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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Anordnung
zur Filmkühlung von Turbinenschaufeln.
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Aus
der
EP 1 108 856 B1 sind
Turbinenschaufeln, hier Leitschaufeln, mit unterschiedlich geneigten
Filmkühlungslöchern vorbekannt. Die Leitschaufeln
sind hohl, um einen Teil der Verdichterausrittsluft in sich aufzunehmen,
die zum Kühlen der einzelnen Leitschaufeln verwendet wird.
Um die Außenoberfläche der Leitschaufeln vor den
darüber strömenden, aus der Brennkammer der Turbine
kommenden heißen Verbrennungsgasen zu schützen, werden
verschiedene radiale Reihen von Filmkühlungslöchern
durch die Druck- und die Saugseite der Leitschaufeln hindurch geschaffen.
Weil die Vorderkante der Leitschaufeln die heißen Verbrennungsgase
zuerst aufnimmt, weist diese in typischer Weise mehrere Reihen von
Filmkühlungslöchern in einer duschkopfartigen
Anordnung auf. Die von den Filmkühlungslöchern
abgegebene Kühlluft erzeugt entlang der Außenoberfläche
der Leitschaufeln einen Kühlluftschutzfilm, der von Reihe
zu Reihe wieder mit weiterer Kühlluft gespeist wird. Die
Filmkühlluft schafft eine Barriere, die das Metall der
Leitschaufeln während des Betriebes vor den heißen
Verbrennungsgasen schützt. Die Hinterkante wird in typischer
Weise durch eine Reihe von Hinterkantenaustrittslöchern
gekühlt. Die konvexe Saugseitenwand kann weiterhin auch
mehrere Reihen von Filmkühlungsaustrittslöchern
zwischen der Vorderkante und dem Bereich der maximalen Dicke der
Leitschaufel aufweisen, die Kühlluftfilme zum Schutz der
Saugseitenwand erzeugen, die für den zusätzlichen
Schutz der Hinterkante zu dieser strömen. Die verschiedenen
Filmkühlungslöcher erstrecken sich im Wesentlichen
in radialer Schaufelrichtung.
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Derartige
herkömmliche Hochdruckturbinen mit ein- oder zweistufiger
Ausbildung arbeiten unter hohen Temperaturen unter Über-
bzw. auch unter Unterschallbedingungen. Bei der einstufigen Ausbildung
einer Hochdruckturbine kann die Spitzen-Machzahl an der Saugseite
ein Niveau von bis zum 1,5-Fachen erreichen, bei einer zweistufigen Ausbildung
sind Spitzen-Machzahlen vom etwa 1,2-Fachen erreichbar. Tendenzen
zur Verminderung der Kosten einer Baueinheit, verwirklicht durch
eine Verminderung der Anzahl der Bauteile, führen zu höher
beanspruchten Leit- oder Laufschaufeln, wodurch die Größe
der aerodynamischen Beanspruchungen und das damit verbundene Niveau
der Spitzen-Machzahl gesteigert bzw. erhöht werden.
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Zurückzuführen
auf das Auftreten von Verdichtungsstößen auf der
hinteren bzw. weiteren Saugseite solcher hochbeanspruchter Schaufeln
von Hochdruckturbinen besteht darüber hinaus die Gefahr
sowohl einer von einem Verdichtungsstoß induzierten Strömungsablösung
bzw. eines -abrisses als auch von höheren als beabsichtigten
bzw. erwarteten thermischen Beanspruchungen, was auf die Erhöhung
der Wärmeübertragung zurückzuführen
ist, die durch die Verdichtungsstöße und die mögliche
Strömungsablösung bzw. den möglichen
Strömungsabriss bewirkt werden. Die hohe thermische Beanspruchung
der Leit- oder Laufschaufeln von Hochdruck-Turbinen, insbesondere
in der ersten Stufe, erfordert wirksame Kühlungskonzepte.
Die im Stand der Technik bekannten Kühlungskonzepte umfassen komplexe
Anordnungen von Filmkühlungslöchern sowohl auf
der Druck- als auch auf der Saugseite der Schaufeln.
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Auf
der Saugseite verhindern konventionelle Anforderungen an die Gestaltung
Filmkühlungslöcher in der Nähe des Bereiches
der Spitzen-Machzahl sowohl wegen des erhöhten Niveaus
an Mischungs-Verlusten als auch stromab des Öffnungsbereiches,
was auf die Einführung von Regeln zur Ausführungs-Analyse
bezogen auf die Massenfluss-Berechnung zurückzuführen
ist.
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Schließlich
besteht für die Komponenten herkömmlicher Hochdruck-Turbinen
ein minimaler Durchmesser für die Filmkühlungslöcher,
um sicherzustellen, dass kleine, in dem sekundären Luftsystem
vorhandene Partikel die Filmkühlungslöcher nicht
blockieren, wodurch möglicher Weise ein unerwünschter
thermischer Fehler der relevanten Komponenten bewirkt wird.
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Zurückzuführen
auf die Konzepte der Aerodynamik und der Kühlung der Saugseite
der Schaufeln muss der stromab gelegene größte
Saugseitenfilm über einen sehr langen Weg in Richtung zur
Hinterkante der Schaufeln aufrechterhalten werden, wodurch im Falle
der Verminderung der Filmkühlung eine erhebliche Gefahr
für die Unversehrtheit des thermisch sehr hoch belasteten
Bereichs der Hinterkante der Schaufeln besteht. Außerdem
sind für aerodynamisch sehr hoch belastete Leit- und -Laufschaufeln
von Turbinen sowohl der erreichbare maximale Auftrieb als auch ein
wirksamer Betätigungsbereich durch die Verdichtungsstöße
von erhöhter Stärke mit verstärkender
Spitzen-Machzahl begrenzt. Diese verstärken die örtliche
Wärmeübertragung und die Gefahr von durch die
Verdichtungsstöße induzierten Strömungsflussabtrennungen.
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Der
Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Anordnung zur Verbesserung der Filmkühlung insbesondere
auf der Saugseite von Turbinenschaufeln zu schaffen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine passive
Steuerung der Strömungsablösung bzw. des Strömungsabrisses
an den Schaufeln mittels stromartig, durch Luftströmungen
erzeugter Wirbel vor, wobei kleine Mengen an Kühlungsmittel
in den Bereich der Hoch-Machzahl der Schaufeln aus Kühlluftdüsen
mit kleinem Durchmesser ausgestoßen werden, die zweifach
sowohl in Querrichtung zur Hauptströmung bzw. in Spannweitenrichtung
als auch zur Oberfläche der Saugseite der Schaufel geneigt
sind. Dadurch werden sowohl die Filmkühlung auf der Saugseite
der Turbinenschaufeln verbessert als auch die Tendenz zur Strömungsablösung
verringert.
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Die
Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zur Erzeugung von
strömungsartigen Wirbeln mittels Kühlluftdüsen,
sogenannte Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (Air Jet Vortex Generator
oder AJVG) auf den Leit- oder Laufschaufeln von Hochdruckturbinen
im Unter- oder Überschallbereich. Diese Kühlluftdüsen
(AJVG) verbessern die Kühlluft-Strömungsflusssituation
auf der Saugseite der Schaufeln und vermindern die Größe
der Ablösung und deren Unregelmäßigkeiten.
Das Verfahren basiert auf dem Ausstoßen kleiner Mengen
an Kühlungsmittel in dem Bereich der Hoch-Machzahl der
Schaufeln aus Kühlluftdüsen (AJVG) mit kleinem
Durchmesser, die zweifach sowohl in Querrichtung zur Hauptströmung
bzw. in Spannweitenrichtung als auch zur Oberfläche der Saugseite
der Schaufel geneigt sind.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung der Kühlluftdüsen
oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG) liegt bei etwa dem 10 bis
30-Fachen der Grenzschichtdicke stromauf der Verdichtungsstoßwelle oder
des Ablösungspunktes. Das erfindungsgemäße Verfahren
und auch die erfindungsgemäße Anordnung sind ebenso
für die Steuerung der Ablösung bei Leit- und Laufschaufeln
hochbelasteter Turbinenschaufeln verwendbar.
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Erfindungsgemäß wird
bei Turbinenschaufeln die Ausbildung mit herkömmlichen
Filmkühlungslöchern am Anfang der Saugseite durch
stromabgelegene Kühlluftdüsen mit kleinerem Durchmesser
ergänzt, die sogenannten Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (Air
Jet Vortex Generator oder AJVG), die über einen separaten
Kühlluftkanal versorgt werden und die in zwei radialen
Richtungen geneigt sind. Es wird jedoch vor allem die Tatsache hervorgehoben, dass
die Kühlluftdüsen (AJVG) auch mit einem der regulären
Kühlluftkanäle verbunden sein können, und
weiterhin auch die Tatsache, dass der Kühlmittelverbrauch
der Kühlluftdüsen, verglichen mit dem Verbrauch
der regulären Filmkühlungslöcher, gering
ist.
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Die
Ausgestaltung der Kühlluftdüsen (AJVG) wird durch
folgende Parameter bestimmt: Durchmesser D, radialer Abstand P der
Düsen, Neigungswinkel α der Düsen gegenüber
der Strömungsrichtung und Neigungswinkel θ der
Achse der Düsen zur Oberfläche der Saugseite.
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Im
Rahmen der Erfindung wurde eine Anzahl von Variationen der Parameter
als auch des Kühlungsmassenstromes untersucht und das Potential für
die Ablösungssteuerung demonstriert. Dabei wurde ein eindeutiger
Unterschied der Ablösung an einer Schaufel nur mit Filmkühlung
und der Ablösung unter Anwendung der erfindungsgemäßen
Kühlluftdüsen (AJVG) festgestellt.
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Die
kontinuierliche Betätigung der erfindungsgemäßen
Kühlluftdüsen bewirkt also eine Stabilisierung
des Ablösungsbereiches des Kühlluftfilmes auf
der Oberfläche der Saugseite der Schaufeln. Dies zeigt
sich durch die Stabilisierung der Verdichtungsstoßwelle,
wenn die Kühlluftdüsen (AJVG) aktiviert sind.
Es wurde festgestellt, dass im Falle der alleinigen herkömmlichen
Filmkühlung das Kraftspektrum der Bewegung des Verdichtungsstoßes
eine weitaus stärkere Aktivität aufzeigt als verglichen
mit dem Fall, wenn die Kühlluftdüsen (AJVG) eingeschaltet
sind. Diese Beobachtung lässt auf eine verbesserte aerodynamische
Stabilität des aerodynamischen Betätigungspunktes
als auch auf ein vermindertes Niveau der mechanischen Beanspruchung der
Leitschaufeln schließen.
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Hinzu
kommt, dass Vorhersagen über die Filmkühlungs-Effektivität
mit numerischen Berechnungsverfahren (Computational Fluid Dynamics – CFD)
für Schaufeln in einer Kaskaden-Umgebung durchgeführt
wurden. Die Ergebnisse zeigen eine bemerkenswerte Erhöhung
der Filmkühlungs-Effektivität stromab der Reihe
von Kühlluftdüsen (AJVG), die für beide
untersuchten Ausführungen klar unterscheidbar sind.
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Bei
einer Anordnung für ungekühlte Turbinenschaufeln
wird das Kühlmittel für die Betätigung der
Kühlluftdüsen durch Zuführungsöffnungen
in Form von Bohrungen, Löchern oder Schlitzen aus dem Bereich
des Stillstandspunktes der Strömung an der Schaufel geliefert.
Abhängig von der speziellen Lösung beliefern diese
Zuführungsöffnungen nur eine oder eine Anzahl
von Kühlluftdüsen bzw. Luftstrahl-Wirbelgeneratoren
(AJVG), wenn diese mit einem gemeinsamen Zuführungsraum
verbunden sind, der in radialer Richtung ausgeführt ist.
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Die
wesentlichen erfindungsgemäßen Merkmale sind:
- – Die Kühlluftdüsen
(AJVG) sind zur Richtung des Hauptstromes unter einem Winkel von α =
60° bis 90° geneigt.
- – Die Kühlluftdüsen (AJVG) sind quer
zum Hauptstrom der Verbrennungsgase gerichtet.
- – Die Kühlluftdüsen (AJVG) sind unter
dem Winkel θ = 20° bis 45° zur Oberfläche
der Saugseite der Schaufel geneigt.
- – Die Kühlluftdüsen (AJVG) sind unter
einem kleinen Winkel schwach zur Oberfläche der Saugseite
der Schaufel geneigt.
- – Der Durchmesser „D” der Kühlluftdüsen
(AJVG) beträgt zwischen dem 1- bis 3-Fachen der Grenzschichtverdrängungsdicke δ1
(boundary layer displacement thickness) des Kühlluftfilmes
auf der Oberfläche der konvexen Saugseite der Schaufel.
- – Das Verhältnis zwischen dem Abstand „P” und dem
Durchmesser „D” der Kühlluftdüsen
liegt bei P/D = 10 bis 30.
- – Die Länge der Kühlluftdüsen
oder des Luftstrahl-Wirbelgenerators (AJVG) beträgt wenigstens
das 3- bis 5-fache des Durchmessers „D”.
- – Die Luftzufuhr ist passiv, d. h. es werden keine zusätzlichen
Energiequellen für die Kühlluft benötigt,
und die Luftzufuhr erfolgt von einem Kühlungskanal oder
von der Oberfläche der Turbinenschaufel im Bereich der
Vorderkante.
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Die
Erfindung ermöglicht höhere aerodynamische Belastungen
durch eine Verzögerung der Strömungsablösung
und damit eine Verbesserung der Filmkühlungswirkung auf
der hinteren Saugseite der Lauf- oder Leitschaufeln von Turbinen.
Aufgrund der Anordnung der Kühlluftdüsen dichter
zum thermisch kritischen Bereich im Bereich der Hinterkante der
Saugseite können auch Ersparnisse im Gesamtverbrauch an
Kühlungsmittel erreicht werden. Das Verfahren ist ein passives
Verfahren und benötigt keine zusätzliche Energie
zum Betrieb der Kühlluftdüsen. Es wird das Kühlmittel
verwendet, das durch die Turbinenschaufeln zugeführt wird.
Dadurch erfordert der durch das Kühlsystem betriebene Kühlluftstrahl kein
zusätzliches Kühlvolumen, und es wird zu einem der
Elemente des Lochkühlungssystems. Das gleiche gilt, wenn
die Kühlluft aus dem Bereich der Vorderkante der Schaufel
zugeführt wird. Die Erfindung erbringt Stabilisierungseffekte
auf das Verhalten des Verdichtungsstoßes durch die Stabilisierung
und Verminderung der Größe des Ablösungsbereiches.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Filmkühlung
an Turbinenschaufeln wird nachfolgend anhand der erfindungsgemäßen
Anordnung von Kühlluftdüsen in Form von Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG)
näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch eine Leitschaufel einer Hochdruckturbine mit herkömmlichen Kühlluftlöchern
zur Erzeugung eines Kühlluftfilmes auf der Saugseite der
Leitschaufel gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine
perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht auf die Saugseite
einer Laufschaufel mit der erfindungsgemäßen Anordnung
von Kühlluftdüsen oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG),
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3 die
Anordnung der im Stand der Technik vorbekannten Filmkühlungslöcher
und der erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen
(AJVG) in einer Schnittdarstellung einer Laufschaufel,
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4 eine
Prinzipdarstellung der Winkelausrichtung der erfindungsgemäßen
Kühlluftdüsen oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren
(AJGV),
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5 die
Anordnung der erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen
oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren und deren Kühlluftzufuhr
bei Turbinenschaufeln ohne Filmkühlung und
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6 die
Anordnung der erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen
oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJGV),
- a)
mit Kühlluftzufuhr aus einem inneren Kühlluftkanal
der Laufschaufel und
- b) mit Kühlluftzufuhr aus dem Bereich der Vorderkante
der Turbinenschaufel.
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Die 1 zeigt
einen Querschnitt durch eine innen hohl ausgebildete Leitschaufel 1 gemäß dem Stand
der Technik bei einer herkömmlichen Hochdruckturbine. Die
konvexe Saugseite 2 und die konkave Duckseite 3 befinden
sich zwischen der von den aus der Brennkammer der Turbine kommenden
heißen Verbrennungsgasströmung 6 zuerst
angeströmten Vorderkante 4 und der Hinterkante 5 der
Leitschaufel 1. Im hohlen Innenraum der Leitschaufel 1 sind
Kühlluftkanäle 7, 8 ausgebildet,
die zum Kühlen der Leitschaufel 1 mit Verdichteraustrittsluft
beliefert werden. Im Bereich der Vorderkante 4 sowie am
Anfang und in der Mitte der Druckseite 3 sind in der metallischen
Wandung 11 der Leitschaufel 1 mehrere Reihen von
Kühlluftlöchern 9, 10 vorgesehen,
die sich im wesentlichen radial durch die metallische Wandung 11 der
Leitschaufel 1 erstrecken.
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Die
Kühlluftlöcher 9, 10 haben einen
relativ grossen Durchmesser, um sicherzustellen, dass in dem sekundären
Luftsystem der Verdichteraustrittsluft vorhandene kleine Partikel
die Kühlluftlöcher 9, 10 nicht
blockieren.
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Die
von den Kühlluftlöchern 9, 10 abgegebene
Kühlluft erzeugt entlang der Außenoberfläche
der Leitschaufel 1, insbesondere auf deren konvexer Saugseite 2,
eine Grenzschicht in Form eines Kühlluftfilms, der von
Reihe zu Reihe der Kühlluftlöcher 9, 10 wieder
mit Kühlluft gespeist wird. Der Kühlluftfilm schafft
eine Barriere, die das Metall der Leitschaufel 1 während
des Betriebes vor den heißen Verbrennungsgasen schützen
soll.
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Der
Kühlluftfilm muss auf der konvexen Saugseite 2 der
Leitschaufel 1 von der Vorderkante 4 bis zur Hinterkante 5 über
einen sehr langen Weg aufrechterhalten werden, wobei im Falle der
Verminderung des Kühlluftfilmes auf diesem langen Weg eine
erhebliche Gefahr für die thermische Unversehrtheit des
thermisch sehr hoch belasteten Bereichs der Hinterkante 5 der
Leitschaufel 1 besteht. Auch sind für aerodynamisch
sehr hoch belastete Leitschaufeln 1 sowohl der erreichbare
maximale Auftrieb als auch ein wirksamer Betätigungsbereich durch
in dem Kühlluftfilm auftretende Verdichtungsstöße
von erhöhter Stärke mit verstärkender
Spitzen-Machzahl begrenzt. Diese verstärken die örtliche Wärmeübertragung
und die Gefahr der Ablösung des Kühlluftfilmes.
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Die 2 zeigt
eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht auf die konvexe
Saugseite 15 einer hohlen Turbinenschaufel 12 mit
der erfindungsgemäßen Anordnung von Kühlluftdüsen 13 in Form
von Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (Air Jet Vortex Generator oder
AJVG). Diese sind im Bereich des Unter- oder Überschalls
noch vor dem Bereich der höchsten Geschwindigkeiten auf
der konvexen Saugseite 15 der Turbinenschaufel 12 angeordnet und
verbessern den Kühlluftstrom auf der konvexen Saugseite 15 der
Turbinenschaufel 12 erheblich, indem diese die Größe
der Ablösung des Kühlluftfilmes und dessen Unregelmäßigkeiten
vermindern. Die Kühlluftdüsen 13 sind
in einem Abstand von der Vorderkante 14 in die konvexe
Saugseite 15 der Turbinenschaufeln 12 eingebracht
und mit einem kleinen Durchmesser D ausgebildet. Die Kühlluftdüsen 13 sind
gemäß 4 zur Erzeugung strömungsseitiger Wirbel
unter einem ersten Winkel α zwischen 60° und 90° in
Querrichtung zur Hauptströmungsrichtung 16 des
Verbrennungsgases und unter einem zweiten Winkel θ von
20° bis 45° schräg zur Oberfläche
der konvexen Saugseite 15 der Turbinenschaufeln 12 geneigt
angeordnet. Durch die Kühlluftdüsen 13 (AJVG)
mit kleinem Durchmesser, die zweifach sowohl in Querrichtung zur
Verbrennungsgasströmung 16 bzw. in Spannweitenrichtung
als auch schräg zur Oberfläche der Turbinenschaufeln 12 geneigt
angeordnet sind, werden kleine Mengen an Kühlungsmittel
in den Bereich der Hoch-Machzahl der Turbinenschaufeln 12 ausgestoßen.
Die Anordnung der Kühlluftdüsen 13 beträgt
etwa das 10- bis 30-Fache der Grenzschichtdicke stromauf der Verdichtungsstoßwelle
oder des Ablösungspunktes.
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Die 2 zeigt
neben der Anordnung der Kühlluftdüsen 13 (AJVG)
diagrammartig die Projektion 20 des durch die in Querrichtung
zur Verbrennungsgasströmung 16 ausgerichteten
Kühlluftdüsen 13 erzeugten Wirbelkernes 21 des
Kühlluftdüsenstrahles 22. Die strömungsstabilisierende
Wirkung der Kühlluftdüsen 13 (AJVG) beruht
darauf, dass durch die steile Winkelanstellung in radialer Richtung eine
starke radiale Komponente der Wirbelstärke in den wandnahen
Strömungsbereich (Grenzschicht) eingebracht wird, welche
die Grenzschicht energetisiert und dadurch eine Strömungsablösung
verzögert.
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Die
Anordnung der im Stand der Technik nach 1 vorbekannten
Kühlluftlöcher 9, 10 und der
erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen 13 oder
Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG) ist in 3 in einer prinzipiellen
Schnittdarstellung durch die hohle Turbinenschaufel 12 gezeigt.
Es ist die Anordnung der herkömmlichen Kühlluftlöcher 9, 10 im
wesentlichen vor der Vorderkante 14 bzw. am Anfang der
konvexen Saugseite 15 der Turbinenschaufel 12 und
die Anordnung der erfindungsgemäßen, stromab gelegenen
und zweifach in radialer Richtung geneigt angeordneten Kühlluftdüsen 13 oder
Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG) im weiteren Verlauf der konvexen
Saugseite 15 gezeigt, wobei die Kühlluftdüsen 13 über
einen getrennten Kühlluftkanal 17 mit Kühlluft versorgt
werden.
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Die
Kühlluftdüsen 13 (AJGV) können
auch mit einem der regulären Kühlluftkanäle 7, 8 verbunden
sein, jedoch ist der Kühlmittelverbrauch der Kühlluftdüsen 13 verglichen
mit dem Verbrauch der regulären Kühlluftlöcher 9, 10 wesentlich
geringer.
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Die 4 zeigt
in einer Prinzipdarstellung die Winkelausrichtung der erfindungsgemäßen
Kühlluftdüsen 13 oder Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG)
auf der Oberfläche der konvexen Saugseite 15 der
Turbinenschaufel 12. Die Anordnung und Ausgestaltung der
Kühlluftdüsen 13 wird charakterisiert durch
die Parameter:
Durchmesser D der Kühlluftdüsen 13:
D = 0,2 bis 0,6 mm radialer Abstand P der Kühlluftdüsen 13 voneinander,
Neigungswinkel α der
Kühlluftdüsen 13 gegenüber der
Richtung der Verbrennungsströmung 16: α =
60° bis 90°
Neigung der Kühlluftdüsen 13 zur
Oberfläche θ der konvexen Saugseite 15: θ =
20° bis 45°.
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In 5 ist
eine Anordnung der erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen 13,
d. h. Luftstrahl-Wirbelgeneratoren (AJVG), und deren Kühlluftzufuhr
bei einer Turbinenschaufel 12 ohne herkömmliche
Filmluftkühlung dargestellt. Hier wird die Kühlluft
für die Betätigung der Kühlluftdüsen 13 durch
Zuführungsöffnungen 19 in Form von Löchern,
Bohrungen oder Schlitzen aus dem Bereich des Stillstandspunktes der Hauptströmung
geliefert. Abhängig von der jeweils speziellen Lösung
beliefern die Zuführungsöffnungen 19 nur
eine oder eine Anzahl von Kühlluftdüsen 13 (AJVG),
wenn diese mit einem gemeinsamen Zuführungskanal verbunden
sind, der in radialer Richtung ausgeführt ist.
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Die 6 zeigt
die Anordnung der erfindungsgemäßen Kühlluftdüsen 13,
in 9a mit Kühlluftzufuhr
aus einem in der hohlen Turbinenschaufel 12 ausgebildeten
Kühlluftkanal 17 und in 9b mit
Kühlluftzufuhr über eine Zuführungsöffnung 19 aus
dem Bereich der Vorderkante 14 der Turbinenschaufel 12.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitschaufel
(hohl)
- 2
- Saugseite
(konvex)
- 3
- Druckseite
(konkav)
- 4
- Vorderkante
- 5
- Hinterkante
- 6
- Verbrennungsgasströmung
- 7,
8
- Kühlluftkanal
- 9,
10
- Kühlluftlöcher
- 11
- Wandung
- 12
- Turbinenschaufel
(hohl)
- 13
- Kühlluftdüse
(Luftstrahl-Wirbelgenerator)
- 14
- Vorderkante
- 15
- Saugseite
(konvex)
- 16
- Verbrennungsgasströmung
- 17
- Kühlluftkanal
- 18
- Hinterkante
- 19
- Zuführungsöffnung
- 20
- Projektion
- 21
- Wirbelkern
- 22
- Kühlluftdüsenstrahl
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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