DE102004026386A1 - Airfoil of a turbomachine and turbomachine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit mindestens einer strömungsmechanisch günstigen Aufdickung des Schaufelblattprofils an einem radial innenliegenden Endbereich und/oder einem radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts. Erfindungsgemäß ist die Aufdickung (11) im Bereich einer Vorderkante (12) des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche (14; 17) bzw. Basisfläche angeschnitten.The invention relates to an airfoil of a guide vane or rotor blade of a turbomachine, in particular a gas turbine, with at least one favorable aerodynamic thickening of the airfoil profile at a radially inner end region and / or a radially outer end region of the airfoil. According to the invention, the thickening (11) in the region of a front edge (12) of the blade is cut to form a mirror surface (14; 17) or base surface.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Strömungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The The invention relates to an airfoil of a vane or blade a turbomachine according to the generic term of claim 1. Furthermore, the invention relates to a flow machine according to the preamble of claim 13.
Die
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine zu schaffen.Of these, Based on the present invention, the problem underlying a novel airfoil of a vane or blade a turbomachine to accomplish.
Dieses Problem wird durch ein Schaufelblatt im Sinne von Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Aufdickung im Bereich einer Vorderkante des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche angeschnitten.This Problem is solved by an airfoil in the sense of claim 1 solved. According to the invention Thickening in the region of a leading edge of the airfoil below Formation of a mirror surface or footprint cut.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die oder jede Aufdickung eines Schaufelblatts im Bereich einer Vorderkante des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche anzuschneiden. Hierdurch ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik der entscheidende Vorteil, dass einerseits Sekundärströmungsverluste minimiert werden, ohne jedoch die axiale Baulänge der Schaufeln und damit der Strömungsmaschine zu verlängern. Insofern kann im Sinne der hier vorliegenden Erfindung gleichzeitig eine kompakte Bauform der Strömungsmaschine und andererseits eine Minimierung der Sekundärströmungsverluste an der Strömungsmaschine erzielt werden.in the For the purposes of the present invention, it is proposed that or Any thickening of a blade in the area of a leading edge of the airfoil to form a mirror surface or base surface. This results opposite the prior art, the decisive advantage that on the one hand Minimized secondary flow losses be, but without the axial length of the blades and thus the turbomachine to extend. In this respect, in the sense of the present invention simultaneously a compact design of the turbomachine and on the other hand a minimization of the secondary flow losses at the turbomachine be achieved.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Aufdickung im Bereich der Vorderkante mit einem geradlinigen bzw. ebenen Schnitt derart angeschnitten, dass die Schnittrichtung des Schnitts in Umfangsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft.To An advantageous development of the invention is the thickening in the region of the front edge with a straight or plane section such Broken that the cutting direction of the cut in the circumferential direction or transverse to the axial direction of the turbomachine.
Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Aufdickung im Bereich der Vorderkante mit einem kreissegmentförmigen bzw. zylindersegmentförmigen Schnitt derart angeschnitten, dass eine an den vordersten Teil des Schnitts angelegte Tangente in Umfangsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft.To an alternative advantageous embodiment of the invention the thickening in the region of the front edge with a circular segment-shaped or cylinder segment-shaped Cut so trimmed that one at the foremost part of the cut applied tangent in the circumferential direction or transverse to the axial direction the turbomachine runs.
Vorzugsweise ist die oder jede Aufdickung durch einen großen Rundungsradius am radial innenliegenden Endbereich und/oder radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts gebildet, wobei das Verhältnis des Rundungsradius zu einer Sehnenlänge des Schaufelblatts zwischen 2% und 10% beträgt.Preferably is the or each thickening by a large radius of curvature at the radial inner end region and / or radially outer end region of the Blade formed, wherein the ratio of the radius of curvature to a chord length of the airfoil is between 2% and 10%.
Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine ist im unabhängigen Patentanspruch 13 definiert.The Turbomachine according to the invention in the independent Claim 13 defined.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. Embodiments of the invention without being limited to this to be closer to the drawing explained. Showing:
Bevor
nachfolgend unter Bezugnahme auf
Gemäß
An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in
An
dieser Stelle sei weiterhin darauf hingewiesen, dass im Falle von
mit einem Rotor rotierenden Laufschaufeln die Schaufelblätter ausschließlich am
radial innenliegenden, nabenseitige Ende über solche Aufdickungen
Es
liegt nun im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, die Aufdickung
Die
Aufdickung
Durch
die Kombination von einer Aufdickung mit großem Rundungsradius r und dem
Abschneiden der Aufdickung
Dem
Ausführungsbeispiel
gemäß
Die erfindungsgemäßen Schaufelblätter finden bevorzugt Verwendung bei Leitschaufeln bzw. Laufschaufeln einer Turbine bzw. eines Verdichters einer Gasturbine, insbesondere eines Gasturbinenflugtriebwerks. Wie bereits erwähnt, verfügen die Schaufelblätter rotierender Laufschaufeln lediglich im Bereich des nabenseitigen Endes über erfindungsgemäß ausgebildete Aufdickungen, feststehende Leitschaufeln können sowohl am radial innenliegenden, nabenseitigen Ende als auch am radial außenliegenden, gehäuseseitigen Ende über jeweils eine derartige Aufdickung verfügen. Im Sinne der Erfindung sind die Aufdickungen im Bereich der Vorderkante unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche angeschnitten. Weiterhin wird im Sinne der Erfindung ein großer Rundungsradius verwendet. Auf der einen Seite können hierdurch Sekundärströmungsverluste minimiert werden, auf der anderen Seite wird die axiale Bautiefe bzw. Baulänge der mit solchen Schaufelblättern bzw. Schaufeln ausgerüsteten Strömungsmaschine nicht vergrößert.The find blades according to the invention Preferably use in guide vanes or blades of a Turbine or a compressor of a gas turbine, in particular a Gas turbine aircraft engine. As already mentioned, the blades have rotating ones Blades only in the region of the hub end via inventively designed Thickenings, fixed vanes can be on both the radially inner, hub side End as well as on the radially outer, the housing side Over each have such a thickening. Within the meaning of the invention are the thickenings in the area of the front edge to form a mirror surface or base area cut. Furthermore, in the context of the invention, a large rounding radius used. On the one hand can This minimizes secondary flow losses On the other hand, the axial depth or length of the with such blades or shovels equipped flow machine not enlarged.
- 1010
- Schaufelblattairfoil
- 1111
- Aufdickungthickening
- 1212
- Vorderkanteleading edge
- 1313
- HintekanteHinte edge
- 1414
- Spiegelflächemirror surface
- 1515
- Pfeilarrow
- 1616
- Pfeilarrow
- 1717
- Spiegelflächemirror surface
- 1818
- TangeteTangete
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