CH703743A2 - Schaufelblattgestalt für einen Verdichter. - Google Patents

Abstract

Die Schaufelblattgestalt für einen Verdichter weist ein nominales Profil auf, das im Wesentlichen den in Tabelle A angegebenen kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z entspricht, X und Y sind Abstände in Zoll, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abständen können glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

Description

Hintergrund zu der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Schaufelblätter für eine Leitschaufel einer Gasturbine. Insbesondere betrifft die Erfindung Verdichterschaufelblattprofile für eine Rotorleitschaufel der Stufe 4.

[0002] In einer Gasturbine sollten viele Systemanforderungen in jeder Stufe eines Strömungspfadabschnitts der Gasturbine erfüllt sein, damit Konstruktionsziele erfüllt sind. Ein Heissgaspfad einer Turbine erfordert es, dass das Schaufelblatt einer Verdichterrotorschaufel Konstruktionsziele und gewünschte Anforderungen hinsichtlich der Effizienz, der Funktionssicherheit und der Belastung erfüllt. Zum Beispiel, und keinesfalls für die Erfindung beschränkend, sollte eine Schaufel eines Verdichterrotors thermische und mechanische Betriebsanforderungen für diese spezielle Stufe erzielen. Ferner sollte zum Beispiel, und keinesfalls für die Erfindung beschränkend, eine Schaufel eines Verdichterrotors die thermischen und mechanischen Betriebsanforderungen für diese spezielle Stufe erzielen.

[0003] Frühere Versuche, die Konstruktionsziele und gewünschten Anforderungen zu erfüllen, haben zu Beschichtungen auf dem Schaufelblatt geführt, wobei jedoch die Beschichtungen nicht hinreichend robust oder dauerhaft sein können, um die Konstruktionsziele und gewünschten Anforderungen zu erzielen. Demgemäss ist es wünschenswert, eine Schaufelblattkonfiguration mit einem Profil zu schaffen, um die Konstruktionsziele und gewünschten Anforderungen zu erfüllen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0004] In einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Herstellungsgegenstand ein Schaufelblatt mit einer Schaufelblattgestalt auf, wobei das Schaufelblatt ein nominales Profil im Wesentlichen entsprechend den in Tabelle A angegebenen kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z aufweist, X und Y sind Abstände, die, wenn sie durch glatte fortgesetzte bzw. stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abschnitten werden glatt miteinander verbunden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

[0005] In einer weiteren Ausführungsform gemäss der Erfindung enthält eine Verdichterleitschaufel ein Leitschaufelblatt mit einem unbeschichteten nominalen Schaufelblattprofil, das im Wesentlichen den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z entspricht, wie sie in Tabelle A angegeben sind, X und Y stellen Abstände in Zoll dar, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abständen werden glatt miteinander verbunden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden, Die Abstände X und Y lassen sich als Funktion einer Konstante skalieren, um ein aufskaliertes oder abskaliertes Schaufelblatt zu ergeben.

[0006] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Verdichter ein Verdichterlaufrad mit mehreren Laufschaufeln auf, die mit Rotorleitschaufeln zusammenwirken. Jede der Leitschaufeln enthält ein Schaufelblatt, das eine Schaufelblattgestalt aufweist. Das Schaufelblatt weist ein nominales Profil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z, wie sie in Tabelle A angegeben sind, auf, X und Y sind Abstände in Zoll, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden sind, die Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abschnitten werden glatt miteinander verbunden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

[0007] In einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Verdichter ein Verdichterlaufrad mit mehreren Laufschaufeln auf, die mit Rotorleitschaufeln zusammenwirken, und jede der Leitschaufeln enthält ein Schaufelblatt, das ein unbeschichtetes nominales Schaufelblattprofil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z, wie sie in Tabelle A angegeben sind, aufweist, X und Y sind Abstände, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abschnitten werden glatt miteinander verbunden, um eine Schaufelblattgestalt zu bilden. Die Abstände X, Y und Z sind als Funktion einer Konstante skalierbar, um ein aufskaliertes oder abskaliertes Leitschaufelblatt zu ergeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0008] Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise Querschnittsansicht eines Verdichters unter Veranschaulichung verschiedener Stufen des Verdichters, wie er durch die Erfindung verkörpert ist;

[0009] Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht einer Laufschaufel für einen Verdichter, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist;

[0010] Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht von dieser;

[0011] Fig. 4 zeigt eine perspektivische Tangential- und Rückansicht einer Verdichterlaufschaufel, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist;

[0012] Fig. 5 zeigt eine Endansicht einer Verdichterlaufschaufel, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist, mit Blick radial nach aussen von der Schaufelspitze aus;

[0013] Fig. 6 zeigt eine Ansicht ähnlich der Fig. 2; und

[0014] Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht von dieser, geschnitten im Wesentlichen an der Linie 7-7 in Fig. 6,

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0015] Gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsgegenstand ein nominales Profil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z, wie sie in Tabelle A angegeben sind, auf und worin X und Y Abstände in Zoll sind, die, wenn sie durch glatte fortgesetzte bzw. stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren, wobei die Profilabschnitte in den Z-Abständen glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige IGV-Schaufelblattgestalt zu bilden.

[0016] Gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Verdichterschaufelblattgestalt für eine Leitschaufel einer Gasturbine geschaffen, die das Leistungsverhalten der Gasturbine verbessert. Die Schaufelblattgestalt von dieser verbessert ferner die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Stufen des Verdichters und bietet einen verbesserten aerodynamischen Wirkungsgrad, während sie gleichzeitig thermische und mechanische Schaufelblattbelastungen in einer Stufe reduziert.

[0017] Das Leitschaufelblattprofil, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, ist durch einen einmaligen, eindeutigen Satz oder eine eindeutige Ortskurve von Punkten definiert, um die benötigten Wirkungsgrad- und Lastanforderungen zu erreichen, wodurch ein verbessertes Verdichterleistungsverhalten erhalten wird. Diese eindeutigen Orte von Punkten definieren das nominale Schaufelblattprofil und sind durch die kartesischen Koordinaten X, Y und Z gemäss der Tabelle A, die folgt, gekennzeichnet. Die Punkte für die in Tabelle A veranschaulichten Koordinatenwerte sind relativ zu der Maschinen- bzw. Triebwerksmittellinie und für eine kalte Temperatur, d.h. Raumtemperatur der Leitschaufel bei verschiedenen Querschnitten des Leitschaufelblattes entlang seiner Längserstreckung angegeben. Die positiven X-, Y- und Z-Richtungen zeigen axial in Richtung auf das Auslassende der Turbine, tangential in die Richtung der Maschinendrehung bzw. radial nach aussen in Richtung auf das stationäre Gehäuse. Die Koordinaten X, Y und Z sind in Abstandsmassen, z.B. Einheiten von Zoll, angegeben und werden an jeder Z-Stelle glatt miteinander verbunden, um einen glatten kontinuierlichen Schaufelblattquerschnitt zu bilden. Jeder definierte Schaufelblattquerschnitt in der X,Y-Ebene wird mit benachbarten Schaufelblattquerschnitten in der Z-Richtung glatt verbunden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

[0018] Es wird erkannt, dass sich ein Schaufelblatt während des Einsatzes aufheizt, wie dies für einen Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Das Schaufelblattprofil verändert sich somit in Folge einer mechanischen Belastung und Temperatur, Demgemäss ist das Kalt- oder Raumtemperaturprofil für Herstellungszwecke anhand der X-, Y- und Z-Koordinaten angegeben. Ein Abstand von plus oder minus etwa 0,160 Zoll ( + /-0,160 ́ ́) zu dem nominalen IGV-Profil in einer Richtung senkrecht zu irgendeiner Oberflächenstelle entlang des nominalen Profils, und die irgendeine Beschichtung enthält, definiert eine Profilhüllkurve für dieses Leitschaufelblatt, weil sich ein hergestelltes Schaufelblattprofil von dem nominalen Schaufelblattprofil, wie es durch die folgende Tabelle angegeben ist, unterscheiden kann. Das Schaufelblattprofil ist in diesem Schwankungsbereich robust, ohne dass die mechanischen und aerodynamischen Funktionen der Leitschaufel beeinträchtigt sind,

[0019] Das Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, kann zur Einbringung in ähnliche Turbinenkonstruktionen geometrisch aufskaliert (proportional vergrössert) oder abskaliert (proportional verkleinert) werden. Demgemäss können die Koordinaten X, Y und Z des nominalen Schaufelblattprofils eine Funktion einer Konstante sein. Das heisst, die X-, Y- und Z-Koordinatenwerte können mit derselben Konstante oder Zahl multipliziert oder durch dieselbe Konstante oder Zahl dividiert werden, um eine «aufskalierte» oder «abskalierte» Version des Leitschaufelblattprofils zu schaffen, während die Schaufelblattquerschnittsgestalt, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist, erhalten bleibt.

[0020] Indem nun auf Fig. 1Bezug genommen wird, ist dort ein Abschnitt eines allgemein mit 10 bezeichneten Verdichters veranschaulicht, der mehrere Stufen, einschliesslich einer ersten Stufe, die allgemein mit 12 bezeichnet ist, aufweist. Jede Stufe enthält mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Statorschaufeln sowie Rotorschaufeln 14, die an dem Verdichterrotor 16 montiert sind. Die Verdichterstatorschaufeln 12 der ersten Stufe sind längs des Umfangs voneinander beabstandet, weisen Schaufelblätter 18 mit einer bestimmten Schaufelblattgestalt oder einem bestimmten Schaufelblatt- bzw. Tragflächenprofil auf, wie sie bzw. es nachstehend spezifiziert ist. Bezugnehmend auf Fig. 2 enthält die Schaufelblattgestalt oder das Schaufelblattprofil eine Vorder- und eine Hinterkante 20 bzw. 22.

[0021] Indem nun auf die Figuren 2-7 Bezug genommen wird, weist jede der tragflächenprofilförmigen Schaufeln ein Schaufelblattprofil auf, das durch ein kartesisches Koordinatensystem für X-, Y- und Z-Werte definiert ist. Die Koordinatenwerte sind in der nachstehenden Tabelle A in Zoll angegeben. Das kartesische Koordinatensystem enthält orthogonal zueinander ausgerichtete Achsen X, Y und Z, wobei sich die Z-Achse entlang eines Radius von der Mittellinie des Verdichterrotors, d.h. senkrecht zu einer die X- und Y-Werte enthaltenden Ebene, erstreckt. Der Z-Abstand beginnt bei 0 in der X,Y-Ebene an dem radial äussersten aerodynamischen Abschnitt. Dieser Z-Abstand, d.h. Z=0, befindet sich auf einem Radius von 17,114 Zoll zu der Verdichtermittellinie. Die X-Achse liegt parallel zu der Verdichterrotormittellinie, d.h. der Drehachse, Durch Definition der X- und Y-Koordinatenwerte an ausgewählten Stellen in einer Z-Richtung senkrecht zu der X, Y-Ebene, kann das Profil des Schaufelblattes 20 festgelegt werden. Durch Verbindung der X- und Y-Werte mit glatten fortgesetzten bzw. stetigen Bögen, wird jeder Profilabschnitt in jedem Abstand Z festgelegt. Die Oberflächenprofile an den verschiedenen Oberflächenstellen zwischen den Abständen Z werden glatt miteinander verbunden, um das Schaufelblatt zu bilden. Die Tabellenwerte, die in Tabelle A nachstehend angegeben sind, sind in Zoll angegeben und stellen Schaufelblattprofile unter Umgebungs-, Nichtbetriebsbedingungen oder nicht heissen Bedingungen dar und gelten für ein unbeschichtetes Schaufelblatt. Die Vorzeichenkonvention weist einen positiven Wert Z in einer radial nach innen gerichteten Richtung sowie positive und negative Werte für die X- und Y-Koordinatenwerte derart zu, wie sie typischerweise in kartesischen Koordinatensystemen verwendet werden.

[0022] Um die Leitschaufelblattgestalt des Leitschaufelblattes zu definieren, wird ein eindeutiger Satz oder eine eindeutige Ortskurve von Punkten im Raum bereitgestellt. Dieser eindeutige Satz oder diese eindeutige Ortskurve von Punkten erfüllt die Stufenanforderungen, so dass die Stufe hergestellt werden kann. Diese eindeutige Ortskurve von Punkten erfüllt ferner die gewünschten Anforderungen hinsichtlich des Stufenwirkungsgrades und der reduzierten thermischen und mechanischen Belastungen. Zu der Ortskurve von Punkten gelangt man durch Iteration zwischen aerodynamischen und mechanischen Belastungen, wobei dem Verdichter ermöglicht wird, auf eine effiziente, sichere und sanfte Weise zu laufen.

[0023] Die Ortskurve, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist, definiert das Leitschaufelblattprofil und kann einen Satz von Punkten relativ zu der Drehachse der Maschine aufweisen. Zum Beispiel kann ein Satz von Punkten bereitgestellt werden, um ein Leitschaufelblattprofil zu definieren. Ferner kann das Leitschaufelblattprofil, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, eine Leitschaufel für einen Rotorleitapparat der Stufe 4 eines Verdichters aufweisen.

[0024] Ein kartesisches Koordinatensystem mit X-, Y- und Z-Werten, wie sie in der Tabelle A nachstehend angegeben sind, definiert ein Profil eines Leitschaufelblattes an verschiedenen Positionen entlang dessen Längserstreckung. Die Koordinatenwerte für die X-, Y- und Z-Koordinaten sind in Zoll angegeben, obwohl andere Masseinheiten verwendet werden können, wenn die Werte geeignet umgewandelt werden. Diese Werte nehmen Ausrundungs- bzw. Übergangsbereiche der Plattform aus. Das kartesische Koordinatensystem weist zueinander orthogonal verlaufende Achsen X, Y und Z auf. Die X-Achse liegt parallel zu der Verdichterrotormittellinie, beispielsweise der Drehachse. Ein positiver X-Koordinatenwert zeigt axial zu der hinteren Seite, z.B. zu dem Auslassende des Verdichters hin. Ein positiver Y-Koordinatenwert ist nach hinten in der tangentialen Erstreckung in der Drehrichtung des Rotors gerichtet. Ein positiver Z-Koordinatenwert ist radial nach aussen zu dem statischen Gehäuse des Verdichters hin gerichtet.

[0025] Die Werte in der Tabelle A sind zur Bestimmung des Profils des Schaufelblattes mit drei Nachkommastellen erzeugt und veranschaulicht. Es gibt typische Herstellungstoleranzen sowie Beschichtungen, die bei dem tatsächlichen Profil des Schaufelblattes berücksichtigt werden sollten. Demgemäss sind die Werte für das Profil für ein nominales Schaufelblatt angegeben. Es versteht sich deshalb, dass typische +/- Herstellungstoleranzen, wie beispielsweise +/-Werte, einschliesslich jeglicher Beschichtungsdicken, zu den X- und Y-Werten zu addieren sind. Demgemäss definiert ein Abstand von etwa +/-0,160 Zoll in einer senkrechten Richtung zu jeder Oberflächenstelle entlang des Schaufelblattprofils eine Schaufelblattprofilhüllkurve für eine Schaufelblattkonstruktion und einen Verdichter. In anderen Worten definiert ein Abstand von etwa +/-0,160 Zoll in einer senkrechten Richtung zu irgendeiner Oberflächenstelle entlang des Schaufelblattprofils einen Schwankungsbereich zwischen gemessenen Punkten. auf einer tatsächlichen Schaufelblattoberfläche unter nominaler kalter Temperatur oder Raumtemperatur und der idealen Position dieser Punkte bei der gleichen Temperatur, wie sie durch die Erfindung verkörpert sind. Die Leitschaufelblattkonstruktion, wie sie durch die Erfindung verkörpert ist, ist in diesem Schwankungsbereich robust, ohne dass ihre mechanischen oder aerodynamischen Funktionen beeinträchtigt sind.

[0026] Die in der nachstehenden Tabelle A angegebenen Koordinatenwerte ergeben die nominale Profilhüllkurve für einen beispielhaften Rotor der Stufe S1.

[0027] Tabelle A

[0028] In den beispielhaften Ausführungsformen, wie sie durch die Erfindung verkörpert sind, z.B. der Verdichterleitschaufel der Stufe, gibt es viele Schaufelblätter, die ungekühlt sind. Lediglich für die Zwecke der Bezugnahme wird, ein Punkt 0 errichtet, der durch den Schnittpunkt einer IGV mit der Plattform entlang der Stapelachse verläuft.

[0029] Es wird ferner erkannt, dass das/die in der vorstehenden Tabelle A offenbarte(n) Schaufelblatt/Schaufelblätter zur Verwendung in anderen ähnlichen Verdichterkonstruktionen geometrisch auf- oder abskaliert werden können. Demgemäss können die in Tabelle A angegebenen Koordinatenwerte aufwärts oder abwärts skaliert werden, wobei die Schaufelblattprofilgestalt gemäss Tabelle A unverändert bleibt. Eine skalierte Version der Koordinaten in Tabelle A würde durch die mit einer Konstante multiplizierten oder durch eine Konstante dividierten Koordinatenwerte X, Y und Z gemäss der Tabelle A dargestellt sein.

[0030] Insbesondere kann, wie durch die Erfindung verkörpert, das Schaufelblatt, wie es durch die Tabelle A definiert ist, in einem Verdichter der Turbine, wie z.B., jedoch nicht darauf beschränkt, einem «7FA+e»-Verdichter von General Electric, angewandt werden. Ausserdem kann das Leitschaufelblattprofil, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, eine Rotorleitschaufel der Stufe 4 eines Verdichters aufweisen. Dieser Verdichter ist lediglich für die für das Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, vorgesehen Anwendungen veranschaulichend. Ausserdem wird erwogen, dass das Schaufelblatt gemäss Tabelle A, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, bei einer gegebenen Skalierung des Schaufelblattes, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, auch als eine Rotorleitschaufel in GE Frame F-class-Turbinen sowie in Frame 6 und 9 Turbinen von GE eingesetzt werden kann.

[0031] Die Schaufelblätter verleihen der Luftströmung kinetische Energie und bewirken folglich einen gewünschten Durchfluss quer durch den Verdichter. Die Schaufelblätter drehen die Fluidströmung, verlangsamen die Fluidströmungsgeschwindigkeit (in dem jeweiligen Schaufelblattbezugsrahmen) und ergeben einen Anstieg des statischen Drucks der Fluidströmung. Die Konfiguration des Schaufelblattes (gemeinsam mit seiner Wechselwirkung mit umliegenden Schaufelblättern), wie es durch die Erfindung verkörpert ist, einschliesslich seiner Randfläche sorgt für die Stufenluftflusseffizienz, verbesserte Aerodynamik, ruhige laminare Strömung von Stufe zu Stufe, reduzierten Wärmebelastungen, eine verbesserte Wechselbeziehung zwischen den Stufen zur effektiven Weiterleitung der Luftströmung von Stufe zu Stufe und reduzierte mechanische Beanspruchungen sowie andere erwünschte Aspekte der Erfindung. Typischerweise sind mehrere Reihen von Schaufelblattstufen, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Rotor/Stator-Schaufelblättern, gestapelt, um ein gewünschtes Abgabe-Einlassdruck-Verhältnis zu erreichen. Die Schaufelblätter können an Laufrädern oder an einem Gehäuse durch eine geeignete Befestigungseinrichtung gesichert sein, wie sie häufig als «Fuss», «Basis» oder «Schwalbenschwanz» bezeichnet ist.

[0032] Die Konfiguration des Schaufelblattes und jegliche Wechselwirkung mit umliegenden Schaufelblättern, wie sie durch die Erfindung verkörpert sind, die die erwünschten Aspekte hinsichtlich der Fluidströmungsdynamik und laminaren Strömung gemäss der Erfindung ergeben, können durch verschiedene Mittel bestimmt werden. Der Fluidfluss von einem vorhergehenden/stromaufwärtigen Schaufelblatt schneidet das Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, sowie über die Konfiguration des vorliegenden Schaufelblattes der Fluss über das Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, und um dieses herum werden verbessert. Insbesondere werden die Fluiddynamik und laminare Strömung von dem Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, verbessert. Es liegt eine sanfte, ruhige Übergangsfluidströmung von jedem/allen vorhergehenden stromaufwärtigen Schaufelblatt/-blättern und eine sanfte, ruhige Übergangsfluidströmung zu dem/den benachbarten/stromabwärtigen Schaufelblatt/-blättern vor. Ausserdem wird die Strömung von dem Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, die zu dem/den benachbarten/stromabwärtigen Schaufelblatt/Schaufelblättern fortschreitet, aufgrund der verbesserten laminaren Fluidströmung von dem Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, weg verbessert. Folglich hilft die Konfiguration des Schaufelblattes, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, bei der Verhinderung einer turbulenten Fluidströmung in der Einheit, die das Schaufelblatt, wie es durch die Erfindung verkörpert ist, aufweist.

[0033] Z.B., jedoch keineswegs für die Erfindung beschränkend, kann die Schaufelblattkonfiguration (mit oder ohne Fluidströmungswechselwirkung) bestimmt werden durch: rechengestützte Modellierung, Strömungsanalyse (CFD), herkömmliche Fluiddynamikanalyse, Euler- und Navier-Stokes-Gleichungen; Übergangsfunktionen, Algorithmen, Herstellung; manuelle Positionierung, Strömungstests (z.B. in Windkanälen) und Modifikation des Schaufelblattes; In-situ-Tests; Modellierung: Anwendung wissenschaftlicher Prinzipien auf den Entwurf oder die Entwicklung der Schaufelblätter, Maschinen, Vorrichtungen oder Herstellungsprozesse; Schaufelblatt-Strömungstests und -Modifikation; Kombinationen von diesen und andere Entwurfsprozesse und -praktiken, Diese Bestimmungsverfahren sind lediglich beispielhaft und nicht dazu gedacht, die Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken.

[0034] Wie oben erwähnt, ergibt die Schaufelblattkonfiguration (gemeinsam mit ihrer Wechselwirkung mit umliegenden Schaufelblättern), wie sie durch die Erfindung verkörpert ist, einschliesslich ihrer Randfläche, unter anderen erwünschten Aspekten der Erfindung, im Vergleich zu anderen ähnlichen Schaufelblättern, die ähnliche Anwendungen aufweisen, eine Stufenluftflusseffizienz, verbesserte aerodynamische Eigenschaften, eine ruhige laminare Strömung von Stufe zu Stufe, reduzierte Wärmebelastungen, eine verbesserte Wechselbeziehung zwischen den Stufen zur effektiven Übermittlung der Luftströmung von Stufe zu Stufe und reduzierte mechanische Beanspruchungen. Natürlich liegen auch andere derartige Vorteile in dem Rahmen der Erfindung.

[0035] Während verschiedene Ausführungsformen hierin beschrieben sind, wird aus der Offenbarung verständlich, dass verschiedene Kombinationen von Elementen, Veränderungen oder Verbesserungen daran von einem Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden können und in dem Rahmen der Erfindung liegen.

[0036] Ein Herstellungsgegenstand weist ein nominales Profil auf, das im Wesentlichen den in Tabelle A angegebenen kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z entspricht, X und Y sind Abstände in Zoll, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden. Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren. Die Profilabschnitte in den Z-Abständen können glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

Claims (8)

1. Herstellungsgegenstand, wobei der Gegenstand ein nominales Profil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z, wie sie in Tabelle A angegeben sind, aufweist, und worin X und Y Abstände in Zoll sind, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren, wobei die Profilabschnitt in den Z-Abständen glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

2. Herstellungsgegenstand nach Anspruch 1, wobei die Schaufelblattgestalt der Einlassleitschaufel ein Tragflächenprofil aufweist.

3. Herstellungsgegenstand nach Anspruch 2, wobei die Schaufelblattgestalt in einer Hülle innerhalb von V0,160 Zoll in einer Richtung senkrecht zu jeder Oberflächenstelle des Gegenstands liegt.

4. Herstellungsgegenstand nach Anspruch 1, wobei die Schaufelblattgestalt eine Rotorleitschaufel aufweist.

5. Verdichter, der ein Verdichterlaufrad mit mehreren Laufschaufein aufweist, wobei jede der Laufschaufein mit mehreren Rotorleitschaufeln zusammenwirkt, wobei die mehreren Rotorleitschaufeln ein Schaufelblatt mit einer Schaufelblattgestalt aufweisen, wobei die Schaufelblattgestalt ein nominales Profil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z aufweist, wie sie in Tabelle A angegeben sind, worin X und Y Abstände in Zoll sind, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, die Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren, wobei die Profilabschnitte in den Z-Abständen glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden.

6. Verdichter, der ein Verdichterlaufrad mit mehreren Laufschaufeln aufweist, die jeweils mit mehreren Rotorleitschaufeln zusammenwirken, wobei die mehreren Rotorleitschaufeln ein Schaufelblatt mit einem unbeschichteten nominalen Schaufelblattprofil im Wesentlichen entsprechend den kartesischen Koordinatenwerten X, Y und Z aufweisen, die in Tabelle A angegeben sind, worin X und Y Abstände in Zoll sind, die, wenn sie durch glatte stetige Bögen miteinander verbunden werden, Schaufelblattprofilabschnitte in jedem Abstand Z in Zoll definieren, wobei die Profilabschnitte in den Z-Abständen glatt miteinander verbunden werden, um eine vollständige Schaufelblattgestalt zu bilden, wobei die X- und Y-Abstände als Funktion derselben Konstante oder Zahl skalierbar sind, um wenigstens entweder ein aufskaliertes Leitschaufelblatt und/oder ein abskaliertes Leitschaufelblatt zu ergeben.

7. Verdichter nach Anspruch 6, wobei die mehreren Rotorschaufeln eine Rotorleitschaufel der Stufe 4 aufweisen.

8. Verdichter nach Anspruch 6, wobei die Schaufelblattgestalt in einer Hülle innerhalb von V0,160 Zoll in einer Richtung senkrecht zu jeder Schaufelblattoberflächenstelle liegt.