DE102018111062A1

DE102018111062A1 - Rotorblattspitze

Info

Publication number: DE102018111062A1
Application number: DE102018111062.6A
Authority: DE
Inventors: Moorthi Subramaniyan; Adam John Fredmonski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2018-11-15
Also published as: JP2019007478A; JP7237458B2; CN108868894A; US20180328191A1; US10443405B2

Abstract

Ein Rotorblatt (28) weist ein Schaufelblatt (40) auf. Das Schaufelblatt (40) weist eine Anströmkante (52) und stromabwärts der Anströmkante (52) eine Abströmkante (54) auf. Das Schaufelblatt (40) weist ferner eine radial außen liegende Spitze (50) mit einem Druckseitenspitzensteg (68) und einem Saugseitenspitzensteg (70) auf. In einem hinteren Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) ist ein Schlitz (72) gebildet, und an der Abströmkante (54) ist zwischen dem Saugseitenspitzensteg (70) und dem Druckseitenspitzensteg (68) eine Öffnung (78) angeordnet. Gas strömt von der Spitze (50) durch den Schlitz (72) und durch die Öffnung (78), um die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseite des Schaufelblatts (40) zu verhindern.

Description

GEBIET
Die Erfindung betrifft allgemein ein Rotorblatt für ein Turbotriebwerk. Spezieller schließt diese Erfindung ein Rotorblatt ein, das eine Spitze mit Wirbelabbruchmerkmalen aufweist.
HINTERGRUND
Turbomaschinen werden vielfach auf Gebieten wie z.B. der Leistungserzeugung eingesetzt. Beispielsweise enthält ein herkömmliches Gasturbinensystem einen Verdichterabschnitt, einen Brennkammerabschnitt und wenigstens einen Turbinenabschnitt. Der Verdichterabschnitt ist dazu eingerichtet, Luft zu verdichten, während die Luft durch den Verdichterabschnitt strömt. Die Luft wird anschließend von dem Verdichterabschnitt zu dem Brennkammerabschnitt geleitet, wo sie mit Brennstoff vermischt und verbrannt wird, wobei ein Heißgasstrom erzeugt wird. Der Heißgasstrom wird dem Turbinenabschnitt zugeführt, der den Heißgasstrom nutzt, indem er ihm Energie entzieht, um den Verdichter, einen elektrischen Generator und sonstige unterschiedliche Lasten anzutreiben.
Der Turbinenabschnitt enthält gewöhnlich mehrere Stufen, die längs des Heißgaspfads angeordnet sind, so dass die Heißgase durch Leitapparate und Rotorblätter der ersten Stufe und durch die Leitapparate und Rotorblätter nachfolgender Turbinenstufen strömen. Die Turbinenrotorblätter können an mehreren Rotorscheiben gesichert sein, die den Turbinenrotor bilden, wobei jede Rotorscheibe drehfest an der Rotorwelle befestigt ist.
Ein Turbinenrotorblatt weist allgemein ein Schaufelblatt, das sich von einer im Wesentlichen ebenen Plattform aus radial nach außen erstreckt, und einen Schaftabschnitt auf, der sich von der Plattform aus radial nach innen erstreckt, um das Rotorblatt an einer der Rotorscheiben zu sichern. Die Spitze des Schaufelblatts ist gewöhnlich gegenüber einem stationären Deckband der Turbomaschine radial nach innen mit einem Abstand angeordnet, so dass zwischen der Spitze und dem Deckband ein kleiner Spalt definiert ist. Dieser Spalt ist gewöhnlich so klein wie möglich bemessen, um den Strom heißer Gase zwischen der Blattspitze und dem Deckband auf ein Minimum zu reduzieren.
Häufig kann die Spitze des Schaufelblatts eine Anstreifspitzenwand aufweisen, die sich um den Umfang des Schaufelblatts erstreckt, um dazwischen einen Spitzenhohlraum und einen Spitzenboden zu definieren. Die Anstreifspitzenwand wird allgemein verwendet, um die Größe des Spalts, der zwischen der Blattspitze und dem Deckband gebildet ist, zu verringern. Allerdings erweitert dies die Turbinenlaufschaufel um eine zusätzliche Komponente, die einer Erwärmung durch das um das Schaufelblatt strömende Heißgas unterworfen ist. Daher sind gewöhnlich Kühlungslöcher in dem Spitzenboden ausgebildet, um ein Leiten eines Kühlmittel von einem Schaufelkühlkreislauf in dem Schaufelblatt zu dem Spitzenhohlraum zu ermöglichen. Obwohl die Anstreifspitzenwand die Größe des Spalts, der zwischen der Blattspitze und dem Deckband gebildet ist, verringert, kann ein Teil des Spitzenleckstroms über die Spitzenwand „rollen“. Solche Ströme können zur Bildung eines starken Wirbelstroms auf der Saugseite der Blattoberfläche führen, was zu einer Steigerung der Entropie und zu einer Verminderung der Leistung führt.
KURZBESCHREIBUNG
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung sind nachstehend in der folgenden Beschreibung unterbreitet, können sich offensichtlich aus der Beschreibung ergeben oder können durch die Praxis der Erfindung erfahren werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Rotorblatt geschaffen. Das Rotorblatt weist ein Schaufelblatt auf. Das Schaufelblatt weist eine Anströmkante und stromabwärts der Anströmkante eine Abströmkante auf. Weiter weist das Schaufelblatt einen Fuß, der sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt, und eine Spitze auf, die radial außen mit einem Abstand von dem Fuß angeordnet ist. Die Spitze weist einen Spitzenboden auf. Das Schaufelblatt weist ferner eine Druckseitenwand auf, die sich zwischen dem Fuß und der Spitze erstreckt und sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt. Weiter weist das Schaufelblatt eine Saugseitenwand auf, die sich zwischen dem Fuß und der Spitze erstreckt und sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt. Die Saugseitenwand liegt der Druckseitenwand gegenüber. Das Schaufelblatt weist auch einen Druckseitenspitzensteg, der sich von dem Spitzenboden zwischen der Anströmkante und der Abströmkante entlang der Druckseitenwand radial nach außen erstreckt, und einen Saugseitenspitzensteg auf, der sich von dem Spitzenboden zwischen der Anströmkante und der Abströmkante entlang der Saugseitenwand radial nach außen erstreckt. Durch den Spitzenboden, den Druckseitenspitzensteg und den Saugseitenspitzensteg ist ein Spitzenhohlraum definiert. Der Spitzenhohlraum definiert eine radiale Abmessung außerhalb des Spitzenbodens. In einem hinteren Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs ist ein Schlitz gebildet. Gas strömt von dem Spitzenhohlraum durch den Schlitz und durch die Öffnung, und der Gasstrom von dem Spitzenhohlraum verhindert die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseitenwand.
Das Rotorblatt kann ferner beispielsweise wenigstens eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Das Rotorblatt kann an der Abströmkante eine Öffnung zwischen dem Saugseitenspitzensteg und dem Druckseitenspitzensteg aufweisen.
Der Schlitz kann in dem Rotorblatt an die Öffnung angrenzen.
In dem Rotorblatt kann der Schlitz ein erster Schlitz sein, und das Rotorblatt kann ferner einen zweiten Schlitz aufweisen, der in dem hinteren Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs gebildet ist, wobei sich der zweite Schlitz zwischen dem ersten Schlitz und der Öffnung befindet.
In dem Rotorblatt kann Gas über die Oberseite des Druckseitenspitzenstegs in den Spitzenhohlraum strömen.
In dem Rotorblatt kann der Schlitz eine Höhe radial außerhalb des Spitzenbodens definieren, und die Höhe des Schlitzes kann kleiner sein, als die radiale Abmessung des Spitzenhohlraums.
In dem Rotorblatt kann der hintere Abschnitt der Saugseitenspitzenstegs die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs beinhalten.
In dem Rotorblatt kann der hintere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs weniger als die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs beinhalten.
In dem Rotorblatt kann der hintere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs zwanzig Prozent der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs beinhalten.
In dem Rotorblatt erstreckt sich der Saugseitenspitzensteg entlang der Saugseitenwand möglicherweise nicht vollständig bis zu der Hinterkante.
In dem Rotorblatt kann der Saugseitenspitzensteg eine Dicke entlang einer Richtung senkrecht zu der radialen Abmessung des Spitzenhohlraums definieren, wobei der hintere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs in der Nähe des Spitzenbodens eine maximale Dicke aufweist, wobei die Dicke über die radiale Abmessung des Spitzenhohlraums abnimmt.
In dem Rotorblatt kann der Schlitz mit der Saugseitenwand einen Winkel zwischen etwa fünfundzwanzig Grad und etwa fünfundsechzig Grad bilden.
In dem Rotorblatt kann der Schlitz mit der Saugseitenwand einen Winkel von etwa neunzig Grad bilden.
In dem Rotorblatt kann der Druckseitenspitzensteg entlang der Druckseitenwand fortlaufend und ununterbrochen sein, wobei der Druckseitenspitzensteg eine konstante radiale Höhe definieren kann, und wobei der Druckseitenspitzensteg über die konstante radiale Höhe fortlaufend und ununterbrochen sein kann.
In dem Rotorblatt kann der Saugseitenspitzensteg einen vorderen Abschnitt und den hinteren Abschnitt umfassen, wobei der vordere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs entlang der Saugseitenwand von dem hinteren Abschnitt zu der Anströmkante fortlaufend und ununterbrochen sein kann, wobei der vordere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs eine konstante radiale Höhe definieren kann und der vordere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs über die konstante radiale Höhe fortlaufend und ununterbrochen sein kann.
Gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform ist eine Gasturbine geschaffen. Die Gasturbine enthält einen Verdichter, einen Brenner, der stromabwärts des Verdichters angeordnet ist, und eine Turbine, die stromabwärts der Brennkammer angeordnet ist. Die Turbine enthält eine Rotorwelle, die sich in axialer Richtung durch die Turbine erstreckt, ein Außengehäuse, das den Umfang der Rotorwelle umgibt, um dazwischen einen Heißgaspfad zu bilden, und mehrere Rotorblätter, die mit der Rotorwelle verbunden sind und eine Stufe von Rotorblättern definieren. Jedes Rotorblatt enthält einen Befestigungsabschnitt, der einen Befestigungskörper enthält, wobei sich der Befestigungskörper mit der Rotorwelle verbinden lässt, und ein Schaufelblatt, das mit dem Befestigungsabschnitt verbunden ist. Das Schaufelblatt weist eine Anströmkante und stromabwärts der Anströmkante eine Abströmkante auf. Das Schaufelblatt weist ferner einen Fuß, der sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt, und eine Spitze auf, die radial außen mit einem Abstand von dem Fuß angeordnet ist. Die Spitze weist einen Spitzenboden auf. Das Schaufelblatt weist ferner eine Druckseitenwand auf, die sich zwischen dem Fuß und der Spitze erstreckt und sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt. Weiter weist das Schaufelblatt eine Saugseitenwand auf, die sich zwischen dem Fuß und der Spitze erstreckt und sich zwischen der Anströmkante und der Abströmkante erstreckt. Die Saugseitenwand liegt gegenüber der Druckseitenwand. Das Schaufelblatt weist auch einen Druckseitenspitzensteg, der sich von dem Spitzenboden zwischen der Anströmkante und der Abströmkante entlang der Druckseitenwand radial nach außen erstreckt, und einen Saugseitenspitzensteg auf, der sich von dem Spitzenboden zwischen der Anströmkante und der Abströmkante entlang der Saugseitenwand radial nach außen erstreckt. Ein Spitzenhohlraum ist durch den Spitzenboden, den Druckseitenspitzensteg und den Saugseitenspitzensteg definiert. Der Spitzenhohlraum definiert eine radiale Abmessung außerhalb des Spitzenbodens. In einem hinteren Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs ist ein Schlitz gebildet. Gas strömt von dem Spitzenhohlraum durch den Schlitz und durch die Öffnung, und der Gasstrom von dem Spitzenhohlraum verhindert, dass in der Nähe der Saugseitenwand ein Wirbelstrom entsteht.
Weiter kann die Gasturbine beispielsweise wenigstens eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Die Gasturbine kann ferner an der Abströmkante eine Öffnung zwischen dem Saugseitenspitzensteg und dem Druckseitenspitzensteg aufweisen.
In der Gasturbine kann der Schlitz des Schaufelblatts des Rotorblatts an die Öffnung des Schaufelblatts des Rotorblatts angrenzen.
In der Gasturbine kann der Schlitz eine Höhe radial außerhalb des Spitzenbodens definieren, und die Höhe des Schlitzes kann kleiner sein, als die radiale Abmessung des Spitzenhohlraums.
In der Gasturbine kann der hintere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs beinhalten.
In der Gasturbine kann der hintere Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs weniger als die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs beinhalten.
In der Gasturbine kann der Schlitz mit der Saugseitenwand einen Winkel zwischen etwa fünfundzwanzig Grad und etwa fünfundsechzig Grad bilden.
In der Gasturbine kann der Schlitz mit der Saugseitenwand einen Winkel von etwa neunzig Grad bilden.
Dem Fachmann werden die Merkmale und Aspekte solcher und weiterer Ausführungsformen nach dem Lesen der Beschreibung verständlicher.
Figurenliste
Eine vollständige und in die Praxis umsetzbare Beschreibung der vorliegenden Erfindung, die den für den Fachmann besten Modus der Erfindung beinhaltet, ist in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren spezieller beschrieben:

1 veranschaulicht ein funktionales Diagramm einer beispielhafte Gasturbine, die wenigstens eine Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung verwenden kann;
2 veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht ein beispielhaftes Rotorblatt, dass unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung verwenden kann;
3 zeigt eine Draufsicht des beispielhaften Rotorblatts, wie es in 2 gezeigt ist, gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung;
4 zeigt eine Draufsicht des in 2 gezeigten beispielhaften Rotorblatts gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung;
5 zeigt eine Draufsicht des in 2 gezeigten beispielhaften Rotorblatts gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung;
6 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 5;
7 zeigt eine Draufsicht des in 2 gezeigten beispielhaften Rotorblatts gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung;
8 zeigt eine Draufsicht des in 2 gezeigten beispielhaften Rotorblatts gemäß abgewandelten Ausführungsformen der Beschreibung;
9 zeigt eine Ausschnittsansicht des Rotorblatts von 2, genommen entlang der Schnittlinie A-A in 2, gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung; und
10 zeigt eine Ausschnittsansicht des Rotorblatts von 2, genommen entlang der Schnittlinie A-A in 2, gemäß einigen Ausführungsformen der Beschreibung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Einzelnen auf vorliegende Ausführungsformen der Erfindung eingegangen, wobei ein oder mehrere der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die detaillierte Beschreibung verwendet alphanumerische Bezeichnungen, um auf Merkmale in den Figuren Bezug zu nehmen. In den Figuren und in der Beschreibung wurden übereinstimmende oder ähnliche Bezeichnungen verwendet, um auf übereinstimmende oder ähnliche Elemente der Erfindung Bezug zu nehmen. Wie hierin verwendet, können die Begriffe „erster“, „zweiter“ und „dritter“ untereinander austauschbar verwendet werden, um eine Komponente von einer weiteren zu unterscheiden, und sollen nicht den Ort oder die Bedeutung der einzelnen Komponenten festlegen. Die Begriffe „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ bezeichnen die relative Richtung in Bezug auf den Fluidstrom in einem Strömungspfad. Beispielsweise bezeichnet „stromaufwärts“ die Richtung, aus der das Fluid strömt, und „stromabwärts“ bezeichnet die Richtung, in die das Fluid strömt. Der Begriff „radial“ bezeichnet die relative Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer axialen Mittellinie einer speziellen Komponente ist, und der Begriff „axial“ bezeichnet die relative Richtung, die im Wesentlichen parallel und/oder koaxial zu einer axialen Mittellinie einer speziellen Komponente ausgerichtet ist.
Sämtliche Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken. Der Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass Modifikationen und Änderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang oder Gegenstand der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, auf eine andere Ausführungsform angewendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform hervorzubringen. Die vorliegende Erfindung soll daher solche Modifikationen und Abweichungen abdecken, soweit diese in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren äquivalenten Formen fallen. Obwohl hier eine industrielle oder landgebundene Gasturbine gezeigt und beschrieben ist, ist die hier gezeigte und beschriebene vorliegende Erfindung nicht auf eine landgebundene und/oder industrielle Gasturbine beschränkt, es sei denn, dies ist in den Ansprüchen anderweitig spezifiziert. Beispielsweise kann die Erfindung, wie sie hier beschrieben ist, in einer beliebigen Art einer Turbine genutzt werden, beispielsweise, jedoch ohne es darauf beschränken zu wollen, in einer Dampfturbine, einer Luftfahrzeuggasturbine oder einer Schiffsgasturbine.
Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer Gasturbine 10. Die Gasturbine 10 enthält allgemein einen Einlassabschnitt 12, einen Verdichterabschnitt 14, der stromabwärts des Einlassabschnitts 12 angeordnet ist, mehrere (nicht gezeigte) Brenner innerhalb eines Brennerabschnitts 16, der stromabwärts des Verdichterabschnitts 14 angeordnet ist, einen Turbinenabschnitt 18, der stromabwärts des Brennkammerabschnitts 16 angeordnet ist, und einen Auslassabschnitt 20, der stromabwärts des Turbinenabschnitts 18 angeordnet ist. Zusätzlich kann die Gasturbine 10 eine oder mehrere Wellen 22 enthalten, die zwischen dem Verdichterabschnitt 14 und dem Turbinenabschnitt 18 verbunden sind.
Der Turbinenabschnitt 18 kann allgemein eine Rotorwelle 24 enthalten, die mehrere Rotorscheiben 26 (von denen eine gezeigt ist) und mehrere Rotorblätter 28 aufweist, die sich von jeder Rotorscheibe 26 aus radial nach außen erstrecken und mit ihr verbunden sind. Jede Rotorscheibe 26 kann ihrerseits mit einem Abschnitt der Rotorwelle 24 verbunden sein, der sich durch den Turbinenabschnitt 18 erstreckt. Der Turbinenabschnitt 18 enthält ferner ein Außengehäuse 30, das den Umfang der Rotorwelle 24 und der Rotorblätter 28 umgibt, so dass dadurch zumindest teilweise ein Heißgaspfad 32 durch den Turbinenabschnitt 18 hindurch definiert wird.
Im Betrieb strömt ein Arbeitsfluid, wie z.B. Luft, durch den Einlassabschnitt 12 und in den Verdichterabschnitt 14, wo die Luft fortschreitend verdichtet wird, so dass den Brennkammern des Brennkammerabschnitts 16 verdichtete Luft bereitgestellt wird. Die verdichtete Luft wird mit Brennstoff vermischt und in jeder Brennkammer verbrannt, um heiße Verbrennungsgase 34 hervorzubringen. Die heißen Verbrennungsgase 34 strömen von dem Brennkammerabschnitt 16 durch den Heißgaspfad 32 zu dem Turbinenabschnitt 18, wobei (kinetische und/oder thermische) Energie von den Heißgasen 34 zu den Rotorblättern 28 übertragen wird, so dass die Rotorwelle 24 drehend angetrieben wird. Die mechanische Rotationsenergie kann dann verwendet werden, um beispielsweise den Verdichter Abschnitt 14 anzutreiben und Strom zu erzeugen. Die heißen Verbrennungsgase 34, die den Turbinenabschnitt 18 verlassen, können anschließend über den Auslassabschnitt 20 aus der Gasturbine 10 entlassen werden
2 veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht ein beispielhaftes Rotorblatt 28, das eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden kann. Wie in 2 gezeigt, weist das Rotorblatt 28 allgemein einen Befestigungs- oder Schaftabschnitt 36 mit einem Befestigungskörper 38 und einen Schaufelblatt 40 auf, das sich von einer im Wesentlichen ebenen Plattform 42 im Wesentlichen radial nach außen erstreckt. Die Plattform 42 dient gewöhnlich als die radial innenliegende Begrenzung für die heißen Verbrennungsgase 34, die durch den Heißgaspfad 32 des Turbinenabschnitts 18 strömen (1). Wie in 2 gezeigt, kann sich der Befestigungskörper 38 des Befestigungs- oder Schaftabschnitt 36 von der Plattform 42 ausgehend radial nach innen erstrecken und kann eine Fußkonstruktion, beispielsweise einen Schwalbenschwanz, aufweisen, der dazu eingerichtet ist, das Rotorblatt 28 mit der Rotorscheibe 26 zu verbinden oder daran zu sichern (1).
Das Schaufelblatt 40 weist eine Druckseitenwand 44 und eine gegenüberliegende Saugseitenwand 46 auf. Die Druckseitenwand 44 und die Saugseitenwand 46 erstrecken sich ausgehend von der Plattform 42 von einem Fuß 48 in Spannenrichtung des Schaufelblatts 40, das an einem Schnittpunkt zwischen dem Schaufelblatt 40 und der Plattform 42 und einer Spitze 50 des Schaufelblatts 40 gebildet sein kann, im Wesentlichen radial nach außen. Das Schaufelblatt 40 definiert eine Sehne C (3), die durch eine Gerade definiert ist, die sich stromabwärts der Anströmkante 52 zwischen einer Anströmkante 52 des Schaufelblatts 40 und einer Abströmkante 54 erstreckt. Die Druckseitenwand 44 weist allgemein eine aerodynamische, konkave Außenfläche des Schaufelblatts 40 auf. Desgleichen kann die Saugseitenwand 46 allgemein eine aerodynamische, konvexe Außenfläche des Schaufelblatts 40 definieren. Die Spitze 50 ist radial entgegengesetzt zu dem Fuß 48 angeordnet. Als solche kann die Spitze 50 allgemein den radial äußersten Abschnitt des Rotorblatts 28 definieren und kann somit dafür ausgelegt sein, benachbart zu einem stationären Deckband oder einer (nicht gezeigte) Dichtung der Gasturbine 10 positioniert zu werden. Die Spitze 50 weist einen Spitzenhohlraum 66 auf.
Wie in 2 gezeigt, sind mehrere (in 2 teilweise in gestrichelten Linien gezeigte) Kühlkanäle 56 in dem Schaufelblatt 40 umschrieben, um ein Kühlfluid 58 zwischen der Druckseitenwand 44 und der Saugseitenwand 46 durch das Schaufelblatt 40 zu verzweigen, so dass dadurch eine konvektive Kühlung dafür bereitgestellt ist. Das Kühlfluid 58 kann einen Teil der verdichteten Luft von dem Verdichterabschnitt 14 (1) und/oder Dampf oder ein beliebiges sonstiges geeignetes Fluid oder Gas zur Kühlung des Schaufelblatt 40 beinhalten. Entlang des Rotorblatts 28 sind ein oder mehrere Kühlkanaleinlässe 60 angeordnet. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Kühlkanaleinlässe 60 innerhalb oder entlang des Befestigungskörpers 38 oder durch ihn hindurch ausgebildet. Die Kühlkanaleinlässe 60 befinden sich in strömungsmäßiger Verbindung mit wenigstens einem entsprechenden Kühlkanal 56.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Spitze 50 des in 2 gezeigten Schaufelblatts 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung. Wie in 3 gezeigt, weist die Spitze 50 einen Spitzenboden 62 auf. Der Spitzenboden 62 erstreckt sich allgemein zwischen den Druck- und Saugseitenwänden 44, 46 und den Anström- und Abströmkanten 52, 54 des Schaufelblatts 40. Mehrere Kühlfluidauslässe 64 können sich in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Spitzenhohlraum 66 befinden. Beispielsweise können die mehreren Kühlfluidauslässe in einigen Ausführungsformen entlang des Spitzenbodens 62 angeordnet sein. Jeder Kühlkanal 56 (2) befindet sich mit mindestens einem der Kühlfluidauslässe 6 in strömungsmäßiger Verbindung 4.
Wie in 3 gezeigt, ist der Spitzenhohlraum 66 zumindest teilweise von einem Druckseitenspitzensteg 68 und einem Saugseitenspitzensteg 70 umgeben. Jeder Spitzensteg 68, 70 erstreckt sich von dem Spitzenboden 62 radial nach außen. Der Druckseitenspitzensteg 68 erstreckt sich entlang eines Umfangs des Spitzenbodens 62 zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 und stimmt in seinem Profil allgemein mit der Druckseitenwand 44 überein. Der Saugseitenspitzensteg 70 erstreckt sich entlang des Umfangs des Spitzenbodens 62 zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 und stimmt in seinem Profil allgemein mit der Saugseitenwand 46 überein. Der Druckseitenspitzensteg 68 und der Saugseitenspitzensteg 70 sind an der Anströmkante 52 vereinigt. Dementsprechend ist der Spitzenhohlraum 66 durch den Spitzenboden 62, den Druckseitenspitzensteg 68 und den Saugseitenspitzensteg 70 gebildet. Der Spitzenhohlraum 66 erstreckt sich von dem Spitzenboden 62 radial nach außen, wobei er eine radiale Abmessung 67 außerhalb des Spitzenbodens 62 definiert.
Einige Ausführungsformen können eine oder mehrere Schlitze 72 aufweisen, die in einem hinteren Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 gebildet sind. In einigen Ausführungsformen können mehrere Schlitze 72 in dem hinteren Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 gebildet sein. Beispielsweise können, wie in 2 veranschaulicht, zwei Schlitze vorgesehen sein. Als ein weiteres Beispiel können, wie in 3 veranschaulicht, drei Schlitze vorgesehen sein. In weiteren Ausführungsformen können zusätzliche Schlitze 72, z.B. vier, fünf oder mehr Schlitze, vorgesehen sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Saugseitenspitzensteg 70 über einen vorderen Abschnitt 76 fortlaufend sein, z.B. ohne Schlitze 72 in dem vorderen Abschnitt 76 ausgebildet sein, und der Saugseitenspitzensteg 70 kann Schlitze 72 lediglich in dem hinteren Abschnitt 74 aufweisen. Der vordere Abschnitt 76 befindet sich (stromaufwärts) vor dem hinteren Abschnitt 74, so dass sich der vordere Abschnitt 76 zwischen dem hinteren Abschnitt 74 und der Anströmkante 52 erstreckt, und der hintere Abschnitt 74 erstreckt sich zwischen dem vorderen Abschnitt 76 und der Abströmkante 54.
Der vordere Abschnitt 76 kann wenigstens die Hälfte der Sehnenweite der Saugseite 70 aufweisen, z.B. kann der vorderste Schlitz 72 entlang der Richtung der Sehne C etwa auf halbem Wege zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 angeordnet sein. In solchen Ausführungsformen kann der hintere Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 den übrigen Teil, z.B. etwa die Hälfte, des Saugseitenspitzenstegs 70 bilden. In einigen Ausführungsformen kann sich der hintere Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 über weniger als die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann der vordere Abschnitt 76 etwa siebzig Prozent der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann der hintere Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 etwa zwanzig Prozent der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 beinhalten. In dem hier verwendeten Sinne bedeuten Begriffe einer Näherung, wie beispielsweise „etwa“, innerhalb von zehn Prozent mehr oder weniger als der genannte Wert. Beispielsweise, wenn der genannte Wert ein Prozentsatz ist, bedeutet „etwa“ innerhalb von zehn Prozentpunkte mehr oder weniger als der genannte Wert, z.B. „etwa siebzig Prozent“ umfasst einen einschließenden Bereich von sechzig Prozent bis achtzig Prozent.
In einigen Ausführungsformen kann der vordere Abschnitt 76 etwa fünfundsiebzig Prozent (75%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 betragen, so dass der vorderste Rand des ersten oder vordersten Schlitzes 72 von der Anströmkante 52 ausgehend mit einem Abstand von etwa fünfundsiebzig Prozent (75%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 angeordnet ist. In solchen Ausführungsformen kann sich der erste Schlitz 72 über zweieinhalb Prozent (2,5%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 erstrecken, so dass der hintere Rand des ersten Schlitzes 72 ausgehend von der Anströmkante 52 mit einem Abstand von etwa siebenundsiebzigeinhalb Prozent (77,5%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 angeordnet sein kann. Weiter können einige derartige Ausführungsformen ferner mehrere Schlitze 72 aufweisen. Beispielsweise kann ein zweiter Schlitz 72 um etwa vier Prozent (4%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 hinter dem ersten Schlitz 72 vorgesehen sein. Dementsprechend kann der vorderste Rand des zweiten Schlitzes 72 ausgehend von der Anströmkante 52 mit einem Abstand angeordnet sein, der etwa einundachtzigeinhalb Prozent (81,5%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 beträgt. In solchen Ausführungsformen kann sich der zweite Schlitz 72 über zwei und ein halbes Prozent (2,5%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 erstrecken, so dass der hintere Rand des zweiten Schlitzes 72 ausgehend von der Anströmkante 52 mit einem Abstand angeordnet sein kann, der etwa vierundachtzig Prozent (84%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 beträgt. In einigen Ausführungsformen kann auch ein dritter Schlitz 72 vorgesehen sein. In solchen Ausführungsformen kann der dritte Schlitz 72 um etwa vier Prozent (4%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 hinter dem zweiten Schlitz 72 vorgesehen sein. Dementsprechend kann der vorderste Rand des dritten Schlitzes 72 ausgehend von der Anströmkante 52 mit einem Abstand angeordnet sein, der etwa achtundachtzig Prozent (88%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 beträgt. In solchen Ausführungsformen kann sich der dritte Schlitz 72 über zweieinhalb Prozent (2,5%) der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs 70 erstrecken, so dass der hintere Rand des dritten Schlitzes 72 ausgehend von der Anströmkante 52 mit einem Abstand angeordnet sein kann, der etwa neunzigeinhalb Prozent (90,5%) des Abstands C zwischen der Anströmkante 52 und der Abströmkante 54 beträgt.
Außerdem können einige Ausführungsformen, wie in 3 veranschaulicht, an der Abströmkante 54 zwischen dem Saugseitenspitzensteg 70 und dem Druckseitenspitzensteg 68 eine Öffnung 78 aufweisen. Die Schlitze 72 und die Öffnung 78 können vorteilhafterweise, wie durch Pfeile 80 angedeutet, einen Wirbelabbruchstrom bereit stellen, um eine Wirbelbildung auf der Saugseite des Schaufelblatts 40 zu unterbrechen und/oder zu verhindern. Beispielsweise strömt in der veranschaulichten Ausführungsformen Gas von den Kühlfluidauslässen 64 in den Spitzenhohlraum 66, und Gas strömt auch über die Oberseite des Druckseitenspitzenstegs 68 in den Spitzenhohlraum 66. Ein solches Gas kann anschließend aus dem Spitzenhohlraum 66 herausströmen. Beispielsweise kann das Gas von dem Spitzenhohlraum 66 durch die Schlitze 72 und durch die Öffnung 78 strömen und kann die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseitenwand 46 verhindern.
In vielfältigen Ausführungsformen, wie sie hier gezeigt und beschrieben sind, können unterschiedliche Kombinationen und Konfigurationen des einen oder der mehreren Schlitze 72 und der Öffnung 78 in dem hinteren Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 vorgesehen sein. Im Gegensatz dazu sind in dem vorderen Abschnitt 76 des Saugseitenspitzenstegs 70 oder in dem Druckseitenspitzensteg 68 möglicherweise keine Schlitze 72 oder Öffnungen 78 ausgebildet. Somit kann der Druckseitenspitzensteg 68 entlang der Druckseitenwand 44 fortlaufend und ununterbrochen sein. Außerdem kann der Druckseitenspitzensteg 68 eine konstante radiale Höhe definieren, und der Druckseitenspitzensteg 68 kann über die konstante radiale Höhe fortlaufend und ununterbrochen sein. Desgleichen kann sich der Saugseitenspitzensteg 70 aus dem vorderen Abschnitt 76 und dem hinteren Abschnitt 74 aufgebaut sein. Der vordere Abschnitt 76 des Saugseitenspitzenstegs 70 kann entlang der Saugseitenwand 46 von dem hinteren Abschnitt 74 zu der Anströmkante 52 fortlaufend und ununterbrochen sein. Der vordere Abschnitt 76 des Saugseitenspitzenstegs 70 kann auch eine konstante radiale Höhe definieren, und der vordere Abschnitt 76 des Saugseitenspitzenstegs 70 kann über die konstante radiale Höhe fortlaufend und ununterbrochen sein.
Wie in 3 veranschaulicht, können der eine oder die mehreren Schlitze 72 mit der Saugseitenwand 46 einen Winkel 73 bilden. In vielfältigen Ausführungsformen kann der Winkel 73 zwischen etwa (dreißig?) fünfundzwanzig Grad und etwa fünfundsechzig Grad betragen. Beispielsweise kann der Winkel 73 zwischen etwa dreißig Grad und etwa sechzig Grad betragen. Beispielsweise kann der Winkel 73 zwischen etwa vierzig Grad und etwa fünfzig Grad betragen. Beispielsweise kann der Winkel 73 etwa fünfundvierzig Grad betragen. In dem hier verwendeten Sinne bedeutet „etwa“ im Zusammenhang mit einem Winkel oder einer Richtung ein Wert innerhalb von zehn Grad über oder unter dem genannten Wert. In weiteren Ausführungsformen kann ein beliebiger geeigneter Winkel 73 vorgesehen sein. Al ein weiteres nicht als beschränkend zu bewertendes Beispiel können der eine oder die mehreren Schlitze 72 senkrecht zu der Saugseitenwand 46 sein, z.B. kann der Winkel 73 etwa neunzig Grad betragen.
In einigen Ausführungsformen können die Schlitze 72, wie beispielsweise in 3 veranschaulicht, gegenüber der Öffnung 78 abgegrenzt sein. In weiteren Ausführungsformen können, wie z.B. in 4 und 5 veranschaulicht, mehrere Schlitze 72 vorgesehen sein, und ein Schlitz 72 der mehreren Schlitze 72 kann an die Öffnung 78 angrenzen, z.B. kann sich einer der Schlitze 72 mit der Öffnung 78 vereinigen, so dass der hinterste Abschnitt des Saugseitenspitzenstegs 70 vollständig offen ist. In solchen Ausführungsformen kann sich der Saugseitenspitzensteg 70 entlang der Saugseitenwand 46 nicht vollständig zu der Hinterkante 54 erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann, wie beispielsweise in 7 veranschaulicht, ein einziger Schlitz 72 vorgesehen sein. In Ausführungsformen, bei denen ein einziger Schlitz 72 vorgesehen ist, kann der Schlitz gegenüber der Öffnung abgegrenzt sein, beispielsweise kann ein beliebiger der in 3 bis 5 veranschaulichten mehreren derartigen Schlitze 72 ein einziger Schlitz 72 sein. In anderen Ausführungsformen, in denen ein einziger Schlitz 72 vorgesehen ist, kann der Schlitz, wie beispielsweise in 7 veranschaulicht, an die Öffnung 78 angrenzen.
Wie oben erwähnt, kann der Spitzenhohlraum 66 eine radiale Abmessung 67 definieren. Weiter kann der Schlitz 72 in einigen Ausführungsformen eine Höhe 71 (4 und 5) radial außerhalb des Spitzenbodens 62 definieren. In einigen Ausführungsformen kann der Schlitz 72 radial deckungsgleich mit dem Saugseitenspitzensteg 70 sein, z.B. kann die Höhe 71 des Schlitzes 72, wie beispielsweise in 3 und 4 veranschaulicht, mit der radialen Abmessung 67 des Spitzenhohlraums 66 übereinstimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Höhe 71 des Schlitzes 72, wie beispielsweise in 6 veranschaulicht, kleiner sein als die radiale Abmessung 67 des Spitzenhohlraums 66.
Wie in 8 veranschaulicht, kann sich der Druckseitenspitzensteg 68 in wenigstens einer abgewandelten Ausführungsform nicht vollständig bis zu der Hinterkante 54 erstrecken.
Einige Ausführungsformen des Saugseitenspitzenstegs 70 können speziell in Abschnitten des Saugseitenspitzenstegs 70 zwischen Schlitzen 72 strukturell verstärkt sein. Beispielsweise kann der Saugseitenspitzensteg 70, wie in 9 veranschaulicht, entlang einer Richtung senkrecht zu der radialen Abmessung 67 des Spitzenhohlraums 66 eine Dicke 82 definieren. Der Saugseitenspitzensteg 70 kann in der Nähe des unteren Endes, insbesondere in Abschnitten des Saugseitenspitzenstegs 70, zwischen Schlitzen 72 dicker ausgelegt sein. Beispielsweise kann der hintere Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 an dem Boden am dicksten sein und kann, z.B. in der Nähe des Spitzenbodens 62, eine maximale Dicke aufweisen, wobei die Dicke 82 über die radiale Abmessung 67 des Spitzenhohlraums 66 abnimmt.
In einigen Ausführungsformen kann der Saugseitenspitzensteg 70, wie in 10 veranschaulicht, eine Wölbung 84 aufweisen. Dementsprechend sind Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung gleichermaßen für einen gewölbten oder nicht gewölbten Saugseitenspitzensteg 70 anwendbar. Beispielsweise können unterschiedliche Kombinationen und Konfigurationen des einen oder der mehreren Schlitze 72 und der Öffnung 78 in einem gewölbten oder nicht gewölbten Saugseitenspitzensteg 70 vorgesehen sein. Die Struktur und die Funktion der Wölbung 84 sind aus dem Stand der Technik allgemein verstanden und werden im Vorliegenden nicht weiter erörtert.
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, einschließlich beliebige Vorrichtungen und Systeme herzustellen und zu nutzen und beliebige damit verbundene Verfahren durchzuführen. Der patentfähige Schutzumfang 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 enthalten, die sich von dem Wortlaut der Ansprüche nicht unterscheiden, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente enthalten, die nur unwesentlich von dem Wortsinn der Ansprüche abweichen.
Ein Rotorblatt 28 weist ein Schaufelblatt 40 auf. Das Schaufelblatt 40 weist eine Anströmkante 52 und stromabwärts der Anströmkante 52 eine Abströmkante 54 auf. Das Schaufelblatt 40 weist ferner eine radial außen liegende Spitze 50 mit einem Druckseitenspitzensteg 68 und einem Saugseitenspitzensteg 70 auf. In einem hinteren Abschnitt 74 des Saugseitenspitzenstegs 70 ist ein Schlitz 72 geformt, und an der Abströmkante 54 ist zwischen dem Saugseitenspitzensteg 70 und dem Druckseitenspitzensteg 68 eine Öffnung 78 angeordnet. Gas strömt von der Spitze 50 durch den Schlitz 72 und durch die Öffnung 78, um die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseite des Schaufelblatts 40 zu verhindern.
Bezugszeichenliste

Bezugs- zeichen	Komponente
10	Gasturbine
12	Einlassabschnitt
14	Verdichterabschnitt
16	Verbrennungsabschnitt
18	Turbinenabschnitt
20	Auslassabschnitt
22	Rotorwelle
24	Welle
26	Rotorscheiben
28	Rotorblatt
30	Außengehäuse
32	Heißgaspfad
34	Heißgas
36	Befestigungs-/Schaftabschnitt
38	Befestigungskörper
40	Schaufelblatt
42	Plattform
44	Druckseitenwand
46	Saugseitenwand
48	Fuß
50	Spitze
52	Anströmkante
54	Abströmkante
56	Kühlkanal
58	Kühlfluid
60	Kühlkanaleinlas
62	Spitzenboden
64	Kühlfluidauslass
66	Spitzenhohlraum
67	Radiale Abmessung (des Spitzenhohlraums)
68	Druckseitenspitzensteg
70	Saugseitenspitzensteg
71	Höhe (eines Schlitzes)
72	Schlitz
73	Winkel
74	Hinterer Bereich (eines Saugseitenspitzenstegs)
76	Vorderer Abschnitt (des Saugseitenspitzenstegs)
78	Öffnung
80	Wirbelabbruchstrom
82	Dicke (des Saugseitenspitzenstegs)
84	Wölbung

Claims

Rotorblatt (28), aufweisend: ein Schaufelblatt (40), wobei das Schaufelblatt (40) aufweist: eine Anströmkante (52); eine Abströmkante (54) stromabwärts der Anströmkante (52) ; einen Fuß (48), der sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt; eine Spitze (50), die radial außen mit einem Abstand von dem Fuß (48) angeordnet ist, wobei die Spitze (50) einen Spitzenboden (62) aufweist; eine Druckseitenwand (44), die sich zwischen dem Fuß (48) und der Spitze (50) erstreckt und sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt; eine Saugseitenwand (46), die sich zwischen dem Fuß (48) und der Spitze (50) erstreckt und sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt, wobei die Saugseitenwand (46) der Druckseitenwand (44) gegenüberliegt; einen Druckseitenspitzensteg (68), der sich von dem Spitzenboden (62) zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) entlang der Druckseitenwand (44) radial nach außen erstreckt; einen Saugseitenspitzensteg (70), der sich von dem Spitzenboden (62) zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) entlang der Saugseitenwand (46) radial nach außen erstreckt; einen Spitzenhohlraum (66), der durch den Spitzenboden (62), den Druckseitenspitzensteg (68) und den Saugseitenspitzensteg (70) gebildet ist, wobei der Spitzenhohlraum (66) außerhalb des Spitzenbodens (62) eine radiale Abmessung (67) definiert; und einen Schlitz (72), der in einem hinteren Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) gebildet ist; wobei Gas von dem Spitzenhohlraum (66) durch den Schlitz (72) und die Öffnung (78) strömt, und der Gasstrom (80) von dem Spitzenhohlraum (66) die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseitenwand (46) verhindert.
Rotorblatt (28) nach Anspruch 1, ferner mit einer Öffnung (78) zwischen dem Saugseitenspitzensteg (70) und dem Druckseitenspitzensteg (68) an der Abströmkante (54).
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlitz (72) an die Öffnung (78) angrenzt.
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlitz (72) ein erster Schlitz (72) ist, und das ferner einen zweiten Schlitz (72) aufweist, der in dem hinteren Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) gebildet ist, wobei sich der zweite Schlitz (72) zwischen dem ersten Schlitz (72) und der Öffnung (78) befindet.
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Gas über die Oberseite des Druckseitenspitzenstegs (68) in den Spitzenhohlraum (66) strömt.
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlitz (72) eine Höhe (71) radial außerhalb des Spitzenbodens (62) definiert und die Höhe (71) des Schlitzes (72) kleiner ist als die radiale Abmessung (67) des Spitzenhohlraums (66).
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der hintere Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs (70) aufweist.
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der hintere Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) weniger als die Hälfte der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs (70) aufweist.
Rotorblatt (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der hintere Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) zwanzig Prozent der Sehnenweite des Saugseitenspitzenstegs (70) aufweist.
Gasturbine (10), aufweisend: einen Verdichter (14); einen Brenner (16), der stromabwärts des Verdichters (14) angeordnet ist; eine Turbine (18), die stromabwärts der Brennkammer (16) angeordnet ist, wobei die Turbine (18) eine Rotorwelle (24), die sich in axialer Richtung durch die Turbine (18) erstreckt, ein Außengehäuse (30), das den Umfang der Rotorwelle (24) umgibt, um dazwischen einen Heißgaspfad (32) zu bilden, und mehrere Rotorblätter (28) enthält, die mit der Rotorwelle (24) verbunden sind und eine Stufe von Rotorblättern (28) definieren, wobei jedes Rotorblatt (28) aufweist; einen Befestigungsabschnitt (36), der einen Befestigungskörper (38) aufweist, wobei der Befestigungskörper (38) sich mit der Rotorwelle (24) verbinden lässt; und ein Schaufelblatt (40), das mit dem Befestigungsabschnitt (36) verbunden ist, wobei das Schaufelblatt (40) aufweist: eine Anströmkante (52); eine Abströmkante (54) stromabwärts der Anströmkante (52); einen Fuß (48), der sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt; eine Spitze (50), die radial außen mit einem Abstand von dem Fuß (48) angeordnet ist, wobei die Spitze (50) einen Spitzenboden (62) hat; eine Druckseitenwand (44), die sich zwischen dem Fuß (48) und der Spitze (50) erstreckt und sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt; eine Saugseitenwand (46), die sich zwischen dem Fuß (48) und der Spitze (50) erstreckt und sich zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) erstreckt, wobei die Saugseitenwand (46) der Druckseitenwand (44) gegenüberliegt; einen Druckseitenspitzensteg (68), der sich von dem Spitzenboden (62) zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) entlang der Druckseitenwand (44) radial nach außen erstreckt; einen Saugseitenspitzensteg (70), der sich von dem Spitzenboden (62) zwischen der Anströmkante (52) und der Abströmkante (54) entlang der Saugseitenwand (46) radial nach außen erstreckt; einen Spitzenhohlraum (66), der durch den Spitzenboden (62), den Druckseitenspitzensteg (68) und den Saugseitenspitzensteg (70) gebildet ist, wobei der Spitzenhohlraum (66) eine radiale Abmessung (67) außerhalb des Spitzenbodens (62) definiert; und einen Schlitz (72), der in einem hinteren Abschnitt (74) des Saugseitenspitzenstegs (70) gebildet ist; wobei Gas (80) von dem Spitzenhohlraum (66) durch den Schlitz (72) und die Öffnung (78) strömt und der Gasstrom (80) von dem Spitzenhohlraum (66) die Entstehung eines Wirbelstroms in der Nähe der Saugseitenwand (46) verhindert.