DE69822100T2 - Turbinenschaufel - Google Patents

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    • 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
    • F01D5/20Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

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

Description

  • Die Erfindung betrifft generell Turbinenlaufschaufeln und befasst sich insbesondere mit einer verbesserten kollektiv gekühlten Turbinenlaufschaufel, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Verwendung in der ersten Stufe einer Gasturbinenmaschine angepasst ist.
  • In Gasturbinenmaschinen treibt eine von Verbrennungsproduktgasen betriebene Turbine einen Verdichter, der Luft einem Brenner zuführt. Gasturbinenmaschinen arbeiten bei relativ hohen Temperaturen, und die Fähigkeit einer derartigen Maschine ist in großem Maße durch die Fähigkeit der Turbinenlaufschaufeln beschränkt, den Wärmespannungen zu widerstehen, die sich bei derart relativ hohen Betriebstemperaturen entwickeln. Die Fähigkeit der Turbinenlaufschaufeln, derartigen Wärmespannungen zu widerstehen, steht in direkter Relation zu den Materialien, aus denen die Laufschaufeln gemacht sind, und der Materialfestigkeit bei hohen Betriebstemperaturen.
  • Um höhere Betriebstemperaturen und erhöhte Triebwerkeffizienz ohne das Risiko eines Laufschaufelversagens zu ermöglichen, werden häufig hohle, konvektiv gekühlte Turbinenlaufschaufeln verwendet. Derartige Laufschaufeln haben generell komplizierte Innenpassagen, die gewundene Strömungswege mit mehreren Durchgängen schaffen, um ein effizientes Kühlen sicherzustellen, die mit der Absicht entworfen sind, dass alle Bereiche der Laufschaufeln bei einer relativ gleichförmigen Temperatur gehalten werden. Jedoch entkommt ein signifikanter Anteil der Kühlluft durch Kühlöffnungen in den Seitenwänden der Laufschaufeln, um eine Filmkühlung zu schaffen, wenn Kühlluft durch die relativ langen Innenpassagen strömt.
  • Das verringert den Druck, die Geschwindigkeit und die Massenströmungsrate der Kühlluft, wenn sie durch die Innenpassagen strömt, was die Rate verringert, mit der Wärme von der Turbinenlaufschaufel auf die Kühlluft übertragen wird. Ein örtliches Überhitzen der Seitenwände kann in den Seitenwänden in den Bereichen unmittelbar benachbart auftreten, wo der Kühlluftströmungsdruck, die Kühlluftgeschwindigkeit und die Kühlluftmassenströmungsrate verringert sind. In der Folge eines derartigen Überhitzens kann die Turbinenlaufschaufel geschwächt oder beschädigt werden und so die Nutzlebensdauer der Turbinenlaufschaufel verkürzt werden.
  • GB-A-2 250 548 und US-A-5 387 086 beschreiben Turbinenlaufschaufeln mit Kühlpassagen mit mehreren Durchgängen.
  • Benötigt wird eine Turbinenlaufschaufel, welche den Druck, die Geschwindigkeit und die Massenströmungsrate der Kühlluft auf solchen Niveaus hält, dass ein lokalisierte Überhitzen der Turbinenlaufschaufel vermieden ist.
  • Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenlaufschaufel zu schalten, die den Druck, die Geschwindigkeit und die Massenströmungsrate der Kühlluft auf solchen Niveaus hält, dass ein lokalisiertes Überhitzen der Turbinenlaufschaufel vermieden ist.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Turbinenlaufschaufel bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun nur beispielhaft und mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, für die gilt:
  • 1 ist ein Längsschnitt einer strömungsprofilförmigen Turbinenlaufschaufel, welche die vorliegende Erfindung beinhaltet.
  • 2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie 2-2 von 1 genommen ist.
  • 3 ist eine etwas vergrößerte Teilschnittansicht, die entlang der Linie 3-3 von 1 genommen ist.
  • Wir wenden uns uns den Zeichnungen zu. Die Erfindung mit Bezugnahme auf eine luftgekühlte Turbinenlaufschaufel gezeigt und beschrieben, die generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist und besonders zur Verwendung in der ersten Stufe einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine (nicht gezeigt) angepasst ist, die eine Mehrzahl von strömungsprofilförmigen Turbinenrotor-Laufschaufeln hat, die in einer winkelmäßig beabstandeten Relation an einer Rotorscheibe angebracht sind. Die Turbinenlaufschaufel 10 hat eine mehr oder weniger konventionelle äußere Gestalt und weist einen hohlen länglichen Körper auf, der generell mit 12 angezeigt ist, der eine konkave Innenseitenwand 14 und eine gegenüber liegende konvexe Innenseitenwand 16 hat, wie in 2 gezeigt. Die Seitenwände enden an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Vorderkante und einer sich in Längsrichtung erstreckenden Hinterkante, die jeweils mit 18 bzw. 20 bezeichnet sind.
  • Der Körper 12 weist ferner einen Wurzelbereich 22 an einem Ende 33 und einen länglichen Laufschaufelbereich 24 auf, der sich von dem Wurzelbereich 22 erstreckt und an einer geschlossenen Spitze 26 an dem anderen Ende 27 der Laufschaufel 10 endet. Eine Plattform 28 ragt von dem Körper an dem Übergang 49 zwischen dem Wurzelbereich 22 und dem Laufschaufelbereich 24 nach außen. Der Wurzelbereich 22 ist vorzugsweise mit Befestigungsschultern (nicht gezeigt) versehen, die eine konventionelle Tannenbaumgestalt zur Befestigung der Turbinenlaufschaufel 10 in komplementären Schlitzen in einer Rotorscheibe haben.
  • Zwei getrennte Kühlluftpassagesysteme sind zum konvektiven Kühlen der Laufschaufel 10 vorgesehen. Das erste Passagesystem 30 weist einen ersten im wesentlichen geraden, sich in Längsrichtung erstreckenden ersten Durchgang 32 auf, der sich durch das Wurzelende 33 der Laufschaufel 10 öffnet und durch den Wurzelbereich 22 und in den Laufschaufelbereich 24 entlang der Vorderkante 18 erstreckt. Eine erste Wurzelrippe 31 erstreckt sich von dem Wurzelende 33 in Richtung zu dem Laufschaufelbereich 24, und eine erste Laufschaufelrippe 34, die zwischen den Seitenwänden 14 und 16 angeordnet ist, erstreckt sich von dem Spitzenende 27 zu der ersten Wurzelrippe 31.
  • Die erste Laufschaufelrippe 34 ist integral mit der ersten Wurzelrippe 31, und zusammen definieren die erste Wurzelrippe 31 und die erste Laufschaufelrippe 34 zum Teil den ersten Durchgang 32, wie in 1 gezeigt. Das erste Fluidpassagesystem 30 ist von dem zweiten Fluidpassagesystem 38 durch die erste Wurzelrippe 31 und die erste Laufschaufelrippe 34 getrennt. Der erste Durchgang weist eine Vorderkanten-Aufprallrippe 35 auf, welche sich von dem Rippenbereich 22 zu der Spitze 26 erstreckt.
  • Die Vorderkanten-Aufprallrippe 35 weist eine Mehrzahl von Aufprallöffnungen 39 auf, um es Luft zu erlauben, dort hindurch zu strömen. Mindestens eine in Längsrichtung beabstandete Reihe von Fluidauslassdurchgängen 36 erstreckt sich durch die Vorderkante 18 und kommuniziert mit dem ersten Durchgang 32 durch die Aufprallöffnungen 39. Die Fluidauslassdurchgänge 36 enden in einer Duschkopfanordnung von Durchgangsöffnungen in der Vorderkante 18. Der erste Durchgang 32 endet in dem Laufschaufelbereich 24 der Spitze 26 benachbart, und eine erste Spitzenöffnung 37 öffnet sich in das Spitzenende 27 und erstreckt sich durch die Spitze 26 und in den ersten Durchgang 32 des ersten Fluidpassagesystems 30.
  • Die Turbinenlaufschaufel 10 weist ferner ein zweites getrenntes Passagesystem 38 auf, welches generell eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden und in Reihe verbundenen Durchgangsabschnitten 40, 41, 42, 43, 44 aufweist, die einen Strömungsdurchgang mit fünf Durchgängen durch den Rest des Laufschaufelbereichs 24 schaffen. Der Strömungsdurchgang mit fünf Durchgängen weist zwei Pfade auf: einen ersten Pfad, der sich von dem Wurzelende 33 entlang dem Laufschaufelbereich 24 der Vorderkante 20 benachbart zu einer zweiten Spitzenöffnung 47 erstreckt, welche sich durch die Spitze 26 in das Spitzenende 27 öffnet, und einen zweiten Pfad, der sich zwischen dem Wurzelende 33 der Turbinenlaufschaufel 10 und einer in Längsrichtung beabstandeten Reihe von Ständerschlitzen 45 erstreckt, welche sich durch die Hinterkante 20 öffnen und von einer in Längsrichtung beabstandeten Reihe von länglichen Ständerelementen 45 definiert sind, die zwischen den Seitenwänden 14, 16 angeordnet sind. Das Passagesystem 38 weist ferner zwei Einlass-Zweigdurch gänge 46 und 48 auf, die in dem Wurzelbereich 22 angeordnet sind und sich durch das Wurzelende 33 der Turbinenlaufschaufel 10 erstrecken.
  • Es wird wieder auf die 1 Bezug genommen. Der erste Passageabschnitt 40 erstreckt sich entlang der Hinterkante 20, und eine Mehrzahl von Zweigdurchgängen 46, 48 in dem Wurzelbereich 22 öffnet sich durch das Wurzelende 33 und verschmilzt miteinander und mit dem ersten Durchgangsabschnitt 40 an dem Übergang 49 zwischen dem Wurzelbereich 22 und dem Laufschaufelbereich 24. Der dem Spitzenende 27 unmittelbar benachbarte Ständer definiert einen Spitzenständer 55. Der erste Durchgangsabschnitt 40 weist eine erste und eine zweite Aufprallrippe 56, 57 auf, und jede dieser Aufprallrippen 56, 57 erstreckt sich von dem Wurzelbereich 22 zu dem Spitzenständer 55.
  • Die erste Aufprallrippe 56 befindet sich in beabstandeter Relation zu der zweiten Aufprallrippe 57, und jede der Aufprallrippen weist eine Mehrzahl von Aufprallöffnungen 58, 59 auf, um es Luft zu erlauben, dort hindurch zu strömen. Die Aufprallöffnung in jeder der Aufprallrippen 56, 57, die dem Wurzelende 33 am nächsten sind, definiert eine Wurzelaufprallöffnung 60, und die Aufprallöffnung in der ersten Aufprallrippe 56, die dem Spitzenständer 55 am nächsten ist, definiert eine Spitzenaufprallöffnung 62. Jede der Aufprallöffnungen 58 zwischen der Wurzelaufprallöffnung 60 und der Spitzenaufprallöffnung 62 in der ersten Aufprallrippe 56 ist mit einem der Ständer 54 ausgerichtet, um Kühlluft darauf aufprallen zu lassen. Jede der Aufprallöffnungen 59 zwischen der Wurzelaufprallöftnung 60 und dem Spitzenständer 55 in der zweiten Aufprallrippe 57 ist mit einem der Ständerschlitze 45 ausgerichtet, um so Kühlluft auf die erste Aufprallrippe 56 aufprallen zu lassen.
  • Ein zweiter Durchgangsabschnitt 41, der dem ersten Durchgangsabschnitt 40 benachbart ist, ist mit diesem an einem ersten äußeren Umkehrbereich 50 verbunden, der dem Spitzenende 27 benachbart ist. Der zweite Durchgangsabschnitt 41 ist von dem ersten Durchgangsabschnitt 40 und von den zwei Zweigdurchgängen 46, 48 durch eine zweite Laufschaufelrippe 66 getrennt, die mit der ersten Wurzelrippe 31 an dem Übergang 49 verbunden ist. Die zweite Laufschaufelrippe 66 erstreckt sich in Richtung zu dem Spitzenende 27 in ge nerell paralleler Relation zu der ersten Laufschaufelrippe 34 und endet in einer beabstandeten Relation zu der Spitze 26 an dem ersten äußeren Umkehrbereich 50.
  • Ein dritter Durchgangsabschnitt 42, der dem zweiten Abschnitt 41 benachbart ist, ist mit diesem an einem ersten inneren Umkehrbereich 68 in der Nähe des Übergangs 49 verbunden. Der dritte Durchgangsabschnitt 42 ist von dem zweiten Durchgangsabschnitt 41 durch eine dritte Laufschaufelrippe 70 getrennt, welche sich von der Spitze 26 in Richtung zu dem Wurzelende 33 in generell paralleler Relation zu der zweiten Laufschaufelrippe 66 erstreckt. Die dritte Laufschaufelrippe 70 endet in beabstandeter Relation zu der ersten Wurzelrippe 31 an dem ersten inneren Umkehrbereich 68.
  • Ein vierter Durchgangsabschnitt 43, der dem dritten Abschnitt 42 benachbart ist, ist mit diesem an einem zweiten äußeren Umkehrbereich 72 der Spitze 26 benachbart verbunden. Der vierte Durchgangsabschnitt 43 ist von dem dritten Durchgangsabschnitt 42 durch eine vierte Laufschaufelrippe 74 getrennt. Die vierte Laufschaufelrippe 74 ist mit der ersten Wurzelrippe 31 an dem Übergang 49 verbunden und erstreckt sich in Richtung der Spitze 26 generell parallel zu der dritten Laufschaufelrippe 70. Die vierte Laufschaufelrippe 74 endet in einer beabstandeten Relation zu der Spitze 26 an dem zweiten äußeren Umkehrbereich 72.
  • Ein fünfter Durchgangsabschnitt 44, der dem vierten Abschnitt 43 benachbart ist, ist mit diesem an einem zweiten inneren Umkehrbereich 76 in der Nähe des Übergangs 49 verbunden. Der fünfte Durchgangsabschnitt 44 ist von dem vierten Durchgangsabschnitt 43 durch eine fünfte Laufschaufelrippe 78 getrennt. Die fünfte Laufschaufelrippe 78 erstreckt sich von der Spitze 26 in Richtung zu dem Wurzelende 33 in generell paralleler Relation zu der vierten Laufschaufelrippe 74. Die fünfte Laufschaufelrippe 78 endet in beabstandeter Relation zu der ersten Wurzelrippe 31 an dem zweiten inneren Umkehrbereich 76. Der fünfte Durchgangsabschnitt 44 endet in dem Laufschaufelbereich 24 der Spitze 76 benachbart.
  • Luft strömt in und durch die Turbinenlaufschaufel 10 von der Rotorscheibe und in durch die Strömungspfeile in der 1 angezeigte Richtungen. Insbesondere gelangt Kühlluft von der Rotorscheibe in das erste Passagesystem 30, strömt durch den Durchgang 32 nach außen, strömt durch die Vorderkantenaufprallrippe 35 und wird schließlich an der Vorderkante der Laufschaufel durch die Duschkopföffnungen 36 abgegeben. Zusätzliche Luft von der Wurzelscheibe gelangt in die Zweigdurchgänge 46 und 48, welche das zweite Passagesystem 38 aufweisen und strömt in und durch den ersten Durchgangsabschnitt 40 zwischen der zweiten Laufschaufelrippe 66 und der zweiten Aufprallrippe 57. Wie in 1 gezeigt, strömt etwas von dieser Luft durch die Aufprallöffnungen 59 der zweiten Aufprallrippe 57, trifft auf die erste Aufprallrippe 56 und strömt dann durch die Aufprallöffnungen 58 davon, dann durch die Schlitze 45 und aus der Hinterkante 20 des Laufschaufelbereichs 24.
  • Der Strömungsweg für die restliche Luft verläuft durch den zweiten 41, dritten 42, vierten 43 und fünften 44 Durchgangsabschnitt in serieller Strömung. Wenn die Kühlluft durch diese Abschnitte strömt, gelangt ein Teil durch die Seitenwände 14, 16 durch (nicht gezeigte) Kühlöffnungen, die die Seitenwände 14, 16 entlang der Länge der Durchgangsabschnitte 40, 41, 42, 43, 44 perforieren. Die entkommende Kühlluft schafft sowohl eine konvektive Kühlung als auch eine Filmkühlung der Seitenwände 14, 16. Kühlluft, die nicht durch die Kühlöffnungen entlang der Länge des zweiten Passagesystems entkommt, wird an der Laufschaufelspitze 26 durch die zweite Spitzenöffnung 47 abgelassen.
  • Stolperstreifen 80 sind in die Seitenwände 14, 16 entlang jedem Durchgangsabschnitt 40, 41, 42, 43, 44 inkorporiert, um die konvektive Kühlung zu verbessern. Jeder Stolperstreifen 80 erzeugt eine strömungsabwärtige Bewegung oder Turbulenz, die effektiv die Grenzschichten aufbricht und bewirkt, dass die Kühlluft an den Wänden der Durchgänge "reibt". Außerdem sind die Oberflächen-Flächeninhalte der verschiedenen Durchgangswände durch das Vorsehen der Stolperstreifen erhöht mit einer sich ergebenden Zunahme der Fluidkühleffizienz.
  • Wenn die Kühlluft durch die Durchgangsabschnitte 40, 41, 42, 43, 44 strömt, entkommt ein signifikanter Anteil der Kühlluft durch die Aufprallöffnungen 59 und die Kühlöffnungen (nicht gezeigt) in den Seitenwänden 14, 16. Das wiederum verringert den Druck, die Geschwindigkeit und die Massenströmungsrate der Kühlluft, wenn sie durch die Durchgangsabschnitte 40, 41, 42, 43, 44 strömt, was die Rate verringert, mit der Wärme von der Laufschaufel 10 auf die Kühlluft übertragen wird. Ein örtliches Überhitzen der Seitenwände 14, 16 unmittelbar benachbart dem dritten, vierten und fünften Durchgangsabschnitt 42, 43, 44 kann als Ergebnis einer derartigen Verringerung des Wärmeübertrags auftreten, was wiederum die Laufschaufel 10 schwächen kann.
  • Um den Druck-, Geschwindigkeits- und Massenströmungsraten-Verlust der Kühlluft zu kompensieren, sind erste und zweite Nachführdurchgänge 82, 84 in die erste Wurzelrippe 31 inkorporiert. Der erste Nachführdurchgang 82 erstreckt sich von dem inneren Umkehrbereich 68 durch die erste Wurzelrippe 31 zu einem der Zweigdurchgänge 46. Der zweite Nachführdurchgang 84 erstreckt sich von dem zweiten inneren Umkehrbereich 76 durch die erste Wurzelrippe 31 und zu dem ersten Fluidpassagesystem 30.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der erste Nachführdurchgang 82 im wesentlichen mit dem dritten Durchgangsabschnitt 42 ausgerichtet, und der zweite Nachführdurchgang 84 ist im wesentlichen dem fünften Durchgangsabschnitt 44 ausgerichtet. Durch die Nachführdurchgänge 82, 84 wird Kühlluft von dem Wurzelbereich 22 direkt in den dritten 42 und vierten 44 Durchgangsabschnitt injiziert und so der Druck und die Massenströmungsrate der Kühlluft durch den dritten, vierten und fünften Durchgangsabschnitt 42, 43, 44 erhöht. Die Zunahme des Drucks und der Massenströmungsrate durch den dritten 42 und vierten 44 Durchgangsabschnitt erhöht die Wärmeübertragsrate von den Seitenwänden 14, 16 zu der Kühlluft und verringert so die Temperatur der Seitenwände 14, 16 unmittelbar benachbart dem dritten 42 und dem vierten 44 Durchgangsabschnitt.
  • Außerdem wirken, da die Nachführdurchgänge 82, 84 mit dem dritten 42 und dem vierten 44 Durchgangsabschnitt ausgerichtet sind, die Kühlluftströme, die in dem dritten 42 und dem vierten 44 Durchgangsabschnitt durch die Nachführdurchgänge 82, 84 gelangen, als Injektoren für den zweiten 41 bzw. den vierten 43 Durchgangsabschnitt. Der Fachmann wird einfach erkennen, dass die von den Nachführdurchgängen 82, 84 erzeugten Ejektorströme die Kühlluft von dem zweiten 41 bzw. dem vierten 43 Durchgangsabschnitt abziehen und die Geschwindigkeit der Kühlluft durch diese Durchgangsabschnitte erhöhen. Diese höhere Geschwindigkeit erhöht die Wärmeübertragsrate von den Seitenwänden 14, 16 auf die Kühlluft und verringert so die Temperatur der Seitenwände 14, 16 unmittelbar benachbart dem zweiten 41 und dem vierten 43 Durchgangsabschnitt.
  • Obwohl die Erfindung hinsichtlich einer detaillierten Ausführungsform davon gezeigt und beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen in deren Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims (4)

  1. Turbinenlaufschaufel mit einem hohlen länglichen Körper, aufweisend einen Wurzelbereich (22) an einem Ende (33) und einen Laufschaufelbereich (24), welcher sich von dem Wurzelbereich (22) erstreckt und an einer Spitze (26) an dem anderen Ende (27) des Körpers endet, wobei der Körper einander gegenüber liegende Seitenwände (14, 16) und eine sich in Längsrichtung erstreckende Vorder- und Hinterkante (18, 20) hat und eine Mehrzahl von sich generell in Längsrichtung erstreckenden Laufschaufelrippen darin hat, welche sich zwischen den Seitenwänden (14, 16) der Laufschaufel erstrecken, und eine Mehrzahl von sich generell in Längsrichtung erstreckenden Wurzelrippen darin hat, welche sich von dem einen Ende erstrecken, wobei die Laufschaufelrippen und die Wurzelrippen zum Teil ein erstes Fluidpassagesystem (30) und ein zweites Fluidpassagesystem (38) in dem Körper definieren, wobei das erste Fluidpassagesystem (30) von dem zweiten Fluidpassagesystem (38) separat getrennt ist, eine erste Spitzenöffnung (37), welche sich durch das andere Ende (27) öffnet und sich durch die Spitze (26) in das erste Fluidpassagesystem (30) erstreckt, und eine zweite Spitzenöffnung (47), welche sich durch das andere Ende (27) öffnet und sich durch die Spitze (26) in das zweite Fluidpassagesystem (38) erstreckt, eine Wurzelrippe (31), die sich von dem einen Ende (33) in Richtung zu dem Laufschaufelbereich (24) erstreckt, eine erste Laufschaufelrippe (34), welche sich von dem Spitzenende (27) zu der ersten Wurzelrippe (31) erstreckt und integral mit dieser ist, wobei das erste Fluidpassagesystem (30) von dem zweiten Fluidpassagesystem (38) durch die erste Wurzelrippe (31) und die erste Laufschaufelrippe (34) getrennt ist, wobei das erste Passagesystem (30) einen im wesentlichen geraden, sich in Längsrichtung erstreckenden ersten Fluiddurchgang (32) hat, die sich durch das eine Ende (33) öffnet und durch den Wurzelbereich (22) in den Lauf schaufelbereich (24) und entlang der Vorderkante (18) erstreckt und in dem Laufschaufelbereich (24) generell dem Spitzenende (27) benachbart endet, wobei das zweite Fluidpassagesystem (38) eine Fluidpassage mit mehreren Durchgängen hat, die eine Mehrzahl von sich generell in Längsrichtung erstreckenden und in Reihe verbundenen Durchgangsabschnitten (4044) hat, die einen reversierenden Strömungsweg durch den Rest des Laufschaufelbereichs (24) definieren, wobei die Durchgangsabschnitte einen ersten Durchgangsabschnitt (40) in dem Laufschaufelbereich (24), einen zweiten Durchgangsabschnitt (41), dem ersten Abschnitt (40) benachbart ist und mit diesem an einem ersten äußeren Umkehrbereich (50) dem Spitzenende (27) benachbart verbunden ist, wobei der zweite Durchgangsabschnitt (41) von dem ersten Durchgangsabschnitt (40) und von den zwei Zweigdurchgängen (46, 48) durch eine zweite (66) von den Laufschaufelrippen getrennt ist, die mit der ersten Wurzelrippe (31) an dem Übergang (49) verbunden ist und sich in Richtung zu dem Spitzenende (27) in generell paralleler Relation zu der ersten Laufschaufel (34) erstreckt und in beabstandeter Relation zu der Spitze (26) an einem ersten äußeren Umkehrbereich (40) endet, einen dritten Durchgangsabschnitt (42), der dem zweiten Abschnitt (41) benachbart ist und mit diesem an einem ersten inneren Umkehrbereich (68) in der Nähe des Übergangs (49) verbunden ist, wobei der dritte Durchgangsabschnitt (42) von dem zweiten Durchgangsabschnitt (41) durch eine dritte (70) der Laufschaufelrippen getrennt ist, welche sich von der Spitze (26) in Richtung zu dem einen Ende (33) in generell paralleler Relation zu der zweiten Laufschaufelrippe (66) erstreckt und in beabstandeter Relation zu der ersten Wurzelrippe (31) an dem ersten inneren Umkehrbereich (68) endet, einen vierten Durchgangsabschnitt (43), der dem dritten Abschnitt (42) benachbart ist und mit diesem an einem zweiten äußeren Umkehrbereich (72) dem Spitzenende (27) benachbart verbunden ist, wobei der vierte Durchgangsabschnitt (43) von dem dritten Durchgangsabschnitt (42) durch eine vierte (74) der Laufschaufelrippen getrennt ist, die mit der ersten Wurzelrippe (31) an dem Übergang (49) verbunden ist und sich in Richtung zu der Spitze (26) in generell paralleler Relation zu der dritten Laufschaufelrippe (70) erstreckt und in beabstandeter Relation zu der Spitze (26) an dem zweiten äußeren Umkehrbereich (72) endet, und einen fünften Durchgangsabschnitt (44) aufweist, der dem vierten Abschnitt (43) benachbart ist und mit diesem an einem zweiten inneren Umkehrbereich (76) in der Nähe des Übergangs (49) verbunden ist, wobei der fünfte Durchgangsabschnitt (44) von dem vierten Durchgangsabschnitt (43) durch eine fünfte (78) der Laufschaufelrippen verbunden ist, welche sich von der Spitze (26) in Richtung zu dem einen Ende (33) in generell paralleler Relation zu der vierten Laufschaufelrippe (74) erstreckt und in beabstandeter Relation zu der ersten Wurzelrippe (31) an dem zweiten inneren Umkehrbereich (76) endet, wobei der vierte Durchgangsabschnitt (44) in dem Laufschaufelbereich (74) und der Spitze (26) benachbart endet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchgangsabschnitt (40) sich entlang der Vorderkante (20) erstreckt und eine Mehrzahl von Zweigdurchgängen (46, 48) in den Wurzelbereich (22) sich durch das eine Ende (33) öffnet und miteinander und mit dem ersten Durchgangsabschnitt (40) an einem Übergang (49) zwischen dem Wurzel- und dem Laufschaufelbereich (22, 24) verschmilzt, und sich ein erster Nachführdurchgang (82) von dem ersten inneren Umkehrbereich (68) durch die erste Wurzelrippe (31) zu einem der Zweigdurchgänge (46, 48) erstreckt.
  2. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1, wobei der erste Nachführdurchgang (82) mit dem dritten Durchgangsabschnitt (42) im wesentlichen ausgerichtet ist.
  3. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend einen zweiten Nachführdurchgang (84), der sich von dem zweiten inneren Umkehrbereich (76) durch die erste Wurzelrippe (31) zu dem ersten Fluidpassagesystem (30) erstreckt.
  4. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 3, wobei der zweite Nachführdurchgang (84) mit dem fünften Durchgangsabschnitt (44) im wesentlichen ausgerichtet ist.
DE69822100T 1997-12-17 1998-12-17 Turbinenschaufel Expired - Lifetime DE69822100T2 (de)

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DE69822100D1 DE69822100D1 (de) 2004-04-08
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EP (1) EP0924385B1 (de)
JP (1) JPH11247608A (de)
KR (1) KR100553295B1 (de)
DE (1) DE69822100T2 (de)

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