EP3358135A1 - Contouring of a blade row platform - Google Patents

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EP3358135A1
EP3358135A1 EP17154853.0A EP17154853A EP3358135A1 EP 3358135 A1 EP3358135 A1 EP 3358135A1 EP 17154853 A EP17154853 A EP 17154853A EP 3358135 A1 EP3358135 A1 EP 3358135A1
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platform
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elevation
grid
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Markus Brettschneider
Inga Mahle
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MTU Aero Engines AG
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Definitions

  • the publication US 2012/051 900 A1 discloses a vane grille with sidewall contouring in which a platform surface between the pressure side of one of the airfoils and the suction side of another of the airfoils each has a protrusion and a recess which together form an axially extending arcuate channel.
  • the second airfoil may be partially based on the further survey.
  • An embodiment has proved to be advantageous in which the further elevation has its highest point (s) on a borderline between the second blade (or its suction side) and the platform surface.
  • the platform surface may be convex or concave.
  • FIG. 1 is schematically illustrated in plan view (with radial viewing direction) an exemplary, developed embodiment of a blade grid segment 1 according to the invention. It comprises airfoils 20, 30, which each have a pressure side and a suction side, and a platform 10 according to the invention with a platform edge 10a (with respect to the intended main flow direction X) and a downstream platform edge 10b.
  • the platform may be formed in one piece or, for example, in two parts (not shown), in particular it may comprise two parts, of which in each case one of the blades 20, 30 protrudes.
  • the blades 20, 30 define an axial grid width g by the distance, measured in the axial main flow direction X, of their leading edges 23, 33 from their trailing edges 24, 34 on the platform surface.
  • the platform surface has one extending to the suction side 31 of the other (second) airfoil 30, in the FIG. 1 Again, illustrated by contour lines depression 13 with a lowest point 14.
  • the airfoil 30 is partially (namely in its front region) in the recess 13th
  • the highest point 12 and the lowest point 14 lie in an intermediate strip Z of the platform surface.
  • the inflow-side and the outflow-side boundary of the intermediate strip Z run parallel to the inflow-side platform edge 10a.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of an unwrapped blade grid segment according to the invention 1 'in plan view (with a radial viewing direction). It includes like that in FIG. 1 shown blade airfoils 20, 30 and a platform 10 according to the invention with a platform surface and a (based on the intended, axial main flow direction X) upstream platform edge 10a and a downstream platform edge 10b.
  • blade grid segment 1 also has the platform surface of in FIG. 2 shown blade lattice segment 1 'extending to the pressure side 21 of the one (first) blade 20 elevation 11' with a highest point 12 'and extending to the suction side 31 of the other (second) blade 30 recess 13' with a lowest point 14th '.
  • the highest point 12 'of the elevation and the deepest point 14' of the depression are both in the intermediate strip Z, which is defined by the distances a, b as described above, ie at least 30% and at most 60% of the axial grid width g downstream of Leading edges 23, 33 of the blades 20, 30 arranged.
  • the inflow-side platform edge 10a covers the elevation 11 'in a section 11'a.
  • the inflow-side platform edge 10a therefore also has a (in the FIG. 2 not shown) contour by (as a graph of a one-dimensional function) in the area 11 'a has a local maximum.
  • a blade lattice segment 1, 1 'of a blade lattice of a turbomachine which comprises at least two airfoils g defining a blade widths 20, 30 and a platform 10 with a platform surface and an upstream platform edge 10a.
  • the platform surface has a raised to the pressure side 21 of a first of the blades 20 elevation 11, 11 'and extending to the suction side 32 of the other of the blades 30 recess 13, 13'.
  • At least one highest point 12, 12 'of the elevation 11, 11' and at least one lowest point 14, 14 'of the recess 13, 13' lie at least 30% and at most 60% of the axial grid width g downstream of the Leading edges 23, 33 of the blades 20, 30.
  • the elevation 11, 11 'and the recess 13, 13' each zoom up to the upstream platform edge 10a zoom.

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Abstract

Offenbart ist ein Schaufelgittersegment (1, 1') eines Schaufelgitters einer Strömungsmaschine, das mindestens zwei eine axiale Gitterbreite (g) bestimmende Schaufelblätter (20, 30) und eine Plattform (10) mit einer Plattformoberfläche sowie einer anströmseitige Plattformkante (10a) umfasst. Die Plattformoberfläche weist eine sich bis zur Druckseite (21) eines ersten der Schaufelblätter (20) erstreckende Erhebung (11, 11') und eine sich bis zur Saugseite (32) des anderen der Schaufelblätter (30) erstreckende Vertiefung (13, 13') auf. Mindestens ein höchster Punkt (12, 12') der Erhebung (11, 11') und mindestens ein tiefster Punkt (14, 14') der Vertiefung (13, 13') liegen jeweils wenigstens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite (g) stromab der Anströmkanten (23, 33) der Schaufelblätter (20, 30). Dabei reichen die Erhebung (11, 11') und die Vertiefung (13, 13') jeweils bis an die anströmseitige Plattformkante (10a) heran. Offenbart sind ferner eine Schaufelgitter, eine Plattform für ein Schaufelgittersegment, ein Schaufelkanal und eine Strömungsmaschine.Disclosed is a blade lattice segment (1, 1 ') of a blade lattice of a turbomachine which comprises at least two airfoil width (g) defining airfoils (20, 30) and a platform (10) with a platform surface and an upstream platform edge (10a). The platform surface has a protrusion (11, 11 ') extending up to the pressure side (21) of a first of the blades (20) and a recess (13, 13') extending as far as the suction side (32) of the other of the blades (30). on. At least one highest point (12, 12 ') of the elevation (11, 11') and at least one lowest point (14, 14 ') of the depression (13, 13') lie in each case at least 30% and at most 60% of the axial grid width ( g) downstream of the leading edges (23, 33) of the blades (20, 30). The elevation (11, 11 ') and the depression (13, 13') in each case extend as far as the inflow-side platform edge (10a). Disclosed are also a blade grid, a platform for a blade grid segment, a blade channel and a turbomachine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaufelgittersegment, ein Schaufelgitter, eine Plattform und einen Schaufelkanal einer Strömungsmaschine sowie eine Strömungsmaschine.The present invention relates to a blade grid segment, a blade grid, a platform and a blade channel of a turbomachine and a turbomachine.

Strömungsmaschinen (wie Gas- und Dampfturbinen) weisen regelmäßig einen Strömungskanal zur Durchführung eines Fluids auf. Der Strömungskanal, der auch als "Ringraum" bezeichnet wird, ist nach radial innen durch die Welle eines Rotors begrenzt und nach radial außen durch ein Gehäuse; die Bezeichnungen "radial" ebenso wie "axial" und "Umfangsrichtung" sowie davon abgeleitete Begriffe sind in dieser Schrift - sofern nichts anderes angegeben ist - stets in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors zu verstehen.Turbomachines (such as gas and steam turbines) regularly have a flow channel for the passage of a fluid. The flow channel, which is also referred to as "annulus" is bounded radially inwardly by the shaft of a rotor and radially outwardly through a housing; the terms "radial" as well as "axial" and "circumferential direction" and terms derived therefrom are to be understood in this document - unless otherwise indicated - always with respect to an axis of rotation of the rotor.

Im Ringraum einer Strömungsmaschine sind Schaufelgitter angeordnet (für die auch die Bezeichnung "Schaufelkranz" üblich ist). Sie umfassen jeweils Leit- oder Laufschaufeln, die in Umfangsrichtung in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen hintereinanderliegen, sowie zugehörige Plattformen, die auch als "Deckplatten" bezeichnet werden und die jeweils eine anströmseitige und eine abströmseitige Plattformkante aufweisen. Diese Plattformkanten begrenzen die den Schaufeln (bzw. Schaufelblättern) zugewandte Plattformoberfläche in axialer Richtung.In the annular space of a turbomachine blade grids are arranged (for which the term "blade ring" is common). They each include vanes or blades that are circumferentially spaced one behind the other at substantially regular intervals, and associated platforms, also referred to as "deck plates", each having an upstream and a downstream platform edge. These platform edges limit the blade surface (or blades) facing platform surface in the axial direction.

Als "anströmseitige" Plattformkante wird dabei in dieser Schrift der Rand der Plattform bezeichnet, den der im Betrieb durch den Ringraum der Strömungsmaschine führende (axiale) Hauptstrom zuerst passiert, als "abströmseitige" Plattformkante entsprechend der andere Rand. Die Angaben "stromab" bzw. "stromauf" beziehen sich entsprechend auf die axiale Hauptstromrichtung und dabei lediglich auf die axiale Position, also ungeachtet einer möglichen Verschiebung in Umfangsrichtung: Insbesondere ist ein Punkt in dieser Schrift als "stromab der Anströmkanten" (oder stromab eines anderen Punktes) liegend zu verstehen, wenn er im Vergleich zu einer direkten Verbindung der Anströmkanten an der Plattformoberfläche (bzw. im Vergleich zum anderen Punkt) axial in/mit Hauptstromrichtung (also ihr folgend) versetzt angeordnet ist; Analoges gilt für die Bezeichnung "stromauf" (mit entgegengesetzter Richtung).In this document, the edge of the platform referred to as the "upstream" platform edge is referred to as the (axial) main flow passing through the annulus of the turbomachine during operation, as the "downstream edge" corresponding to the other edge. The statements "downstream" and "upstream" respectively refer to the axial main flow direction and thereby only to the axial position, thus regardless of a possible displacement in the circumferential direction: In particular, a point in this document as "downstream of the leading edges" (or downstream of a other point) lying, when it is offset in relation to a direct connection of the leading edges on the platform surface (or compared to the other point) axially in / with the main flow direction (ie following her); The same applies to the term "upstream" (with opposite direction).

Der in Richtung des vorgesehenen axialen Hauptstroms gemessene Abstand der Anströmkanten der Schaufelblätter von ihren Abströmkanten wird (axiale) "Gitterbreite" genannt.The measured in the direction of the intended axial main flow distance of the leading edges of the blades from their trailing edges is called (axial) "grid width".

Die Druckseite einer Schaufel und die Saugseite einer benachbarten Schaufel begrenzen in Umfangsrichtung jeweils einen sogenannten Schaufelkanal. In radialer Richtung wird dieser Schaufelkanal innerhalb der Strömungsmaschine durch sogenannte Seitenwände begrenzt. Diese werden zum einen durch die Plattformen gebildet, zum anderen durch diesen Plattformen radial gegenüberliegende Abschnitte: Im Falle von Laufschaufeln ist eine derartige Seitenwand dabei ein radial außen liegender Abschnitt (insbesondere des Gehäuses), im Falle von Leitschaufeln ein radial innen liegender Abschnitt (insbesondere einer Rotornabe).The pressure side of a blade and the suction side of an adjacent blade define in the circumferential direction in each case a so-called blade channel. In the radial direction of this blade channel is limited within the turbomachine by so-called side walls. These are formed on the one hand by the platforms, on the other by these platforms radially opposite sections: In the case of blades is such a side wall thereby a radially outer portion (in particular of the housing), in the case of vanes a radially inner portion (in particular a rotor hub).

Eine durch einen Strömungskanal geführte Fluidströmung wird regelmäßig durch die Oberflächen der Seitenwände beeinflusst. Strömungsschichten, die nahe an diesen Oberflächen verlaufen, werden dabei aufgrund ihrer geringeren Geschwindigkeit stärker abgelenkt als von den Seitenwänden fernere Strömungsschichten. So entsteht eine Sekundärströmung, die einem axialen Hauptstrom überlagert ist und die insbesondere zu Wirbeln und Druckverlusten führt.A fluid flow guided through a flow channel is regularly influenced by the surfaces of the side walls. Flow layers that run close to these surfaces are deflected more strongly because of their lower velocity than laterally from the sidewalls flow layers. This creates a secondary flow, which is superimposed on an axial main flow and which leads in particular to eddies and pressure losses.

Zur Verringerung der Sekundärströmungen werden in die Seitenwände häufig Konturierungen in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen eingebracht.To reduce the secondary flows, contouring in the form of elevations and / or depressions is frequently introduced into the side walls.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von derartigen sogenannten "Seitenwandkonturierungen" bekannt. Exemplarisch seien die Patente bzw. Patentanmeldungen der Anmelderin EP 2 487 329 B1 , EP 2 787 172 A2 , und EP 2 696 029 B1 genannt. Die letztgenannte Schrift offenbart dabei ein Schaufelgitter mit einer Seitenwandkonturierung, die eine druckseitige Erhebung und eine saugseitige Vertiefung aufweist, wobei ein höchster Abschnitt der Erhebung und ein tiefster Abschnitt der Vertiefung in einem Bereich von 30% bis 60% einer Erstreckung der Schaufelblätter in Axialrichtung liegen und sich voneinander um maximal 10% in Axialrichtung unterscheiden.From the prior art, a variety of such so-called "Seitenwandkonturierungen" known. Exemplary are the patents or patent applications of the applicant EP 2 487 329 B1 . EP 2 787 172 A2 , and EP 2 696 029 B1 called. The latter document discloses a blade grid with a Seitenwandkonturierung having a pressure-side elevation and a suction-side recess, wherein a highest portion of the elevation and a deepest portion of the recess in a range of 30% to 60% of an extent of the blades lie in the axial direction and differ from each other by a maximum of 10% in the axial direction.

Die Druckschrift US 2012/051 900 A1 offenbart ein Leitschaufelgitter mit einer Seitenwandkonturierung, bei der eine Plattformoberfläche zwischen der Druckseite eines der Schaufelblätter und der Saugseite eines anderen der Schaufelblätter je eine Erhebung und eine Vertiefung aufweist, die zusammen einen sich axial erstreckenden, gebogenen Kanal bilden.The publication US 2012/051 900 A1 discloses a vane grille with sidewall contouring in which a platform surface between the pressure side of one of the airfoils and the suction side of another of the airfoils each has a protrusion and a recess which together form an axially extending arcuate channel.

Aus der US 2006/ 233 641 A1 ist ein Schaufelgitter mit einer Plattform bekannt, deren Oberfläche von den An- und Abströmkanten der Schaufelblätter jeweils anwachsende Erhebungen aufweist.From the US 2006/233 641 A1 is a blade grid with a platform known, the surface of each of which increases from the arrival and trailing edges of the blades Surveys.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, mit der Sekundärströme im Ringraum einer Strömungsmaschine auf vorteilhafte Weise weiter reduziert werden können.The object of the present invention is to provide a technique with which secondary flows in the annular space of a turbomachine can be advantageously further reduced.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schaufelgittersegment gemäß Anspruch 1, ein Schaufelgitter nach Anspruch 10, einen Schaufelkanal gemäß Anspruch 11, eine Plattform gemäß Anspruch 12 und eine Strömungsmaschine nach Anspruch 13. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.The object is achieved by a blade grid segment according to claim 1, a blade grid according to claim 10, a blade channel according to claim 11, a platform according to claim 12 and a turbomachine according to claim 13. Advantageous embodiments are disclosed in the subclaims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment für ein Schaufelgitter (z.B. ein Laufschaufelgitter oder ein Leitschaufelgitter) einer Strömungsmaschine umfasst mindestens zwei (vorzugsweise im Schaufelgitter benachbarte) Schaufelblätter und eine Plattform. Die Schaufelblätter weisen jeweils eine An- und eine Abströmkante auf, durch die eine axiale Gitterbreite definiert wird. Die Plattform (die einen Teil einer radial inneren oder einer radial äußeren Seitenwand eines Schaufelkanals ausbilden kann) hat eine anströmseitige Plattformkante sowie eine Plattformoberfläche. Diese weist mindestens eine sich bis zur Druckseite eines ersten der Schaufelblätter erstreckende Erhebung und mindestens eine sich bis zur Saugseite des anderen (also des zweiten) der Schaufelblätter erstreckende Vertiefung auf. Mindestens ein höchster Punkt der mindestens einen Erhebung und mindestens ein tiefster Punkt der mindestens einen Vertiefung liegen jeweils mindestens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite stromab der Anströmkanten der Schaufelblätter. Dabei reichen die mindestens eine Erhebung und die mindestens eine Vertiefung jeweils bis an die anströmseitige Plattformkante heran.A vane grate segment for a vane grille (e.g., a vane grate or vane grille) of the present invention includes at least two airfoils (preferably adjacent in the airfoil) and a platform. The airfoils each have an inlet and an outflow edge, by which an axial grid width is defined. The platform (which may form part of a radially inner or radially outer sidewall of a blade channel) has an upstream platform edge and a platform surface. This has at least one up to the pressure side of a first of the blades extending survey and at least one extending to the suction side of the other (ie the second) of the blades leaves recess. At least one highest point of the at least one elevation and at least one lowest point of the at least one depression are at least 30% and at most 60% of the axial grid width downstream of the leading edges of the airfoils. In this case, the at least one elevation and the at least one depression each extend as far as the upstream edge of the platform.

Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment eine oder mehrere Erhebung(en) bzw. eine oder mehrere Vertiefung(en) jeweils mit den oben und/oder nachfolgend genannten Eigenschaften haben. Die Angabe "mindestens eine" wird für die Erhebung und die Vertiefung im folgenden aus Gründen der besseren Lesbarkeit zuweilen weggelassen.In particular, a blade lattice segment according to the invention may have one or more elevations or one or more depressions, each having the above and / or below-mentioned properties. The phrase "at least one" is sometimes omitted from the survey for the sake of better readability.

Als "Erhebung" ist in dieser Schrift eine lokale Ausformung (wie beispielsweise ein Buckel bzw. Vorsprung) in der Plattformoberfläche zu verstehen, in der sich diese zur den Schaufelblättern zugewandten Seite hin erstreckt. Als "Vertiefung" ist analog eine lokale Ausformung in der Plattformoberfläche in die andere Richtung (also zur von den Schaufelblättern abgewandten Seite hin) zu verstehen (wie z.B. eine Senke bzw. Nische).As a "survey" in this document is a local formation (such as a projection) in the platform surface to understand in which this extends to the side facing the blades. By analogy, a "depression" is to be understood as meaning a local formation in the platform surface in the other direction (ie toward the side facing away from the blade blades) (such as, for example, a depression or niche).

Den Bezeichnungen "Erhebung" und "Vertiefung" (ebenso wie Begriffen wie "abgesenkt" oder ähnlichem) liegt hier also eine Orientierung bzw. ein Koordinatensystem zugrunde, bei der sich die Schaufelblätter und eine Erhebung von der Plattformoberfläche nach "oben" erstrecken und eine Vertiefung dementsprechend in die entgegengesetzte Richtung (nach "unten") führt.The terms "elevation" and "depression" (as well as terms such as "lowered" or the like) is therefore based on an orientation or a coordinate system in which the blades and a survey extend from the platform surface to "top" and a recess accordingly in the opposite direction (to "down") leads.

Als höchste bzw. tiefste Punkte werden jeweils die Punkte der Erhebung bzw. Vertiefung verstanden, in denen sich diese am weitesten in die jeweilige Richtung erstreckt. Die höchsten bzw. tiefsten Punkte können jeweils einen Flächenabschnitt oder eine Kurve ausbilden oder singulär sein. Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform weist die Erhebung genau einen höchsten Punkt und/oder weist die Vertiefung genau einen tiefsten Punkt auf.The highest or lowest points in each case the points of the survey or depression understood in which this extends furthest in the respective direction. The highest and lowest points can each form a surface section or a curve or be singular. According to an exemplary embodiment, the elevation has exactly one highest point and / or the depression has exactly one lowest point.

Insbesondere kann die Plattformoberfläche einen (z.B. unkonturierten) Oberflächenabschnitt umfassen, der sich vorzugsweise bis zur abströmseitigen Plattformkante erstreckt (bzw. diese umfasst) und der eine Nullfläche in dem Sinne bestimmt, dass eine Erhebung radial über und eine Vertiefung radial unter der Nullfläche liegt. In Umfangsrichtung hat der genannte Oberflächenabschnitt vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe Krümmung wie die abströmseitige Plattformkante; insbesondere kann er eben sein, wenn die abströmseitige Plattformkante gerade ist.In particular, the platform surface may include a (e.g., uncontoured) surface portion that preferably extends to the downstream platform edge and that defines a null surface in the sense that a protrusion is radially above and a recess is radially below the null surface. In the circumferential direction, said surface portion preferably has substantially the same curvature as the downstream edge of the platform; in particular, it can be flat if the downstream edge of the platform is straight.

Die anströmseitige Plattformkante ist vorzugsweise dazu eingerichtet, (mindestens im Wesentlichen) angrenzend an ein weiteres (separates) Element (z.B. der Nabe oder des Gehäuses oder eines anderen Schaufelgitters) in der Strömungsmaschine verwendet zu werden. Sie kann dazu eingerichtet sein, einen Abschnitt einer Wandung eines Spaltes auszubilden, durch den Kühlungsfluid in den Ringraum der Strömungsmaschine eingeleitet wird bzw. werden kann. In Umfangsrichtung wird die anströmseitige Plattformkante (die Abschnitte mehrerer Teile einer mehrteiligen Plattform umfassen kann) vorzugsweise durch die (Umfangsrichtungs-)Positionen der Anströmkanten der beiden Schaufelblätter begrenzt; diese Begrenzungen können eine physikalische Ausprägung haben (z.B. indem die Plattform in Umfangsichtung in ihnen endet) oder lediglich abstrakt zur Definition der anströmseitigen Plattformkante festgelegt bzw. festzulegen sein.The upstream side platform edge is preferably configured to be (at least substantially) adjacent to another (separate) element (e.g., hub or housing or other airfoil) in the turbomachine. It may be adapted to form a portion of a wall of a gap through which cooling fluid is introduced into the annulus of the turbomachine. In the circumferential direction, the upstream-side platform edge (which may include portions of multiple parts of a multi-part platform) is preferably bounded by the (circumferential) positions of the leading edges of the two airfoils; these boundaries may be physical (e.g., by having the platform terminate in them in a circumferential view) or merely abstracted to define the upstream edge of the platform.

In Umfangsrichtung können die mindestens eine Erhebung und die mindestens eine Vertiefung zumindest in einem Bereich der Plattformoberfläche ineinander übergehen, dort also lediglich durch eine (auf der Plattformoberfläche liegende) Kurve getrennt sein (die dann also eine Nullhöhenlinie beschreibt); kann eine Umgebung der Kurve mathematisch als Graph einer total differenzierbaren Funktion beschrieben werden, sind also deren Richtungsableitungen in Umfangsrichtung in allen Punkten der Kurve von Null verschieden. Die Kurve kann sich von der anströmseitigen Plattformkante aus erstrecken, an diese also heranreichen. In axialer Richtung hat die Kurve vorzugsweise eine Ausdehnung von mindestens 20%, mindestens 30% oder sogar mindestens 50% der axialen Gitterbreite.In the circumferential direction, the at least one elevation and the at least one depression can merge into each other at least in one area of the platform surface, ie only there separated by a curve (lying on the platform surface) (which then describes a zero height line); If an environment of the curve can be described mathematically as a graph of a totally differentiable function, its directional derivatives in the circumferential direction are non-zero at all points of the curve. The curve may extend from the upstream edge of the platform, thus reaching out to it. In the axial direction, the curve preferably has an extension of at least 20%, at least 30% or even at least 50% of the axial grid width.

Alternativ oder zusätzlich können die mindestens eine Erhebung und die mindestens eine Vertiefung zumindest in einem Abschnitt der Plattformoberfläche durch eine unkonturierte Teilfläche der Plattformoberfläche getrennt sein, welche die Erhebung und die Vertiefung in dem Abschnitt in Umfangsrichtung voneinander trennt (und dann also eine Nullfläche beschreibt).Alternatively or additionally, the at least one elevation and the at least one depression may be separated at least in a portion of the platform surface by an uncontoured partial surface of the platform surface which separates the elevation and the depression in the circumferential direction (and thus describes a null surface).

Ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment kann einteilig oder zusammengesetzt sein. Insbesondere kann die Plattform einteilig sein oder zwei oder mehr Teile umfassen, von denen jeweils eines der Schaufelblätter absteht, oder die Plattform kann als separates Bauteil ausgebildet sein, das zwischen den Schaufelblättern angeordnet ist oder werden kann. Entsprechend ist eine erfindungsgemäße Plattform dazu eingerichtet, in Umfangsrichtung an jeder Seite an ein Schaufelblatt anzugrenzen und mit den Schaufelblättern (von denen keines, eines oder beide fest an die Plattform angeformt sein kann) zusammen ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen auszubilden.A vane grating segment according to the invention may be in one piece or assembled. In particular, the platform may be unitary or comprise two or more parts, each of which projects from one of the blades, or the platform may be formed as a separate component disposed between the blades. Accordingly, a platform according to the invention is adapted to abut in the circumferential direction on each side of an airfoil and with the blades (none, one or both of which can be integrally formed on the platform) together form an inventive blade grid segment according to one of the embodiments disclosed in this document ,

Ein erfindungsgemäßes Schaufelgitter umfasst mindestens ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen. Eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine umfasst ein oder mehrere erfindungsgemäße(s) Schaufelgitter.A blade lattice according to the invention comprises at least one blade lattice segment according to the invention according to one of the embodiments disclosed in this document. A turbomachine according to the invention comprises one or more vane grates according to the invention.

Ein erfindungsgemäßer Schaufelkanal führt durch ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen, ist also durch ein derartiges Schaufelgittersegment sowie eine dessen Plattform gegenüberliegende (der Plattformoberfläche zugewandte) Seitenwand begrenzt. Insbesondere ist der Schaufelkanal in Umfangsrichtung durch die Druckseite eines der Schaufelblätter des Schaufelgittersegments und durch die dieser gegenüberliegende Saugseite des (benachbarten) anderen der Schaufelblätter begrenzt.A blade channel according to the invention leads through a blade grid segment according to the invention according to one of the embodiments disclosed in this document, and is thus delimited by such a blade grid segment as well as a side wall (which faces the platform surface) opposite its platform. In particular, the blade channel is bounded in the circumferential direction by the pressure side of one of the blade leaves of the blade grid segment and by the opposite suction side of the (adjacent) other of the blade leaves.

Ein erfindungsgemäßes Schaufelgittersegment, ein erfindungsgemäßes Schaufelgitter, ein erfindungsgemäßer Schaufelkanal, eine erfindungsgemäße Plattform und eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine beeinflussen durch die erfindungsgemäße Geometrie der Plattformoberfläche das statische Druckfeld an der Plattformoberfläche und auf die Schaufeln im Randbereich. Dadurch wird jeweils eine Reduktion der Sekundärströmung, insbesondere von Wirbeln im Schaufelkanal ermöglicht. So können Verluste verringert und die Zuströmung in ein ggf. stromab liegendes weiteres Schaufelgitter verbessert werden.An inventive blade grid segment, a blade grid according to the invention, a blade channel according to the invention, a platform according to the invention and a turbomachine according to the invention influence the static pressure field on the platform surface and on the blades in the edge area due to the inventive geometry of the platform surface. As a result, in each case a reduction of the secondary flow, in particular of vortices in the blade channel, is made possible. Thus, losses can be reduced and the inflow into an optionally downstream lying further blade grid can be improved.

Das Schaufelgittersegment bzw. das Schaufelgitter bzw. der Strömungskanal bzw. die Plattform können insbesondere Teil einer Niederdruckturbine bzw. dazu eingerichtet sein, in einer Niederdruckturbine eingebaut bzw. verwendet zu werden. Die Schaufelblätter können jeweils Leit- oder Laufschaufelblätter sein. Die Plattform kann dazu eingerichtet sein, einen Schaufelkanal durch das Schaufelgittersegment nach radial innen oder nach radial außen zu begrenzen.The blade grid segment or the blade grid or the flow channel or the platform can in particular be part of a low-pressure turbine or be installed or used in a low-pressure turbine. The airfoils can be guide vanes or blades. The platform may be configured to limit a blade channel radially inwardly or radially outwardly through the blade grid segment.

Das erste Schaufelblatt kann insbesondere mindestens teilweise auf der Erhebung fußen, und/oder das zweite Schaufelblatt kann mindestens teilweise in der Vertiefung fußen.In particular, the first airfoil may be at least partially based on the bump, and / or the second airfoil may be at least partially in the well.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsvariante, bei welcher der mindestens eine höchste Punkt der Erhebung auf einer Grenzlinie zwischen dem ersten Schaufelblatt (bzw. dessen Druckseite) und der Plattformoberfläche liegt. In einer Umgebung eines solchen höchsten Punktes kann die Plattformoberfläche konvex oder konkav geformt sein.A variant embodiment is advantageous in which the at least one highest point of the elevation lies on a boundary line between the first airfoil (or its pressure side) and the platform surface. In an environment of such a highest point, the platform surface may be convex or concave.

Analog kann (ggf. zusätzlich) der tiefste Punkt der Vertiefung auf einer Grenzlinie zwischen dem zweiten Schaufelblatt (bzw. dessen Saugseite) und der Plattformoberfläche liegen. In einer Umgebung eines solchen tiefsten Punktes kann die Plattformoberfläche konvex oder konkav geformt sein.Similarly, (possibly in addition) the deepest point of the depression may lie on a borderline between the second airfoil (or its suction side) and the platform surface. In an environment of such a lowest point, the platform surface may be convex or concave.

Als vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erwiesen, bei der sich die jeweiligen axialen Positionen des mindestens einen höchsten Punktes der Erhebung und des mindestens einen tiefsten Punktes der Vertiefung um höchstens 10% der axialen Gitterbreite voneinander unterscheiden. Die höchsten bzw. tiefsten Punkte liegen dabei also in einem Oberflächenstreifen der Plattform zwischen den Schaufelblättern, dessen an- und abströmseitigen Begrenzungen in Umfangsrichtung verlaufen und der in axialer Richtung eine Breite von 10% der Gitterbreite hat. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird ein derartiger Oberflächenstreifen in axialer Richtung von einer Kurve durchkreuzt, in der die mindestens eine Erhebung und die mindestens eine Vertiefung wie oben beschrieben ineinander übergehen.An embodiment of the present invention has proved to be advantageous in which the respective axial positions of the at least one highest point of the elevation and of the at least one lowest point of the depression differ from each other by at most 10% of the axial grid width. The highest and lowest points are thus in a surface strip of the platform between the blades, the on and run out of the downstream boundaries in the circumferential direction and in the axial direction has a width of 10% of the grid width. According to an advantageous development, such a surface strip is crossed in the axial direction by a curve in which the at least one projection and the at least one recess merge into one another as described above.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine höchste Punkt der Erhebung stromab des mindestens einen tiefsten Punktes der Vertiefung angeordnet.In an advantageous development of the present invention, the at least one highest point of the elevation is arranged downstream of the at least one lowest point of the depression.

Die anströmseitige Plattformkante kann die mindestens eine Erhebung und/oder die mindestens eine Vertiefung erfassen. Die Erhebung bzw. die Vertiefung kann also in die anströmseitige Plattformkante hineinlaufen, so dass diese selbst (als eindimensionale Kurve betrachtet) eine Kontur aufweist, vorzugsweise geschwungen verläuft. Insbesondere kann die anströmseitige Plattformkante ein Maximum (eine Anhöhe) im Bereich der Erhebung (bzw. eines Ausläufers der Erhebung) und/oder ein Minimum (eine Senke) im Bereich der Vertiefung (bzw. eines Ausläufers der Vertiefung) aufweisen; die Bezeichnungen "Maximum" und "Minimum" sind dabei analog zu den Begriffen "Erhebung" bzw. "Vertiefung" zu verstehen.The inflow-side platform edge can capture the at least one elevation and / or the at least one depression. The elevation or the depression can thus run into the inflow-side platform edge, so that it itself (viewed as a one-dimensional curve) has a contour, preferably curved. In particular, the inflow-side platform edge may have a maximum (a rise) in the region of the elevation (or of an elevation of the elevation) and / or a minimum (a depression) in the region of the depression (or an extension of the depression); the terms "maximum" and "minimum" are to be understood analogously to the terms "survey" and "deepening".

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Plattformoberfläche außer der genannten mindestens einen Erhebung wenigstens eine weitere Erhebung auf, die sich zur Saugseite des anderen (zweiten) der Schaufelblätter hin erstreckt. Vorzugweise ist weitere Erhebung stromauf der mindestens einen Vertiefung angeordnet. Ein höchster Punkt der mindestens einen weiteren Erhebung liegt bevorzugtermaßen höchstens 15% oder sogar höchstens 10% der axialen Gitterbreite stromab der Anströmkanten der Schaufelblätter.According to an advantageous embodiment of the present invention, the platform surface except the said at least one elevation at least one further elevation, which extends to the suction side of the other (second) of the airfoils. Preferably, further collection is arranged upstream of the at least one depression. A highest point of the at least one further elevation is preferably at most 15% or even at most 10% of the axial grid width downstream of the leading edges of the airfoils.

Analog zur mindestens einen Erhebung (siehe oben) kann die weitere Erhebung in Umfangsrichtung zumindest in einem Bereich der Plattformoberfläche in die mindestens eine Vertiefung übergehen, dort also lediglich durch eine (auf der Plattformoberfläche liegende) Linie getrennt sein (die dann also eine Nullhöhenlinie beschreibt); kann eine Umgebung der Kurve mathematisch als Graph einer total differenzierbaren Funktion beschrieben werden, sind also deren Richtungsableitungen in Umfangsrichtung in allen Punkten der Linie von Null verschieden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die weitere Erhebung vollständig in Umfangsrichtung durch eine solche Linie von der mindestens einen Vertiefung abgetrennt. Die Linie kann sich von der anströmseitigen Plattformkante aus erstrecken, und/oder mindestens eines der Enden oder beide Enden der Linie können an die Saugseite des zweiten Schaufelblattes heranreichen.Analogously to the at least one elevation (see above), the further elevation in the circumferential direction can merge into the at least one depression at least in one area of the platform surface, ie there may be separated only by a line (lying on the platform surface) (which then describes a zero height line). ; If an environment of the curve can be described mathematically as a graph of a totally differentiable function, its directional derivatives in the circumferential direction are nonzero in all points of the line. According to an advantageous embodiment, the further elevation is completely separated in the circumferential direction by such a line from the at least one recess. The Line may extend from the upstream platform edge, and / or at least one of the ends or both ends of the line may extend to the suction side of the second airfoil.

Das zweite Schaufelblatt kann teilweise auf der weiteren Erhebung fußen. Als vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform erwiesen, bei der die weitere Erhebung ihre(n) höchsten Punkt(e) auf einer Grenzlinie zwischen dem zweiten Schaufelblatt (bzw. dessen Saugseite) und der Plattformoberfläche hat. In einer Umgebung dieses Punkt bzw. dieser Punkten kann die Plattformoberfläche konvex oder konkav geformt sein.The second airfoil may be partially based on the further survey. An embodiment has proved to be advantageous in which the further elevation has its highest point (s) on a borderline between the second blade (or its suction side) and the platform surface. In an environment of this point or points, the platform surface may be convex or concave.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass einzelne Elemente und Komponenten auch anders kombiniert werden können als dargestellt. Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente sind figurenübergreifend verwendet und werden ggf. nicht für jede Figur neu beschrieben.In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. It is understood that individual elements and components can be combined differently than shown. Reference numerals for corresponding elements are used across figures and may not be rewritten for each figure.

Es zeigen schematisch:

Figur 1:
ein Schaufelgittersegment einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht; und
Figur 2:
ein Schaufelgittersegment einer alternativen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Draufsicht.
They show schematically:
FIG. 1:
a blade grid segment of an exemplary embodiment of the present invention in plan view; and
FIG. 2:
a blade grid segment of an alternative exemplary embodiment of the present invention in plan view.

In Figur 1 ist in Draufsicht (mit radialer Blickrichtung) schematisch eine exemplarische, abgewickelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaufelgittersegments 1 dargestellt. Es umfasst Schaufelblätter 20, 30, die jeweils eine Druckseite und eine Saugseite aufweisen, sowie eine erfindungsgemäße Plattform 10 mit einer (bezogen auf die vorgesehene Hauptstromrichtung X) anströmseitigen Plattformkante 10a und einer abströmseitigen Plattformkante 10b. Die Plattform kann einteilig oder beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein (nicht dargestellt), insbesondere kann sie zwei Teile umfassen, von denen jeweils eines der Schaufelblätter 20, 30 absteht.In FIG. 1 is schematically illustrated in plan view (with radial viewing direction) an exemplary, developed embodiment of a blade grid segment 1 according to the invention. It comprises airfoils 20, 30, which each have a pressure side and a suction side, and a platform 10 according to the invention with a platform edge 10a (with respect to the intended main flow direction X) and a downstream platform edge 10b. The platform may be formed in one piece or, for example, in two parts (not shown), in particular it may comprise two parts, of which in each case one of the blades 20, 30 protrudes.

Die Schaufelblätter 20, 30 definieren durch den in der axialen Hauptstromrichtung X gemessenen Abstand ihrer Anströmkanten 23, 33 von ihren Abströmkanten 24, 34 an der Plattformoberfläche eine axiale Gitterbreite g.The blades 20, 30 define an axial grid width g by the distance, measured in the axial main flow direction X, of their leading edges 23, 33 from their trailing edges 24, 34 on the platform surface.

Die Plattformoberfläche weist eine sich bis zur Druckseite 21 des einen (ersten) Schaufelblatts 20 erstreckende, in der Figur 1 durch Höhenlinien verdeutlichte Erhebung 11 mit einem höchsten Punkt 12 auf. Wie aus den Höhenlinien ersichtlich ist, fußt das Schaufelblatt 20 teilweise (nämlich in seinem vorderen Bereich) auf der Erhebung 11.The platform surface has a to the pressure side 21 of the one (first) blade 20 extending in the FIG. 1 By contour lines clarified elevation 11 with a highest point 12. As can be seen from the contour lines, the airfoil 20 is partially (namely in its front region) on the elevation eleventh

Darüber hinaus hat die Plattformoberfläche eine sich bis zur Saugseite 31 des anderen (zweiten) Schaufelblatts 30 erstreckende, in der Figur 1 wiederum durch Höhenlinien verdeutlichte Vertiefung 13 mit einem tiefsten Punkt 14. Wie wiederum aus den Höhenlinien ersichtlich ist, fußt das Schaufelblatt 30 teilweise (nämlich in seinem vorderen Bereich) in der Vertiefung 13.In addition, the platform surface has one extending to the suction side 31 of the other (second) airfoil 30, in the FIG. 1 Again, illustrated by contour lines depression 13 with a lowest point 14. As again from the contour lines can be seen, the airfoil 30 is partially (namely in its front region) in the recess 13th

Dabei liegen der höchste Punkt 12 und der tiefste Punkt 14 in einem Zwischenstreifen Z der Plattformoberfläche. In der gezeigten Draufsicht (tatsächlich also in der Projektion in radialer Richtung auf die Plattformoberfläche) verlaufen die anströmseitige und die abströmseitige Begrenzung des Zwischenstreifens Z jeweils parallel zur anströmseitigen Plattformkante 10a. Die anströmseitige Begrenzung des Zwischenstreifens liegt um einen Abstand a und die abströmseitige Begrenzung um einen Abstand b stromab der Anströmkanten 23, 33 der Schaufelblätter 20, 30; dabei gilt a=0,3g und b=0,6g. Alle Punkte im Zwischenstreifen Z (und insbesondere der höchste Punkt 12 der Erhebung und der tiefste Punkt 14 der Vertiefung) liegen damit mindestens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite stromab der Anströmkanten der Schaufelblätter.In this case, the highest point 12 and the lowest point 14 lie in an intermediate strip Z of the platform surface. In the plan view shown (in fact in the projection in the radial direction on the platform surface), the inflow-side and the outflow-side boundary of the intermediate strip Z run parallel to the inflow-side platform edge 10a. The upstream boundary of the intermediate strip is located by a distance a and the downstream boundary by a distance b downstream of the leading edges 23, 33 of the blades 20, 30; where a = 0.3g and b = 0.6g. All points in the intermediate strip Z (and in particular the highest point 12 of the survey and the lowest point 14 of the recess) are thus at least 30% and at most 60% of the axial grid width downstream of the leading edges of the airfoils.

Wie durch die Höhenlinien in der Figur gekennzeichnet ist, erstrecken sich sowohl die Erhebung 11 als auch die Vertiefung 13 bis an die anströmseitige Plattformkante 10a.As indicated by the contour lines in the figure, both the elevation 11 and the recess 13 extend to the inflow-side platform edge 10a.

Der höchste Punkt 12 der Erhebung 11 hat eine axiale Position 12a, und der tiefste Punkt 14 der Vertiefung hat analog eine axiale Position 14a. In axialer Richtung haben diese Positionen 12a, 14a einen Abstand d voneinander; gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform gilt d ≤ 0,1g, so dass sich also die genannten axialen Positionen in axialer Richtung um höchstens 10% der axialen Gitterbreite g voneinander unterscheiden.The highest point 12 of the elevation 11 has an axial position 12a, and the lowest point 14 of the recess has an axial position 14a analogously. In the axial direction, these positions 12a, 14a have a distance d from each other; According to an advantageous embodiment, d ≦ 0.1 g, so that the said axial positions in the axial direction differ from one another by at most 10% of the axial grid width g.

Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines abgewickelten erfindungsgemäßen Schaufelgittersegments 1' in Draufsicht (mit radialer Blickrichtung). Es umfasst wie das in Figur 1 gezeigte Schaufelgittersegment 1 Schaufelblätter 20, 30 und eine erfindungsgemäße Plattform 10 mit einer Plattformoberfläche und einer (bezogen auf die vorgesehene, axiale Hauptstromrichtung X) anströmseitigen Plattformkante 10a und einer abströmseitige Plattformkante 10b. FIG. 2 shows an alternative embodiment of an unwrapped blade grid segment according to the invention 1 'in plan view (with a radial viewing direction). It includes like that in FIG. 1 shown blade airfoils 20, 30 and a platform 10 according to the invention with a platform surface and a (based on the intended, axial main flow direction X) upstream platform edge 10a and a downstream platform edge 10b.

Wie das in Figur 1 gezeigte Schaufelgittersegment 1 hat auch die Plattformoberfläche des in Figur 2 dargestellten Schaufelgittersegments 1' eine sich bis zur Druckseite 21 des einen (ersten) Schaufelblatts 20 erstreckende Erhebung 11' mit einem höchsten Punkt 12' und eine sich bis zur Saugseite 31 des anderen (zweiten) Schaufelblatts 30 erstreckende Vertiefung 13' mit einem tiefsten Punkt 14'. Der höchste Punkt 12' der Erhebung und der tiefste Punkt 14' der Vertiefung liegen beide im Zwischenstreifen Z, der wie oben beschrieben durch die Abstände a, b definiert ist, sind also jeweils mindestens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite g stromab der Anströmkanten 23, 33 der Schaufelblätter 20, 30 angeordnet.Like that in FIG. 1 shown blade grid segment 1 also has the platform surface of in FIG. 2 shown blade lattice segment 1 'extending to the pressure side 21 of the one (first) blade 20 elevation 11' with a highest point 12 'and extending to the suction side 31 of the other (second) blade 30 recess 13' with a lowest point 14th '. The highest point 12 'of the elevation and the deepest point 14' of the depression are both in the intermediate strip Z, which is defined by the distances a, b as described above, ie at least 30% and at most 60% of the axial grid width g downstream of Leading edges 23, 33 of the blades 20, 30 arranged.

Im in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erfasst die anströmseitige Plattformkante 10a in einem Abschnitt 11'a die Erhebung 11'. Die anströmseitige Plattformkante 10a weist daher ebenfalls eine (in der Figur 2 nicht dargestellte) Kontur auf, indem sie (als Graph einer eindimensionalen Funktion) im Bereich 11' a ein lokales Maximum hat.I'm in the FIG. 2 In the embodiment shown, the inflow-side platform edge 10a covers the elevation 11 'in a section 11'a. The inflow-side platform edge 10a therefore also has a (in the FIG. 2 not shown) contour by (as a graph of a one-dimensional function) in the area 11 'a has a local maximum.

Das Schaufelgittersegment 1' hat zudem eine weitere Erhebung 15', die sich bis zur Saugseite 32 des zweiten Schaufelblatts 30 erstreckt. Die weitere Erhebung 15' ist dabei stromauf der Vertiefung 13' angeordnet.The blade grid segment 1 'also has a further elevation 15', which extends to the suction side 32 of the second blade 30. The further elevation 15 'is arranged upstream of the recess 13'.

Offenbart ist ein Schaufelgittersegment 1, 1' eines Schaufelgitters einer Strömungsmaschine, das mindestens zwei eine axiale Gitterbreite g bestimmende Schaufelblätter 20, 30 und eine Plattform 10 mit einer Plattformoberfläche sowie einer anströmseitigen Plattformkante 10a umfasst. Die Plattformoberfläche weist eine sich bis zur Druckseite 21 eines ersten der Schaufelblätter 20 erstreckende Erhebung 11, 11' und eine sich bis zur Saugseite 32 des anderen der Schaufelblätter 30 erstreckende Vertiefung 13, 13' auf. Mindestens ein höchster Punkt 12, 12' der Erhebung 11, 11' und mindestens ein tiefster Punkt 14, 14' der Vertiefung 13, 13' liegen jeweils wenigstens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite g stromab der Anströmkanten 23, 33 der Schaufelblätter 20, 30. Dabei reichen die Erhebung 11, 11' und die Vertiefung 13, 13' jeweils bis an die anströmseitige Plattformkante 10a heran.Disclosed is a blade lattice segment 1, 1 'of a blade lattice of a turbomachine which comprises at least two airfoils g defining a blade widths 20, 30 and a platform 10 with a platform surface and an upstream platform edge 10a. The platform surface has a raised to the pressure side 21 of a first of the blades 20 elevation 11, 11 'and extending to the suction side 32 of the other of the blades 30 recess 13, 13'. At least one highest point 12, 12 'of the elevation 11, 11' and at least one lowest point 14, 14 'of the recess 13, 13' lie at least 30% and at most 60% of the axial grid width g downstream of the Leading edges 23, 33 of the blades 20, 30. In this case, the elevation 11, 11 'and the recess 13, 13' each zoom up to the upstream platform edge 10a zoom.

Offenbart sind ferner eine Schaufelgitter, eine Plattform für ein Schaufelgittersegment, ein Schaufelkanal und eine Strömungsmaschine.Disclosed are also a blade grid, a platform for a blade grid segment, a blade channel and a turbomachine.

Bezugszeichenreference numeral

1, 1'1, 1 '
SchaufelgittersegmentBlade cascade segment
1010
Plattformplatform
10a10a
anströmseitige Plattformkanteupstream platform edge
10b10b
abströmseitige Plattformkantedownstream platform edge
11, 11'11, 11 '
Erhebungsurvey
11'a11'a
Plattformkantenabschnitt der anströmseitigen Plattformkante 10a, in dem diese die Erhebung 11' erfasstPlatform edge portion of the upstream platform edge 10a, in which it covers the elevation 11 '
12, 12'12, 12 '
höchster Punkt der Erhebunghighest point of the survey
12a12a
axiale Position des höchsten Punktes 12 der Erhebungaxial position of the highest point 12 of the survey
13, 13'13, 13 '
Vertiefungdeepening
14, 14'14, 14 '
tiefster Punkt der Vertiefunglowest point of the depression
14a14a
axiale Position des tiefsten Punktes 14 der Vertiefungaxial position of the lowest point 14 of the recess
15'15 '
weitere Erhebungfurther survey
20, 3020, 30
Schaufelblattairfoil
2121
Druckseite des ersten Schaufelblatts 20Pressure side of the first airfoil 20
23, 3323, 33
Anströmkanteleading edge
24, 3424, 34
Abströmkantetrailing edge
3232
Saugseite des zweiten Schaufelblatts 30Suction side of the second airfoil 30th
aa
axialer Abstand von Anströmkanten 23, 33 und anströmseitiger Begrenzung des Zwischenstreifens Zaxial distance from the leading edges 23, 33 and the inflow-side boundary of the intermediate strip Z
bb
axialer Abstand von Anströmkanten 23, 33 und abströmseitiger Begrenzung des Zwischenstreifens Zaxial distance from leading edges 23, 33 and downstream edge of the intermediate strip Z
dd
axialer Abstand der axialen Positionen 12a und 14a voneinanderaxial distance of the axial positions 12a and 14a from each other
gG
axiale Gitterbreiteaxial grid width
UU
Umfangsrichtungcircumferentially
XX
vorgesehene axiale Hauptstromrichtungprovided axial main flow direction
ZZ
Zwischenstreifenintermediate strips

Claims (13)

Schaufelgittersegment (1, 1') eines Schaufelgitters einer Strömungsmaschine, wobei das Schaufelgittersegment mindestens zwei jeweils durch ihre An- und Abströmkanten (23, 33, 24, 34) eine axiale Gitterbreite (g) bestimmende Schaufelblätter (20, 30) sowie eine Plattform (10) umfasst, die eine Plattformoberfläche sowie eine anströmseitige Plattformkante (10a) aufweist,
wobei die Plattformoberfläche eine sich bis zur Druckseite (21) eines ersten der Schaufelblätter (20) erstreckende Erhebung (11, 11') und eine sich bis zur Saugseite (32) des anderen der Schaufelblätter (30) erstreckende Vertiefung (13, 13') aufweist,
wobei mindestens ein höchster Punkt (12, 12') der Erhebung (11, 11') und mindestens ein tiefster Punkt (14, 14') der Vertiefung (13, 13') jeweils wenigstens 30% und höchstens 60% der axialen Gitterbreite (g) stromab der Anströmkanten (23, 33) der Schaufelblätter (20, 30) liegen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Erhebung (11, 11') und die Vertiefung (13, 13') jeweils bis an die anströmseitige Plattformkante (10a) heranreichen.Blade lattice segment (1, 1 ') of a blade lattice of a turbomachine, wherein the blade lattice segment has at least two airfoils (20, 30), each defining through its inflow and outflow edges (23, 33, 24, 34), an axial grid width (g) and a platform ( 10) having a platform surface and an upstream platform edge (10a),
wherein the platform surface extends to the pressure side (21) of a first of the blades (20) extending elevation (11, 11 ') and to the suction side (32) of the other of the blades (30) extending recess (13, 13') having,
wherein at least one highest point (12, 12 ') of the elevation (11, 11') and at least one lowest point (14, 14 ') of the depression (13, 13') each have at least 30% and at most 60% of the axial grid width ( g) lie downstream of the leading edges (23, 33) of the blades (20, 30),
characterized in that
the elevation (11, 11 ') and the depression (13, 13') in each case extend as far as the inflow-side platform edge (10a). Schaufelgittersegment (1, 1') gemäß Anspruch 1, wobei sich axiale Positionen (12a, 14a) des mindestens einen höchsten Punktes (12, 12') der Erhebung (11, 11') und des mindestens einen tiefsten Punktes (14, 14') der Vertiefung um höchstens 10% der axialen Gitterbreite (g) voneinander unterscheiden.A blade lattice segment (1, 1 ') according to claim 1, wherein axial positions (12a, 14a) of the at least one highest point (12, 12') of the elevation (11, 11 ') and the at least one lowest point (14, 14' ) of the recess differ by at most 10% of the axial grid width (g) from each other. Schaufelgittersegment (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der mindestens eine höchste Punkt (12) der Erhebung (11) stromab des mindestens einen tiefsten Punktes (14) der Vertiefung (12) angeordnet ist.A vane grating segment (1, 1 ') according to any one of claims 1 or 2, wherein the at least one highest point (12) of the bump (11) is located downstream of the at least one lowest point (14) of the recess (12). Schaufelgittersegment (1, 1') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die anströmseitige Plattformkante (10a) die Erhebung (11') und/oder die Vertiefung erfasst.Blade lattice segment (1, 1 ') according to one of the preceding claims, wherein the inflow-side platform edge (10a) detects the elevation (11') and / or the depression. Schaufelgittersegment (1') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Plattformoberfläche zudem eine weitere Erhebung (15') aufweist, die sich bis zur Saugseite (32) des anderen der Schaufelblätter (30) erstreckt.A vane grating segment (1 ') according to any one of the preceding claims, wherein the platform surface further comprises a further bump (15') extending to the suction side (32) of the other of the airfoils (30). Schaufelgittersegment (1') gemäß Anspruch 5, wobei die weitere Erhebung (15') stromauf der Vertiefung (13') angeordnet ist.A blade lattice segment (1 ') according to claim 5, wherein the further elevation (15') is arranged upstream of the depression (13 '). Schaufelgittersegment (1') gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei ein höchster Punkt der weiteren Erhebung höchstens 15% oder sogar höchstens 10% der axialen Gitterbreite stromab der Anströmkanten der Schaufelblätter liegt.A blade lattice segment (1 ') according to claim 5 or 6, wherein a highest point of the further bump is at most 15% or even at most 10% of the axial grid width downstream of the leading edges of the airfoils. Schaufelgittersegment (1') gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die weitere Erhebung (15') mindestens einen höchsten Punkt hat, der auf einer Grenzlinie der Plattformoberfläche zur Saugseite (32) des anderen der Schaufelblätter liegt.A blade lattice segment (1 ') according to any one of claims 5 to 7, wherein the further bump (15') has at least one highest point located on a boundary line of the platform surface to the suction side (32) of the other of the airfoils. Schaufelgittersegment (1, 1') gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaufelgitter ein Leitschaufelgitter oder ein Laufschaufelgitter ist.A vane grating segment (1, 1 ') according to any one of the preceding claims, wherein the vane grille is a vane grille or a blade grate. Schaufelgitter für eine Strömungsmaschine, das mindestens ein Schaufelgittersegment (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.Blade grille for a turbomachine comprising at least one blade-grid segment (1, 1 ') according to one of the preceding claims. Schaufelkanal einer Strömungsmaschine, der durch ein Schaufelgittersegment (1, 1') nach einem Ansprüche 1 bis 10 sowie durch eine der Plattform (10) des Schaufelgittersegments gegenüberliegende Seitenwand begrenzt ist.Blade channel of a turbomachine, which is bounded by a blade grid segment (1, 1 ') according to claims 1 to 10 and by one of the platform (10) of the blade grid segment opposite side wall. Plattform (10) für ein Schaufelgittersegment (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Plattform dazu eingerichtet ist, in Umfangsrichtung (U) an die mindestens zwei Schaufelblätter (20, 30) anzugrenzen.Platform (10) for a blade grid segment (1, 1 ') according to one of claims 1 to 10, wherein the platform is adapted to be in the circumferential direction (U) to the at least two blades (20, 30) adjacent. Strömungsmaschine mit mindestens einem Schaufelgitter gemäß Anspruch 10.Turbomachine with at least one blade grid according to claim 10.
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