DE60019376T2 - Staubbeständige Schaufelkühlung - Google Patents

Staubbeständige Schaufelkühlung Download PDF

Info

Publication number
DE60019376T2
DE60019376T2 DE60019376T DE60019376T DE60019376T2 DE 60019376 T2 DE60019376 T2 DE 60019376T2 DE 60019376 T DE60019376 T DE 60019376T DE 60019376 T DE60019376 T DE 60019376T DE 60019376 T2 DE60019376 T2 DE 60019376T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ejection
slots
blade according
foot
slope line
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60019376T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60019376D1 (de
Inventor
Bhanu Mahasamudram Box Ford Reddy
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Application granted granted Critical
Publication of DE60019376D1 publication Critical patent/DE60019376D1/de
Publication of DE60019376T2 publication Critical patent/DE60019376T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind allgemein Gasturbinentriebwerke und speziell die Turbinenschaufelkühlung.
  • In Gasturbinentriebwerken wird Luft von einem Kompressor komprimiert und mit Brennstoff gemischt sowie in einer Brennkammer zur Erzeugung heißer Brenngase gezündet. Stromabwärts strömen die Gase durch Turbinenstufen, die ihnen Leistung entziehen, um den Kompressor anzutreiben und Nutzarbeit zu leisten, wie beispielsweise zum Antrieb eines Bläsers für den Vortrieb eines Luftfahrzeugs während des Flugs.
  • Zu den Turbinenstatorleitschaufeln und den Rotorschaufeln gehören hohle Schaufeln, durch die als Kühlmittel Kompressorluft geleitet wird. Die Schaufeln können ein oder mehrere Kühlkanäle haben, die sich radial oder in Längsrichtung erstrecken, um das Kühlmittel zu leiten. Zur Erhöhung des Wärmeübergangs und effizienteren Kühlung der Schaufeln können verschiedene Maßnahmen getroffen werden.
  • Jede Schaufel weist eine im Wesentlichen konkave druckseitige Seitenwand und eine gegenüber liegende, im Wesentlichen konvexe saugseitige Seitenwand auf, die an einander axial gegenüber liegenden vorn und hinten liegenden Kanten miteinander verbunden sind. Die Brenngase strömen über die beiden Seitenwände in stromabwärtigen Richtung und belasten diese mit unterschiedlichem Wärmeeintrag oder -last. Entsprechend sind die inneren Kühlkanäle spe ziell eingerichtet, um dem unterschiedlichen Kühlbedarf der Schaufel Rechnung zu tragen und die Betriebseffizienz zu verbessern.
  • Das Kühlmittel wird von der Schaufel durch verschiedene Öffnungen, wie beispielsweise Filmkühllöcher, abgegeben, die in längs gerichteten Reihen oder Spalten entlang der druckseitigen oder saugseitigen Seitenwand angeordnet sind sowie durch eine Reihe von Öffnungen oder Schlitzen an der nacheilenden Kante. Diese verschiedenen Öffnungen weisen eine geringe Größe auf und sind dazu eingerichtet, die Schaufel in ihrer Nachbarschaft lokal zu kühlen. Beispiele von Turbinenschaufeln dieser Bauart sind in der US-A-3045965 und US-A-5503529 beschrieben.
  • Das Kühlmittel wird von den Öffnungen mit einer minimalen Rückflussrate abgegeben, um die Einsaugung von Verbrennungsgasen zu vermeiden und es wird an jeder Öffnung das entsprechende Blasverhältnis limitiert, um die unerwünschte Abgabe von Luftstrahlen aus diesen zu vermeiden.
  • Die Abgabe von Kühlmittel durch die Öffnungen beeinträchtigt die Kühlfähigkeit sowie die Gesamteffizienz des Triebwerks, weil sich das Kühlmittel mit den über die Schaufel strömenden Gasen mischt, die nachfolgend den Motor verlassen. Unterschiedliche Richtungen und Geschwindigkeiten des abgegebenen Kühlmittels und der Verbrennungsgase verursachen unerwünschte Mischverluste, die minimiert werden sollten.
  • Außerdem kann das von dem Kompressor abgegebene Kühlmittel feine Staubpartikel enthalten, die mit dem Kühlmittel durch die Schaufel laufen und mit diesem durch die Öffnungen abgegeben werden. Weil die Öffnungen klein sind ist es nicht gewünscht, dass sich in diesen Staub ansammelt, der ihre Größe weiter reduzieren oder den Kühlmittelfluss durch sie unterbrechen würde, was die gewünschte Kühlung nachteilig beeinflusst.
  • Entsprechend ist es gewünscht, eine Turbinenschaufel zu schaffen, deren Kühlung unempfindlich gegen Staubansammlung in den Kühlöffnungen ist.
  • Erfindungsgemäß ist eine Turbinenschaufel geschaffen, die erste und zweite an einer voreilenden und einer nacheilenden Kante miteinander verbundene Seitenwände aufweist, die sich von dem Fuß zu der Spitze in Längsrichtung erstrecken. Zwischen den Seitenwänden ist ein innerer Kühlkanal gebildet, um darin ein Kühlmittel zu leiten. Entlang der nacheilenden Kante erstreckt sich durch die erste Seitenwand eine Reihe in Längsrichtung voneinander beabstandeter Ejektionsschlitze, die mit dem Kühlkanal in Fluidverbindung stehen, um das Kühlmittel auf die nacheilende Kante zu ausströmen zu lassen. Einige der Schlitze sind zwischen einer Steigungslinie und der Spitze angeordnet und in unterschiedlichen positiven und spitzen Ejektionswinkeln in Bezug auf die Steigungs- oder Anstelllinie geneigt. Außerdem sind einige der Schlitze zwischen der Anstelllinie und dem Fuß angeordnet und in Bezug auf die Anstelllinie in einem Winkel von 0° oder einem positiven Winkel geneigt.
  • Die Erfindung ist gemeinsam mit bevorzugten und exemplarischen Ausführungsformen sowie in Verbindung mit weiteren Aufgaben und Vorzügen detaillierter, in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beschrieben, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen zu verstehen ist, in denen:
  • 1 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer exemplarischen Gasturbinenrotorschaufel veranschaulicht, die Schaufelejektionsschlitze gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • 2 ist eine Radialschnittansicht durch die in 1 veranschaulichte Schaufel, geschnitten entlang der Linie 2-2.
  • 3 ist eine vergrößerte ausschnittsweise Schnittdarstellung eines exemplarischen Ejektionsschlitzes, wie in 1 veranschaulicht.
  • In 1 ist eine Turbinenrotorschaufel 10 für eine Gasturbine exemplarisch veranschaulicht. Zu der Schaufel gehört ein Schaufelblatt 12, das mit einer Plattform 14 und einem Schwalbenschwanz 16 in herkömmlicher Weise in Form eines Gussteils verbunden sind. Der Schwalbenschwanz 16 hält die Schaufel in einem komplementären Schwalbenschwanzschlitz, der an dem Umfang einer Rotorscheibe ausgebildet ist.
  • Während des Betriebs wird Luft 18 in einem (nicht veranschaulichten) Kompressor anfangs verdichtet und mit Brennstoff gemischt sowie in einer (nicht veranschaulichten) Brennkammer gezündet, um heiße Brenngase 20 zu erzeugen, die stromabwärts in Turbinenstufen fließen, zu denen eine Reihe der Schaufeln 10 gehört. Die Schaufel ist hohl und nimmt einen Teil der verdichteten Luft 18 als Kühlmittel zur Kühlung der Schaufel während des Betriebs auf. Das Kühlmittel 18 wird auf geeignete Weise an die Unterseite des Schwalbenschwanzes geleitet und fließt dann radial durch diesen nach außen.
  • Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, gehört zu der Schaufel 12 eine erste oder druckseitige Seitenwand 22, die im Wesentlichen konkav ausgebildet ist und eine in Seiten- bzw. Umfangsrichtung gegenüber liegende zweite oder saugseitige Seitenwand 24, die im Wesentlichen konvex ausgebildet ist, wobei sie miteinander an in Axialrichtung oder Sehnenrichtung einander gegenüber liegenden vorderen und hinteren Kanten 26, 28 verbunden sind.
  • Die Schaufel weist eine Längs- oder Radialachse 30 auf, wobei sich die Schaufel entlang dieser von einem Fuß 32 zu einer Spitze 34 erstreckt. Die Plattform 14 definiert einen Teil eines radial inneren Strömungswegs für die Verbrennungsgase 20, die während des Betriebs über die Schaufel strömen, wobei die Schaufelspitze 34 einem stationären Turbinenanstreifring (nicht dargestellt) benachbart angeordnet ist, der die aus den Schaufeln gebildete Reihe umgibt.
  • Die in 1 veranschaulichte Schaufel enthält eine Steigungslinie 36, die als der zwischen Fuß und Spitze mittlere Radialschnitt der Schaufel definiert ist, der rechtwinklig oder normal zu der Längsachse 30 gerichtet ist. Exemplarische Stromlinien des Verbrennungsgases 20 sind in 1 über der druckseitigen Seitenwand 22 als, wenn sie außerhalb der Steigungslinie liegen, radial oder in Längsrichtung nach außen gerichtet und innerhalb der Steigungslinie als zu dem Fuß hin gerichtet dargestellt, wenn sie im Wesentlichen in stromabwärtigen Richtung fließen.
  • Wie in der Draufsicht in 1 und dem Schnitt in 2 veranschaulicht, sind die beiden Seitenwände 22, 24 zwischen der vorderen und der hinteren Kante seitlich voneinander beabstandet, wobei entsprechende Rippen oder Brücken zwischen ihnen ausgebildet sind, um einen inneren Kühlkanal oder Kreislauf 38 auszubilden, um die Kompressorzapfluft 18 als Kühlmittel zur Kühlung der Schaufel während des Betriebs zu kanalisieren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erstrecken sich eine Anzahl in Längsrichtung voneinander beabstandeter Ejektionsöffnungen oder -schlitze 40 in Sehnenrichtung durch die druckseitige Seitenwand 22 und einer bevorzugten Ausführungsform entlang der stromabwärtigen Kante. Die Ejektionsschlitze können jede geeignete Form haben, wie die flächengleichen ovalen und in größerer Einzelheit in 3 veranschaulichten Schlitze. Die Ejektionsschlitze stehen in Fluidverbindung mit dem internen Kühlkanal 38 zur Ausgabe von Kühlmittel auf die stromabwärtige Kante hin.
  • Jeder der in den 1 und 3 veranschaulichten Ejektionsschlitze 40 ist in Bezug auf die Steigungslinie 36 oder die Normale zu der Längsachse 30 mit einem Ejektionswinkel E geneigt, der die Richtung der Kühlmittelabgabe aus dem Ejektionsschlitz festlegt.
  • Wie in 1 dargestellt, wandern die stellvertretend dargestellten Verbrennungsgasstromlinien in Bezug auf die Steigungslinie 36 radial nach außen und nach innen. Entsprechend sind einige der Ejektionsschlitze 40 zwischen der Steigungslinie 36 und der Schaufelblattspitze 34 in dem außen liegenden Teil der Schaufel angeordnet und in positivem Sinne in entsprechenden unterschiedlichen Ejektionswinkeln bezogen auf die Längsrichtung außerhalb der Steigungslinie 36 angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Ejektionswinkel für die außen liegenden Schlitze 40 spitz und im Wesentlichen an die Auswanderwin kel oder Neigungswinkel der Verbrennungsgasstromlinien entlang der druckseitigen Seitenwand angepasst, um Mischverluste zu vermeiden, wenn das abgegebene Kühlmittel 18 auf die an der Außenseite der Schaufel entlang fließenden Verbrennungsgase trifft.
  • Jedoch wandern die Verbrennungsgasstromlinien zwischen der Teilungslinie 30 und dem Schaufelfuß 32 in dem innenliegenden Bereich der Schaufel radial nach innen. Obwohl die innenliegenden Ejektionsschlitze 40 zur Anpassung an solche Stromlinien und zur Reduktion der Mischverluste geneigt sein könnten, ist dies im Hinblick auf Staub 42 unerwünscht, der mit der durch die Kühlkanäle geleiteten Kühlluft mitgeführt werden könnte.
  • Spezieller sind die in größerer Einzelheit in 3 veranschaulichten Ejektionsschlitze 40 relativ kleine Löcher, durch die das Kühlmittel 18 entlang der stromabwärtigen Kante abgegeben wird. Wenn die inneren Ejektionsschlitze 40 bezogen auf die Längsrichtung nach innen mit entsprechend negativem Ejektionswinkel E geneigt wären, könnte der mitgeführte Staub 42 sich in den Schlitzen 40 ansammeln und deren Wirksamkeit reduzieren.
  • Entsprechend haben die in 1 veranschaulichten, außerhalb liegenden Ejektionsschlitze positive Ejektionswinkel, während die innenliegenden, zwischen der Steigungslinie und dem Fuß angeordneten innenliegenden Ejektionsschlitze vorzugsweise wenigstens parallel, d.h. mit 0° zu der Steigungslinie und ohne bezüglich der Längsrichtung nach innen gerichteten Neigung oder negativen Ejektionswinkel gerichtet sind. Beispielsweise sind die innenliegenden Ejektionsschlitzwinkel vorzugsweise nicht größer als 10°, um deren Neigung radial nach innen zu verhindern.
  • Auf diese Weise kann jeder mit dem Kühlmittel mitgeführte Staub dem vorherrschenden Pfad durch den Kühlkanal und die Ejektionsschlitze folgen und er wird mit der Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Blatts erzeugt wird, durch die Ejektionsschlitze getrieben, wobei sich nichts oder wenig ablagert.
  • Wie in 1 veranschaulicht, vermindern sich die Größen der Ejektionswinkel der Ejektionsschlitze 40 von der Spitze 34 zu der Steigungslinie 36, um sich im Wesentlichen an die entsprechend verminderte Neigung der Bewegungsrichtung der Verbrennungsgasstromlinien anzupassen. Entsprechend haben die Ejektionswinkel der Schlitze zwischen der Steigungslinie und dem Fuß vorzugsweise kleinere Maße als die Ejektionswinkel außerhalb der Steigungslinie. Auf diese Weise können die Mischverluste der innenliegenden Ejektionsschlitze reduziert werden, wobei die staubunempfindliche Kühlfähigkeit mit reduzierter Staubablagerung beibehalten wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform vermindert sich die Größe des Ejektionswinkels der Ejektionsschlitze 40 umgekehrt von der Spitze 34 zu der Steigungslinie 36 und dann zu dem Fuß 32. Die Ejektionswinkelverminderung ist von Schlitz zu Schlitz vorzugsweise einheitlich, um die Mischverluste zu reduzieren während eine Widerstandsfähigkeit gegen Staubablagerung erhalten wird und um die Möglichkeit der Gussherstellung der anderweitigen Herstellung der Ejektionsschlitze an der stromabwärtigen Kante der Schaufel zu verbessern.
  • Außerdem hat bei einer bevorzugten Ausführungsform der Fußejektionsschlitz 40, der dem Fuß 32 unmittelbar benachbart ist, einen minimalen Ejektionswinkel, wobei der Spitzenejektionsschlitz, der der Spitze 34 benachbart ist, einen maximalen Ejektionswinkel aufweist. Der minimale Ejektionswinkel ist vorzugsweise spitz und positiv, um den an innerster Stelle liegenden Ejektionsschlitz 40 von dem Fuß weg in Längsrichtung nach außen zu richten, um die Staubunempfindlichkeit ohne signifikante Mischverluste sicher zu stellen.
  • In der in 1 veranschaulichten speziellen Ausführungsform beträgt der maximale Ejektionswinkel an dem äußersten Ejektionsschlitz an der Schaufelspitze ungefähr 10° und der minimale Ejektionswinkel an dem innersten Ejektionsschlitz beträgt ungefähr 2°. Außerdem vermindern sich die. Ejektionswinkel von Schlitz zu Schlitz zwischen Spitze und Fuß um ungefähr 1°, wobei insgesamt neun entsprechende Ejektionsschlitze vorhanden sind.
  • Außerdem ist der Kühlkanal 38 bei der in 1 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform serpentinenartig ausgebildet und enthält wenigstens einen Durchgang oder Zweig, der sich in Längsrichtung der stromabwärtigen Kante 28 benachbart nach außen erstreckt, um das Kühlmittel 18 direkt und parallel an die Reihe der Ejektionsschlitze 40 zu liefern. Der Serpentinenkanal 38 enthält zusätzliche erste und zweite Durchgänge oder Zweige, die vor dem letzten oder dritten Zweig angeordnet sind. Der erste Zweig ist vorzugsweise direkt hinter der stromaufwärtigen Kante 26 der Schaufel angeordnet, wobei eine Wendestelle an der Spitze der Schaufel ausgebildet ist, um die Strömung durch den zweiten Zweig radial nach innen zu leiten, der sich entlang der Mittellinie radial nach innen erstreckt. Eine Umkehrstelle an der Plattform lenkt dann das Kühlmittel radial nach außen in den dritten und letzten Serpentinenzweig um.
  • Weil der Staub 42 eine Masse aufweist, unterliegt er nicht nur an den Umkehrstellen zwischen den verschiedenen Zweigen der Serpentine sondern auch in Folge der Drehung der Schaufel während des Betriebs einer Zentrifugalkraft. Das Kühlmittel 18, das somit den dritten Serpentinenzweig nahe der stromabwärtigen Kante an dem Plattfuß erreicht und radial nach außen fließt, wird mit jedem darin enthaltenen Staub 42 zentrifugiert. Durch die Neigung der Ejektionsschlitze bezogen auf die Längsrichtung nach außen kann die Zentrifugalkraft dazu genutzt werden, den Vortrieb des mitgenommenen Staubs durch die Ejektionsschlitze ohne Stau in diesen zu fördern, um die Staubansammlung während des Betriebs zu vermindern. Durch Vermeidung negativer Ejektionswinkel an den innenliegenden Ejektionsschlitzen 40 wird das Kühlmittel und jeder mitgenommene Staub an einer Umkehr der vorherrschenden Richtung gehindert, wenn er durch die Ejektionsschlitze strömt, wodurch die Staubansammlung darin gemindert wird.
  • Wie in 1 allgemein und spezieller in 3 veranschaulicht ist, wirkt jeder Ejektionsschlitz 40 mit einem entsprechenden Trog 44 zusammen, wobei diese unmittelbar der stromabwärtigen Kante benachbart in einer Reihe oder Säule angeordnet sind. Die Säule der Tröge ist in der druckseitigen Seitenwand 22 entlang der stromabwärtigen Kante angeordnet. Jeder Trog weist eine Vorderwand maximaler Tiefe auf, durch die sich das auslassseitige Ende des entsprechenden Ejektionsschlitzes erstreckt, wobei sich der Einlass des Ejektionsschlitzes durch das Schaufelblatt nach innen zu dem Kühlkanal 38 erstreckt. Jeder Trog 44 weist Seitenwände mit abnehmender Tiefe auf, um die Tröge stromabwärtig in die stromabwärtige Kante 38 übergehen zu lassen. Die Seitenwände jedes Trogs divergieren bezogen auf die Radialrichtung von einander, um das von den ein zelnen Ejektionsschlitzen 40 abgegebene Kühlmittel zu verteilen.
  • Die Tröge 44 können jede konventionelle Form aufweisen, die mit den entsprechenden Ejektionsschlitzen 40 zusammenwirkt. Die Ejektionsschlitze und Tröge sind vorzugsweise in der druckseitigen Seitenwand 22 der Schaufel angeordnet, weil die Wärmebelastung der Verbrennungsgase typischerweise an der druckseitigen Seitenwand größer ist als an der saugseitigen Seitenwand.
  • Die oben geoffenbarten Ejektionsschlitze können dazu genutzt werden, den Ejektionswinkel des Kühlmittels, das von ihnen abgegeben wird, besser an die lokale Neigung der Verbrennungsgasstromlinien anzupassen, um Mischverluste zu vermindern. Die Ejektionswinkel variieren vorzugsweise nicht nur, um an die Winkel der Stromlinien angepasst zu werden sondern auch, um die Staubansammlung in den Ejektionsschlitzen zu vermindern. Im Hinblick auf die oben geoffenbarte spezielle Geometrie sind negative Ejektionswinkel im Hinblick auf Staubansammlung unerwünscht. Die oben beschriebene Einführung individuell unterschiedlicher Ejektionswinkel von der Spitze zu dem Fuß reduziert Mischverluste bei Verbesserung der Staubunempfindlichkeit.
  • Die individuell geneigten Ejektionswinkel können bei anderen Typen von Turbinenschaufeln mit unterschiedlich konfigurierten inneren Kühlkanälen angewendet werden. Außerdem können die Ejektionsschlitze bei stationären Turbinenleitschaufeln vorteilhaft verwendet werden, obwohl solche Schaufeln keinen Fliehkräften in Folge von Rotation unterworfen sind.

Claims (11)

  1. Turbinenschaufel (12) enthaltend: erste und zweite Seitenwände (22, 24), die an den Vorder- und Hinterkanten (26, 28) miteinander verbunden sind und sich longitudinal von einem Fuss (32) zur Spitze (34) mit einer Steigungslinie (36) dazwischen erstrecken, wobei die Seitenwände zwischen den Vorder- und Hinterkanten im Abstand angeordnet sind, um dazwischen einen internen Kühlkreis (38) zum Leiten eines Kühlmittels zu bilden, und eine Spalte von longitudinal im Abstand angeordneten Ejektionsschlitzen (40), die sich entlang der Hinterkante durch die erste Seitenwand (22) erstrecken und in Strömungsverbindung mit dem Kühlkreis angeordnet sind, um das Kühlmittel in Richtung auf die Hinterkante abzugeben, wobei einige der Schlitze (40) zwischen der Steigungslinie (40) und der Spitze (34) angeordnet sind und in unterschiedlichen positiven und spitzen Winkeln (E) in Bezug auf die Steigungslinie geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Schlitze zwischen der Steigungslinie und der Fuss angeordnet sind und unter einem Null- oder positiven Winkel (E) in Bezug auf die Steigungslinie geneigt sind.
  2. Schaufel nach Anspruch 1, wobei die Schlitze (40) von der Spitze (34) bis zur Steigungslinie (36) im Ejektionswinkel abnehmen.
  3. Schaufel nach Anspruch 2, wobei die Ejektionswinkel zwischen der Steigungslinie (36) und dem Fuss (32) kleiner sind als die Ejektionswinkel aussen von der Steigungslinie.
  4. Schaufel nach Anspruch 3, wobei die Schlitze (40) von der Spitze (34) bis zum Fuss (32) der Reihe nach im Ejektionswinkel abnehmen.
  5. Schaufel nach Anspruch 4, wobei die Ejektionswinkel der Reihe nach von Schlitz zu Schlitz gleichförmig abnehmen.
  6. Schaufel nach Anspruch 3, wobei jeder Ejektionsschlitz (40) neben dem Fuss (32) einen minimalen Ejektionswinkel hat, und der Schlitz neben der Spitze (34) einen maximalen Ejektionswinkel hat.
  7. Schaufel nach Anspruch 6, wobei der minimale Ejektionswinkel spitz ist, um den Schlitz (40) von dem Fuss (32) longitudinal nach aussen zu neigen.
  8. Schaufel nach Anspruch 7, wobei der maximale Ejektionswinkel 10° beträgt und der minimale Ejektionswinkel 2° beträgt und die Ejektionswinkel um 1° von der Spitze (34) bis zum Fuss (32) abnehmen.
  9. Schaufel nach Anspruch 3, wobei der Kühlkreis (38) serpentinenförmig ist und einen letzten Gang neben der Hinterkante (28) hat, um das Kühlmittel in die Injektionsschlitze (40) einzuführen, und zusätzliche Gänge davor angeordnet sind.
  10. Schaufel nach Anspruch 9, wobei ferner eine Spalte von divergenten Wannen (44) vorgesehen ist, die in der ersten Seitenwand (22) entlang der Hinterkante (28) angeordnet sind, und entsprechende Ejektionsschlitze in Strömungsverbindung damit angeordnet sind, um Kühlmittel in diese abzugeben.
  11. Schaufel nach Anspruch 10, wobei die erste Seitenwand (22) eine im allgemeinen konkave Druckseitenwand ist und die zweite Seitenwand (24) eine im allgemeinen konvexe Saugseitenwand ist.
DE60019376T 1999-07-26 2000-07-21 Staubbeständige Schaufelkühlung Expired - Lifetime DE60019376T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/360,923 US6164913A (en) 1999-07-26 1999-07-26 Dust resistant airfoil cooling
US360923 1999-07-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60019376D1 DE60019376D1 (de) 2005-05-19
DE60019376T2 true DE60019376T2 (de) 2006-01-26

Family

ID=23419948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60019376T Expired - Lifetime DE60019376T2 (de) 1999-07-26 2000-07-21 Staubbeständige Schaufelkühlung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6164913A (de)
EP (1) EP1072757B1 (de)
JP (1) JP4666729B2 (de)
BR (1) BR0003160A (de)
CA (1) CA2313932C (de)
DE (1) DE60019376T2 (de)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1319140B1 (it) * 2000-11-28 2003-09-23 Nuovo Pignone Spa Sistema di refrigerazione per ugelli statorici di turbine a gas
EP1213442B1 (de) * 2000-12-05 2009-03-11 United Technologies Corporation Rotorschaufel
DE50207839D1 (de) 2001-07-13 2006-09-28 Alstom Technology Ltd Gasturbinenteil mit Kühlluftbohrungen
JP4798416B2 (ja) * 2001-08-09 2011-10-19 株式会社Ihi タービン翼部品
FR2858352B1 (fr) * 2003-08-01 2006-01-20 Snecma Moteurs Circuit de refroidissement pour aube de turbine
US7021893B2 (en) * 2004-01-09 2006-04-04 United Technologies Corporation Fanned trailing edge teardrop array
US7118337B2 (en) * 2004-06-17 2006-10-10 Siemens Power Generation, Inc. Gas turbine airfoil trailing edge corner
US7097419B2 (en) 2004-07-26 2006-08-29 General Electric Company Common tip chamber blade
US7246999B2 (en) * 2004-10-06 2007-07-24 General Electric Company Stepped outlet turbine airfoil
US7377747B2 (en) * 2005-06-06 2008-05-27 General Electric Company Turbine airfoil with integrated impingement and serpentine cooling circuit
US7244101B2 (en) * 2005-10-04 2007-07-17 General Electric Company Dust resistant platform blade
US7387492B2 (en) * 2005-12-20 2008-06-17 General Electric Company Methods and apparatus for cooling turbine blade trailing edges
US7572102B1 (en) 2006-09-20 2009-08-11 Florida Turbine Technologies, Inc. Large tapered air cooled turbine blade
US7641445B1 (en) 2006-12-01 2010-01-05 Florida Turbine Technologies, Inc. Large tapered rotor blade with near wall cooling
US7712316B2 (en) * 2007-01-09 2010-05-11 United Technologies Corporation Turbine blade with reverse cooling air film hole direction
US7780414B1 (en) 2007-01-17 2010-08-24 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine blade with multiple metering trailing edge cooling holes
US7845906B2 (en) * 2007-01-24 2010-12-07 United Technologies Corporation Dual cut-back trailing edge for airfoils
JP2008248733A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン用高温部材
US7955053B1 (en) 2007-09-21 2011-06-07 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine blade with serpentine cooling circuit
US7934906B2 (en) * 2007-11-14 2011-05-03 Siemens Energy, Inc. Turbine blade tip cooling system
US10286407B2 (en) 2007-11-29 2019-05-14 General Electric Company Inertial separator
JP5254675B2 (ja) * 2008-06-16 2013-08-07 三菱重工業株式会社 タービン翼製造用中子およびタービン翼の製造方法
US8348614B2 (en) 2008-07-14 2013-01-08 United Technologies Corporation Coolable airfoil trailing edge passage
GB2466791B (en) * 2009-01-07 2011-05-18 Rolls Royce Plc An aerofoil
FR2943092B1 (fr) * 2009-03-13 2011-04-15 Snecma Aube de turbine avec un trou de depoussierage en base de pale
US8231350B1 (en) * 2009-07-09 2012-07-31 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine rotor blade
US20110097191A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 General Electric Company Method and structure for cooling airfoil surfaces using asymmetric chevron film holes
US8529194B2 (en) * 2010-05-19 2013-09-10 General Electric Company Shank cavity and cooling hole
US8790084B2 (en) 2011-10-31 2014-07-29 General Electric Company Airfoil and method of fabricating the same
EP3149311A2 (de) 2014-05-29 2017-04-05 General Electric Company Turbinenmotor und partikeltrenner dafür
EP3149310A2 (de) 2014-05-29 2017-04-05 General Electric Company Turbinenmotor, komponenten und verfahren zur kühlung davon
US9915176B2 (en) 2014-05-29 2018-03-13 General Electric Company Shroud assembly for turbine engine
US11033845B2 (en) 2014-05-29 2021-06-15 General Electric Company Turbine engine and particle separators therefore
US10036319B2 (en) 2014-10-31 2018-07-31 General Electric Company Separator assembly for a gas turbine engine
US10167725B2 (en) 2014-10-31 2019-01-01 General Electric Company Engine component for a turbine engine
US10428664B2 (en) 2015-10-15 2019-10-01 General Electric Company Nozzle for a gas turbine engine
US9988936B2 (en) 2015-10-15 2018-06-05 General Electric Company Shroud assembly for a gas turbine engine
US10174620B2 (en) 2015-10-15 2019-01-08 General Electric Company Turbine blade
US10704425B2 (en) 2016-07-14 2020-07-07 General Electric Company Assembly for a gas turbine engine
US10577954B2 (en) 2017-03-27 2020-03-03 Honeywell International Inc. Blockage-resistant vane impingement tubes and turbine nozzles containing the same
US10787932B2 (en) * 2018-07-13 2020-09-29 Honeywell International Inc. Turbine blade with dust tolerant cooling system
US11131213B2 (en) * 2020-01-03 2021-09-28 General Electric Company Engine component with cooling hole

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3045965A (en) * 1959-04-27 1962-07-24 Rolls Royce Turbine blades, vanes and the like
GB2121483B (en) * 1982-06-08 1985-02-13 Rolls Royce Cooled turbine blade for a gas turbine engine
US4820122A (en) * 1988-04-25 1989-04-11 United Technologies Corporation Dirt removal means for air cooled blades
GB2227965B (en) * 1988-10-12 1993-02-10 Rolls Royce Plc Apparatus for drilling a shaped hole in a workpiece
GB2228540B (en) * 1988-12-07 1993-03-31 Rolls Royce Plc Cooling of turbine blades
US5176499A (en) * 1991-06-24 1993-01-05 General Electric Company Photoetched cooling slots for diffusion bonded airfoils
US5378108A (en) * 1994-03-25 1995-01-03 United Technologies Corporation Cooled turbine blade
US5503529A (en) * 1994-12-08 1996-04-02 General Electric Company Turbine blade having angled ejection slot
JP3786458B2 (ja) * 1996-01-19 2006-06-14 株式会社東芝 軸流タービン翼
JPH09280003A (ja) * 1996-04-16 1997-10-28 Toshiba Corp ガスタービン冷却動翼

Also Published As

Publication number Publication date
JP4666729B2 (ja) 2011-04-06
EP1072757A1 (de) 2001-01-31
JP2001055901A (ja) 2001-02-27
US6164913A (en) 2000-12-26
CA2313932A1 (en) 2001-01-26
CA2313932C (en) 2006-10-10
BR0003160A (pt) 2001-03-13
EP1072757B1 (de) 2005-04-13
DE60019376D1 (de) 2005-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60019376T2 (de) Staubbeständige Schaufelkühlung
DE602005006362T2 (de) Vielgestaltige Filmkühlungsbohrungen
DE60017541T2 (de) Schaufelblatt für eine axiale Turbomaschine
DE602004000633T2 (de) Turbinenschaufel
DE69923746T2 (de) Gasturbinenschaufel mit serpentinenförmigen Kühlkanälen
DE60206129T2 (de) Turbinenschaufel mit einer Abwärtsstufe in der Plattform, sowie entsprechende Turbine
DE60018817T2 (de) Gekühlte Gasturbinenschaufel
DE69838201T2 (de) Einteiliger Blisk einer Gasturbine
DE3248161C2 (de)
DE69923914T2 (de) Strömungsmaschinenschaufel mit aparter Kühlung der Anströmkante
DE60129281T2 (de) Gekühlte Turbinenschaufel sowie Verfahren hierzu
DE60033089T2 (de) Kühlöffnungen und Kühlschlitze für die Abströmkante von Turbinenschaufeln
DE60320537T2 (de) Kompressor mit schaufelspitzeneinrichtung
DE60031077T2 (de) Turbinenschaufel mit unterschiedlich geneigten Filmkühlungsöffnungen
DE69833538T2 (de) Kühlungskonfiguration für eine Strömungsmaschinenschaufel
DE602004012209T2 (de) Kühlkonfiguration für eine Turbinenschaufel
DE3248162C2 (de) Kühlbare Schaufel
DE60118848T2 (de) Tandemkühlung für eine Turbinenschaufel
DE60218776T2 (de) Filmgekühlte Turbinenschaufel
DE112004000100B4 (de) Gekühlte Schaufeln eines Gasturbinentriebwerks
DE102011053930B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Kühlung von Plattformabschnitten von Turbinenrotorschaufeln
EP1766192B1 (de) Schaufelrad einer turbine mit einer schaufel und mindestens einem kühlkanal
DE69936939T2 (de) Zapfsystem für eine kompressorwand sowie betriebsverfahren
DE102008055522A1 (de) Divergente Turbinendüse
DE3534905A1 (de) Hohle, durch ein stroemungsmittel gekuehlte turbinenschaufel

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition