CH708774A2

CH708774A2 - Turbinenschaufel mit einem Schaufelblatt mit Spitzenausrundung.

Info

Publication number: CH708774A2
Application number: CH01603/14A
Authority: CH
Inventors: Lee Larned Brozyna; Mark Andrew Jones; Alexander Stein
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-04-30
Also published as: JP2015081605A; US20150110617A1; CN104675441A; JP7051274B2; DE102014114916A1

Abstract

Eine Turbinenschaufel (200) weist einen Fuss auf, der dazu eingerichtet ist, mit einer Turbine verbunden zu werden, und der ein Schaufelblatt (220) trägt, das dazu eingerichtet ist, sich in einen Strömungspfad der Turbine hineinzuerstrecken. Das Schaufelblatt (220) weist eine Spitze (202), die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss (208) angeordnet ist, und eine erste Spitzenausrundung (210) auf, die in der Nähe der Spitze (202) angeordnet ist und die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenschaufel (200) über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung (210) erstrecken kann. Die Spitzenausrundung (210) kann die Leistung der Turbine verbessern, indem sie eine Strömung durch eine Stufe, in der die Schaufel enthalten ist, vorteilhaft modifiziert.

Description

Beschreibung

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG

[0001 ] Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft Turbinenkomponenten für Luftfahrzeug- und Energieerzeugungsanwendungen und speziell Turbinenkomponenten, die einen Schaufelblattabschnitt mit einer Spitzenausrundung aufweisen, wobei die Spitzenausrundung eine Dicke des Schaufelblatts in der Nähe einer Spitze der Schaufelblattspannweite erhöht.

[0002] Einige Luftfahrzeug- und/oder Kraftwerkssysteme, beispielsweise bestimmte Düsenflugzeug-, Kernkraftwerks-, Einfachzyklus- und Kombinationszyklus-Kraftwerkssysteme, verwenden in deren Konstruktion und Betrieb Turbinen. Manche dieser Turbinen weisen eine oder mehrere Stufen von Schaufeln auf, die während des Betriebs Fluidströmen ausgesetzt sind. Jede Schaufel kann eine Basis aufweisen, die ein jeweiliges Schaufelblatt (z.B. eine Turbinenschaufel, eine Schaufel und dergleichen) trägt, das dazu eingerichtet ist, beispielsweise im Rahmen von Energieerzeugung mit einem Fluidstrom aerodynamisch in Wechselwirkung zu treten und ihm Energie zu entziehen (indem beispielsweise ein Schub erzeugt wird, eine Maschine angetrieben wird, thermische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird und dergleichen). Aufgrund dieser Wechselwirkung und Umwandlung beeinflussen die aerodynamischen Eigenschaften und Verluste dieser Schaufelblätter den Betrieb, das Leistungsverhalten, den Schub, den Wirkungsgrad und die Leistung in jeder Stufe der Turbine.

[0003] diesen Systemen kann eine Quelle für aerodynamische Verluste und Ineffizienz eine Leckage über den Spitzen, insbesondere bei deckbandlosen Gasturbinenschaufeln, umfassen. Im Betrieb können Anteile der Fluidströmung über eine Spitze des Schaufelblatts (z.B. zwischen einer Schaufelspitze und einer Strömungspfadseitenwand der Turbine, durch den Schaufelabstandsspalt und dergleichen) entweichen und an einer Saugseite des Schaufelblatts einen Wirbel bilden. Dieser Leckstrom und die nachfolgende Wirbelbildung an der Saugseite können dazu führen, dass sich über der Spitze und/oder über den Schaufelabstandsspalt hinweg ein Druckgradient ausbildet, wodurch die Fluidströmung und Effizienz des Systems und des Schaufelblatts beeinträchtigt werden, und die Leistung der Vorrichtung vermindert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0004] Es ist eine Turbinenkomponente, die eine Spitzenaus-rundung an einem radialen Ende (z.B. an einer Spitze) eines Schaufelblattes enthält, offenbart.

[0005] Eine Ausführungsform der hier offenbarten Erfindung kann die Form einer Turbinenschaufel einnehmen, die einen Fuss, der dazu eingerichtet ist, mit einer Turbine verbunden zu werden, und ein Schaufelblatt aufweist, das mit dem Fuss verbunden und dazu eingerichtet ist, sich in einen Strömungspfad der Turbine hinein zu erstrecken. Das Blatt kann eine Spitze, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss angeordnet ist, sowie eine erste Spitzenausrundung aufweisen, die an der Spitze angeordnet ist und sich von einer ersten Oberfläche der Turbinenschaufel im Wesentlichen weg erstreckt.

[0006] Im Falle der zuvor erwähnten Turbinenschaufel kann die erste Spitzenausrundung eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweisen.

[0007] Die erste Oberfläche der Turbinenschaufel jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann sich entweder an einer Saugseite der Turbinenschaufel oder an einer Druckseite der Turbinenschaufel befinden.

[0008] Die Turbinenschaufel der zuvor erwähnten Bauart kann zudem eine zweite Spitzenausrundung aufweisen, die an einer zweiten Oberfläche der Turbinenschaufel angeordnet ist, wobei sich die zweite Oberfläche an einer Druckseite der Turbinenschaufel befinden kann und wobei sich die erste Oberfläche an einer Saugseite der Turbinenschaufel befinden kann.

[0009] In der Turbinenschaufel jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann eine Dickensteigung des Schaufelblatts bei wenigstens etwa 75% einer radialen Spannweite des Schaufelblatts beginnen zuzunehmen.

[0010] Die Dickensteigung des Schaufelblatts kann bei wenigstens etwa 80% einer radialen Spannweite des Schaufelblatts beginnen zuzunehmen.

[0011 ] Die Dickensteigung des Schaufelblatts kann bei wenigstens etwa 90% radialer Spannweite des Schaufelblatts positiv werden.

[0012] Die Dickensteigung kann bei wenigstens etwa 95% radialer Spannweite des.. Schaufelblatts positiv werden.

[0013] Eine weitere Ausführungsform der hier offenbarten Erfindung kann in einer Turbinenkomponente realisiert werden, die einen Fuss, der dazu eingerichtet ist, mit einer Turbine verbunden zu werden, und eine Schaufel aufweisen kann, die an dem Fuss angeordnet und dazu eingerichtet ist, sich in einen Turbinenströmungspfad hinein zu erstrecken. Die Schaufel kann eine Tragflächenprofilgestalt aufweisen und kann eine Spitze enthalten. Eine Spitzenausrundung kann mit der Spitze verbunden sein und kann sich von einer Oberfläche der Turbinenkomponente aus erstrecken.

[0014] In der zuvor erwähnten Turbinenkomponente kann die Spitzenausrundung über die Schaufel vorstehen.

[0015] In der Turbinenkomponente jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann sich die Spitzenausrundung über eine Spitzenwirbelstelle der Turbinenkomponente hinaus erstrecken.

[0016] Alternativ oder zusätzlich kann die Spitzenausrundung eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweisen.

2 [0017] In der Turbinenkomponente jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann die Spitzenausrundung an einer ersten Oberfläche der Turbinenkomponente angeordnet sein, und die erste Oberfläche kann sich entweder an einer Saugseite der Turbinenkomponente oder an einer Druckseite der Turbinenkomponente befinden.

[0018] In der Turbinenkomponente jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann sich die Spitzenausrundung von einer Oberfläche der Turbinenkomponente aus in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenkomponente über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung erstrecken.

[0019] In der Turbinenkomponente jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann die Spitzenausrundung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt an einer ersten Oberfläche an einer Saugseite der Turbinenkomponente angeordnet ist und wobei der zweite Abschnitt an einer zweiten Oberfläche der Turbinenkomponente an einer Druckseite der Turbinenkomponente angeordnet ist.

[0020] Eine weitere Ausführungsform der hier offenbarten Erfindung kann die Form einer Turbine einnehmen, zu der gehören: ein Leitapparat mit einem Gehäuse und wenigstens einer Schaufel, ein Rotor mit einer Nabe und wenigstens einer Schaufel, und ein Arbeitsfluidkanal mit einem ersten Abschnitt, der von dem Leitapparatgehäuse im Wesentlichen umgeben ist, und einem zweiten Abschnitt, der die Rotornabe im Wesentlichen umgibt. Jede Schaufel kann einen Fuss, der dazu eingerichtet ist, entweder mit dem Leitapparatgehäuse oder mit der Rotornabe verbunden zu werden, sowie ein Schaufelblatt aufweisen, das mit dem Fuss verbunden und dazu eingerichtet ist, sich in den Arbeitsfluidkanal der Turbine hinein zu erstrecken. Das Schaufelblatt kann eine Spitze aufweisen, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss angeordnet ist, und an der Spitze kann eine erste Spitzenausrundung angeordnet sein. Die Spitzenausrundung kann sich ausgehend von einer Oberfläche der Turbinenkomponente in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenkomponente über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung erstrecken.

[0021 ] In der zuvor erwähnten Turbine kann die erste Spitzenausrundung einer Schaufel eine zunehmende Dickensteigung aufweisen, die bei wenigstens etwa 75% einer radialen Spannweite der Schaufel von dem Fuss der Schaufel entfernt beginnt.

[0022] Alternativ oder zusätzlich kann die erste Spitzenausrundung einer Schaufel eine positive Dickensteigung aufweisen, die bei wenigstens etwa 90% einer radialen Spannweite der Schaufel von dem Fuss der Schaufel entfernt beginnt.

[0023] In der Turbine jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann die Spitzenausrundung einer Schaufel eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweisen und kann an einer ersten Oberfläche der Schaufel angeordnet sein, und die entsprechende erste Oberfläche kann sich an einer Saugseite der Schaufel befinden.

[0024] In der Turbine jeder beliebigen oben erwähnten Bauart kann die Spitzenausrundung einer Schaufel einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt an einer ersten Oberfläche an einer Saugseite der Schaufel angeordnet ist und wobei der zweite Abschnitt an einer zweiten Oberfläche an einer Druckseite der Schaufel angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0025] Diese und weitere Merkmale dieser Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren verständlicher, die vielfältige Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen:

[0026] Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale perspektivische Teilansicht eines Abschnitts einer Turbine gemäss einer Ausführungsform der Erfindung;

[0027] Fig. 2 zeigt eine Turbinenkomponente gemäss Ausführungsformen der Erfindung;

[0028] Fig. 3 veranschaulicht einen Spitzenabschnitt einer Turbinenkomponente gemäss Ausführungsformen der Erfindung;

[0029] Fig. 4 zeigt ein Schaufelblatt mit einer Spitzenausrundung gemäss Ausführungsformen der Erfindung;

[0030] Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung einer Schaufelblattdickenfunktion gemäss einer Ausführungsform;

[0031 ] Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung einer Spitzenausrundungsdickenfunktion gemäss einer Ausführungsform;

[0032] Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Turbinenschaufelblatts mit einer Spitzenausrundung gemäss einer Ausführungsform;

[0033] Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht des Turbinenschaufelblatts von Fig. 7 entlang der Sichtlinie A-A;

[0034] Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht des Turbinenschaufelblatts von Fig. 7 entlang der Sichtlinie B-B;

[0035] Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht des Turbinenschaufelblatts von Fig. 7 entlang der Sichtlinie C-C;

[0036] Fig. 1 1 zeigt eine Seitenansicht eines Turbinenschaufelblatts mit einer einseitigen Spitzenausrundung gemäss einer Ausführungsform;

3 [0037] Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht eines Turbinenschaufelblatts, das einen Satz von Spitzenausrundungen aufweist, gemäss einer Ausführungsform;

[0038] Fig. 13 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das Abschnitte eines Kombinationszyklus-Kraftwerksystems gemäss Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht; und

[0039] Fig. 14 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das Abschnitte eines Einzelwellen-Kombinationszykluskraftwerksystems gemäss Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.

[0040] Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen der Erfindung nicht unbedingt massstabgetreu sind. Die Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Erfindung veranschaulichen und sollten daher nicht als den Schutzumfang der Erfindung beschränkend erachtet werden. Es ist klar, dass sich Elemente, die in unterschiedlichen Figuren mit ähnlichen Zahlen bezeichnet sind, wie mit gegenseitigem Bezug beschrieben, im Wesentlichen ähneln können. Weiter können in mit Bezug auf Fig. 1-14 gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente repräsentieren. Auf eine redundante Erläuterung dieser Elemente wurde aus Gründen der Klarheit verzichtet. Zuletzt versteht es sich, dass die Elemente von Fig. 1-14 und deren beigefügte Erläuterungen auf beliebige hierin beschriebene Ausführungsformen angewendet werden können.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0041 ] Aspekte der Erfindung sehen eine Turbinenkomponente mit einer Spitzenausrundung auf einem Abschnitt eines Schaufelblattabschnitts vor, wobei die Spitzenausrundung eine Dicke des Schaufelblatts in der Nähe einer radialen Erstreckung des Schaufelblatts erhöht.

[0042] Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen beinhalten Aspekte der Erfindung eine Turbinenkomponente (z.B. eine Turbinenlaufschaufel, eine Turbinenleitschaufel, eine Schaufel und dergleichen) mit einer Spitzenausrundung, die auf einem Abschnitt der Turbinenkomponente angeordnet und dazu eingerichtet ist, eine Spitzenleckage zu reduzieren. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Spitzenausrundung von einer Oberfläche der Turbinenkomponente aus in eine im Wesentlichen senkrechte Richtung zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang der Oberfläche der Turbinenkomponente über das äusserste Ende der Spitzenausrundung. Die Spitzenausrundung kann über die Schaufel / das Schaufelblatt und/oder eine Spitzenwirbelstelle der Turbinenkomponente vorstehen, wobei der Spitzenwirbel während des Betriebs/der Belastung der Turbinenkomponente durch eine Fluidströmung entsteht. Die Spitzenausrundung kann die Spitzenwirbelbildung und Spitzenleckage reduzieren, wodurch die Ausbildung eines Druckgradienten über eine Spitze des Schaufelblatts hinweg verhindert und eine Verbesserung des aerodynamischen Leistungsverhaltens unterstützt wird.

[0043] In dem hier verwendeten Sinne bezeichnen die Begriffe «axial» und/oder «in axialer Richtung» die relative Position/Richtung von Objekten entlang der Achse A, die im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Turbomaschine (speziell des Rotorabschnitts) verläuft. Weiter bezeichnen die Begriffe «radial» und/oder «in radialer Richtung» in dem hier verwendeten Sinne die relative Position/Richtung von Objekten entlang der Achse (r), die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse A verläuft und die Achse A an lediglich einer Stelle schneidet. Darüber hinaus bezeichnen die Begriffe «längs des Umfangs» und/oder «in Umfangsrichtung» die relative Position/Richtung von Objekten entlang eines Umfangs, der die Achse A umgibt, jedoch die Achse A an keiner Stelle schneidet. Darüber hinaus bezeichnet der Begriff «Vorderkante» Komponenten und/oder Oberflächen, die in Bezug auf den Fluidstrom des Systems stromaufwärts angeordnet sind, und der Begriff «Hinterkante» bezeichnet Komponenten und/oder Oberflächen, die in Bezug auf den Fluidstrom des Systems stromabwärts angeordnet sind.

[0044] Mit Bezug auf die Figuren sind Ausführungsformen von Systemen und Vorrichtungen veranschaulicht, die dazu eingerichtet sein können, Spitzenleckstromverluste in einer Turbine durch Bereitstellen einer Spitzenausrundung, die in der Nähe einer radialen Erstreckung/Spitze einer Turbinenkomponente angeordnet ist, zu reduzieren. Jedes der Bauteile in den Figuren kann über herkömmliche Mittel, beispielsweise über eine gemeinsame Leitung oder über andere bekannte Mittel, wie in Fig. 1-14 gezeigt, angeschlossen sein. Mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht Fig. 1 in einer perspektivischen aufgeschnitten Teildarstellung eine Gas- oder Dampfturbine 10. Die Turbine 10 enthält einen Rotor 12, der eine rotierende Welle 14 und mehrere axial beabstandete Laufräder 18 aufweist. Mit jedem Laufrad 18 sind mehrere rotierende Schaufeln oder Laufschaufein 20 mechanisch verbunden. Spezieller sind die Laufschaufein 20 in Reihen angeordnet, die sich längs des Umfangs um jedes Laufrad 18 herum erstrecken. Ein Leitapparat 21 kann mehrere stationäre Schaufeln oder Leitschaufeln 22 beinhalten, die sich längs des Umfangs um die Welle 14 herum erstrecken können, und die Leitschaufeln sind axial zwischen benachbarten Reihen der Schaufeln 20 angeordnet. Die stationären Leitschaufeln 22 wirken mit Laufschaufeln 20 zusammen, um eine Stufe zu bilden und einen Abschnitt eines Strompfades durch die Turbine 10 zu bilden. Beispielsweise kann sich jede Leitschaufel 22 radial nach innen in den Strömungspfad hinein von einem Fuss, der an einem Gehäuse oder dergleichen eines Leitapparats 21 befestigt ist, zu einer radial innenliegenden Spitze erstrecken, während sich jede Schaufel 20 radial nach aussen in den Strömungspfad hinein von einem Fuss, der an einer Nabe oder dergleichen eines Laufrades 18 befestigt ist, zu einer radial äusseren Spitze erstrecken kann.

[0045] Im Betrieb tritt Gas 24 in einen Einlass 26 der Turbine 10 ein und wird durch stationäre Leitschaufeln 22 gelenkt. Die Leitschaufeln 22 richten das Gas 24 gegen die Schaufeln 20. Das Gas 24 strömt durch die übrigen Stufen, wobei es eine Kraft auf die Laufschaufeln 20 ausübt, die die Welle 14 zu rotieren veranlassen. Wenigstens ein Ende der Turbine

4 10 kann sich von der rotierenden Welle 12 axial weg erstrecken und kann mit einer (nicht gezeigten) Last oder Maschine, beispielsweise, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, mit einem Generator und/oder einer weiteren Turbine verbunden sein, wie sie in der Luftfahrt und/oder in anderen Anwendungen verwendet werden könnte.

[0046] In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel kann die Turbine 10 fünf Stufen beinhalten, die mit erste Stufe L4, zweite Stufe L3, dritte Stufe L2, vierte Stufe LI und fünfte Stufe LO, die auch die letzte Stufe ist, bezeichnet sind. Jede Stufe weist einen jeweiligen Radius auf, wobei die erste Stufe L4 den kleinsten Radius der fünf Stufen aufweist und jede nachfolgende Stufe mit einen grösseren Radius aufweist, wobei die fünfte Stufe LO den grössten Radius von den fünf Stufen aufweist. Während in Fig. 1 fünf Stufen gezeigt sind, ist dies lediglich ein nicht beschränkendes Beispiel, und die hier unterbreiteten Lehren lassen sich auf Turbinen mit einer grösseren oder kleineren Anzahl von Stufen anwenden, einschliesslich einer Turbine mit einer einzigen Stufe. Während das in Fig. 1 gezeigte Beispiel stationär ist, können die hier unterbreiteten Lehren darüber hinaus auf eine beliebige geeignete Turbine, einschliesslich Turbinen, die in Flugzeugtriebwerken genutzt werden, und auch auf Verdichter angewendet werden.

[0047] Mit Bezug auf Fig. 2 ist eine Turbinenkomponente 200 (z.B. eine Turbinenschaufel, eine Schaufel, eine Laufschaufel, eine Leitschaufel und dergleichen), die ein Schaufelblatt 220 mit einer Spitzenausrundung 210 aufweist, gemäss Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. In einer Ausführungsform ist die Spitzenausrundung 210 in der Nähe einer Spitze 202 der Turbinenkomponente 200 angeordnet und erstreckt sich / ragt von einer ersten Strömungsfläche 206 der Turbinenkomponente 200 vor. Die Spitzenausrundung 210 kann sich über eine Breite der Turbinenkomponente 200 erstrecken und kann über Abschnitte der Schaufel/des Schaufelblatts zwischen der Spitze 202 und einem Fuss 208 der Turbinenkomponente 200 wesentlich vorstehen. In einer Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 eine konkave Gestalt aufweisen und/oder kann sich ausgehend von der ersten Strömungsfläche 206 erweitern. In einer weiteren Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 eine lineare Gestalt oder eine konvexe Gestalt aufweisen. In Fällen, in denen die Turbinenkomponente 200 eine dynamische Schaufel oder Laufschaufel beinhaltet, kann sich das Schaufelblatt 220 ausgehend von dem Fuss 208 aussen oder radial nach aussen zu der Spitze 202 erstrecken, wobei der Fuss 208 beispielsweise an einem Gehäuse oder dergleichen eines Leitapparats 21 der Turbine 10 angebracht ist. In Fällen, in denen die Turbinenkomponente 200 eine stationäre Schaufel oder Leitschaufel beinhaltet, kann sich das Schaufelblatt 220 von dem Fuss 208 innen oder radial innen zu der Spitze 202 erstrecken, wobei der Fuss 208 beispielsweise mit einer Nabe eines Rotors 18 der Turbine 10 verbunden ist. In beiden Fällen kann sich die Spitzenausrundung 210 ausgehend von einer Saugseite des Schaufelblatts 220 und/oder weitgehend rechtwinklig zu der Richtung der Fluidströmung 70 im Wesentlichen in einen Strömungspfad 70 hinein erstrecken, so dass sie über eine Stelle eines (in Phantomdarstellung gezeigten) Spitzenwirbels 240 übersteht. In einer Ausführungsform kann sich die Spitzenausrundung 210 ausgehend von einer Vorderkante des Schaufelblatts 220 im Wesentlichen in die Fluidströmung 70 hinein erstrecken. In einer weiteren Ausführungsform kann sich die Spitzenausrundung 210 ausgehend von einer Druckseite des Schaufelblatts 220 im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Fluidströmung 70 erstrecken. Die erste Strömungsfläche 206 kann relativ zu der Richtung der Fluidströmung 70 in der (in Fig. 1 gezeigten) Turbine 100 eine Saugseite der Turbinenkomponente 200 sein. In einer Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 eine Querschnittsabmessung (z.B. die Dicke) der Turbinenkomponente 200 in Bezug auf einen benachbarten Querschnittsabschnitt der Turbinenkomponente 200 (wie in Fig. 5 und 6 gezeigt) erweitern. In einer Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 als ein Abschnitt der Turbinenkomponente 200 ausgebildet sein (z.B. aus einem einzigen Vorratsmaterialstück gestaltet, als ein einheitlicher Körper geformt sein und dergleichen). In einer weiteren Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 mit der Spitze 202 des Schaufelblatts 220 verbunden (z.B. verschraubt/verbolzt, verschweisst und dergleichen) sein. Wie hierin erörtert, kann das Schaufelblatt 220 und die Spitzenausrundung 210 in einem Flugzeugtriebwerk, in einer Energieerzeugungsturbine und dergleichen genutzt werden.

[0048] Mit Bezug auf Fig. 3 ist ein Abschnitt einer Turbinenschaufel 300 mit einer Spitze 302, die einen Satz von Spitzenausrundungen 310 aufweist, gemäss Ausführungsformen gezeigt. Der Satz von Spitzenausrundungen 310 beinhaltet eine erste Spitzenausrundung 312, die an einer ersten Strömungsfläche 306 der Turbinenschaufel 300 angeordnet ist, und eine zweite Spitzenausrundung 314, die an einer zweiten Strömungsfläche 308 der Turbinenschaufel 300 angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann die erste Strömungsfläche 306 in Bezug auf die Fluidströmung 70 eine Saugseite der Turbinenkomponente 300 bilden, und die zweite Strömungsfläche 308 kann in Bezug auf die Fluidströmung 70 eine Druckseite der Turbinenkomponente 300 bilden. In einer Ausführungsform kann wenigstens entweder die erste Spitzenausrundung 312 und/oder die zweite Spitzenausrundung 314 eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweisen. In einer Ausführungsform kann die erste Spitzenausrundung 312 über eine Stelle des (in Phantomdarstellung gezeigten) Spitzenwirbels 340 hinausragen, der während des Betriebs / der Beaufschlagung durch die Fluidströmung 70 entsteht.

[0049] Mit Bezug auf Fig. 4 ist ein Abschnitt einer Turbinenschaufel 400 mit einer Spitzenausrundung 420 gemäss Ausführungsformen gezeigt. Die Spitzenausrundung 420 kann an einer zweiten Oberfläche 408 der Turbinenschaufel 400 angeordnet sein und kann sich ausgehend von einer Druckseite der Turbinenschaufel 400 und/oder in die Fluidströmung 70 hinein erstrecken. In einer Ausführungsform kann die zweite Oberfläche 408 eine Druckseite der Turbinenschaufel 400 bilden.

[0050] Mit Bezug auf Fig. 5 ist eine zweidimensionale grafische Darstellung 500 einer Ausführungsform einer herkömmlichen Blattdickenfunktion 570 gezeigt. Die grafische Darstellung 500 beinhaltet eine x-Achse 560, die Zunahmen einer Schaufelblattdickenabmessung repräsentiert, und eine y-Achse 562, die Zunahmen einer prozentualen radialen Spannweite des Schaufelblatts repräsentiert, wobei 0% eine Stelle in der Nähe des Fusses des Schaufelblattes repräsentiert und

5 100% eine Stelle in der Nähe einer Spitze des Schaufelblattes repräsentiert. Wie in Fig. 5 ersichtlich, kann die Schaufelblattdicke abnehmen (z.B. sich verjüngen, dünner werden und dergleichen), während ein Prozentsatz der radialen Spannweite des Schaufelblatts von etwa 0% radialer Spannweite bis ungefähr 90% radialer Spannweite zunimmt (z.B. sich von dem Fuss zu der Spitze erweitert). Im Gegensatz zu herkömmlichen Realisierungen kann die Schaufelblattdicke allerdings aufgrund einer Spitzenausrundung (z.B. der Spitzenausrundung 210) zwischen etwa 90% und etwa 100% des Prozentsatzes der radialen Spannweite zunehmen, wie durch eine Spitzenausrundungskurve/-funktion 572 (in Phantomdarstellung gezeigt) angezeigt. Diese lokale Änderung der Schaufelblattdicke, die durch die Spitzenausrundung 210 in der Nähe der Spitze 202 des Schaufelblatts erzielt wird, kann die Spitzenleckage reduzieren und den Turbinenwirkungsgrad verbessern.

[0051 ] Mit Bezug auf Fig. 6 ist eine zweidimensionale grafische Darstellung 600 einer Ausführungsform einer herkömmlichen Schaufelblattdickensteigungsfunktion 670 gezeigt. Die grafische Darstellung 600 enthält eine x-Achse 660, die Zunahmen einer Schaufelblattdickensteigung repräsentiert, und eine y-Achse 662, die Zunahmen einer prozentualen radialen Spannweite des Schaufelblatts repräsentiert, wobei 0% eine Stelle in der Nähe des Fusses des Schaufelblattes repräsentiert, und 100% eine Stelle in der Nähe einer Spitze des Schaufelblatts repräsentiert. Die Dickensteigung kann eine Änderungsrate der Schaufelblattschnittdicke an jeder Profilsehnenstelle pro Einheit radialer Flöhe und/oder Spannweite repräsentieren. Dementsprechend kann eine Dickensteigungsfunktion Änderungen sowohl an einer Druckseite als auch an einer Saugseite des Schaufelblatts 220 wiedergeben.

[0052] Wie in Fig. 6 ersichtlich, kann ein typisches Schaufelblatt eine im Wesentlichen konstante, negative Dickensteigung über im Wesentlichen seine gesamte Spannweite aufweisen, wie es durch die Kurve 670 dargestellt ist, was eine Verjüngung des Schaufelblatts vom Fuss zur Spitze kennzeichnet. In Ausführungsformen kann die Spitzenausrundung 210 hingegen, wie durch die Beispielkurve 672 veranschaulicht, eine Änderung der Dickensteigung ergeben und/oder wenigstens teilweise durch eine Änderung der Dickensteigung definiert sein. Spezieller kann die Dickensteigung bei wenigstens etwa 75% radialer Spannweite, beispielsweise bei wenigstens etwa 80% radialer Spannweite, beginnen zuzunehmen. Darüber hinaus kann die Dickensteigung ausgehend von wenigstens etwa 80% radialer Spannweite bis ungefähr 100% radialer Spannweite weiter zunehmen. Da die in dem Beispiel gezeigte Dickensteigung ausgehend von wenigstens etwa 80% radialer Spannweite bis ungefähr 100% radialer Spannweite zunehmen kann, kann die Dicke des Schaufelblatts 220 gegen 100% radialer Spannweite hin ausserdem mit einer höheren Rate zunehmen. Wie anhand Fig. 6 zu ersehen, verlangsamt sich somit die Verjüngung des Schaufelblatts 220 beginnend bei wenigstens etwa 80% radialer Spannweite (d.h. dort, wo die Zunahme der Steigung beginnt) bis die Dickensteigung bei wenigstens etwa 90% radialer Spannweite, beispielsweise bei wenigstens etwa 95% radialer Spannweite positiv wird, wobei die Schaufelblattdicke an diesem Punkt beginnt zuzunehmen. In einer Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 210 entworfen sein, um an der Stelle zu beginnen, an der die Dickensteigung positiv wird, beispielsweise bei wenigstens etwa 95% der radialen Spannweite des Schaufelblatts, die auch eine Stelle einer minimalen Schaufelblattdicke sein kann, obwohl die Spitzenausrundung 210 in einer anderen Ausführungsform entworfen sein kann, um an der Stelle zu beginnen, wo die Dickensteigung zuzunehmen beginnt, beispielsweise bei wenigstens etwa 80% radialer Spannweite. Die Spitzenausrundung 210 kann zwischen wenigstens etwa 95% radialer Spannweite und etwa 100% radialer Spannweite (z.B. der Spitze 202) mit einer zunehmenden Rate dicker werden oder sich aufweiten, um in eine Stirnwand oder dergleichen überzugehen, und ein Profil der Saugseite und/oder der Druckseite des Schaufelblatts 220 kann sich ändern, um eine Änderung der Dickensteigung gemäss Ausführungsformen zu bewirken.

[0053] In einer Ausführungsform kann die Dickensteigung anhand der unten gezeigten Gleichung (1 ) berechnet werden, wobei rad die Position des ersten Schaufelblattschnitts in Spannweitenrichtung ist, chd die Position des ersten Schaufelblattschnitts in Profilsehnenrichtung ist, wo die Schaufelblattdicke zu messen ist, und delta_rad eine kleine Änderung der Spannweite ist. Die Dickensteigung kann basierend auf zwei Messwerten der Schaufelblattdicke berechnet werden, die in der Spannweitenrichtung nahe beieinander liegen (z.B. durch delta_rad beabstandet sind) und kann anhand von Gleichung 1 wie folgt berechnet werden:

Dickensteigung = (Schaufelblattdicke (rad, chd) - Schaufelblattdicke (rad-delta_rad, chd) /delta rad), (Gl. 1 )

[0054] Es ist zu beachten, dass die in Fig. 6 gezeigte Dickensteigungsfunktion ein Beispiel gemäss den hier dargelegten Lehren darstellt und somit Ausführungsformen der hierin offenbarten Erfindung nicht beschränkt. Wie oben erwähnt, kann ein Profil entweder der Saugseite und/oder der Druckseite des Schaufelblatts 220 verändert werden, um Ausführungsformen auszuführen. Während Ausführungsformen im Zusammenhang mit einer Spitzenausrundung einer Rotorschaufel beschrieben sind, sollte darüber hinaus verständlich sein, dass die hier dargelegten Lehren genutzt werden können, um eine Spitzenausrundung einer Statorschaufel zu realisieren, wobei erkannt-wird, dass die radiale Spannweite im Falle einer Statorschaufel mit Blick auf Zwecke von Ausführungsformen ausgehend von einem äusseren Ende einer Statorschaufel hin zu einem inneren Ende einer Statorschaufel zunehmen kann.

[0055] Mit Bezug auf Fig. 7-10 sind Ausführungsformen von Abschnitten eines Schaufelblattes 700 gemäss Ausführungsformen der Offenbarung dargestellt. Fig. 7 zeigt eine Draufsicht von Abschnitten des Schaufelblatts 700. Fig. 8 zeigt in einer Querschnittsansicht Bereiche des Schaufelblatts 700 längs der Linie A-A in Fig. 7, Fig. 9 zeigt in einer Querschnittsansicht Bereiche des Schaufelblatts 700 entlang der Linie B-B in Fig. 7, und Fig. 10 zeigt in einer Querschnittsansicht Bereiche des Schaufelblatts 700 entlang der Linie C-C in Fig. 7.

[0056] Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine radial nach unten gerichtete Draufsicht einer Ausführungsform eines Schaufelblattes 700 gemäss Ausführungsformen gezeigt. Das Schaufelblatt 700 weist eine Spitzenausrundung 770 auf, die an

6 einer Saugseite 752 angeordnet ist und die sich in den Strömungspfad hinein erstreckt. Wie ersichtlich, ist die Spitzenausrundung 770 in Bezug auf eine (gestrichelt gezeichnete) Wölbungslinie 780 des Schaufelblatts 700 im Wesentlichen senkrecht angeordnet und steigert die Dicke eines quergeschnittenen Spitzenabschnitts des Schaufelblatts 700 im Vergleich zu der Dicke eines nominalen/standardgemässen Schaufelblattabschnitts.

[0057] Wie in Fig. 8-10 gezeigt, kann die Spitzenausrundung 770 eine sich relativ zu dem Schaufelblatt 700 verändernde Dicke und/oder Gestalt aufweisen. Diese Gestalt und/ oder Dicke der Spitzenausrundung 770 kann von einer Stelle eines gegebenen Abschnitts der Spitzenausrundung 770 an dem Schaufelblatt 700 abhängen. Mit Bezug auf Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Schaufelblatts 700 längs der Schnittlinie A-A, die einer Vorderkante des Schaufelblatts 700 am nächsten ist, gemäss Ausführungsformen gezeigt. Wie ersichtlich, weist ein erster Abschnitt 774 der Spitzenausrundung 770 an dieser Stelle an dem Schaufelblatt 700 in der Nähe der Vorderkante eine Dicke auf, die im Vergleich zu einem in Fig. 9 gezeigten zweiten Abschnitt 776, der in der Nähe eines Mittelpunkts des Schaufelblatts 700 zwischen der Vorderkante und der Flinterkante angeordnet ist, wesentlich kleiner ist. Ebenso kann ein dritter Abschnitt 778, der in Fig. 10 gezeigt und in der Nähe einer Hinterkante des Schaufelblatts 700 angeordnet ist, eine geringere Dicke aufweisen als der zweite Abschnitt 776. Es wird verstanden, dass sich die Dicke und/oder Gestalt der Spitzenausrundung 770 über die Oberfläche 752 hinweg ändern kann/können, und dass, obwohl Wände des Schaufelblatts 700 in Fig. 7-10 als im Wesentlichen parallel dargestellt sind, diese Ausführungsformen lediglich Beispiele sind, und dass die Gestalt und/oder die gegenseitige Beziehung von Wänden des Schaufelblatts 700 beliebig sein können.

[0058] Mit Bezug auf Fig. 1 1 ist ein Schaufelblatt 850 mit einer einzelnen Spitzenausrundung 852 gemäss Ausführungsformen dargestellt, die an einem Schaufelblatt 850 angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann eine Dicke der Spitzenausrundung 852 in Abhängigkeit von einer Nähe zu einer Spitze 854 des Schaufelblatts 850 zunehmen. Wie ersichtlich, kann eine Dickenänderungsrate AT über einer Rate radialer Nähe AR zu der Spitze 854 allmählich zunehmen. In einer in Fig. 12 gezeigten weiteren Ausführungsform weist das Schaufelblatt 850 eine erste Spitzenausrundung 852 und eine zweite Spitzenausrundung 856 auf. In einer Ausführungsform kann eine Dickenänderungsrate AT des Schaufelblatts 850 sowohl durch die erste Spitzenausrundung 852 als auch durch die zweite Spitzenausrundung 856 reguliert werden. In einer Ausführungsform können sowohl die erste Spitzenausrundung 852 als auch die zweite Spitzenausrundung 856 über einen radialen Spannweitenabschnitt R hinweg zu einer relativen Dicke des Schaufelblatts 850 beitragen. In einer Ausführungsform kann die Wirkung jeder Spitzenausrundung bei einer minimalen radialen Spannweite R AT/2 betragen. In einer Ausführungsform kann die Spitzenausrundung 852 eine lineare Gestalt, eine konkave Gestalt, eine konvexe Gestalt und/oder eine Gestalt eines Wendepunktes aufweisen.

[0059] Ausführungsformen der Erfindung können nach Bedarf und/oder Eignung in der Luftfahrt, Energieerzeugung und/ oder in sonstigen Anwendungen und/oder Vorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise zeigt Fig. 13 schematisch eine Ansicht von Abschnitten eines Mehrwellen-Kombinationszyklus-Kraftwerks 900, in dem Ausführungsformen genutzt werden können. Das Kombinationszyklus-Kraftwerk 900 kann beispielsweise eine Gasturbine 980 enthalten, die betriebsmässig mit einem Generator 970 verbunden ist. Der Generator 970 und die Gasturbine 980 können mechanisch über eine Welle 915 verbunden sein, die zwischen einer (nicht gezeigten) Antriebswelle der Gasturbine 980 und dem Generator 970 Energie übertragen kann. Ausserdem ist in Fig. 13 ein Wärmetauscher 986 gezeigt, der betriebsmässig mit der Gasturbine 980 und einer Dampfturbine 992 verbunden ist. Der Wärmetauscher 986 kann über (nicht bezeichnete) herkömmliche Leitungen sowohl mit der Gasturbine 980 als auch mit einer Dampfturbine 992 strömungsmässig verbunden sein. Die Gasturbine 980 und/oder die Dampfturbine 992 kann/können die Spitzenausrundung 210 aus Fig. 2 oder anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen verwenden. Der Wärmetauscher 986 kann ein herkömmlicher Abhitzedampferzeuger (HRSG) sein, wie er beispielsweise in herkömmlichen Kombinationszyklus-Kraftwerken genutzt wird. Wie auf dem Gebiet der Energieerzeugung bekannt, kann der HRSG 986 von der Gasturbine 980 stammendes heisses Abgas in Verbindung mit einer Wasserzufuhr nutzen, um Dampf zu erzeugen, der der Dampfturbine 992 zugeführt wird. Die Dampfturbine 992 kann optional (über eine zweite Welle 915) mit einem zweiten Generatorsystem 970 verbunden sein. Es wird verstanden, dass die Generatoren 970 und die Wellen 915 eine beliebige Grösse oder eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Bauart aufweisen können und in Abhängigkeit von ihrer Anwendung oder dem System, mit dem sie verbunden sind, unterschiedlich sein können. Einheitliche Bezugszeichen der Generatoren und Wellen dienen der Übersichtlichkeit und bedeuten nicht unbedingt, dass diese Generatoren oder Wellen identisch sind. In einer in Fig. 14 gezeigten weiteren Ausführungsform kann ein Einzelwellen-Kombinationszyklus-Kraftwerk 990 einen einzigen Generator 970 enthalten, der über eine einzige Welle 915 sowohl mit der Gasturbine 980 als auch mit der Dampfturbine 992 verbunden ist. Die Dampfturbine 992 und/oder die Gasturbine 980 können die Spitzenausrundung 210 gemäss Fig. 2 oder anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.

[0060] Die Einrichtung und Vorrichtungen der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf irgendwelche speziellen Maschinen, Turbinen, Strahltriebwerke, Generatoren, Stromerzeugungssysteme oder sonstige Systeme beschränkt und können in Verbindung mit anderen Luftfahrzeugsystemen, Stromerzeugungssystemen und/oder Systemen (wie Kombizyklus-, Einfachzyklus-, Kernreaktor- und sonstigen Systemen) verwendet werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemässe Einrichtung in Verbindung mit anderen hier nicht beschriebenen Systemen verwendet werden, die Vorteile aus einer weiteren Reduzierung der Spitzenleckage und einer Steigerung des Wirkungsgrads der Einrichtung und Vorrichtungen, wie hier beschrieben, ziehen können.

7 [0061 ] Die hier verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Vereinfachung der Erläuterung spezieller Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. In dem hier verwendeten Sinne sollen die Singularformen «ein», «eine» und «der», «die» und «das» auch die Mehrzahlformen einschliessen, sofern aus dem Zusammenhang nicht ausdrücklich Entgegenstehendes hervorgeht. Weiter sollte verstanden werden, dass die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe «aufweisen» und/oder «beinhalten» das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsschritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch das Vorhandensein oder die Hinzufügung einzelner oder mehrerer weiterer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Arbeitsschritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschliessen.

[0062] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung einschliesslich der besten Ausführungsart zu offenbaren und um ausserdem jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, beispielsweise beliebige Einrichtungen und Systeme herzustellen und zu nutzen und beliebige damit verbundene Verfahren durchzuführen. Der patentfähige Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere dem Fachmann in den Sinn kommende Beispiele umfassen. Solche anderen Beispiele sollen in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, falls sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.

[0063] Eine Turbinenschaufel kann einen Fuss aufweisen, der dazu eingerichtet ist, mit einer Turbine verbunden zu werden, und der ein Schaufelblatt trägt, das dazu eingerichtet ist, sich in einen Strömungspfad der Turbine hinein zu erstrecken. Das Schaufelblatt kann eine Spitze, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss angeordnet ist, und eine erste Spitzenausrundung aufweisen, die in der Nähe der Spitze angeordnet ist und die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenschaufel über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung erstrecken kann. Die Spitzenausrundung kann die Leistung der Turbine verbessern, indem sie eine Strömung durch eine Stufe, in der die Schaufel enthalten ist, vorteilhaft modifiziert.

Bezugszeichenliste

[0064]

10 Turbine 12 Rotor 14 Welle 18 Räder

20 Schaufeln oder Laufschaufeln

21 Leitapparat

22 stationäre Schaufeln oder Leitschaufeln 70 Fluidströmung

200 Turbinenkomponente 202 Spitze

206 erste Strömungsfläche 208 Fuss

210 Spitzenausrundung 220 Schaufelblatt 308 zweite Strömungsfläche 314 zweite Spitzenausrundung 340 Spitzenwirbel 400 Turbinenschaufel 408 zweite Oberfläche 420 Spitzenausrundung

8

Claims

500 grafische Darstellung 560 x-Achse 562 y-Achse 570 Dickenfunktion 572 Spitzenausrundungskurve/-funktion 600 grafische Darstellung 660 x-Achse 662 y-Achse 670 Dickensteigungsfunktion 672 Beispielkurve 700 Schaufelblatt 752 Saugseite 770 Spitzenausrundung 770 Spitzenausrundung 774 erster Abschnitt der Spitzenausrundung 776 zweiter Abschnitt der Spitzenausrundung 778 dritter Abschnitt der Spitzenausrundung 780 Wölbungslinie 850 Schaufelblatt 852 einzelne Spitzenausrundung 854 Spitze 856 zweite Spitzenausrundung 900 Kombinationszyklus-Kraftwerk 915 Welle 970 Generator 980 Gasturbine 986 Wärmetauscher 992 Dampfturbine Patentansprüche 1. Turbinenschaufel, zu der gehören: ein Fuss, der eingerichtet ist, um mit einer Turbine verbunden zu werden; ein Schaufelblatt, das mit dem Fuss verbunden und eingerichtet ist, um sich in einen Strömungspfad der Turbine hinein zu erstrecken, wobei das Schaufelblatt eine Spitze aufweist, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss angeordnet ist; und eine erste Spitzenausrundung, die an der Spitze angeordnet ist und sich von einer ersten Oberfläche der Turbinenschaufel im Wesentlichen weg erstreckt.
2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1 , wobei die erste Spitzenausrundung eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweist. 9
3. Turbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die erste Oberfläche der Turbinenschaufel an einer Saugseite der Turbinenschaufel oder an einer Druckseite der Turbinenschaufel befindet; und/oder wobei die Turbinenschaufel ferner eine zweite Spitzenausrundung aufweist, die an einer zweiten Oberfläche der Turbinenschaufel angeordnet ist, wobei sich die zweite Oberfläche an einer Druckseite der Turbinenschaufel befindet und sich die erste Oberfläche an einer Saugseite der Turbinenschaufel befindet.
4. Turbinenschaufel nach einem beliebigen der vorausgehenden Ansprüche, wobei eine Dickensteigung des Schaufelblatts bei wenigstens etwa 75% einer radialen Spannweite des Schaufelblatts zuzunehmen beginnt; und/oder wobei eine Dickensteigung des Schaufelblatts bei wenigstens etwa 80% einer radialen Spannweite des Schaufelblatts zuzunehmen beginnt.
5. Turbinenschaufel nach einem beliebigen der vorausgehenden Ansprüche, wobei eine Dickensteigung des Schaufelblatts bei wenigstens etwa 90% der radialen Spannweite des Schaufelblatts positiv wird; und/oder wobei die Dickensteigung bei wenigstens etwa 95% der radialen Spannweite des Schaufelblatts positiv wird.
6. Turbinenkomponente, zu der gehören: ein Fuss, der eingerichtet ist, um mit einer Turbine verbunden zu werden; eine Schaufel, die an dem Fuss angeordnet und eingerichtet ist, um sich in einen Turbinenströmungspfad hinein zu erstrecken, wobei die Schaufel eine Tragflächenprofilgestalt aufweist und eine Spitze enthält; und eine Spitzenausrundung, die mit der Spitze verbunden ist und sich von einer Oberfläche der Turbinenkomponente aus erstreckt.
7. Turbinenkomponente nach Anspruch 6, wobei die Spitzenausrundung über die Schaufel vorsteht; und/oder wobei sich die Spitzenausrundung über eine Spitzenwirbelstelle der Turbinenkomponente hinaus erstreckt; und/oder wobei die Spitzenausrundung eine im Wesentlichen konkave Gestalt aufweist.
8. Turbinenkomponente nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Spitzenausrundung an einer ersten Oberfläche der Turbinenkomponente angeordnet ist und wobei sich die erste Oberfläche an einer Saugseite der Turbinenkomponente oder an einer Druckseite der Turbinenkomponente befindet; und/oder wobei sich die Spitzenausrundung ausgehend von einer Oberfläche der Turbinenkomponente in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenkomponente über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung erstreckt.
9. Turbinenkomponente nach einem beliebigen der Ansprüche 6-8, wobei die Spitzenausrundung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt auf einer ersten Oberfläche an einer Saugseite der Turbinenkomponente angeordnet ist und der zweite Abschnitt auf einer zweiten Oberfläche der Turbinenkomponente an einer Druckseite der Turbinenkomponente angeordnet ist.
10. Turbine, zu der gehören: ein Leitapparat mit einem Gehäuse und wenigstens einer Schaufel; ein Rotor mit einer Nabe und wenigstens einer Schaufel; und ein Arbeitsfluidkanal mit einem ersten Abschnitt, der von dem Leitapparatgehäuse im Wesentlichen umgeben ist, und einem zweiten Abschnitt, der die Rotornabe im Wesentlichen umgibt, wobei jede Schaufel aufweist: einen Fuss, der eingerichtet ist, um entweder mit dem Leitapparatgehäuse oder mit der Rotornabe verbunden zu werden; ein Schaufelblatt, das mit dem Fuss verbunden und eingerichtet ist, um sich in den Arbeitsfluidkanal der Turbine hinein zu erstrecken, wobei das Schaufelblatt eine Spitze aufweist, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu dem Fuss angeordnet ist; und eine erste Spitzenausrundung, die an der Spitze angeordnet ist und sich ausgehend von einer Oberfläche der Turbinenkomponente in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer lokalen Strömungsrichtung an Punkten entlang einer Oberfläche der Turbinenkomponente über das äusserste Ende der ersten Spitzenausrundung erstreckt. 10