EP1644614B1 - Gekühlte schaufel für eine gasturbine - Google Patents
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- EP1644614B1 EP1644614B1 EP04766104.6A EP04766104A EP1644614B1 EP 1644614 B1 EP1644614 B1 EP 1644614B1 EP 04766104 A EP04766104 A EP 04766104A EP 1644614 B1 EP1644614 B1 EP 1644614B1
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Definitions
- the present invention relates to the field of gas turbine technology. It relates to a cooled blade for a gas turbine according to the preamble of claim 1.
- Such a blade is for example from the document US-A-4,278,400 known.
- Fig. 1 is a basic configuration of such a shovel with shroud shown.
- the blade 10 comprises an airfoil 11 that merges downwards over a blade shank 25 into a blade root 12. At the upper end, the blade 11 merges into a shroud portion 21, which forms a closed annular shroud together with the shroud portions of the other blades at a complete blade ring.
- the airfoil 11 has a front edge 19, which is flowed by the hot gas, and a trailing edge 20.
- a plurality of radial cooling channels 13, 14 and 15 are arranged, which are connected by deflection regions 17, 18 with each other fluidly and a serpentine with form a plurality of turns (see the flow arrows in the cooling channels 13, 14, 15 of the Fig. 1 ).
- the cooling medium Due to the one-time passage of the cooling medium through the serpentine-like successive cooling channels 13, 14, 15, the cooling medium flows with increasing temperature through the cooling channels and reaches the highest temperature in the last cooling channel 15 of the trailing edge 20.
- the trailing edge 20 of the blade 10 may therefore be excessively high under certain operating conditions Temperatures of the cooling medium and the blade material or metal reach. The resulting mismatch of metal temperature over the axial length of the blade can lead to high temperature creep and consequently deformation of the trailing edge 20.
- a shovel with shroud as in Fig. 1 is shown, there is a tilting of the shroud segments 21 in the axial, radial and circumferential direction as a secondary effect of the trailing edge deformation.
- the tilting of the shroud segments 21 may cause the gaps between individual shroud segments to open and allow the entry of high temperature hot gas into the shroud cavity.
- the temperatures of the shroud metal can increase significantly and quickly induce creep of the shroud and eventually lead to high temperature failure of the shroud.
- the object is solved by the entirety of the features of claim 1.
- the essence of the invention consists in that the additional flow is supplied via bores running transversely through the blade or the blade shank and which are directly or indirectly connected to the deflection region.
- the pressure and the temperature of the additional flow supplied through the core opening are the same here as in the main flow flowing into the main cooling inlet.
- Through the supply via the holes a mixture of the two streams is achieved, which leads to a significantly improved cooling of the trailing edge of the blade.
- the holes can open directly into the deflection area. But you can also open into a radially extending channel below the deflection, which is in communication with the deflection.
- a first preferred embodiment of the invention is characterized in that a radially oriented core opening is provided in the blade root, and that the bores run through the blade shaft and open into the core opening.
- At least two opposing bores are provided which extend obliquely upward in the flow direction and each include an angle between 30 ° and 90 ° with the vertical.
- the holes are arranged staggered in the radial and axial directions, wherein the holes have a predetermined inner diameter, the radial distance of the holes, normalized to the inner diameter, in the range between 1 and 4, the axial distance, normalized to the inner diameter, in the range is between 0 and 3, and the radial distance of the upper bore of the second deflection region, normalized to the inner diameter, is in the range between 1 and 4.
- second means are provided which ensure that the main flow of the cooling medium through the first cooling channel remains substantially unchanged despite the clogging of the additional flow.
- the second means comprise additional outlet openings, which are arranged between the main cooling inlet and the second deflection region, and through which a partial flow of the main flow of the cooling medium emerges.
- the blade has a shroud section at the upper end, and the additional outlet openings are bores arranged in the shroud section.
- a preferred embodiment of a cooled gas turbine blade with multiple feed of the cooling medium according to the invention is in the Fig. 1 to 4 played.
- the main flow of the cooling medium occurs in the region of the blade shank 25 through a main cooling inlet 16 from below into the cooling channel 13 and partially passes through openings in the shroud section 21 (bores 27, Fig. 5 to 8 ) and partially along the trailing edge 20 again (see the in Fig. 1 Plotted arrows on the shroud portion 21 and at the trailing edge 20).
- Additional cooling medium is supplied through the blade shank 25 and a core opening 24 provided in the blade root by means of two bores 22, 23.
- the holes 22, 23 are - as from the Fig. 2 to 4 is clearly recognizable - staggered in the radial and in the axial direction and are opposite each other ( Fig. 3, 4 ).
- the bores 22, 23 are inclined at an angle between 30 ° and 90 ° to the vertical, wherein they extend in the flow direction (from outside to inside) obliquely upward.
- the holes 22, 23 terminate in the core opening 24 in the blade root 12. They are thus incorporated in the region of the blade 10, the serves for supporting and removing the casting core and thus is present anyway.
- the bores 22, 23 can also extend further upwards and open directly into the deflection region 18. Furthermore, it is conceivable to provide a radially arranged quartz rod instead of the core opening, which ensures a connection of the bores with the deflection region.
- the purpose of the multiple feed of cooling medium is to introduce cooler cooling medium directly into the trailing edge region of the blade 10. This introduction takes place in such a way that the main flow of the cooling medium supplied by the main cooling inlet 16 is hindered or blocked as little as possible.
- the axial distance x between the holes 22 and 23 is normalized to the diameter d of the bores 22, 23, preferably in a range of x / d between 0 and 3 (see Fig. 2 ).
- the radial distance y between the holes 22 and 23 is normalized to the diameter d, preferably in a range of y / d between 1 and 4 (see Fig. 2 ).
- the normalized to d distance of the upper bore 22 from the second inner deflection region 18 is preferably in a range of l / d between 1 and 4 ( Fig. 2 ).
- cooling bores 27, 28, 29 in the shroud section 21 preferably have an inner diameter in the range between 0.6 mm and 4 mm. All three bores 27, 28, 29 are positioned and dimensioned on the shroud section 21 such that uneven beam penetration into the main flow of the shroud cavity occurs.
- the cooling medium has the same pressure and the same temperature. Therefore, there is a mixture of the cooling medium main flow with the additional flow within the deflection region 18, which leaves the pressure and the flow rate largely unchanged. In the deflection 18 there is a deflection of the main flow by about 135 °.
- the additional flow is then advantageously fed at a point of the deflection region 18, where a deflection of approximately 90 ° has already taken place.
- the blade does not have a shroud through which a part of the cooling medium flow exits, it is necessary to widen the cross section of the second cooling channel 15 in such a way that it takes into account the additional flow mixed in the second deflection region 18.
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gasturbinentechnik. Sie betrifft eine gekühlte Schaufel für eine Gasturbine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine solche Schaufel ist z.B. aus der Druckschrift
US-A-4,278,400 bekannt. - Bei modernen Gasturbinen mit hohem Wirkungsgrad werden mit einem Deckband versehene Schaufeln eingesetzt, die während des Betriebes Heissgasen mit Temperaturen von mehr als 1200 K und Drücken von mehr als 6 bar ausgesetzt sind.
- In
Fig. 1 ist eine grundlegende Konfiguration einer solchen Schaufel mit Deckband dargestellt. Die Schaufel 10 umfasst ein Schaufelblatt 11, dass nach unten zu über einen Schaufelschaft 25 in einen Schaufelfuss 12 übergeht. Am oberen Ende geht das Schaufelblatt 11 in einen Deckbandabschnitt 21 über, der bei einem vollständigen Schaufelkranz zusammen mit den Deckbandabschnitten der anderen Schaufeln ein geschlossenes, ringförmiges Deckband bildet. Das Schaufelblatt 11 hat eine Vorderkante 19, die von dem Heissgas angeströmt wird, und eine Hinterkante 20. Im Inneren des Schaufelblattes 11 sind mehrere radiale Kühlkanäle 13, 14 und 15 angeordnet, die durch Umlenkbereiche 17, 18 untereinander strömungsmässig verbunden sind und eine Serpentine mit mehreren Windungen bilden (siehe die Strömungspfeile in den Kühlkanälen 13, 14, 15 derFig. 1 ). - Aufgrund des Einmaldurchlaufs des Kühlmediums durch die serpentinenartig hintereinandergeschalteten Kühlkanäle 13, 14, 15 strömt das Kühlmedium mit zunehmender Temperatur durch die Kühlkanäle und erreicht die höchste Temperatur im letzten Kühlkanal 15 der Hinterkante 20. Die Hinterkante 20 der Schaufel 10 kann daher unter bestimmten Betriebsbedingungen übermässige hohe Temperaturen des Kühlmediums und des Schaufelmaterials bzw. -metalls erreichen. Die sich daraus ergebende Fehlanpassung der Metalltemperatur über die axiale Länge der Schaufel kann zum Hochtemperaturkriechen und folglich zur Deformation der Hinterkante 20 führen. Für eine Schaufel mit Deckband, wie sie in
Fig. 1 gezeigt ist, ergibt sich als sekundärer Effekt der Hinterkantendeformation eine Verkippung der Deckbandsegmente 21 in axialer, radialer und Umfangsrichtung. Die Verkippung der Deckbandsegmente 21 kann dazu führen, dass sich die Spalte zwischen einzelnen Deckbandsegmenten öffnen und den Eintritt von Hochtemperatur-Heissgas in den Deckband-Hohlraum ermöglichen. Infolge davon können sich die Temperaturen des Deckband-Metalls signifikant erhöhen und schnell ein Kriechen des Deckbandes einleiten und schliesslich zum Hochtemperaturausfall des Deckbandes führen. - In der eingangs genannten Druckschrift
US-A-4,278,400 ist für Schaufeln mit gekühlter Spitze und fein verteilten Kühlöffnungen an der Vorderkante (Filmkühlung) bereits eine Mehrfachversorgung bei der Kühlung der Schaufel vorgeschlagen worden. Am Ende einer 90°-Umlenkung des Hauptkühlstromes ist quer zur Strömungsrichtung des Hauptkühlstromes ein Ejektor angeordnet, durch den ein zusätzlicher Strom kühleren Kühlmediums in den an der Hinterkante entlanglaufenden Kühlkanal injiziert wird. Der Ejektor wird über einen radial durch den Fuss laufenden Kanal mit Kühlmedium versorgt. Das aus der Düse des Ejektors mit erhöhter Geschwindigkeit ausströmende Kühlmedium erzeugt einen Unterdruck, der das erwärmte Kühlmedium aus dem Kühlkanal der Vorderkante in den Kühlkanal der Hinterkante zieht. Etwa 45% des an der Vorderkante entlangströmenden Kühlmediums treten durch die Kühlöffnungen an der Vorderkante aus. 40% werden durch den Injektor angesaugt. Der Rest tritt durch Kühlöffnungen an der Schaufelspitze aus. - Diese bekannte Art der Mehrfachversorgung mit Kühlmedium hat verschiedene Nachteile: Durch den Injektor werden die Druckverhältnisse und Strömungsverhältnisse in den Kühlkanälen gegenüber der Konfiguration mit Einfachversorgung durch den Eingang des Kühlkanals an der Vorderkante massiv verändert. Insbesondere muss ein Gleichgewicht zwischen dem an der Vorderkante zur Filmkühlung ausströmenden Kühlmedium und dem durch den Injektor angesaugten Kühlmedium gefunden und eingestellt werden. Dies bedingt eine völlig neue konstruktive Auslegung der Schaufelkühlung, die nur schwer an sich ändernde Anforderungen angepasst werden kann. Das Injektorprinzip und die damit verbundene Unterdruckerzeugung ist nicht geeignet für Schaufeln ohne Filmkühlung der Vorderkante und Schaufeln mit gekühltem Deckband.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gekühlte Schaufel für Gasturbinen mit Mehrfachversorgung des Kühlmediums zu schaffen, welche die Nachteile bekannter Schaufeln vermeidet, auf Schaufeln mit gekühltem Deckband und ohne Filmkühlung der Vorderkante anwendbar ist, und sich auch bei vorhandenen Schaufelkonfigurationen leicht und ohne grossen zusätzlichen Aufwand verwirklichen lässt.
- Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der Zusatzstrom über quer durch die Schaufel bzw. den Schaufelschaft verlaufende, mit dem Umlenkbereich direkt oder indirekt in Verbindung stehende Bohrungen zugeführt wird. Der Druck und die Temperatur des durch die Kernöffnung zugeführten Zusatzstroms sind dabei dieselben, wie beim in den Hauptkühleinlass einströmenden Hauptstrom. Durch die Zuführung über die Bohrungen wird eine Mischung der beiden Ströme erreicht, die zu einer deutlich verbesserten Kühlung der Hinterkante der Schaufel führt.
- Die Bohrungen können direkt in den Umlenkbereich münden. Sie können aber auch in einen radial verlaufenden Kanal unterhalb des Umlenkbereiches münden, der mit dem Umlenkbereich in Verbindung steht.
- Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Schaufelfuss eine radial orientierte Kernöffnung vorgesehen ist, und dass die Bohrungen durch den Schaufeischaft verlaufen und in die Kernöffnung münden.
- Gemäss einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens zwei einander gegenüberliegende Bohrungen vorgesehen welche in Strömungsrichtung schräg nach oben verlaufen und mit der Vertikalen jeweils einen Winkel zwischen 30° und 90° einschliessen. Insbesondere sind die Bohrungen in radialer und axialer Richtung gestaffelt angeordnet, wobei die Bohrungen einen vorgegebenen Innendurchmesser aufweisen, der radiale Abstand der Bohrungen, normiert auf den Innendurchmesser, im Bereich zwischen 1 und 4 liegt, der axiale Abstand, normiert auf den Innendurchmesser, im Bereich zwischen 0 und 3 liegt, und der radiale Abstand der oberen Bohrung von dem zweiten Umlenkbereich, normiert auf den Innendurchmesser, im Bereich zwischen 1 und 4 liegt.
- Für die Realisierung der Mehrfachzuführung bei bereits vorliegenden Schaufelkonfigurationen ist es besonders günstig, wenn gemäss einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zweite Mittel vorgesehen sind, welche sicherstellen, dass der Hauptstrom des Kühlmediums durch den ersten Kühlkanal trotz dem Zusetzen des Zusatzstromes im wesentlichen unverändert bleibt. Insbesondere wird dies dadurch erreicht, dass die zweiten Mittel zusätzliche Auslassöffnungen umfassen, welche zwischen dem Hauptkühleinlass und dem zweiten Umlenkbereich angeordnet sind, und durch welche ein Teilstrom des Hauptstroms des Kühlmediums austritt. Besonders günstig ist es dabei, wenn gemäss einer Weiterbildung die Schaufel am oberen Ende einen Deckbandabschnitt aufweist, und die zusätzlichen Auslassöffnungen im Deckbandabschnitt angeordnete Bohrungen sind. Hierdurch wird gleichzeitig eine deutlich verbesserte Kühlung des Deckbandes ermöglicht.
- Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- im Längsschnitt die Konfiguration einer gekühlten Gasturbinenschaufel mit Mehrfachversorgung des Kühlmediums und gekühltem Deckband gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2
- den Fussbereich der Schaufel aus
Fig. 1 in einer vergrösserten Darstellung mit zwei Bohrungen zur Zuführung des Kühlmedium-Zusatzstroms; - Fig. 3, 4
- jeweils einen Schnitt durch den Fuss der Schaufel aus
Fig. 2 in einer zu der Schnittebene derFig. 2 senkrechten Ebene durch eine der beiden Bohrungen zur Zuführung des Kühlmedium-Zusatzstroms; - Fig. 5
- in der Draufsicht von oben den Deckbandabschnitt der Schaufel aus
Fig. 1 ,2 ; und - Fig. 6-8
- verschiedene Schnitte durch den Deckbandbereich der Schaufel aus
Fig. 1 ,2 entlang der inFig. 5 eingezeichneten parallelen Schnittebenen A-A, B-B und C-C. - Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer gekühlten Gasturbinenschaufel mit Mehrfachzuführung des Kühlmediums gemäss der Erfindung ist in den
Fig. 1 bis 4 wiedergegeben. Der Hauptstrom des Kühlmediums tritt im Bereich des Schaufelschaftes 25 durch einen Hauptkühleinlass 16 von unten in den Kühlkanals 13 ein und tritt teilweise durch Öffnungen im Deckbandabschnitt 21 (Bohrungen 27,..,29 inFig. 5 bis 8 ) und teilweise entlang der Hinterkante 20 wieder aus (siehe die inFig. 1 eingezeichneten Pfeile am Deckbandabschnitt 21 und an der Hinterkante 20). - Zusätzliches Kühlmedium wird durch den Schaufelschaft 25 und eine im Schaufelfuss vorhanden Kernöffnung 24 mittels zweier Bohrungen 22, 23 zugeführt. Die Bohrungen 22, 23 sind - wie aus den
Fig. 2 bis 4 gut erkennbar ist - in radialer und in axialer Richtung gestaffelt und liegen einander gegenüber (Fig. 3, 4 ). Die Bohrungen 22, 23 sind mit einem Winkel zwischen 30° und 90° gegen die Vertikale geneigt, wobei sie in Strömungsrichtung (von aussen nach innen) schräg nach oben verlaufen. Die Bohrungen 22, 23 enden in der Kernöffnung 24 im Schaufelfuss 12. Sie sind damit in dem Bereich der Schaufel 10 eingearbeitet, der zum Abstützen und zum Entfernen des Gusskernes dient und damit ohnehin vorhanden ist. Ist keine Kernöffnung vorhanden, d.h., hat der Umlenkbereich 18 keine Verbindung nach aussen, können die Bohrungen 22, 23 aber auch weiter oben verlaufen und direkt in den Umlenkbereich18 münden. Weiterhin ist es denkbar, anstelle der Kernöffnung einen radial angeordneten Quarzstab vorzusehen, der eine Verbindung der Bohrungen mit dem Umlenkbereich sicherstellt. - Der Zweck der Mehrfachzuführung von Kühlmedium besteht darin, kühleres Kühlmedium direkt in den Hinterkantenbereich der Schaufel 10 einzuführen. Diese Einführung geschieht so, dass der durch den Hauptkühleinlass 16 zugeführte Hauptstrom des Kühlmediums möglichst wenig behindert bzw. blockiert wird. Der axiale Abstand x zwischen den Bohrungen 22 und 23 liegt, normiert auf den Durchmesser d der Bohrungen 22, 23, vorzugsweise in einem Bereich von x/d zwischen 0 und 3 (siehe
Fig. 2 ). Der radiale Abstand y zwischen den Bohrungen 22 und 23 liegt, normiert auf den Durchmesser d, vorzugsweise in einem Bereich von y/d zwischen 1 und 4 (sieheFig. 2 ). Der auf d normierte Abstand der oberen Bohrung 22 vom zweiten inneren Umlenkbereich 18 liegt vorzugsweise in einem Bereich von l/d zwischen 1 und 4 (Fig. 2 ). - Zusätzlich zu dieser Zuführung von kälterem Kühlmedium sind im Deckbandabschnitt 21 der Schaufel 10 weitere Bohrungen 27, 28, 29 vorgesehen (
Fig. 5 bis 8 ). Der Zweck dieser zusätzlichen Bohrungen 27, 28, 29 besteht darin, sicherzustellen, dass der Massenstrom des Kühlmediums im vorderen Kühlkanal 13 trotz der Zuführung des zusätzlichen Kühlmediums durch die Bohrungen 23, 24 weitgehend unverändert bleibt. Gleichzeitig dient das durch die Bohrungen 27, 28, 29 austretende Kühlmedium dazu, den Deckbandabschnitt aktiv zu kühlen. Die Kühlbohrungen 27, 28, 29 im Deckbandabschnitt 21 haben vorzugsweise einen Innendurchmesser im Bereich zwischen 0,6 mm und 4 mm. Alle drei Bohrungen 27, 28, 29 sind am Deckbandabschnitt 21 so positioniert und dimensioniert, dass eine ungleichmässige Strahldurchdringung in den Hauptstrom des Deckbandhohlraums stattfindet. - An beiden Zuführungsstellen des Kühlmediums am Hauptkühleinlass 16 und an den Bohrungen 22, 23 hat das Kühlmedium denselben Druck und dieselbe Temperatur. Es findet daher eine Mischung des Kühlmedium-Hauptstroms mit dem Zusatzstrom innerhalb des Umlenkbereiches 18 statt, der den Druck und die Strömungsgeschwindigkeit weitgehend unverändert lässt. Im Umlenkbereich 18 erfolgt eine Umlenkung des Hauptstromes um etwa 135°. Der Zusatzstrom wird dann mit Vorteil an einem Punkt des Umlenkbereiches 18 zugeführt, wo bereits eine Umlenkung um etwa 90° erfolgt ist. Werden - ausgehend von einer Schaufelkonfiguration ohne Mehrfachzuführung des Kühlmediums - im Bereich des Schaufelfusses 12 und im Deckbandabschnitt 21 gemäss
Fig. 1 Bohrungen 22, 23 bzw. 27,..,29 für die Zufuhr und Abfuhr von Kühlmedium vorgesehen, wird die Kühlung im Bereich der Hinterkante 20 deutlich verbessert, ohne dass der Hauptkühlstrom und damit die Kühlung der übrigen Schaufel verändert wird. Zusätzlich gewonnen wird eine aktive Kühlung des Deckbandabschnitts 21. - Hat die Schaufel kein Deckband, durch welches ein Teil des Kühlmediumstromes austritt, ist es notwendig, den Querschnitt des zweiten Kühlkanals 15 so zu erweitem, dass er dem im zweiten Umlenkbereich 18 zugemischte Zusatzstrom Rechnung trägt.
-
- 10
- Schaufel
- 11
- Schaufelblatt
- 12
- Schaufelfuss
- 13,14,15
- Kühlkanal
- 16
- Hauptkühleinlass
- 17,18
- Umlenkbereich
- 19
- Vorderkante
- 20
- Hinterkante
- 21
- Deckbandabschnitt
- 22,23
- Bohrung
- 24
- Kernöffnung
- 25
- Schaufelschaft
- 27,..,29
- Bohrung
- d
- Innendurchmesser der Bohrungen 22, 23
- l
- Abstand der oberen Bohrung 22 vom zweiten Umlenkbereich
- y
- Abstand der Bohrungen 22, 23 in radialer Richtung
- x
- Abstand der Bohrungen 22, 23 in axialer Richtung
Claims (14)
- Gekühlte Schaufel (10) für eine Gasturbine, mit einer Einbau-Radialrichtung und einer Einbau-Axialrichtung, welche Schaufel (10) ein von einem Schaufelfuss (12) und einem Schaufelschaft (25) ausgehendes und sich in Radialrichtung erstreckendes Schaufelblatt (11) aufweist, und wobei das Schaufelblatt eine Vorderkante (19) und eine Hinterkante (20) sowie innerhalb des Schaufelblatts (11) eine Mehrzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden, strömungsmässig hintereinandergeschalteten Kühlkanälen (13, 14, 15) aufweist, von denen ein erster Kühlkanal (13) entlang der Vorderkante (19) angeordnet ist und ein zweiter Kühlkanal (15) entlang der Hinterkante (20) angeordnet ist, welcher erste und zweite Kühlkanal eine sich vom Schaufelfuss (12) ausgehend in Einbau-Radialrichtung erstreckende Durchströmungsrichtung für einen Hauptstrom eines Kühlmediums aufweisen, und wobei ein stromabwärtiges Ende des ersten Kühlkanals (13) über einen über einen ersten Umlenkbereich (17), einen zwischen dem ersten und zweiten Kühlkanal (13, 15) angeordneten dritten Kühlkanal (14), und einen zweiten Umlenkbereich (18) mit einem zuströmseitigen Ende des zweiten Kühlkanals (15) in Fluidverbindung steht, und wobei erste Mittel (22, 23) vorgesehen sind, durch welche dem vom dritten Kühlkanal (14) in den zweiten Kühlkanal (15) strömenden, aufgewärmten Hauptstrom des Kühlmediums von aussen ein Zusatzstrom Kühlmediums zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel quer durch den Schaufelschaft verlaufende Bohrungen (22, 23) umfassen, welche mit dem zweiten Umlenkbereich (18) in Fluidverbindung stehen.
- Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schaufelfuss (12) eine in Einbau-Radialichtung orientierte Kernöffnung (24) angeordnet ist, und, dass die Bohrungen (22, 23) durch den Schaufelschaft (25) verlaufen und in die Kernöffnung (24) münden.
- Schaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei einander gegenüberliegende Bohrungen (22, 23) vorgesehen sind, deren Mündung im Schaufelinneren zum Schaufelkopf weist und welche mit der Einbau-Radialrichtung jeweils einen Winkel zwischen 30° und 90° einschliessen.
- Schaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (22, 23) in Einbau-Radialrichtung und in Einbau-Axialrichtung gegenseitig versetzt angeordnet sind.
- Schaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (22, 23) einen vorgegebenen Innendurchmesser (d) aufweisen, dass der Abstand (y) der Bohrungen (22, 23) in Einbau-Radialrichtung, bezogen auf den Innendurchmesser (d), im Bereich zwischen 1 und 4 liegt, und dass der Abstand (x) in Einbau-Axialrichtung, bezogen auf den Innendurchmesser (d), im Bereich zwischen 0 und 3 liegt.
- Schaufel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (l) der oberen Bohrung (22) von dem zweiten Umlenkbereich (18), bezogen auf den Innendurchmesser (d), im Bereich zwischen 1 und 4 liegt.
- Schaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Mittel (27,..,29) vorgesehen sind, welche sicherstellen, dass der Hauptstrom des Kühlmediums durch den ersten Kühlkanal (13) trotz dem Zusetzen des Zusatzstromes im wesentlichen unverändert bleibt.
- Schaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel zusätzliche Auslassöffnungen (27,..,29) umfassen, welche zwischen dem Hauptkühleinlass (16) und dem zweiten Umlenkbereich (18) angeordnet sind, und durch welche ein Teilstrom des Hauptstroms des Kühlmediums austritt.
- Schaufel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (10) am oberen Ende einen Deckbandabschnitt (21) aufweist, und dass die zusätzlichen Auslassöffnungen im Deckbandabschnitt (21) angeordnete Bohrungen (27,..,29) sind.
- Schaufel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckbandabschnitt wenigstens drei Bohrungen (27,..,29) vorgesehen sind, welche einen Innendurchmesser im Bereich zwischen 0,6 mm und 4 mm aufweisen.
- Schaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlkanal (15) eine Querschnittserweiterung entsprechend dem zugemischten Zusatzstrom aufweist.
- Schaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Umlenkbereich unmittelbar in den zweiten Kühlkanal mündet.
- Schaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlkanal unmittelbar in den ersten Umlenkbereich mündet, dass der erste Umlenkbereich unmittelbar in den dritten Kühlkanal mündet, dass der dritte Kühlkanal unmittelbar in den zweiten Umlenkbereich mündet, und dass der zweite Umlenkbereich unmittelbar in den zweiten Kühlkanal mündet.
- Schaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel genau den ersten, den zweiten und den dritten Kühlkanal aufweist.
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