DE69006433T2 - Turbinenschaufel. - Google Patents
Turbinenschaufel.Info
- Publication number
- DE69006433T2 DE69006433T2 DE69006433T DE69006433T DE69006433T2 DE 69006433 T2 DE69006433 T2 DE 69006433T2 DE 69006433 T DE69006433 T DE 69006433T DE 69006433 T DE69006433 T DE 69006433T DE 69006433 T2 DE69006433 T2 DE 69006433T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- projection
- coolant
- turbine blade
- blade
- holes
- 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
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 83
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
- F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/186—Film cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel gemäß dein Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Turbinenschaufel ist aus DE-A-1232478 bekannt.
- Gasturbinen werden durch ein Gas angetrieben, das durch Verbrennung von Kraftstoff mit Druckluft, die als Oxidationsmittel dient und von einem Verdichter verdichtet wurde, erwärmt und unter Druck gesetzt wird, wobei die erzeugte Wärme in Energie wie z. B. Elektrizität umgewandelt wird. Zur Verbesserung der Leistung von Gasturbinen wurden beim Betriebsgas Änderungen vorgenommen, durch die sich eine höhere Temperatur und ein höherer Druck erzielen lassen. Wenn die Temperatur des Betriebsgases erhöht wird, muß die Turbinenschaufel gekühlt und ihre Temperatur unter der für das Material der Turbinenschaufel zweckmäßigen Temperatur gehalten werden. In ASME, 84-GT-114, "Cascade Heat Transfer Tests of The Air Cooled W50ID First Stage Vane" (1984), Figur 2, ist ein Beispiel für eine herkömmliche Kühlkonstruktion einer Turbinenschaufel beschrieben.
- Bei dieser Konstruktion ist die Turbinenschaufel doppelwandig ausgebildet, d. h. der Schaufelkörper weist einen Hohlraum auf, in dem ein Innenteil (im folgenden als Kernteil bezeichnet) angeordnet ist. In das Kernteil sind viele Öffnungen gebohrt, so daß die von einem Verdichter kommende, verdichtete Luft durch diese Öffnungen (im folgenden als Beaufschlagungsbohrungen bezeichnet) auf die Innenfläche des Schaufelkörpers geblasen wird, wobei durch starke Beaufschlagungs- Luftstrahlen eine Beaufschlagungskühlung erfolgt. Die Luft, die die Turbinenschaufel von innen gekühlt hat, strömt von der Saugseite und Druckseite oder der Hinterkante der Schaufel in das Hauptbetriebsgas. Die Anzahl der Beaufschlagungsbohrungen an jeder Stelle ist gemäß der strömungsabhängigen Wärmeübertragungsbedingungen des Hauptbetriebsgases gewählt, wodurch eine im wesentlichen einheitliche Temperatur der ganzen Schaufel ermöglicht wird. Die Außenfläche der Schaufel in der Nähe der Vorderkante ist dem Gas mit hoher Temperatur ausgesetzt, das insbesondere dort viel Wärme überträgt. Dieser Vorderkantenabschnitt weist eine Krümmung mit einer für die Kühlung ungünstigen Größe auf, d. h. die gekühlte Fläche an der Innenseite dieses Abschnitts ist relativ klein im Vergleich zu der erwärmten Fläche an dessen Außenseite. Daher sind viele Beaufschlagungsbohrungen innerhalb des Vorderkantenabschnitts angebracht, damit dieser mit viel Kühlluft gekühlt werden kann. Diese Tendenz hat sich insbesondere durch die in letzter Zeit erfolgte Erhöhung der Gastemperatur verstärkt.
- Ein weiteres Beispiel für eine herkömmliche Kühlkonstruktion einer Turbinenschaufel einer Hochtemperatur-Gasturbine ist in ASME, 85-GT-120, "Development of a Design Model for Airfoil Leading Edge Film Cooling" (1985), Figur 1, beschrieben. Bei dieser Kühlkonstruktion ist wie bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Beispiel die Schaufel doppelwandig ausgebildet, wobei durch Kühlluft, die aus Beaufschlagungsbohrungen eines Kernteils im Innern der Schaufel austritt, eine Beaufschlagungskühlung erfolgt und eine Schleierkühlung ausgeführt wird, indem ein Teil der Kühlluft aus einer großen Anzahl von Öffnungen (im folgenden als Schleierkühlungsbohrungen bezeichnet), die an einem Abschnitt in der Nähe des Vorderkantenabschnitts der Schaufel ausgebildet sind, in das Hauptbetriebsgas abgegeben wird.
- Da zur Kühlung der Turbinenschaufel Luft verwendet wird, die von dem Verdichter kommt, bewirkt eine Vergrößerung der Kühlluftmenge, wie bereits erwähnt, eine Verringerung des thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine als Ganzes. Da ein wesentlicher Faktor bei der Kühlung der Gasturbine darin besteht, daß mit einer kleinen Luftmenge effektiv gekühlt werden soll, ergibt sich bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Kühlverfahren das Problem, daß der thermische Wirkungsgrad der Gasturbine auch durch Erhöhung der Gastemperatur nicht wesentlich verbessert werden kann, da die Kühlluftmenge vergrößert wird, um den Problemen, die eine höhere Gastemperatur mit sich bringt, zu begegnen.
- Das zweite Beispiel für ein herkömmliches Verfahren weist eine größere Kühlwirkung auf als das erste Beispiel. Es unterscheidet sich jedoch in Bezug auf die erforderliche Kühlluftmenge nicht sehr von dem ersten Beispiel.
- Darüberhinaus kommt es bei der Kühlung der Innenseite des Schaufelkörpers durch die aus den Beaufschlagungsbohrungen austretende Kühlluft leicht zu einer Stagnation der Kühlluft, die in der Nähe des Vorderkantenabschnitts auf die Innenseite der Schaufel auftrifft, und die über die Beaufschlagungsluft strömende Luft beeinträchtigt den Wärmedurchgang in der Beaufschlagungsluft. Daher bringen die herkömmlichen Verfahren das Problem mit sich, daß die Vorderkante der Schaufel, die sich am meisten erwärmt und am effektivsten gekühlt werden muß, nicht in angemessener Weise gekühlt werden kann.
- Aus DE-A-1 232 478 ist eine Turbinenschaufel bekannt mit einem hohlen Hauptkörper, einer Kühlmittelabgabeeinrichtung, die in einem inneren Hohlraum des hohlen Hauptkörpers angeordnet und zur Abgabe eines Kühlmittels von ihrer Oberfläche ausgebildet ist, sowie einer Kühlmittelzufuhreinrichtung für die Zufuhr des Kühlmittels in die Kühlmittelabgabeeinrichtung, so daß das von der Kühlmittelabgabeeinrichtung abgegebene Kühlmittel auf die Innenfläche des Hauptkörpers auftrifft, um von dort die Wärme abzuführen.
- Die vorliegende Erfindung, mit der das Problem gelöst werden soll, hat zur Aufgabe, eine Turbinenschaufel zu schaffen, bei der mit einer kleinen Menge Kühlluft die Schaufel und insbesondere deren Vorderkante mit einem großen Wirksamkeitsgrad gekühlt werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
- Bei dieser Anordnung tritt keine Stagnation des abgegebenen Kühlmittels in der Nähe der Innenseite der Vorderkante der Schaufel auf, die sich am meisten erwärmt und am effektivsten gekühlt werden muß, d. h. das aus mehreren Reihen Beaufschlagungsbohrungen aus tretende Kühlmittel wird durch den Vorsprung geteilt, so daß sich die Strahlen des austretenden Kühlmittels nicht störend beeinflussen, was ermöglicht, daß eine kleine Menge Kühlmittel die Vorderkante der Schaufel, die sich am meisten erwärmt, effektiv kühlt. Außerdem hat der Vorsprung selbst aufgrund der Vergrößerung der gekühlten Oberfläche die Wirkung einer Kühlrippe.
- Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Gasturbinen-Schautel,
- Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Vorderkantenabschnitts der in Fig. 1 gezeigten Turbinenschaufel,
- Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Vorderkantenabschnitts mit Ausbruch,
- Fig. 4A, Fig. 4B und Fig. 4C zeigen Beziehungen zwischen den Oberflächentemperaturen von Schaufeln und Beaufschlagungsbohrungen,
- Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Vorderkantenabschnitts einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung einer Turbinenschaufel,
- Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des in Fig. 5 gezeigten Vorderkantenabschnitts mit Ausbruch,
- Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung einer Turbinenschaufel,
- Fig. 8 zeigt einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung einer Turbinenschaufel,
- Fig. 9, Fig. 10 und Fig. 11 zeigen perspektivische Ansichten erfindungsgemäßer Modifikationen wesentlicher Teile eines Schaufelkörpers und eines Kernteils.
- Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausführung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt des Aufbaus einer Gasturbinen-Schaufel. In dieser Figur bezeichnet die Bezugszahl 2 einen hohlen Hauptkörper der Turbinenschaufel, 3 ein im Hauptkörper der Schaufel angeordnetes hohles Kernteil (Kühlmittelabgabeeinrichtung) 4 durch das Kernteil 3 gebohrte Beaufschlagungsbohrungen für die Abgabe von Kühlluft, 5a, 5b und 5c durch den Schaufelkörper 2 gebohrte Schleierkühlungsbohrungen zur Verteilung von Kühlluft und 6 einen Luftaustrittsschlitz mit Wärmeübertragungsrippen 7, der an der Hinterkante der Schaufel ausgebildet ist. Die Bezugszahl 9 bezeichnet einen in Spannweitenrichtung der Schaufel verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung (Steg), der auf der Innenseite der Turbinenschaufel in der Nähe von deren Vorderkante 8 ausgebildet ist, und 10 bezeichnet Beaufschlagungsbohrungen, die an einem Vorderkantenabschnitt des Kernteils 3 ausgebildet und beiderseits des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 angeordnet sind, was im folgenden genauer beschrieben wird.
- Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Vorderkantenabschnitts der in Fig. 1 gezeigten Schaufel 1, die auf die oben beschriebene Weise aufgebaut ist. Fig. 3 zeigt von diesem eine perspektivische Ansicht mit Ausbruch. Bei dieser Anordnung ist, wie aus den Figuren deutlich hervorgeht, wichtig, daß durch das Kernteil 3 an Stellen entlang der Spannweitenrichtung der Schaufel mehrere Beaufschlagungsbohrungen 10 gebohrt sind, so daß die aus diesen Beaufschlagungsbohrungen austretende Kühlluftstrahlen (im folgenden als Beaufschlagungsluft bezeichnet) auf Bereiche auftreffen, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen. Eine an der Außenseite des Vorderkantenabschnitts des Kernteils 3 ausgebildete Rille 11 steht in engem Kontakt mit der Kante des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9, damit das Kernteil 3 in Bezug auf den Schaufelkörper 2 positioniert wird.
- Im folgenden wird die Arbeitsweise der auf diese Weise gebildeten Schaufel beschrieben. Ein Teil der von einem als Kühlmittelzufuhreinrichtung dienenden Verdichter (nicht gezeigt) verdichteten Luft wird von diesem als Kühlluft dem Kernteil 3 der Turbinenschaufel 1 zugeführt. Diese Kühlluft wird in Form von starken Beaufschlagungsluftstrahlen 12 durch die Beaufschlagungsbohrungen 10 des Kernteils 3 hindurch gegen die Bereiche geblasen, die an den an der Innenseite der Vorderkante des Schaufelkörpers 2 ausgebildeten, in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen. Die Beaufschlagungsluft strömt zusammen mit Luft, die aus den anderen Beaufschlagungsbohrungen 4 austritt, durch Kanäle 13, die zwischen dem Schaufelkörper 2 und dem Kernteil 3 ausgebildet sind, in Richtung der Hinterkante der Schaufel und tritt aus den Schleierkühlungsbohrungen 5a, 5b und 5c aus, so daß sie an der Außenseite des Schaufelkörpers 2 entlang ins Hauptbetriebsgas strömt, oder wird durch die Luftaustrittsschlitze 6 an der Hinterkante der Schaufel ausgestoßen.
- Erfindungsgemäß wird die Vorderkante der Schaufel, die in hohem Maß der Wärme des Betriebsgases ausgesetzt ist und sich damit am stärksten erwärmt, mit verbesserter Wirkung gekühlt, da durch den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 verhindert wird, daß sich die aus den Beaufschlagungsbohrungen 10 austretenden Kühlluftstrahlen 12 störend beeinflussen. Die Kühlwirkung wird durch Ausführung der Kühlung mit den Beaufschlagungsluftstrahlen verbessert. Der in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprung 9 dient außerdem als Wärmeübertragungsrippe, wodurch eine weitere Verbesserung der Kühlwirkung erfolgt. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung eine wirkungsvolle Kühlung des sich am stärksten erwärmenden Teils der Turbinenschaufel mit einer kleinen Menge Kühlluft und infolgedessen eine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine als Ganzes.
- Die Kühlwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Berechnungen bestätigt, deren Ergebnisse in Fig. 4C gezeigt sind. Fig. 4A und Fig. 4B zeigen Konstruktionen zum Vergleich eines herkömmlichen Beispiels mit der erfindungsgemäßen Ausführung. Bei den Berechnungen wurden als Bedingungen des Hauptbetriebsgases ein Druck von 14 ata, eine Temperatur von 1580ºC und eine Strömgeschwindigkeit von 104 m/s angenommen, und als Bedingungen der Kühlluft ein Druck von 14,5 ata, eine Temperatur von 400ºC und eine Beaufschlagungsluft-Strömgeschwindigkeit von 110 m/s. Es wurde angenommen, daß der Vorderkantenabschnitt jeder Schaufel die Form eines Bogens mit 25 mm Durchmesser habe und die Schaufel 120 mm lang sei. Und es wurde angenommen, daß der Hauptkörper der Schaufel 3 mm dick sei, daß der Abstand zwischen Kernteil und Schaufelkörper 2,5 mm und der Durchmesser der Beaufschlagungsbohrungen jeweils 1 mm betrage. Außerdem wurde angenommen, daß der in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprung 1.63 mm breit und 2,5 mm hoch sei und der Schaufelkörper eine Wärmeleitfähigkeit von 20 kcal/mhºC aufweise. Außerdem wurde vorausgesetzt, daß der Vorderkantenabschnitt der Schaufel einen 90º-Bereich des Vorderkantenbogens einnehme und der Abstand zwischen zwei Reihen Beaufschlagungsbohrungen, die der Kühlung dieses Vorderkantenabschnitts dienen, verschiedene Werte annimmt. Damit wurden die Kühlluftmenge und die Temperatur der Schaufel berechnet, um die Ergebnisse der erfindungsgemäßen Ausführung mit denen des herkömmlichen Beispiels zu vergleichen.
- Die Wärmeübergangszahl der Oberfläche der Turbinenschaufel, d. h. des Betriebsgases, war durch die empirische Formel (1) von Schmidt u. a. gegeben, und die Wärmeübergangszahl des Beaufschlagungskühlmittels war durch die empirische Formel (2) von Metzler u. a. gegeben, so daß die Rechnungen durch Berechnung finiter Differenzen ausgeführt wurden.
- Hierbei bezeichnen
- Nun : Nußeltsche Zahl (= α d/λ)
- Red : Reynoldssche Zahl (= v d/ )
- Pr : Prandtl-Zahl
- : ein Bogenmaß des Vorderkantenabschnitts
- α : eine Wärmeübergangszahl
- λ : Wärmeleitfähigkeit
- : kinematische Viskosität
- d : Durchmesser des Vorderkantenabschnitts
- v : Strömgeschwindigkeit des Hauptbetriebsgases
- St = 0,355 Reb-0,27(l/b)-0,52 ---- (2)
- Hierbei bezeichnen
- St Stanton-Zahl (= α/ Cp Vc)
- Reb : Reynoldssche Zahl (= 2 Vc b/ )
- l : den halben Weg des Wärmeübergangs
- b : eine äquivalente Schlitzbreite der Beaufschlagungsbohrung
- d : den Durchmesser der Beaufschlagungsbohrung
- Cp : spezifische Wärme
- Vc Strömgeschwindigkeit der Beaufschlagungsluft
- : Dichte
- : kinematische Viskosität
- Auf Grundlage der Ergebnisse der oben beschriebenen Berechnungen wird in Fig. 4C die Beziehung zwischen Oberflächentemperatur und Kühlluftmenge an einem Staupunkt der Vorderkante der Schaufeln gezeigt, wobei die Abszisse den Abstand der Beaufschlagungsbohrungen angibt. In diesem Schaubild zeigt eine Kurve A die Schaufeltemperatur des herkömmlichen Beispiels und eine Kurve B diejenige der erfindungsgemäßen Ausführung. Eine Kurve C zeigt die Kühlluftmenge pro Schaufel an der Vorderkante der Schaufel bei dem herkömmlichen Beispiel, und eine Kurve D zeigt diese bei der erfindungsgemäßen Ausführung. Aus diesem Schaubild geht die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung deutlich hervor. Beispielweise betrug bei einem bei dem herkömmlichen Beispiel angenommenen Abstand von 2mm zwischen den Beaufschlagungsbohrungen die Kühlluftmenge 0,0285 kg/s (Punkt C&sub1;) und die Schaufeltemperatur 969ºC (Punkt A&sub1;). Mit der gleichen Kühlluftmenge (angezeigt durch den Punkt D&sub1; auf der Kurve D) konnte bei einem angenommenen Abstand von 4 mm zwischen den Beaufschlagungsbohrungen die Schaufeltemperatur dagegen auf 938ºC (Punkt B&sub1;) gesenkt werden. Wenn weiterhin angenommen wurde, daß die Schaufeltemperatur so hoch ist wie bei dem herkömmlichen Beispiel, d. h. daß sie 969ºc erreicht (Punkt B&sub2;), ergab sich bei der vorliegenden Erfindung ein Abstand zwischen den Beaufschlagungsbohrungen von 7,8 mm sowie eine Kühlluftmenge von 0,0138 kg/s (Punkt D&sub2;). Das bedeutet, daß erfindungsgemäß bei der gleichen Kühlluftmenge die Schaufeltemperatur um etwa 31ºC niedriger ist als bei dem herkömmlichen Beispiel. Unter der Annahme, daß die Schaufeltemperatur so hoch ist wie bei dem herkömmlichen Beispiel, wird bei dieser Erfindung etwa die Hälfte der Kühlluftmenge des herkömmlichen Beispiels benötigt. Der Abstand der Beaufschlagungsbohrungen voneinander hat keinen Einfluß auf die wechselseitige Beziehung zwischen der Schaufeltemperatur und der Kühlluftmenge.
- Wie bisher beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine effektive Kühlung mit einer im Vergleich mit dem herkömmlichen Beispiel kleinen Kühlluftmenge. Wie in Fig. 2 gezeigt, trägt außerdem der in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprung 9 durch seine Anordnung das Kernteil 3 dergestalt, daß sich ein vorgegebener Abstand zwischen der gekühlten Fläche des Schaufelkörpers 2 und dem Kernteil 3 sowie eine bestimmte Beziehung zwischen den Positionen der Beaufschlagungsbohrungen und den Stellen, an denen die Luft auftrifft, ergibt. Dies ermöglicht eine sehr zuverlässige Turbinenschaufel, bei der nur geringe Unterschiede in der Kühlwirkung auftreten.
- Im allgemeinen weist die Temperatur des Betriebsgases einer Gasturbine eine Verteilung auf, bei der sich ein in Bezug auf die Spannweitenrichtung mittlerer Abschnitt einer Turbinenschaufel am stärksten erwärmt. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Abstand der Beaufschlagungsbohrungen 10 in Spannweitenrichtung der Schaufel verschieden groß gewählt werden, d. h. dieser Abstand kann in der Nähe der Schaufelmitte verringert werden, damit die ganze Schaufel eine gleichmäßige Temperatur hat.
- Bei der oben beschriebenen Ausführung tritt die Kühlluft, die über die Beaufschlagungsbohrungen 10 und 4 zugeführt wurde, aus den Schleierkühlungsbohrungen 5a, 5b und 5c aus und strömt an der Oberfläche des Schaufelkörpers 2 entlang. Diese Schleierkühlungsbohrungen 5a, 5b und 5c und die Beaufschlagungsbohrungen 4 lassen sich je nach den Wärmeverhältnissen des Betriebsgases verschieden anordnen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist der Schaufelkörper 2 hohl und ohne innere Trennwände ausgebildet. Er kann aber auch als ein in Zellen unterteilter Hohlkörper ausgebildet sein. Der Schaufelkörper kann weiterhin ohne eine Schleierkühlungseinrichtung ausgebildet sein, so daß die gesamte Beaufschlagungsluft an der Vorderkante der Schaufel austritt. Außerdem kann der in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprung des Schaufelkörpers bei der Herstellung des Schaufelkörpers durch Genauguß gebildet werden.
- Die Erfindung wurde auf Grundlage der obigen Ausführung beschrieben, es können aber auch andere Ausführungen, Anwendungen und Modifikationen verschiedener Art vorgeschlagen werden.
- Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung ist in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt. In diesen Figuren sind die Elemente, die denen der zuvor beschriebenen Ausführung entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Mit der Bezugszahl 21 sind mehrere rippenähnliche Seitenvorsprünge bezeichnet, die beiderseits des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 auf der Innenseite des Schaufelkörpers 2 in der Nähe des Vorderkanten-Staupunkts ausgebildet sind. Ein Ende jedes rippenähnlichen Seitenvorsprungs ist mit dem in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 verbunden, so daß der in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprung 9 und die rippenähnlichen Seitenvorsprünge 21 eine Reihe bzw. ein Fischgrätenmuster bilden. Die Beaufschlagungsbohrungen 10 am Vorderkantenabschnitt des Kernteils 3 sind so angeordnet, daß die Beaufschlagungs-Kühlluft in U-förmige Wärmeübertragungselemente, die durch den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 und die rippenähnlichen Seitenvorsprünge 21 gebildet werden, und gegen die Bereiche, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen, geblasen wird.
- Wie bei der oben beschriebenen Ausführung wird die Kühlluft in das Kernteil 3 geleitet, durch die Beaufschlagungsbohrungen 10 und 4 gegen die gekühlte Fläche der Schaufel geblasen und nach Durchströmen der Kanäle 13 aus den Schleierkühlungsbohrungen 5a u. ä. in das Hauptbetriebsgas ausgestoßen. Hierbei wird durch den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 und die rippenähnlichen Seitenvorsprünge 21 verhindert, daß die Luftstrahlen sich störend beeinflussen, die aus den Beaufschlagungsbohrungen 10 an der Vorderkante der Schaufel austreten und auf die Bereiche auftreffen, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 des Schaufelkörpers 2 angrenzen. Infolgedessen wird eine große Beaufschlagungswirkung erreicht; außerdem ergibt sich durch die Rippen selbst eine weitere Vergrößerung der Kühlwirkung.
- In Fig. 7 und Fig. 8 sind weitere Ausführungen dieser Erfindung gezeigt. Fig. 7 zeigt eine Kühlkonstruktion einer Turbinenschaufel bei einer Gasturbine für höhere Temperaturen, die außer der Konstruktion der in Fig. 1 gezeigten Ausführung eine Schleierkühlung umfaßt. In dieser Zeichnung bezeichnen die Bezugszahlen 22 und 23 Schleierkühlungsbohrungen, die durch die Vorderkante des Schaufelkörpers 2 gebohrt sind. Die Schleierkühlungsbohrungen 22 auf der einen Seite sind von einer Seite des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 zum Vorderkanten-Staupunkt hin geneigt, und die Schleierkühlungsbohrungen 23 auf der anderen Seite sind von der anderen Seite des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 zum Vorderkanten- Staupunkt hin geneigt, und gleichzeitig sind die Schleierkühlungsbohrungen 22 und 23 so angeordnet, daß sie nicht die gleichen Positionen in einer Ebene quer zur Spannweitenrichtung einnehmen, d. h. die Schleierkühlungsbohrungen 22 und 23 sind über die Spannweite der Schaufel hinweg im Wechsel angeordnet. Die Kühlluft wird durch die Beaufschlagungsbohrungen 10 gegen die Bereiche, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen, geblasen, und ein Teil dieser Kühlluft strömt durch die Schleierkühlungsbohrungen 22 und 23 an der Vorderkante in das Hauptbetriebsgas. Bei dieser Anordnung sieht diese Erfindung eine gekühlte Schaufel vor, die aufgrund einer großen Kühl wirkung der Innenseite der Schaufel und einem Wärmeabschirmungseffekt der Oberfläche der Schaufel dem Gas mit höherer Temperatur standhält.
- Fig. 8 zeigt eine Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei der die gesamte Turbinenschaufel gekühlt werden kann. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszahlen 24a, 24h, 24c ... mehrere in Spannweitenrichtung verlaufende rippenähnliche Vorsprünge, die an der Saugseite und der Druckseite der Innenseite des Schaufelkörpers 2 ausgebildet sind, und die Kante jedes dieser in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprünge 24a, 24b, 24c ... steht in Kontakt mit dem Kernteil 3. Durch das Kernteil 3 sind Beaufschlagungsbohrungen 25 gebohrt, die so angeordnet sind, daß die Kühlluft auf die Bereiche auftrifft, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprüngen 24a, 24b, 24c ... an beiden Seiten angrenzen. Jeweils zwei dieser in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprünge bilden mit dem Schaufelkörper 2 und dem Kernteil Luftzellen 26a, 26b ... Im Schaufelkörper 2 sind Schleierkühlungsbohrungen 27a, 27b ausgebildet, durch die die Kühlluft aus den Luftzellen austritt und an der Außenseite dieser Ausführung entlangströmt, wobei ein Teil der Kühlluft durch die Beaufschlagungsbohrungen 10 hindurch gegen die Bereiche, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen, gehlasen und aus, den Schleierkühlungshohrungen 22 und 23 an der Vorderkante ausgestoßen wird, so daß er an der Außenseite der Schaufel entlangströmt und dabei den Vorderkantenabschnitt der Schaufel kühlt. Gleichzeitig wird ein anderer Teil der Kühlluft durch die Beaufschlagungsbohrungen 25 hindurch gegen die Bereiche, die an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprüngen 24a, 24h, 24c ... angrenzen, geblasen und aus den Schleierkühlungsbohrungen 27a, 27b ... der Luftzellen 26a, 26b ... ausgestoßen, so daß er an der Außenseite der Schaufel entlangströmt und dabei die Saugseite und die Druckseite der Schaufel kühlt. Ein Teil der Beaufschlagungsluft tritt entlang der Außenseite der Schaufel aus den Schlitzen 6 an der Hinterkante der Schaufel aus, wodurch auch die Hinterkante gekühlt wird. Bei dieser Ausführung schafft diese Erfindung eine gekühlte Turbinenschaufel, deren gesamte Fläche mit großer Wirksamkeit gekühlt wird, wodurch sie dem Gas mit höherer Temperatur standhält.
- Zur Bildung einer noch wirksameren Wärmeabschirmung an der Oberfläche der Schaufel ist es vorteilhaft, wenn die Schleierkühlungsbohrungen 27a, 27b ... an der Vorderseite der Luftzellen 26a, 26b ... ausgebildet sind, so daß der Schleier- Wärmeabschirmungseffekt hauptsächlich an den Außenseiten der mittleren Abschnitte der Luftzellen 26a, 26b ... erzeugt wird, wo die Kühlwirkung durch die Beaufschlagung am geringsten ist. Die Positionen, die Anzahl und die Abstände der in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprünge 24a, 24b, 24c ... , die Anzahl und die Abstände der Beaufschlagungshohrungen 25, die Anzahl und die Abstände der Schleierkühlungsbohrungen 27a, 27b ... u. ä. werden auf geeignete Weise gemäß den Wärmeverhältnissen des Hauptbetriehsgases so bestimmt, daß die Temperatur der Schaufel einen Zielwert erreicht.
- Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren 9 bis 11 weitere Abwandlungen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Zeichnungen zeigen die Form und die Anordnung der Beaufschlagungsbohrungen des Kernteils 3 am Vorderkantenabschnitt der Schaufel. Fig. 9 zeigt eine Konstruktion, hei der an beiden Seiten des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 in Spannweitenrichtung verlaufende schlitzähnliche Beaufschlagungsbohrungen 32 angeordnet sind. Fig. 10 zeigt eine Konstruktion, bei der in der oben beschriebenen, in Fig. 1 gezeigten Ausführung die Beaufschlagungshohrungen 10 an beiden Seiten des in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs 9 in Spannweitenrichtung der Schaufel gegeneinander versetzt angeordnet sind. Fig. 11 zeigt eine Konstruktion, bei der die in Fig. 9 gezeigten in Spannweitenrichtung verlaufenden schlitzähnlichen Beaufschlagungshohrungen 32 in Spannweitenrichtung der Schaufel gegeneinander versetzt angeordnet sind. Ein wesentlicher Faktor dieser Abwandlungen besteht darin, daß die Beaufschlagungs-Kühlluft gegen die Bereiche, die beiderseits an den in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprung 9 angrenzen, geblasen wird und somit eine ebenso große Kühlwirkung wie hei den zuvor erklärten Ausführungen erzielt werden kann.
- Wie oben beschrieben ist erfindungsgemäß der sich in Spannweitenrichtung der Schaufel erstreckende Vorsprung an der Innenseite der Vorderkante des Schaufelkörpers ausgebildet, so daß das aus den Beaufschlagungsbohrungen des Kernteils austretende Kühlmittel auf die an diesen Vorsprung angrenzenden Bereiche auftrifft. Da das austretende Kühlmittel nicht in den inneren Kanälen in der Nähe der Vorderkante der Schaufel, wo die Temperatur am höchsten ist, stagniert, d. h. da das aus mehreren Reihen Beaufschlagungshohrungen austretende Kühlmittel von dem in Spannweitenrichtung verlaufenden Vorsprung geteilt wird und ohne Vermischung zu den Austrittsöffnungen strömt, so daß sich die austretenden Kühlmittelstrahlen nicht störend beeinflussen, wird die Vorderkante der Schaufel, die sich am stärksten erwärmt, mit einer kleinen Menge Kühlmittel wirksam gekühlt.
- Als Alternative besteht die Möglichkeit, mindestens einen Vorsprung oder vorzugsweise, mehrere Vorsprünge in Spannweitenrichtung des Schaufelkörpers anstelle des bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehenen, in Spannweitenrichtung verlaufenden rippenähnlichen Vorsprungs an der Innenseite des Schaufelkörpers zu bilden. Auch mit dieser modifizierten Anordnung läßt sich die gleiche Wirkung erzielen.
Claims (11)
1. Turbinenschaufel mit einem hohlen Hauptkörper (2), einer
Kühlmittelabgabeeinrichtung (3), die in einem inneren
Hohlraum des hohlen Hauptkörpers (2) angeordnet und zur Abgabe
eines Kühlmittels von ihrer Oberfläche ausgebildet ist, und
einer Kühlmittelzufuhreinrichtung für die Zufuhr des
Kühlmittels in die Kühlmittelabgabeeinrichtung (3), so daß das
von der Kühlmittelabgabeeinrichtung (3) abgegebene
Kühlmittel auf die Innenfläche des Hauptkörpers (2)
auftrifft, um von dort die Wärme abzuführen,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Innenfläche der Vorderkante (8) des Hauptkörpers
(2) ein Vorsprung (9) ausgebildet ist, der entlang der
Spannweitenrichtung der Schaufel verläuft, wobei die
Kühlmittelabgabeeinrichtung (3) derart ausgebildet ist, daß
mindestens ein Teil des Kühlmittels auf nächstgelegene
Bereiche des Vorsprungs (9) auftreffen kann.
2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, die mindestens einen
auf der Innenfläche des Hauptkörpers (2) ausgebildeten
zusätzlichen Vorsprung (24) aufweist.
3. Turhinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kühlmittelabgabeeinrichtung (3) als hohles
Kernteil mit Beaufschlagungsbohrungen (4, 10) in den
Seitenflächen ausgebildet und in dem inneren Hohlraum des hohlen
Hauptkörpers (2) angeordnet und dessen Außenfläche in einem
bestimmten Abstand von der Innenfläche des Hauptkörpers (2)
beabstandet ist, wobei die Beaufschlagungsbohrungen (4, 10)
so angeordnet sind, daß das durch zumindest ein Teil der
Beaufschlagungsbohrungen (10) austretende Kühlmittel auf den
nächstgelegenen Bereich des Vorsprungs (9) auftreffen kann.
4. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorsprung (9) eine Fischgrätenstruktur
aufweist.
5. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorsprung (9) in engem Kontakt mit der
Oberfläche des Kernteils (3) steht.
6. Turbinenschaufel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine entlang der Spannweitenrichtung
verlaufende Rille (11) in der Oberfläche des Kernteils (3)
ausgebildet ist, wo dieses der Kante des Vorsprungs (9)
gegenübersteht, so daß eine Kante des Vorsprungs (9) in
engem Kontakt mit der Rille (11) steht.
7. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Beaufschlagungshohrungen
(10) mehrfach vorgesehen ist wobei die
Beaufschlagungsbohrungen (10) in bestimmten Intervallen entlang der
Spannweitenrichtung angeordnet sind.
8. Turbinenschaufel nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Beaufschlagungsbohrungen
(10) in mehreren Reihen jeweils gegenüberliegend zu den
nächstliegenden Bereichen des Vorsprungs (9) zu beiden
Seiten angeordnet ist.
9. Turbinenschaufel nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Beaufschlagungsbohrungen
(10) in den Reihen, die jeweils den nächstliegenden
Bereichen des Vorsprungs (9) zu beiden Seiten gegenüberliegen,
im Wechsel entlang der Spannweitenrichtung der Schaufel
gegeneinander versetzt angeordnet ist.
10. Turbinenschaufel nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Beaufschlagungshohrungen
(10) eine runde Form aufweist.
11. Turbinenschaufel nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Beaufschlagungsbohrungen
(10) eine Schlitzform aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1227386A JPH0663442B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | タービン翼 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69006433T2 true DE69006433T2 (de) | 1994-07-28 |
DE69006433T3 DE69006433T3 (de) | 1998-02-05 |
DE69006433T4 DE69006433T4 (de) | 1998-06-25 |
Family
ID=16860007
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69006433T Expired - Lifetime DE69006433T4 (de) | 1989-09-04 | 1990-09-04 | Turbinenschaufel. |
DE90116990A Expired - Lifetime DE69006433D1 (de) | 1989-09-04 | 1990-09-04 | Turbinenschaufel. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE90116990A Expired - Lifetime DE69006433D1 (de) | 1989-09-04 | 1990-09-04 | Turbinenschaufel. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5100293A (de) |
EP (1) | EP0416542B2 (de) |
JP (1) | JPH0663442B2 (de) |
DE (2) | DE69006433T4 (de) |
Families Citing this family (68)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5352091A (en) * | 1994-01-05 | 1994-10-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine airfoil |
EP0742347A3 (de) * | 1995-05-10 | 1998-04-01 | Allison Engine Company, Inc. | Turbinenschaufelkühlung |
US6099251A (en) * | 1998-07-06 | 2000-08-08 | United Technologies Corporation | Coolable airfoil for a gas turbine engine |
US6164912A (en) * | 1998-12-21 | 2000-12-26 | United Technologies Corporation | Hollow airfoil for a gas turbine engine |
US6238182B1 (en) | 1999-02-19 | 2001-05-29 | Meyer Tool, Inc. | Joint for a turbine component |
US6234753B1 (en) * | 1999-05-24 | 2001-05-22 | General Electric Company | Turbine airfoil with internal cooling |
GB2350867B (en) * | 1999-06-09 | 2003-03-19 | Rolls Royce Plc | Gas turbine airfoil internal air system |
JP3782637B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2006-06-07 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン冷却静翼 |
ITTO20010704A1 (it) * | 2001-07-18 | 2003-01-18 | Fiatavio Spa | Paletta a doppia parete per una turbina, particolarmente per applicazioni aeronautiche. |
KR20030076848A (ko) * | 2002-03-23 | 2003-09-29 | 조형희 | 핀-휜이 설치된 충돌제트/유출냉각기법을 이용한 가스터빈엔진의 연소실 냉각방법 |
US6969237B2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-11-29 | United Technologies Corporation | Turbine airfoil cooling flow particle separator |
GB2406617B (en) | 2003-10-03 | 2006-01-11 | Rolls Royce Plc | Cooling jets |
US7195458B2 (en) * | 2004-07-02 | 2007-03-27 | Siemens Power Generation, Inc. | Impingement cooling system for a turbine blade |
US7416390B2 (en) | 2005-03-29 | 2008-08-26 | Siemens Power Generation, Inc. | Turbine blade leading edge cooling system |
FR2893080B1 (fr) * | 2005-11-07 | 2012-12-28 | Snecma | Agencement de refroidissement d'une aube d'une turbine, aube de turbine le comportant, turbine et moteur d'aeronef en etant equipes |
EP1921268A1 (de) * | 2006-11-08 | 2008-05-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel |
US7625180B1 (en) * | 2006-11-16 | 2009-12-01 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Turbine blade with near-wall multi-metering and diffusion cooling circuit |
TWI341049B (en) | 2007-05-31 | 2011-04-21 | Young Green Energy Co | Flow channel plate |
JP2009162119A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Ihi Corp | タービン翼の冷却構造 |
US8152468B2 (en) * | 2009-03-13 | 2012-04-10 | United Technologies Corporation | Divoted airfoil baffle having aimed cooling holes |
FR2943380B1 (fr) * | 2009-03-20 | 2011-04-15 | Turbomeca | Aube de distributeur comprenant au moins une fente |
US8109724B2 (en) | 2009-03-26 | 2012-02-07 | United Technologies Corporation | Recessed metering standoffs for airfoil baffle |
US8348613B2 (en) * | 2009-03-30 | 2013-01-08 | United Technologies Corporation | Airflow influencing airfoil feature array |
EP2392775A1 (de) * | 2010-06-07 | 2011-12-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotationsschaufel zur Verwendung in einem Fluidstrom einer Turbine und zugehörige Turbine |
JP2013100765A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Ihi Corp | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
JP5834876B2 (ja) | 2011-12-15 | 2015-12-24 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
JP5927893B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2016-06-01 | 株式会社Ihi | インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器 |
ES2531065T3 (es) * | 2011-12-19 | 2015-03-10 | Siemens Ag | Alabe para una turbomáquina |
CN102588000B (zh) * | 2012-03-12 | 2014-11-05 | 南京航空航天大学 | 涡轮叶片前缘沉槽肋内冷结构及其方法 |
US9156114B2 (en) | 2012-11-13 | 2015-10-13 | General Electric Company | Method for manufacturing turbine nozzle having non-linear cooling conduit |
US9200534B2 (en) | 2012-11-13 | 2015-12-01 | General Electric Company | Turbine nozzle having non-linear cooling conduit |
ITCO20120059A1 (it) * | 2012-12-13 | 2014-06-14 | Nuovo Pignone Srl | Metodi per produrre pale cave sagomate in 3d di turbomacchine mediante produzione additiva, pale cave di turbomacchina e turbomacchine |
CN103806951A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-05-21 | 北京航空航天大学 | 一种缝气膜冷却加扰流柱的组合式涡轮叶片 |
US20160003071A1 (en) * | 2014-05-22 | 2016-01-07 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine stator vane baffle arrangement |
EP3167159B1 (de) | 2014-07-09 | 2018-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Prallstrahlauftreffkanalsystem in internen kühlanlagen |
US10119404B2 (en) | 2014-10-15 | 2018-11-06 | Honeywell International Inc. | Gas turbine engines with improved leading edge airfoil cooling |
GB201504522D0 (en) * | 2015-03-18 | 2015-04-29 | Rolls Royce Plc | A vane |
CN104989529B (zh) * | 2015-06-02 | 2016-08-17 | 哈尔滨工业大学 | 控制涡轮叶栅顶部端区流动的闭环式引气射流*** |
EP3124744A1 (de) * | 2015-07-29 | 2017-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Leitschaufel mit prallgekühlter plattform |
WO2017074404A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine airfoil with offset impingement cooling at leading edge |
US10352177B2 (en) * | 2016-02-16 | 2019-07-16 | General Electric Company | Airfoil having impingement openings |
US10519779B2 (en) * | 2016-03-16 | 2019-12-31 | General Electric Company | Radial CMC wall thickness variation for stress response |
US10392944B2 (en) * | 2016-07-12 | 2019-08-27 | General Electric Company | Turbomachine component having impingement heat transfer feature, related turbomachine and storage medium |
US10443397B2 (en) * | 2016-08-12 | 2019-10-15 | General Electric Company | Impingement system for an airfoil |
US10408062B2 (en) * | 2016-08-12 | 2019-09-10 | General Electric Company | Impingement system for an airfoil |
US10364685B2 (en) * | 2016-08-12 | 2019-07-30 | Gneral Electric Company | Impingement system for an airfoil |
US10436048B2 (en) * | 2016-08-12 | 2019-10-08 | General Electric Comapny | Systems for removing heat from turbine components |
RU2717472C2 (ru) * | 2016-08-16 | 2020-03-23 | Ансальдо Энергия Свитзерленд Аг | Инжекторное устройство и способ изготовления инжекторного устройства |
US10450950B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-10-22 | General Electric Company | Turbomachine blade with trailing edge cooling circuit |
US10309227B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-06-04 | General Electric Company | Multi-turn cooling circuits for turbine blades |
US10352176B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-07-16 | General Electric Company | Cooling circuits for a multi-wall blade |
US10598028B2 (en) | 2016-10-26 | 2020-03-24 | General Electric Company | Edge coupon including cooling circuit for airfoil |
US10273810B2 (en) * | 2016-10-26 | 2019-04-30 | General Electric Company | Partially wrapped trailing edge cooling circuit with pressure side serpentine cavities |
US10233761B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-03-19 | General Electric Company | Turbine airfoil trailing edge coolant passage created by cover |
US10301946B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-05-28 | General Electric Company | Partially wrapped trailing edge cooling circuits with pressure side impingements |
US10465521B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-11-05 | General Electric Company | Turbine airfoil coolant passage created in cover |
US10450875B2 (en) | 2016-10-26 | 2019-10-22 | General Electric Company | Varying geometries for cooling circuits of turbine blades |
US10577954B2 (en) * | 2017-03-27 | 2020-03-03 | Honeywell International Inc. | Blockage-resistant vane impingement tubes and turbine nozzles containing the same |
US11098596B2 (en) * | 2017-06-15 | 2021-08-24 | General Electric Company | System and method for near wall cooling for turbine component |
JP6353131B1 (ja) * | 2017-06-29 | 2018-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン翼及びガスタービン |
US20190024520A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Micro Cooling Concepts, Inc. | Turbine blade cooling |
EP3473808B1 (de) * | 2017-10-19 | 2020-06-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelblatt für eine innengekühlte turbinenlaufschaufel sowie verfahren zur herstellung einer solchen |
US20190309631A1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | United Technologies Corporation | Airfoil having leading edge cooling scheme with backstrike compensation |
US10989067B2 (en) | 2018-07-13 | 2021-04-27 | Honeywell International Inc. | Turbine vane with dust tolerant cooling system |
US10787932B2 (en) | 2018-07-13 | 2020-09-29 | Honeywell International Inc. | Turbine blade with dust tolerant cooling system |
US10669862B2 (en) | 2018-07-13 | 2020-06-02 | Honeywell International Inc. | Airfoil with leading edge convective cooling system |
US11230929B2 (en) | 2019-11-05 | 2022-01-25 | Honeywell International Inc. | Turbine component with dust tolerant cooling system |
US11814965B2 (en) | 2021-11-10 | 2023-11-14 | General Electric Company | Turbomachine blade trailing edge cooling circuit with turn passage having set of obstructions |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB910400A (en) * | 1960-11-23 | 1962-11-14 | Entwicklungsbau Pirna Veb | Improvements in or relating to blades for axial flow rotary machines and the like |
US3246469A (en) * | 1963-08-22 | 1966-04-19 | Bristol Siddelcy Engines Ltd | Cooling of aerofoil members |
US3301526A (en) * | 1964-12-22 | 1967-01-31 | United Aircraft Corp | Stacked-wafer turbine vane or blade |
GB1304678A (de) * | 1971-06-30 | 1973-01-24 | ||
GB1400285A (en) * | 1972-08-02 | 1975-07-16 | Rolls Royce | Hollow cooled vane or blade for a gas turbine engine |
US3806275A (en) * | 1972-08-30 | 1974-04-23 | Gen Motors Corp | Cooled airfoil |
CH584347A5 (de) * | 1974-11-08 | 1977-01-31 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | |
SU565991A1 (ru) * | 1975-08-18 | 1977-07-25 | Уфимский авиационный институт им. С.Орджоникидзе | Охлаждаема лопатка турбомашины |
JPS5390509A (en) * | 1977-01-20 | 1978-08-09 | Koukuu Uchiyuu Gijiyutsu Kenki | Structure of air cooled turbine blade |
JPS5443123A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | High tensile electric condictive copper alloy |
JPS554932A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-14 | Hitachi Ltd | Lead frame position detecting device |
US4545197A (en) * | 1978-10-26 | 1985-10-08 | Rice Ivan G | Process for directing a combustion gas stream onto rotatable blades of a gas turbine |
US4565490A (en) * | 1981-06-17 | 1986-01-21 | Rice Ivan G | Integrated gas/steam nozzle |
JPH0756201B2 (ja) * | 1984-03-13 | 1995-06-14 | 株式会社東芝 | ガスタービン翼 |
JPS6149102A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-11 | Toshiba Corp | ガスタ−ビンの羽根 |
JPS62271902A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-11-26 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビン冷却翼 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1227386A patent/JPH0663442B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-28 US US07/573,798 patent/US5100293A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-04 DE DE69006433T patent/DE69006433T4/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-04 DE DE90116990A patent/DE69006433D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-04 EP EP90116990A patent/EP0416542B2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5100293A (en) | 1992-03-31 |
EP0416542B2 (de) | 1997-09-17 |
JPH0392504A (ja) | 1991-04-17 |
DE69006433T3 (de) | 1998-02-05 |
JPH0663442B2 (ja) | 1994-08-22 |
DE69006433T4 (de) | 1998-06-25 |
EP0416542B1 (de) | 1994-02-02 |
EP0416542A1 (de) | 1991-03-13 |
DE69006433D1 (de) | 1994-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69006433T2 (de) | Turbinenschaufel. | |
DE69017493T2 (de) | Gekühlte Turbinenschaufel und Kombinationskraftwerk mit einer Gasturbine, die solche Schaufeln hat. | |
EP1320661B1 (de) | Gasturbinenschaufel | |
DE2930949C2 (de) | ||
DE69838015T2 (de) | Schaufelkühlung | |
DE10001109B4 (de) | Gekühlte Schaufel für eine Gasturbine | |
DE69714960T3 (de) | Wirbelelementkonstruktion für Kühlkanäle eines Gasturbinenrotorschaufelblattes | |
DE69815735T2 (de) | Gekühlte Gasturbinenlaufschaufel | |
DE69515442T2 (de) | Kühlung von Turbinenschaufelspitzen | |
DE69723663T2 (de) | Wirbelelementkonstruktion für kühlkanäle einer Gasturbinenschaufel | |
DE2320581C2 (de) | Gasturbine mit luftgekühlten Turbinenlaufschaufeln | |
DE69507782T2 (de) | Luftauslass-Schlitze für die Hinterkante einer Turbinenschaufel mit Filmkühlung | |
DE69412056T2 (de) | Gekühlte Gasturbinenschaufel | |
DE69216501T2 (de) | Turbinenschaufel mit Innenkühlungskanal | |
DE60018817T2 (de) | Gekühlte Gasturbinenschaufel | |
DE69407721T2 (de) | Kanalmündung zur Filmkühlung dünner Wände | |
DE69936243T2 (de) | Gasturbinenschaufel | |
DE69930916T2 (de) | Hohle Gasturbinenschaufel | |
DE69823236T2 (de) | Einrichtung zur kühlung von gasturbinenschaufeln und methode zu deren herstellung | |
DE69718673T2 (de) | Kühlbare schaufelstruktur für eine gasturbine | |
EP1456508B1 (de) | Heissgaspfad-baugruppe einer gasturbine | |
DE102012100266A1 (de) | Gekrümmte Kühlkanäle für eine Turbinenkomponente | |
DE69815563T2 (de) | Kühlung von Gasturbinenleitschaufeln | |
EP1260678A1 (de) | Kühlvorrichtung für Gasturbinenkomponenten | |
DE69820572T2 (de) | Konfiguration der kühlkanäle für die hinterkante einer gasturbinenleitschaufel |