 1);

einem Gasturbinentriebwerk will man zur Entlastung 40 F i g. 3 zeigt einen Schnitt ΙΙΙ-ΠΙ (s. F i g. 2) der des auch die Schaufelkühlluft lieferndes Verdichters Laufschaufelspitze,

des Gasturbinentriebwerks und somit zu dessen Lei- Die Laufschaufel weist an ihrer Spitze eine mul-

stungserhöhung mit möglichst wenig Schaufelkühlluft denförmige Vertiefung 26 auf und ragt in eine Umauskommen. Deshalb ist in jeder dieser Laufschau- fangsnut des Gehäuses 16. In der Laufschaufel befinfeln ein aufwendiges Kühlkanalsystem vorgesehen, 45 den sich Kühlluftkanäle 20, die in Schaufellängsrichdessen Kühlluftaustritt in die muldenförmige Vertie- tung, also radial verlaufen und jeweils eine Kühlluftfting sich aus verhältnismäßig kleinen Öffnungen zu- austrittsöffnung 19 zur muldenförmigen Vertiefung sammensetzt. Aus den öffnungen gelangt die geringe 26 haben. Der eine Anlaufkante darstellende Rand Kühlluftmenge in die muldenförmige Vertiefung und 27 der muldenförmigen Vertiefung 26 an der Schauvon dort durch eine kleine Abströmöffnung auf der 50 felsaugseite 22 weist gegenüber dem Rand 25 an der j

Druckseite der Laufschaufel in den Turbinentreib- Schaufeldn-ckseite 18 einen radialen Vorsprung 21 j

gasstrom. auf, der zur Schaufeidruckseke iS hin geneigt ist. ι

Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung des Tür- Der Grund 15 der Umfangsnut und der Rand 27 bilbincnwellendrehmoments bzw. der Turbinenleistung den einen Schaufelradialdichtspalt 17. Die mulden- !

durch einen Strömungsverlustarmen, einen erwäh- 55 förmige Vertiefung 26 weist auf der Schaufeldruck- j

nenswert großen verwertbaren SchaufelumJaufrück- seife 18 eine Abströmöffniing auf, die durch die bei- ,·

stoß bewirkenden Kühlmittelstrom. den Ränder begrenzt ist und über etwa die gesamte *

Diese Aufgabe wird bei einer Axialturbinenlauf- Schaufeltiefe reicht. Auch die Anzahl und der Ge- ^:

schaufel der eingangs angegebenen Art erfindungsge- samtquerschnitt der Kühlluftkanäle 20 sowie die Gemäß durch die Kombination folgender Merkmale ge- 60 samtfläche der Kühlluftaustrittsöffnungen 19 und die löst: radiale Höhe h„ der Abströmöffnung sind verhältnis

mäßig groß. Die radiale Tiefe A₃ der Umfangsnut

a) Der Rand der muldenförmigen Vertiefung an entspricht etwa dem radialen Vorsprung 21 und ist der Schaufelsaugseite weist gegenüber dem etwa gleich der Höhe Zi₂ der Abströmöffnung. Die in Rand an der Schaufeldruckseite einen radialen 65 Axialdurchströmrichtung C der Axialturbine hinten Vorsprung auf, der zur Schaufeldruckseite hin gelegene Wand 24 der Umfangsnut ist in diese Rlchgeneigt ist; tung hin abgeschrägt.