DE102019113530A1 - Device for sealing a gap between two components of a turbine of a gas turbine engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spalts (57) zwischen zwei Bauteilen (4, 6) einer Turbine eines Gasturbinentriebwerks. Die Vorrichtung weist auf: einen Turbinen-Leitschaufelkranz (400) mit einer Mehrzahl von Turbinen-Leitschaufelsegmenten (4), wobei jedes Turbinen-Leitschaufelsegment (4) eine äußere Plattform (41) mit einer sich radial erstreckenden ersten Wand (5) aufweist, die mit einer gradlinig verlaufenden Dichtkante (51) versehen ist; und ein jeweils stromabwärts an die äußere Plattform (41) angrenzendes Bauteil (6), das eine sich radial erstreckende zweite Wand (7) aufweist, die eine plane Fläche (70) ausbildet. Dabei verläuft der abzudichtende Spalt (57) zwischen der ersten Wand (5) und der zweiten Wand (7). Es ist ein sich längs erstreckendes, im Querschnitt L-förmiges Dichtelement (8) vorgesehen, das zwei jeweils geradlinig verlaufende und senkrecht zueinander angeordnete erste und zweite Schenkel (81, 82) aufweist, wobei das Dichtelement (8) mit seinem ersten Schenkel (81) mit Axialspiel und Radialspiel mit der äußeren Plattform (41) oder mit seinem zweiten Schenkel (82) mit Axialspiel und Radialspiel mit dem angrenzenden Bauteil (6) verbunden ist, wobei zur Abdichtung des Spalts (57) der erste Schenkel (81) auf der in Umfangsrichtung gradlinig verlaufenden Dichtkante (51) der ersten Wand (5) aufliegt und der zweite Schenkel (82) an der planen Fläche (70) der zweiten Wand (7) anliegt.The invention relates to a device for sealing a gap (57) between two components (4, 6) of a turbine of a gas turbine engine. The device comprises: a turbine guide vane ring (400) with a plurality of turbine guide vane segments (4), each turbine guide vane segment (4) having an outer platform (41) with a radially extending first wall (5) which is provided with a straight sealing edge (51); and a component (6) adjoining the outer platform (41) downstream in each case and having a radially extending second wall (7) which forms a flat surface (70). The gap (57) to be sealed runs between the first wall (5) and the second wall (7). A longitudinally extending sealing element (8) with an L-shaped cross-section is provided, which has two first and second legs (81, 82) each running in a straight line and arranged perpendicular to one another, the sealing element (8) with its first leg (81 ) is connected with axial play and radial play with the outer platform (41) or with its second leg (82) with axial play and radial play with the adjacent component (6), with the first leg (81) on the to seal the gap (57) in the circumferential direction straight sealing edge (51) of the first wall (5) rests and the second leg (82) rests on the flat surface (70) of the second wall (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spalts zwischen zwei Bauteilen einer Turbine eines Gasturbinentriebwerks gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for sealing a gap between two components of a turbine of a gas turbine engine according to the preamble of
In der Hochdruckturbine eines Gasturbinentriebwerks ist es erforderlich, in der ersten Turbinenstufe hinter der Brennkammer einen Spalt abzudichten, der sich zwischen der radial äußeren Plattform des Turbinen-Leitschaufelkranzes und dem sich in Strömungsrichtung daran anschließenden Linersegment erstreckt, wobei das Linersegment im Bereich des Turbinen-Laufschaufelkranzes der ersten Turbinenstufe den Hauptströmungspfad durch das Gasturbinentriebwerk radial außen begrenzt. Über einem solchen Spalt liegt in radialer Richtung ein erheblicher Druckabfall in Höhe von beispielsweise bis zu 10 bar vor, der sich aus dem Druckunterschied zwischen der unter einem geringeren Druck stehenden Luft im Hauptströmungspfad und unter einem höheren Druck stehender Zapfluft ergibt, die radial außen des Hauptströmungspfads strömt und insbesondere zur Kühlung der Hochdruckturbine eingesetzt wird. Daher ist eine effiziente Abdichtung eines solchen Spalts von großer Bedeutung.In the high-pressure turbine of a gas turbine engine, it is necessary to seal a gap in the first turbine stage behind the combustion chamber, which gap extends between the radially outer platform of the turbine guide vane ring and the liner segment adjoining it in the flow direction, the liner segment being in the area of the turbine blade ring the first turbine stage limits the main flow path through the gas turbine engine radially on the outside. Above such a gap there is a considerable pressure drop in the radial direction of, for example, up to 10 bar, which results from the pressure difference between the air under a lower pressure in the main flow path and the bleed air under a higher pressure, the radial outside of the main flow path flows and is used in particular to cool the high pressure turbine. An efficient sealing of such a gap is therefore of great importance.
Um eine solche Abdichtung bereitzustellen, ist es bekannt, dass die Turbinen-Leitschaufelsegmente eines Turbinen-Leitschaufelkranzes in Umfangsrichtung gradlinig verlaufenden Dichtkanten (sogenannte „chordal seals“) aufweisen, die im Idealfall jeweils entlang einer geraden Linie an einer planen Fläche des angrenzenden Linersegments anliegen. Jedoch besteht das Problem, dass bei Deformationen der Dichtkante und/oder Deformationen der planen Fläche des angrenzenden Linersegments, an dem die Dichtkante anliegt, und ebenso bei Relativbewegungen zwischen den aneinander angrenzenden Komponenten kleine Spalte bzw. Öffnungen entstehen können, die die Dichtfunktion beeinträchtigen. Wegen des hohen Druckabfalls über dem Spalt können schon kleine Spalte zu erheblichen Leckageverlusten führen, die zu vermeiden sind.In order to provide such a seal, it is known that the turbine guide vane segments of a turbine guide vane ring have sealing edges (so-called "chordal seals") running in a straight line in the circumferential direction, which ideally each lie along a straight line on a flat surface of the adjoining liner segment. However, there is the problem that deformations of the sealing edge and / or deformations of the flat surface of the adjacent liner segment on which the sealing edge rests and also relative movements between the adjacent components can result in small gaps or openings that impair the sealing function. Because of the high pressure drop across the gap, even small gaps can lead to considerable leakage losses, which must be avoided.
Vergleichbare Probleme können sich auch bei anderen Turbinenstufen ergeben.Similar problems can also arise with other turbine stages.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spalts zwischen zwei Bauteilen einer Turbine eines Gasturbinentriebwerks zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Dichtung zwischen den beiden Bauteilen bereitstellt.The present invention is based on the object of providing a device for sealing a gap between two components of a turbine of a gas turbine engine that provides an improved seal between the two components.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device with the features of
Danach betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Abdichtung eines Spalts zwischen Bauteilen einer Turbine eines Gasturbinentriebwerks, die einen Turbinen-Leitschaufelkranz umfasst, der eine Mehrzahl von Turbinen-Leitschaufelsegmenten aufweist, wobei jedes Turbinen-Leitschaufelsegment eine äußere Plattform und mindestens eine Leitschaufel umfasst, und wobei die äußere Plattform eine sich radial erstreckende erste Wand aufweist, die an ihrem radial äußeren Ende mit einer in Umfangsrichtung gradlinig verlaufenden Dichtkante versehen ist. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren ein jeweils stromabwärts an die äußere Plattform des Turbinen-Leitschaufelsegments angrenzendes Bauteil, das eine sich radial erstreckende zweite Wand aufweist, die in axialer Richtung unmittelbar an die erste Wand der äußeren Plattform angrenzt und zur ersten Wand hin eine plane Fläche ausbildet. Der abzudichtende Spalt verläuft zwischen der sich radial erstreckenden ersten Wand der äußeren Plattform und der sich radial erstreckenden zweiten Wand des angrenzenden Bauteils.Accordingly, the invention relates to a device for sealing a gap between components of a turbine of a gas turbine engine, which comprises a turbine guide vane ring which has a plurality of turbine guide vane segments, each turbine guide vane segment comprising an outer platform and at least one guide vane, and wherein the outer platform has a radially extending first wall which is provided at its radially outer end with a sealing edge running in a straight line in the circumferential direction. The device further comprises a component adjoining the outer platform of the turbine guide vane segment downstream, which component has a radially extending second wall which in the axial direction directly adjoins the first wall of the outer platform and forms a flat surface towards the first wall . The gap to be sealed runs between the radially extending first wall of the outer platform and the radially extending second wall of the adjoining component.
Gemäß der Erfindung ist ein sich längs erstreckendes, im Querschnitt L-förmiges Dichtelement vorgesehen, das zwei jeweils geradlinig verlaufende und senkrecht zueinander angeordnete erste und zweite Schenkel aufweist, wobei das Dichtelement mit seinem ersten Schenkel mit Axialspiel und Radialspiel mit der äußeren Plattform oder mit seinem zweiten Schenkel mit Axialspiel und Radialspiel mit dem angrenzendes Bauteil verbunden ist. Zur Abdichtung des Spalts liegt der erste Schenkel auf der in Umfangsrichtung gradlinig verlaufenden Dichtkante der ersten Wand auf und liegt der zweite Schenkel an der planen Fläche der zweiten Wand an. Dabei wird beim Betrieb des Gasturbinentriebwerks, wenn über dem abzudichtenden Spalt ein Druckabfall herrscht, das L-förmiges Dichtelement fest an die Dichtkante der ersten Wand und die plane Fläche der zweiten Wand gedrückt.According to the invention, a longitudinally extending, in cross-section L-shaped sealing element is provided, which has two rectilinear first and second legs arranged perpendicular to each other, the sealing element with its first leg with axial play and radial play with the outer platform or with its second leg is connected to the adjacent component with axial play and radial play. To seal the gap, the first leg rests on the sealing edge of the first wall that runs in a straight line in the circumferential direction, and the second leg rests on the flat surface of the second wall. During operation of the gas turbine engine, when there is a pressure drop across the gap to be sealed, the L-shaped sealing element is pressed firmly against the sealing edge of the first wall and the flat surface of the second wall.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch Bereitstellung eines L-förmigen Dichtelements, das lose, d. h. mit einem Axialspiel und einem Radialspiel befestigt ist, und das mit seinem einen Schenkel auf der Dichtkante aufliegt und mit seinem anderen Schenkel an der planen Fläche der angrenzenden Wand anliegt, der sich zwischen den beiden Bauteilen erstreckende Spalt sicher und zuverlässig abdichten lässt. Dabei stellt das Axialspiel und Radialspiel der Befestigung des L-förmigen Dichtelementes die notwendige Flexibilität bereit, damit sich das Dichtelement an Relativbewegungen zwischen der äußeren Plattform und dem angrenzenden Bauteil bzw. damit einhergehende Relativbewegungen zwischen den beiden sich radial erstreckenden Wänden anpassen kann, so dass das Auftreten von Spalten bzw. Öffnungen entlang der Dichtfläche verhindert wird und die Dichtfunktion trotz solcher Relativbewegungen beibehalten bleibt. Dabei wird darauf hingewiesen, dass durch die gleichzeitige Realisierung eines Axialspiels und eines Radialspiels auch eine Verkippung bzw. Verschwenkung des L-förmigen Dichtelements um seine Längsachse in gewissem Maße möglich ist, so dass auch Verkippungen der beiden aneinander angrenzenden Bauteile ausgeglichen werden können.The present invention is based on the knowledge that by providing an L-shaped sealing element which is loosely attached, ie with an axial play and a radial play, and which rests with its one leg on the sealing edge and with its other leg on the flat surface of the adjacent wall rests, the gap extending between the two components can be safely and reliably sealed. The axial play and radial play of the attachment of the L-shaped sealing element provides the necessary flexibility so that the sealing element can adapt to relative movements between the outer platform and the adjoining component or associated relative movements between the two radially extending walls, so that the The occurrence of gaps or openings along the sealing surface is prevented and the sealing function despite such Relative movements are retained. It should be noted that the simultaneous implementation of an axial play and a radial play also allows the L-shaped sealing element to tilt or pivot to a certain extent about its longitudinal axis, so that tilting of the two adjacent components can also be compensated for.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das L-förmige Dichtelement derart elastisch ausgebildet ist, dass elastische Verformungen der ersten Wand und/oder der zweiten Wand, die beim Betrieb des Gasturbinentriebwerks auftreten können, zumindest bis zu einem bestimmten Grad ausgeglichen werden können, wodurch die Dichtfunktion zwischen den beiden Komponenten weitergehend verbessert wird. Eine elastische Verformbarkeit des L-förmigen Dichtelements kann sich dabei ohne gesonderte Maßnahmen aus dem Material des Dichtelements ergeben. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das L-förmige Dichtelement als Metallblech ausgebildet ist, dessen Dicke und duktile Eigenschaften derart bemessen sind, dass eine solche Verformbarkeit automatisch vorliegt.In addition, it can be provided that the L-shaped sealing element is elastic in such a way that elastic deformations of the first wall and / or the second wall, which can occur during the operation of the gas turbine engine, can be compensated for at least to a certain degree, whereby the Sealing function between the two components is further improved. An elastic deformability of the L-shaped sealing element can result from the material of the sealing element without any special measures. For example, it can be provided that the L-shaped sealing element is designed as a metal sheet, the thickness and ductile properties of which are dimensioned in such a way that such deformability automatically exists.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff eines L-förmigen Dichtelements gemäß der vorliegenden Erfindung dahingehend zu verstehen ist, dass die beiden Schenkel des Dichtelements, die das „L“ bilden, natürlich eine unterschiedliche Breite, jedoch auch die gleiche Breite aufweisen können. Weiter wird darauf hingewiesen, dass das L-förmige Dichtelement zwar einen ersten gradlinig verlaufenden Schenkel und einen zweiten gradlinig verlaufenden Schenkel aufweist, die senkrecht zueinander angeordnet sind, dies jedoch nicht ausschließt, dass das L-förmige Dichtelement weitere Flächen ausbildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass von dem ersten Schenkel senkrecht eine weitere Fläche radial nach unten absteht. Die L-Form ist somit in dem Dichtelement enthalten, kann jedoch in Ausführungsvarianten um weitere Formen ergänzt sein.It should be noted that the term L-shaped sealing element according to the present invention is to be understood in such a way that the two legs of the sealing element that form the “L” can of course have a different width, but also the same width. It is further pointed out that the L-shaped sealing element has a first straight leg and a second straight leg, which are arranged perpendicular to one another, but this does not preclude the L-shaped sealing element from forming further surfaces. For example, it can be provided that a further surface protrudes vertically and radially downward from the first leg. The L-shape is thus contained in the sealing element, but can be supplemented by other shapes in design variants.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das L-förmige Dichtelement entlang seiner Länge an mehreren Befestigungspunkten mit Axialspiel und Radialspiel mit der äußeren Plattform oder mit dem angrenzenden Bauteil verbunden ist. Die Befestigung des L-förmigen Dichtelements erfolgt somit punktuell mittels entsprechender Befestigungselemente. Eine Konsequenz der losen, mit einem Axialspiel und einem Radialspiel versehenen Befestigung des L-förmigen Dichtelements mittels beabstandeter Befestigungspunkte ist dabei eine zusätzliche Verkippbarkeit des Dichtelementes um eine Achse, die quer zu seiner Längsachse verläuft.According to one embodiment of the invention it is provided that the L-shaped sealing element is connected along its length at several fastening points with axial play and radial play with the outer platform or with the adjacent component. The L-shaped sealing element is thus fastened at certain points by means of corresponding fastening elements. A consequence of the loose fastening of the L-shaped sealing element, provided with axial play and radial play, by means of spaced fastening points is an additional tiltability of the sealing element about an axis which runs transversely to its longitudinal axis.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das L-förmige Dichtelement mittels mindestens zwei Befestigungselementen an der sich radial erstreckenden Wand der äußeren Plattform befestigt ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Befestigungselemente als Metalllaschen ausgebildet sind, die jeweils mit einem länglichen Abschnitt an der ersten Wand befestigt sind und ausgehend von dem länglichen Abschnitt eine im Wesentlichen geschlossene Schlaufe bilden, die eine Aussparung im ersten Schenkel mit Axialspiel und Radialspiel durchgreift, wobei die Aussparung in einem Bereich des L-förmigen Schenkels ausgebildet ist, der gegenüber der Dichtkante axial nach vorne absteht. Auf diese Weise wird in einfacher Weise eine stabile Verbindung bereitgestellt, die ein axiales Spiel und ein radiales Spiel der Befestigung ermöglicht.One embodiment of the invention provides that the L-shaped sealing element is fastened to the radially extending wall of the outer platform by means of at least two fastening elements. For this purpose, it can be provided, for example, that the fastening elements are designed as metal tabs which are each fastened to the first wall with an elongated section and, starting from the elongated section, form a substantially closed loop that extends through a recess in the first leg with axial play and radial play , wherein the recess is formed in a region of the L-shaped leg which protrudes axially forwards with respect to the sealing edge. In this way, a stable connection is provided in a simple manner, which enables axial play and radial play of the fastening.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das L-förmige Dichtelement über mindestens zwei Befestigungselemente an der sich radial erstreckenden Wand des angrenzenden Bauteils befestigt ist. Hierzu sieht eine Ausführungsvariante vor, dass die Befestigungselemente jeweils eine in dem zweiten Schenkel ausgebildete Aussparung mit Axialspiel und Radialspiel durchgreifen und mit der zweiten Wand verbunden sind. Die Befestigungselemente sind beispielsweise als Stifte, Bolzen oder Nieten ausgebildet, wobei vorgesehen sein kann, dass das jeweilige Befestigungselement einen gegenüber der Aussparung größeren Kopf aufweist, so dass der zweite Schenkel axial an der zweiten Wand gesichert ist.Another embodiment of the invention provides that the L-shaped sealing element is fastened to the radially extending wall of the adjoining component via at least two fastening elements. For this purpose, one embodiment variant provides that the fastening elements each reach through a recess formed in the second leg with axial play and radial play and are connected to the second wall. The fastening elements are designed, for example, as pins, bolts or rivets, it being possible for the respective fastening element to have a head that is larger than the recess so that the second leg is axially secured to the second wall.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die äußeren Plattformen der Turbinen-Leitschaufelsegmente an ihren Stirnseiten jeweils eine axial verlaufende Nut ausbilden und in die Nuten zweier benachbarter Plattformen jeweils ein Dichtungsstreifen eingesetzt ist, der der Abdichtung zweier aneinander angrenzender äußerer Plattformen dient. Solche Dichtungsstreifen sind an sich bekannt. Dabei ist weiter vorgesehen, dass der Dichtungsstreifen in stromabwärtiger Richtung einen Befestigungsabschnitt ausbildet, der aus den Nuten herausragt, wobei der Befestigungsabschnitt ein Halteelement ausbildet, über das der erste Schenkel in radialer Richtung an der ersten Wand festgelegt ist. Gemäß dieser Ausgestaltung erfolgt somit eine Befestigung des L-förmigen Dichtelementes an der ersten Wand über eine aus den Nuten herausragende Verlängerung des Dichtungsstreifen, die als Befestigungsabschnitt ausgebildet ist.A further embodiment provides that the outer platforms of the turbine guide vane segments each form an axially running groove on their end faces and a sealing strip is inserted into the grooves of two adjacent platforms, which serves to seal two adjacent outer platforms. Such sealing strips are known per se. It is further provided that the sealing strip forms a fastening section in the downstream direction which protrudes from the grooves, the fastening section forming a holding element via which the first leg is fixed in the radial direction on the first wall. According to this embodiment, the L-shaped sealing element is thus fastened to the first wall via an extension of the sealing strip which protrudes from the grooves and is designed as a fastening section.
Bei dieser Ausgestaltung kann ein radiales Spiel dadurch bereitgestellt werden, dass das Halteelement des Befestigungsabschnitts federnd ausgebildet ist und damit eine Federkraft auf den ersten Schenkel des L-förmigen Dichtelements ausübt, die diesen unter Bereitstellung eines radialen Spiels von oben auf die Dichtkante der ersten Wand drückt.In this embodiment, a radial play can be provided in that the holding element of the fastening section is designed to be resilient and thus exerts a spring force on the first leg of the L-shaped sealing element this presses while providing a radial play from above onto the sealing edge of the first wall.
Es ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt des Dichtungsstreifens jeweils zwei Halteelemente ausbildet, über die die beiden L-förmigen Dichtelemente zweier benachbarter äußerer Plattformen jeweils an einem ihrer Enden an der ersten Wand der jeweiligen äußeren Plattform befestigt sind. Jeweils eines der zwei Halteelemente, die der Befestigungsabschnitt eines Dichtungsstreifens ausbildet, dient somit der Befestigung eines Endes eines L-förmigen Dichtelements. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt insgesamt dachförmig ausgebildet ist, wobei die beiden Halteelemente unter einem Winkel von kleiner 180° zueinander verlaufen. Durch die dachförmige Ausgestaltung wird in einfacher Weise eine Federkraft, die die Halteelemente auf das jeweilige Dichtelement ausüben, bereitgestellt.It is provided that the fastening section of the sealing strip forms two holding elements, via which the two L-shaped sealing elements of two adjacent outer platforms are each fastened at one of their ends to the first wall of the respective outer platform. In each case one of the two holding elements that the fastening section of a sealing strip forms is used to fasten one end of an L-shaped sealing element. It can be provided that the fastening section is overall roof-shaped, with the two holding elements extending at an angle of less than 180 ° to one another. The roof-shaped configuration provides a spring force which the holding elements exert on the respective sealing element in a simple manner.
Die Halteelemente des Befestigungsabschnitt des jeweiligen Dichtungsstreifens sind beispielsweise rechteckförmig ausgebildet.The holding elements of the fastening section of the respective sealing strip are, for example, rectangular.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die ersten Schenkel an ihren Enden jeweils einen verbreiterten Bereich ausbilden, auf dem das jeweilige Halteelement aufliegt. Dies stellt eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Halteelement des Befestigungsabschnitts und dem Schenkel sicher.Another embodiment provides that the first legs each form a widened area at their ends, on which the respective holding element rests. This ensures a reliable connection between the holding element of the fastening section and the leg.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die die ersten Schenkel an ihren Enden jeweils einen Schlitz aufweisen, durch den der Befestigungsabschnitt verläuft, wobei der Schlitz zur Bereitstellung eines axialen Spiels eine größere Dicke als der Befestigungsabschnitt aufweist. Dabei sichert der Befestigungsabschnitt das Halteelement in axialer Richtung in Bezug auf die erste Wand. Dadurch, dass der Schlitz, durch den der Befestigungsabschnitt verläuft, eine Breite aufweist, die größer ist als die Dicke des Befestigungsabschnitts, kann sich der Befestigungsabschnitt in axialer Richtung in diesem Schlitz bewegen, so dass ein axiales Spiel bereitgestellt wird.It can further be provided that the ends of the first legs each have a slot through which the fastening section runs, the slot having a greater thickness than the fastening section to provide axial play. The fastening section secures the holding element in the axial direction with respect to the first wall. Because the slot through which the fastening section runs has a width which is greater than the thickness of the fastening section, the fastening section can move in the axial direction in this slot, so that axial play is provided.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das L-förmige Dichtelement Bestandteil eines Dreiecksträgers, wobei das L-förmige Dichtelement die Basis des Dreiecksträgers bildet und die beiden weiteren Seiten des Dreiecksträgers durch zwei Verbindungsstege gebildet sind, die sich von den beiden Enden des L-förmigen Dichtelements schräg axial nach vorne erstrecken und die an ihrem Verbindungspunkt mit einem axialen Spiel an einem Befestigungselement der äußeren Plattform befestigt sind. Bei diesem Befestigungselement handelt sich beispielsweise um ein Befestigungselement, das der Befestigung von Dichtplatten dient, die zwischen der äußeren Plattform und einer stromaufwärtigen Brennkammer angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ist mit dem Vorteil verbunden, dass eine sehr stabile axiale Lagerung des L-förmigen Dichtelements bereitgestellt werden kann.According to a further embodiment, the L-shaped sealing element is part of a triangular carrier, the L-shaped sealing element forming the base of the triangular carrier and the two other sides of the triangular carrier being formed by two connecting webs which extend obliquely from the two ends of the L-shaped sealing element extend axially forward and which are attached at their connection point with an axial play on a fastening element of the outer platform. This fastening element is, for example, a fastening element which is used to fasten sealing plates which are arranged between the outer platform and an upstream combustion chamber. This configuration is associated with the advantage that a very stable axial mounting of the L-shaped sealing element can be provided.
Eine weitere Erfindungsvariante kombiniert dieses Ausführungsbeispiel mit dem Ausführungsbeispiel, bei dem der Dichtungsstreifen zwischen zwei in Umfangsrichtung aneinander angrenzenden äußeren Plattformen zur Befestigung des L-förmigen Dichtelements eingesetzt wird. Gemäß dieser Erfindungsvariante ist das L-förmige Dichtelement über den Dreiecksträgers mit einem axialen Spiel an dem Befestigungselement der äußeren Plattform und mit einem radialen Spiel über Haltelaschen der Befestigungsabschnitte an der ersten Wand befestigt.A further variant of the invention combines this exemplary embodiment with the exemplary embodiment in which the sealing strip is inserted between two outer platforms adjoining one another in the circumferential direction for fastening the L-shaped sealing element. According to this variant of the invention, the L-shaped sealing element is fastened to the fastening element of the outer platform via the triangular support with axial play and to the first wall with radial play using retaining tabs of the fastening sections.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist mindestens einer der Schenkel des L-förmigen Dichtelements eine oder mehrere Aussparungen auf. Diese können beispielsweise dazu dienen, Kühlluftbohrungen, die in dem angrenzenden Bauteil ausgebildet sind, frei zu halten.According to a further exemplary embodiment, at least one of the legs of the L-shaped sealing element has one or more recesses. These can serve, for example, to keep cooling air bores that are formed in the adjacent component free.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung können zusätzlich ein Spiel der Befestigung des L-förmigen Dichtelements auch in Umfangsrichtung vorsehen.Further refinements of the invention can also provide for a play in the fastening of the L-shaped sealing element in the circumferential direction.
Bei dem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Turbinen-Leitschaufelkranz handelt es sich gemäß einer Ausgestaltung um den Turbinen-Leitschaufelkranz der ersten Turbinenstufe der hinter der Brennkammer des Gasturbinentriebwerks angeordneten Hochdruckturbine. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht reduziert, da das Problem der Abdichtung von Spalten auch zwischen anderen Komponenten einer Turbine besteht.The turbine guide vane ring designed according to the present invention is, according to one embodiment, the turbine guide vane ring of the first turbine stage of the high-pressure turbine arranged behind the combustion chamber of the gas turbine engine. However, the present invention is not reduced to this, since the problem of sealing gaps also exists between other components of a turbine.
Bei dem angrenzenden Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein mit dem Außengehäuse der Hochdruckturbine verbundenes Linersegment, das den Strömungspfad durch die Hochdruckturbine im Bereich des Rotors der ersten Turbinenstufe radial außen begrenzt. Ein solches Linersegment weist typischerweise angrenzend an den Strömungspfad ein Anlaufmaterial auf, in das sich die Laufschaufeln des Laufschaufelkranzes der Turbinenstufe zur Minimierung eines Spalts einarbeiten können.The adjoining component is, for example, a liner segment connected to the outer housing of the high pressure turbine, which delimits the flow path through the high pressure turbine in the area of the rotor of the first turbine stage radially on the outside. Such a liner segment typically has a starting material adjacent to the flow path, into which the rotor blades of the rotor blade ring of the turbine stage can work in order to minimize a gap.
Gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Gasturbinentriebwerk mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1.According to a further aspect of the invention, the present invention relates to a gas turbine engine with a device according to
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung bezogen auf ein zylindrisches Koordinatensystem beschrieben ist, das die Koordinaten x, r und φ aufweist. Dabei gibt x die axiale Richtung, r die radiale Richtung und φ den Winkel in Umfangsrichtung an. Die axiale Richtung ist dabei durch die Maschinenachse des Gasturbinentriebwerks, in dem die vorliegende Erfindung implementiert ist, definiert, wobei die axiale Richtung vom Triebwerkseingang in Richtung des Triebwerksausgangs zeigt. Von der x-Achse ausgehend zeigt die radiale Richtung radial nach außen. Begriffe wie „vor“, „hinter“, „vordere“ und „hintere“ beziehen sich auf die axiale Richtung bzw. die Strömungsrichtung im Triebwerk. Begriffe wie „äußere“ oder „innere“ beziehen sich auf die radiale Richtung.It should be noted that the present invention is described with reference to a cylindrical coordinate system having the coordinates x, r and φ. Here, x indicates the axial direction, r the radial direction and φ the angle in the circumferential direction. The axial direction is through defines the engine axis of the gas turbine engine in which the present invention is implemented, with the axial direction pointing from the engine entrance towards the engine exit. Starting from the x-axis, the radial direction points radially outwards. Terms such as “in front”, “behind”, “front” and “rear” relate to the axial direction or the direction of flow in the engine. Terms like “outer” or “inner” refer to the radial direction.
Wie hier an anderer Stelle angeführt wird, kann sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk beziehen. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann einen Triebwerkskern umfassen, der eine Turbine, einen Brennraum, einen Verdichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse (mit Gebläseschaufeln) umfassen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.As noted elsewhere herein, the present disclosure may relate to a gas turbine engine. Such a gas turbine engine may comprise an engine core comprising a turbine, a combustion chamber, a compressor, and a core shaft connecting the turbine to the compressor. Such a gas turbine engine may include a fan (with fan blades) positioned upstream of the engine core.
Anordnungen der vorliegenden Offenbarung können insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Gebläse, die über ein Getriebe angetrieben werden, von Vorteil sein. Entsprechend kann das Gasturbinentriebwerk ein Getriebe umfassen, das einen Eingang von der Kernwelle empfängt und Antrieb für das Gebläse zum Antreiben des Gebläses mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle abgibt. Der Eingang für das Getriebe kann direkt von der Kernwelle oder indirekt von der Kernwelle, beispielsweise über eine Stirnwelle und/oder ein Stirnzahnrad, erfolgen. Die Kernwelle kann mit der Turbine und dem Verdichter starr verbunden sein, so dass sich die Turbine und der Verdichter mit derselben Drehzahl drehen (wobei sich das Gebläse mit einer niedrigeren Drehzahl dreht).Arrangements of the present disclosure may be particularly, but not exclusively, advantageous for fans that are driven via a transmission. Accordingly, the gas turbine engine may include a transmission that receives an input from the core shaft and provides drive for the fan to drive the fan at a lower speed than the core shaft. The input for the gearbox can take place directly from the core shaft or indirectly from the core shaft, for example via a spur shaft and / or a spur gear. The core shaft can be rigidly connected to the turbine and the compressor so that the turbine and the compressor rotate at the same speed (with the fan rotating at a lower speed).
Das Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige geeignete allgemeine Architektur aufweisen. Beispielsweise kann das Gasturbinentriebwerk eine beliebige gewünschte Anzahl an Wellen, die Turbinen und Verdichter verbinden, beispielsweise eine, zwei oder drei Wellen, aufweisen. Lediglich beispielhaft kann die mit der Kernwelle verbundene Turbine eine erste Turbine sein, der mit der Kernwelle verbundene Verdichter kann ein erster Verdichter sein und die Kernwelle kann eine erste Kernwelle sein. Der Triebwerkskern kann ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Kernwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfassen. Die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Kernwelle können dahingehend angeordnet sein, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle zu drehen.The gas turbine engine described and / or claimed herein can be of any suitable general architecture. For example, the gas turbine engine can have any desired number of shafts connecting turbines and compressors, such as one, two, or three shafts. For example only, the turbine connected to the core shaft can be a first turbine, the compressor connected to the core shaft can be a first compressor and the core shaft can be a first core shaft. The engine core may further include a second turbine, a second compressor, and a second core shaft connecting the second turbine to the second compressor. The second turbine, the second compressor, and the second core shaft may be arranged to rotate at a higher speed than the first core shaft.
Bei solch einer Anordnung kann der zweite Verdichter axial stromabwärts des ersten Verdichters positioniert sein. Der zweite Verdichter kann dahingehend angeordnet sein, Strömung von dem ersten Verdichter aufzunehmen (beispielsweise direkt aufzunehmen, beispielsweise über einen allgemein ringförmigen Kanal).With such an arrangement, the second compressor can be positioned axially downstream of the first compressor. The second compressor may be arranged to receive flow from the first compressor (e.g., receive directly, e.g., via a generally annular channel).
Das Getriebe kann dahingehend angeordnet sein, von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise die erste Kernwelle in dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Beispielsweise kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, lediglich von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise nur von der ersten Kernwelle und nicht der zweiten Kernwelle bei dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Alternativ dazu kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, von einer oder mehreren Wellen, beispielsweise der ersten und/oder der zweiten Welle in dem obigen Beispiel, angetrieben zu werden.The gearbox can be arranged to be driven by the core shaft configured to rotate (e.g. in use) at the lowest speed (e.g. the first core shaft in the example above). For example, the transmission can be arranged to be driven only by the core shaft which is configured to rotate (e.g. in use) at the lowest speed (e.g. only the first core shaft and not the second core shaft in the above example) will. Alternatively, the transmission can be arranged to be driven by one or more shafts, for example the first and / or the second shaft in the above example.
Bei einem Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann ein Brennraum axial stromabwärts des Gebläses und des Verdichters (der Verdichter) vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Brennraum direkt stromabwärts des zweiten Verdichters (beispielsweise an dessen Ausgang) liegen, wenn ein zweiter Verdichter vorgesehen ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Strömung am Ausgang des Verdichters dem Einlass der zweiten Turbine zugeführt werden, wenn eine zweite Turbine vorgesehen ist. Der Brennraum kann stromaufwärts der Turbine (der Turbinen) vorgesehen sein.In a gas turbine engine that is described and / or claimed here, a combustion chamber can be provided axially downstream of the fan and the compressor (s). For example, the combustion chamber can be located directly downstream of the second compressor (for example at its outlet) if a second compressor is provided. As a further example, the flow at the outlet of the compressor can be fed to the inlet of the second turbine if a second turbine is provided. The combustion chamber can be provided upstream of the turbine (s).
Der oder jeder Verdichter (beispielsweise der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln, bei denen es sich um variable Statorschaufeln (dahingehend, dass ihr Anstellwinkel variabel sein kann) handeln kann, umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.The or each compressor (for example the first compressor and the second compressor as described above) can comprise any number of stages, for example several stages. Each stage can include a series of rotor blades and a series of stator blades, which can be variable stator blades (in that their angle of attack can be variable). The row of rotor blades and the row of stator blades can be axially offset from one another.
Die oder jede Turbine (beispielsweise die erste Turbine und die zweite Turbine gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.The or each turbine (e.g. the first turbine and the second turbine as described above) can comprise any number of stages, e.g. multiple stages. Each stage can include a number of rotor blades and a number of stator blades. The row of rotor blades and the row of stator blades can be axially offset from one another.
Jede Gebläseschaufel kann mit einer radialen Spannweite definiert sein, die sich von einem Fuß (oder einer Nabe) an einer radial innenliegenden von Gas überströmten Stelle oder an einer Position einer Spannbreite von 0 % zu einer Spitze an einer Position einer Spannbreite von 100 % erstreckt. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann weniger als (oder in der Größenordnung von): 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 oder 0,25 liegen. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Diese Verhältnisse können allgemeinhin als das Nabe-Spitze-Verhältnis bezeichnet werden. Der Radius an der Nabe und der Radius an der Spitze können beide an dem vorderen Randteil (oder dem axial am weitesten vorne liegenden Rand) der Schaufel gemessen werden. Das Nabe-Spitze-Verhältnis bezieht sich natürlich auf den von Gas überströmten Abschnitt der Gebläseschaufel, d. h. den Abschnitt, der sich radial außerhalb jeglicher Plattform befindet.Each fan blade may be defined with a radial span extending from a root (or hub) on a radially inward of Gas overflow point or extends at a position of a span of 0% to a peak at a position of a span of 100%. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip may be less than (or on the order of): 0.4, 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0, 35, 0.34, 0.33, 0.32, 0.31, 0.3, 0.29, 0.28, 0.27, 0.26 or 0.25. The ratio of the radius of the fan blade at the hub to the radius of the fan blade at the tip can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (ie, the values can be upper or lower limits). These ratios can generally be referred to as the hub-to-tip ratio. The radius at the hub and the radius at the tip can both be measured at the leading edge portion (or the axially most forward edge) of the blade. The hub-to-tip ratio relates, of course, to the portion of the fan blade overflowing with gas, ie the portion which is located radially outside of any platform.
Der Radius des Gebläses kann zwischen der Mittellinie des Triebwerks und der Spitze der Gebläseschaufel an ihrem vorderen Rand gemessen werden. Der Durchmesser des Gebläses (der einfach das Doppelte des Radius des Gebläses sein kann) kann größer als (oder in der Größenordnung von): 250 cm (etwa 100 Inch), 260 cm, 270 cm (etwa 105 Inch), 280 cm (etwa 110 Inch), 290 cm (etwa 115 Inch), 300 cm (etwa 120 Inch), 310 cm, 320 cm (etwa 125 Inch), 330 cm (etwa 130 Inch), 340 cm (etwa 135 Inch), 350 cm, 360 cm (etwa 140 Inch), 370 cm (etwa 145 Inch), 380 cm (etwa 150 Inch) oder 390 cm (etwa 155 Inch) sein (liegen). Der Gebläsedurchmesser kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).The radius of the fan can be measured between the centerline of the engine and the tip of the fan blade at its leading edge. The diameter of the fan (which can be simply twice the radius of the fan) can be greater than (or on the order of): 250 cm (about 100 inches), 260 cm, 270 cm (about 105 inches), 280 cm (about 110 inches), 290 cm (about 115 inches), 300 cm (about 120 inches), 310 cm, 320 cm (about 125 inches), 330 cm (about 130 inches), 340 cm (about 135 inches), 350 cm, 360 cm (about 140 inches), 370 cm (about 145 inches), 380 cm (about 150 inches), or 390 cm (about 155 inches). The fan diameter can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e. the values can be upper or lower limits).
Die Drehzahl des Gebläses kann im Gebrauch variieren. Allgemein ist die Drehzahl geringer für Gebläse mit einem größeren Durchmesser. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen weniger als 2500 U/min, beispielsweise weniger als 2300 U/min, betragen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann auch die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 250 cm bis 300 cm (beispielsweise 250 cm bis 280 cm) im Bereich von 1700 U/min bis 2500 U/min, beispielsweise im Bereich von 1800 U/min bis 2300 U/min, beispielsweise im Bereich von 1900 U/min bis 2100 U/min, liegen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 320 cm bis 380 cm in dem Bereich von 1200 U/min bis 2000 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1300 U/min bis 1800 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1400 U/min bis 1600 U/min, liegen.The speed of the fan can vary during use. In general, the speed is lower for fans with a larger diameter. By way of non-limiting example only, the speed of the fan under constant speed conditions may be less than 2500 rpm, for example less than 2300 rpm. Merely as a further non-limiting example, the speed of the fan under constant speed conditions for an engine with a fan diameter in the range from 250 cm to 300 cm (for example 250 cm to 280 cm) in the range from 1700 rpm to 2500 rpm, for example in the range from 1800 rpm to 2300 rpm, for example in the range from 1900 rpm to 2100 rpm. Merely as a further non-limiting example, the speed of the fan under constant speed conditions for an engine with a fan diameter in the range from 320 cm to 380 cm in the range from 1200 rpm to 2000 rpm, for example in the range from 1300 rpm min to 1800 rpm, for example in the range from 1400 rpm to 1600 rpm.
Im Gebrauch des Gasturbinentriebwerks dreht sich das Gebläse (mit zugehörigen Gebläseschaufeln) um eine Drehachse. Diese Drehung führt dazu, dass sich die Spitze der Gebläseschaufel mit einer Geschwindigkeit USpitze bewegt. Die von den Gebläseschaufeln an der Strömung verrichtete Arbeit resultiert in einem Anstieg der Enthalpie dH der Strömung. Eine Gebläsespitzenbelastung kann als dH/USpitze 2 definiert werden, wobei dH der Enthalpieanstieg (beispielsweise der durchschnittliche 1-D-Enthalpieanstieg) über das Gebläse hinweg ist und USpitze die (Translations-) Geschwindigkeit der Gebläsespitze, beispielsweise an dem vorderen Rand der Spitze, ist (die als Gebläsespitzenradius am vorderen Rand multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit definiert werden kann). Die Gebläsespitzenbelastung bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann mehr als (oder in der Größenordnung von): 0,3, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 oder 0,4 betragen (liegen) (wobei alle Einheiten in diesem Abschnitt Jkg-1K-1/(ms-1)2 sind). Die Gebläsespitzenbelastung kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).When the gas turbine engine is in use, the fan (with associated fan blades) rotates about an axis of rotation. This rotation causes the tip of the fan blade to move at a speed U tip . The work done by the fan blades on the flow results in an increase in the enthalpy dH of the flow. A fan peak load can be defined as dH / U peak 2 , where dH is the enthalpy increase (e.g. the average 1-D enthalpy increase) across the fan and U peak is the (translational) speed of the fan tip, e.g. at the front edge of the tip , (which can be defined as the fan tip radius at the front edge multiplied by the angular velocity). The fan peak load at constant speed conditions can be more than (or on the order of): 0.3, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38 , 0.39, or 0.4 (all units in this section are Jkg -1 K -1 / (ms -1 ) 2 ). The fan peak load can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (ie the values can be upper or lower limits).
Gasturbinentriebwerke gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein beliebiges gewünschtes Bypassverhältnis aufweisen, wobei das Bypassverhältnis als das Verhältnis des Massendurchsatzes der Strömung durch den Bypasskanal zu dem Massendurchsatz der Strömung durch den Kern bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen definiert wird. Bei einigen Anordnungen kann das Bypassverhältnis mehr als (in der Größenordnung von): 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5 oder 17 betragen (liegen). Das Bypassverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Bypasskanal kann im Wesentlichen ringförmig sein. Der Bypasskanal kann sich radial außerhalb des Triebwerkskerns befinden. Die radial äußere Fläche des Bypasskanals kann durch eine Triebwerksgondel und/oder ein Gebläsegehäuse definiert werden.Gas turbine engines in accordance with the present disclosure may have any desired bypass ratio, the bypass ratio being defined as the ratio of the mass flow rate of flow through the bypass duct to the mass flow rate of flow through the core at constant velocity conditions. In some arrangements, the bypass ratio can be more than (on the order of): 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5, 14, 14.5, 15, 15.5 , 16, 16.5 or 17 are (lie). The bypass ratio can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can be upper or lower limits). The bypass channel can be essentially ring-shaped. The bypass duct can be located radially outside the engine core. The radially outer surface of the bypass duct can be defined by an engine nacelle and / or a fan housing.
Das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann als das Verhältnis des Staudrucks stromaufwärts des Gebläses zu dem Staudruck am Ausgang des Höchstdruckverdichters (vor dem Eingang in den Brennraum) definiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei Konstantgeschwindigkeit mehr als (oder in der Größenordnung von): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 betragen (liegen). Das Gesamtdruckverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).The total pressure ratio of a gas turbine engine described and / or claimed herein can be defined as the ratio of the back pressure upstream of the fan to the back pressure at the outlet of the super high pressure compressor (before the inlet to the combustion chamber). As a non-limiting example, may the total pressure ratio of a gas turbine engine described and / or claimed herein at constant speed is greater than (or on the order of): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75. The total pressure ratio can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (ie the values can be upper or lower limits).
Der spezifische Schub eines Triebwerks kann als der Nettoschub des Triebwerks dividiert durch den Gesamtmassenstrom durch das Triebwerk hindurch definiert werden. Bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann der spezifische Schub eines Triebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, weniger als (oder in der Größenordnung von): 110 Nkg-1s, 105 Nkg-1s, 100 Nkg-1s, 95 Nkg-1s, 90 Nkg-1s, 85 Nkg-1s oder 80 Nkg-1s betragen (liegen). Der spezifische Schub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Solche Triebwerke können im Vergleich zu herkömmlichen Gasturbinentriebwerken besonders effizient sein.The specific thrust of an engine can be defined as the net thrust of the engine divided by the total mass flow through the engine. Under constant speed conditions, the specific thrust of an engine that is described and / or claimed here can be less than (or in the order of magnitude of): 110 Nkg -1 s, 105 Nkg -1 s, 100 Nkg -1 s, 95 Nkg -1 s, 90 Nkg -1 s, 85 Nkg -1 s or 80 Nkg -1 s (lying). The specific thrust can lie in an inclusive range which is limited by two of the values in the preceding sentence (ie the values can form upper or lower limits). Such engines can be particularly efficient compared to conventional gas turbine engines.
Ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen beliebigen gewünschten Höchstschub aufweisen. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, zur Erzeugung eines Höchstschubs von mindestens (oder in der Größenordnung von): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN, 450kN, 500kN oder 550kN in der Lage sein. Der Höchstschub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Schub, auf den oben Bezug genommen wird, kann der Nettohöchstschub bei standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen auf Meereshöhe plus 15 Grad C (Umgebungsdruck 101,3 kPa, Temperatur 30 Grad C) bei statischem Triebwerk sein.A gas turbine engine as described and / or claimed herein can have any maximum thrust desired. As a non-limiting example only, a gas turbine described and / or claimed herein can be used to generate a maximum thrust of at least (or on the order of): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN , 450kN, 500kN or 550kN. The maximum thrust can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e. the values can be upper or lower limits). The thrust referred to above may be the maximum net thrust under standard atmospheric conditions at sea level plus 15 degrees C (ambient pressure 101.3 kPa,
Im Gebrauch kann die Temperatur der Strömung am Eingang der Hochdruckturbine besonders hoch sein. Diese Temperatur, die als TET bezeichnet werden kann, kann an dem Ausgang zum Brennraum, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der ersten Turbinenschaufel, die wiederum als eine Düsenleitschaufel bezeichnet werden kann, gemessen werden. Bei Konstantgeschwindigkeit kann die TET mindestens (oder in der Größenordnung von): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K oder 1650K betragen (liegen). Die TET bei Konstantgeschwindigkeit kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET im Gebrauch des Triebwerks kann beispielsweise mindestens (oder in der Größenordnung von): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K oder 2000K betragen (liegen). Die maximale TET kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET kann beispielsweise bei einer Bedingung von hohem Schub, beispielsweise bei einer MTO-Bedingung (MTO - Maximum Take-Off thrust - maximaler Startschub), auftreten.In use, the temperature of the flow at the inlet of the high pressure turbine can be particularly high. This temperature, which can be referred to as TET, can be measured at the exit to the combustion chamber, for example immediately upstream of the first turbine blade, which in turn can be referred to as a nozzle guide vane. At constant speed, the TET can be at least (or on the order of): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K or 1650K. The TET at constant speed can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e. the values can be upper or lower limits). The maximum TET when the engine is in use can, for example, be at least (or on the order of): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K or 2000K. The maximum TET can be in an inclusive range bounded by two of the values in the preceding sentence (i.e., the values can form upper or lower limits). The maximum TET can occur, for example, in a condition of high thrust, for example in an MTO condition (MTO - maximum take-off thrust - maximum take-off thrust).
Eine Gebläseschaufel und/oder ein Blattabschnitt einer Gebläseschaufel, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Verbundstoff, beispielsweise einem Metallmatrix-Verbundstoff und/oder einem Verbundstoff mit organischer Matrix, wie z. B. Kohlefaser, hergestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Metall, wie z. B. einem auf Titan basierendem Metall oder einem auf Aluminium basierenden Material (wie z. B. einer Aluminium-Lithium-Legierung) oder einem auf Stahl basierenden Material hergestellt werden. Die Gebläseschaufel kann mindestens zwei Bereiche umfassen, die unter Verwendung verschiedener Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann die Gebläseschaufel einen vorderen Schutzrand aufweisen, der unter Verwendung eines Materials hergestellt wird, das dem Aufschlagen (beispielsweise von Vögeln, Eis oder anderem Material) besser widerstehen kann als der Rest der Schaufel. Solch ein vorderer Rand kann beispielsweise unter Verwendung von Titan oder einer auf Titan basierenden Legierung hergestellt werden. Somit kann die Gebläseschaufel lediglich als ein Beispiel einen auf Kohlefaser oder Aluminium basierenden Körper (wie z. B. eine Aluminium-Lithium-Legierung) mit einem vorderen Rand aus Titan aufweisen.A fan blade and / or a blade portion of a fan blade described and / or claimed herein can be made from any suitable material or combination of materials. For example, at least a portion of the fan blade and / or the blade can be made at least in part of a composite, for example a metal matrix composite and / or a composite with an organic matrix, such as e.g. B. carbon fiber. As another example, at least a portion of the fan blade and / or the blade can be at least in part made of a metal, such as metal. A titanium-based metal or an aluminum-based material (such as an aluminum-lithium alloy), or a steel-based material. The fan blade can include at least two sections made using different materials. For example, the fan blade may have a leading edge that is made using a material that can withstand impact (such as birds, ice, or other material) better than the rest of the blade. Such a leading edge can be manufactured using titanium or a titanium-based alloy, for example. Thus, as an example only, the fan blade may comprise a carbon fiber or aluminum based body (such as an aluminum-lithium alloy) with a leading edge made of titanium.
Ein Gebläse, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen mittleren Abschnitt umfassen, von dem sich die Gebläseschaufeln, beispielsweise in einer radialen Richtung, erstrecken können. Die Gebläseschaufeln können auf beliebige gewünschte Art und Weise an dem mittleren Abschnitt angebracht sein. Beispielsweise kann jede Gebläseschaufel eine Fixierungsvorrichtung umfassen, die mit einem entsprechenden Schlitz in der Nabe (oder Scheibe) in Eingriff gelangen kann. Lediglich als ein Beispiel kann solch eine Fixierungsvorrichtung in Form eines Schwalbenschwanzes vorliegen, der zur Fixierung der Gebläseschaufel an der Nabe/Scheibe in einen entsprechenden Schlitz in der Nabe/Scheibe eingesteckt und/oder damit in Eingriff gebracht werden kann. Als ein weiteres Beispiel können die Gebläseschaufeln integral mit einem mittleren Abschnitt ausgebildet sein. Solch eine Anordnung kann als eine Blisk oder ein Bling bezeichnet werden. Ein beliebiges geeignetes Verfahren kann zur Herstellung solch einer Blisk oder solch eines Bling verwendet werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufeln aus einem Block maschinell herausgearbeitet werden und/oder mindestens ein Teil der Gebläseschaufeln kann durch Schweißen, wie z. B. lineares Reibschweißen, an der Nabe/Scheibe angebracht werden.A fan described and / or claimed herein may include a central portion from which the fan blades may extend, for example in a radial direction. The fan blades can be attached to the central section in any desired manner. For example, each fan blade can include a fixation device that can engage a corresponding slot in the hub (or disc). Only as an example, such a fixing device can be in the form of a dovetail which can be inserted into a corresponding slot in the hub / disc and / or brought into engagement therewith to fix the fan blade to the hub / disc. As another example For example, the fan blades may be formed integrally with a central portion. Such an arrangement can be referred to as a blisk or a bling. Any suitable method can be used to manufacture such a blisk or bling. For example, at least a portion of the fan blades can be machined from a block and / or at least a portion of the fan blades can be welded, e.g. B. linear friction welding, can be attached to the hub / disc.
Die Gasturbinentriebwerke, die hier beschrieben und/oder beansprucht werden, können oder können nicht mit einer VAN (Variable Area Nozzle - Düse mit variablem Querschnitt) versehen sein. Solch eine Düse mit variablem Querschnitt kann eine Variation des Ausgangsquerschnitts des Bypasskanals im Gebrauch gestatten. Die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung können auf Triebwerke mit oder ohne eine VAN zutreffen.The gas turbine engines that are described and / or claimed here may or may not be provided with a VAN (Variable Area Nozzle - nozzle with variable cross section). Such a nozzle with a variable cross section can allow the exit cross section of the bypass channel to be varied in use. The general principles of the present disclosure may apply to engines with or without a VAN.
Das Gebläse einer Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige gewünschte Anzahl an Gebläseschaufeln, beispielsweise
Gemäß der hier erfolgenden Verwendung können Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Konstantgeschwindigkeitsbedingungen eines Luftfahrzeugs, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist, bedeuten. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können herkömmlicherweise als die Bedingungen während des mittleren Teils des Flugs definiert werden, beispielsweise die Bedingungen, denen das Luftfahrzeug und/oder das Triebwerk zwischen (hinsichtlich Zeit und/oder Entfernung) dem Ende des Steigflugs und dem Beginn des Sinkflugs ausgesetzt wird bzw. werden.As used herein, constant speed conditions may mean constant speed conditions of an aircraft on which the gas turbine engine is mounted. Such constant speed conditions can conventionally be defined as the conditions during the middle part of the flight, for example the conditions to which the aircraft and / or the engine are exposed between (in terms of time and / or distance) the end of the climb and the start of the descent. will.
Lediglich als ein Beispiel kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bei der Konstantgeschwindigkeitsbedingung bei einem beliebigen Punkt im Bereich von Mach 0,7 bis 0,9, beispielsweise 0,75 bis 0,85, beispielsweise 0,76 bis 0,84, beispielsweise 0,77 bis 0,83, beispielsweise 0,78 bis 0,82, beispielsweise 0,79 bis 0,81, beispielsweise in der Größenordnung von Mach 0,8, in der Größenordnung von Mach 0,85 oder in dem Bereich von 0,8 bis 0,85 liegen. Eine beliebige Geschwindigkeit innerhalb dieser Bereiche kann die Konstantfahrtbedingung sein. Bei einigen Luftfahrzeugen können die Konstantfahrtbedingungen außerhalb dieser Bereiche, beispielsweise unter Mach 0,7 oder über Mach 0,9, liegen.By way of example only, the forward speed under the constant speed condition may be at any point in the range of Mach 0.7-0.9, e.g. 0.75-0.85, e.g. 0.76-0.84, e.g. 0.77-0 .83, for example 0.78 to 0.82, for example 0.79 to 0.81, for example in the order of Mach 0.8, in the order of Mach 0.85 or in the range from 0.8 to 0, 85 lie. Any speed within these ranges can be the constant travel condition. In some aircraft, the cruise control conditions may be outside these ranges, for example below Mach 0.7 or above Mach 0.9.
Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer Höhe, die im Bereich von 10.000 m bis 15.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.000 m bis 12.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.400 m bis 11.600 m (etwa 38.000 Fuß) beispielsweise im Bereich von 10.500 m bis 11.500 m, beispielsweise im Bereich von 10.600 m bis 11.400 m, beispielsweise im Bereich von 10.700 m (etwa 35.000 Fuß) bis 11.300 m, beispielsweise im Bereich von 10.800 m bis 11.200 m, beispielsweise im Bereich von 10.900 m bis 11.100 m, beispielsweise in der Größenordnung von 11.000 m, liegt, entsprechen. Die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer beliebigen gegebenen Höhe in diesen Bereichen entsprechen.By way of example only, the constant velocity conditions may mean standard atmospheric conditions at an altitude that is in the range of 10,000 m to 15,000 m, for example in the range of 10,000 m to 12,000 m, for example in the range of 10,400 m to 11,600 m (about 38,000 feet) for example in Range from 10,500 m to 11,500 m, for example in the range from 10,600 m to 11,400 m, for example in the range from 10,700 m (about 35,000 feet) to 11,300 m, for example in the range from 10,800 m to 11,200 m, for example in the range from 10,900 m to 11,100 m, for example in the order of 11,000 m, correspond. The constant velocity conditions can correspond to standard atmospheric conditions at any given altitude in these areas.
Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Folgendem entsprechen: einer Vorwärts-Mach-Zahl von 0,8; einem Druck von 23.000 Pa und einer Temperatur von -55 Grad C.By way of example only, the constant speed conditions may correspond to: a forward Mach number of 0.8; a pressure of 23,000 Pa and a temperature of -55 degrees C.
So wie sie hier durchweg verwendet werden, können „Konstantgeschwindigkeit“ oder „Konstantgeschwindigkeitsbedingungen“ den aerodynamischen Auslegungspunkt bedeuten. Solch ein aerodynamischer Auslegungspunkt (oder ADP - Aerodynamic Design Point) kann den Bedingungen (darunter beispielsweise die Mach-Zahl, Umgebungsbedingungen und Schubanforderung), für die der Gebläsebetrieb ausgelegt ist, entsprechen. Dies kann beispielsweise die Bedingungen, bei denen das Gebläse (oder das Gasturbinentriebwerk) konstruktionsgemäß den optimalen Wirkungsgrad aufweist, bedeuten.As they are used throughout here, “constant speed” or “constant speed conditions” can mean the aerodynamic design point. Such an aerodynamic design point (or ADP) may correspond to the conditions (including, for example, Mach number, environmental conditions, and thrust requirement) for which the blower is designed to operate. This can mean, for example, the conditions under which the fan (or the gas turbine engine) has the optimum efficiency according to its design.
Im Gebrauch kann ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen, die hier an anderer Stelle definiert werden, betrieben werden. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können von den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen (beispielsweise den Bedingungen während des mittleren Teils des Fluges) eines Luftfahrzeugs, an dem mindestens ein (beispielsweise 2 oder 4) Gasturbinentriebwerk zur Bereitstellung von Schubkraft befestigt sein kann, bestimmt werden.In use, a gas turbine engine described and / or claimed herein can be operated at the constant speed conditions defined elsewhere herein. Such constant speed conditions may be determined by the constant speed conditions (e.g., the conditions during the middle part of flight) of an aircraft to which at least one (e.g. 2 or 4) gas turbine engine may be attached to provide thrust.
Für den Fachmann ist verständlich, dass ein Merkmal oder Parameter, das bzw. der in Bezug auf einen der obigen Aspekte beschrieben wird, bei einem beliebigen anderen Aspekt angewendet werden kann, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Des Weiteren kann ein beliebiges Merkmal oder ein beliebiger Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, bei einem beliebigen Aspekt angewendet werden und/oder mit einem beliebigen anderen Merkmal oder Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.It will be understood by those skilled in the art that a feature or parameter described in relation to any of the above aspects can be applied to any other aspect, provided that they are not mutually exclusive. Furthermore, any feature or parameter described herein can be applied to any aspect and / or combined with any other feature or parameter described herein, if they can not mutually exclusive.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Seitenschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks, in dem die vorliegende Erfindung realisierbar ist; -
2 in Schnittdarstellung einen Abschnitt eines Gasturbinentriebwerks, der den stromabwärtigen Bereich der Brennkammer und die sich daran anschließende erste Turbinenstufe der Hochdruckturbine umfasst, wobei die erste Turbinenstufe einen Turbinen-Leitschaufelkranz mit einer äußeren Plattform und ein in Strömungsrichtung an die äußere Plattform angrenzendes Linersegment aufweist, wobei ein sich zwischen diesen beiden Komponenten radial erstreckender Spalt durch ein L-förmiges Dichtelement abgedichtet ist; -
3 in schematischer und perspektivischer Darstellung eine Ausführungsvariante eines L-förmigen Dichtelements und dessen Anbringung an einer sich radial erstreckende Wand einer äußeren Schaufelplattform; -
4 die Ausführungsvariante der3 in einer Seitenansicht; -
5 in schematischer und perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsvariante eines L-förmigen Dichtelements und dessen Anbringung an einer sich radial erstreckende Wand eines Linersegments; -
6 dieAusführungsvariante der 5 in einer Seitenansicht; -
7 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein L-förmiges Dichtelement gemäß den3 und4 zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer sich radial erstreckende Wand einer äußeren Schaufelplattform und einer sich radial erstreckende Wand eines Linersegments vorgesehen ist; -
8 in perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein L-förmiges Dichtelement zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer sich radial erstreckende Wand einer äußeren Schaufelplattform und einer sich radial erstreckende Wand eines Linersegments vorgesehen ist, wobei das L-förmige Dichtelement durch einen Befestigungsabschnitt eines Dichtungsstreifens an der sich radial erstreckende Wand der äußeren Schaufelplattform befestigt ist; -
9 das Ausführungsbeispiel der 8 in einer seitlichen Schnittansicht; -
10 das Ausführungsbeispiel der 8 mit einer vergrößerten Darstellung des L-förmigen Dichtelements und der Komponenten, an dem dieses befestigt ist; -
11 dieDarstellung der 10 in einer seitlichen Schnittansicht; -
12 eine perspektivische Ansicht in Umfangsrichtung des L-förmigen Dichtelements und von Befestigungsabschnitten gemäß der8 , mittels derer dieses an der sich radial erstreckenden Wand der äußeren Schaufelplattform befestigt ist; -
13 eine perspektivische Ansicht von vorne des L-förmigen Dichtelements und eines Befestigungsabschnitts gemäß der8 , mittels dessen dieses an der sich radial erstreckenden Wand der äußeren Schaufelplattform befestigt ist; -
14 eine weitere perspektivische Ansicht des L-förmigen Dichtelements und eines Befestigungsabschnitts gemäß der8 , mittels dessen dieses an der sich radial erstreckenden Wand der äußeren Schaufelplattform befestigt ist; -
15 eine weitere Darstellung gemäß der10 in einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Ansicht; -
16 eine perspektivische Darstellung der Verbindung zwischen einem Halteelement eines Befestigungsabschnitts eines Dichtungsstreifens und einem vergrößerten Endbereich des ersten Schenkels des L-förmigen Dichtelements; -
17 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel gemäß der8 , wobei zwei in Umfangsrichtung aneinander angrenzende Turbinen-Leitschaufelsegmente dargestellt sind; -
18 ein Ausführungsbeispiel eines L-förmigen Dichtelements in perspektivischer Ansicht; -
19 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines L-förmigen Dichtelements in perspektivischer Ansicht; -
20 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines L-förmigen Dichtelements in perspektivischer Ansicht; -
21 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines L-förmigen Dichtelements in perspektivischer Ansicht; -
22 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines L-förmigen Dichtelements in perspektivischer Ansicht; und -
23 in perspektivischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein L-förmiges Dichtelement zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer sich radial erstreckenden Wand einer äußeren Schaufelplattform und einer sich radial erstreckenden Wand eines Linersegments vorgesehen ist, wobei das L-förmige Dichtelement Bestandteil eines Dreiecksträgers ist.
-
1 Fig. 3 is a side sectional view of a gas turbine engine in which the present invention may be implemented; -
2 a section of a gas turbine engine comprising the downstream region of the combustion chamber and the adjoining first turbine stage of the high-pressure turbine, the first turbine stage having a turbine guide vane ring with an outer platform and a liner segment adjoining the outer platform in the direction of flow, wherein a between these two components the radially extending gap is sealed by an L-shaped sealing element; -
3 a schematic and perspective representation of an embodiment variant of an L-shaped sealing element and its attachment to a radially extending wall of an outer blade platform; -
4th the variant of the3 in a side view; -
5 in a schematic and perspective illustration a further embodiment of an L-shaped sealing element and its attachment to a radially extending wall of a liner segment; -
6th the variant of the5 in a side view; -
7th in a perspective view an embodiment in which an L-shaped sealing element according to the3 and4th for sealing a gap between a radially extending wall there is provided an outer paddle platform and a radially extending wall of a liner segment; -
8th a perspective view of a further embodiment in which an L-shaped sealing element is provided for sealing a gap between a radially extending wall of an outer blade platform and a radially extending wall of a liner segment, the L-shaped sealing element being attached by a fastening section of a sealing strip the radially extending wall of the outer vane platform is attached; -
9 the embodiment of8th in a side sectional view; -
10 the embodiment of8th with an enlarged view of the L-shaped sealing element and the components to which it is attached; -
11 the representation of the10 in a side sectional view; -
12 a perspective view in the circumferential direction of the L-shaped sealing element and of fastening sections according to FIG8th by means of which it is attached to the radially extending wall of the outer vane platform; -
13 a perspective view from the front of the L-shaped sealing element and a fastening portion according to FIG8th by means of which it is attached to the radially extending wall of the outer vane platform; -
14th a further perspective view of the L-shaped sealing element and a fastening portion according to FIG8th by means of which it is attached to the radially extending wall of the outer vane platform; -
15th a further representation according to the10 in a perspective, partially sectioned view; -
16 a perspective view of the connection between a holding element of a fastening portion of a sealing strip and an enlarged end region of the first leg of the L-shaped sealing element; -
17th in a perspective view an embodiment according to FIG8th Two turbine guide vane segments adjoining one another in the circumferential direction are shown; -
18th an embodiment of an L-shaped sealing element in a perspective view; -
19th a further embodiment of an L-shaped sealing element in a perspective view; -
20th a further embodiment of an L-shaped sealing element in a perspective view; -
21st a further embodiment of an L-shaped sealing element in a perspective view; -
22nd a further embodiment of an L-shaped sealing element in a perspective view; and -
23 a perspective view of a further embodiment in which an L-shaped sealing element is provided to seal a gap between a radially extending wall of an outer blade platform and a radially extending wall of a liner segment, the L-shaped sealing element being part of a triangular support.
Im Gebrauch wird der Kernluftstrom A durch den Niederdruckverdichter
Es wird angemerkt, dass die Begriffe „Niederdruckturbine“ und „Niederdruckverdichter“, so wie sie hier verwendet werden, so aufgefasst werden können, dass sie die Turbinenstufe mit dem niedrigsten Druck bzw. die Verdichterstufe mit dem niedrigsten Druck (d. h. dass sie nicht das Gebläse
Andere Gasturbinentriebwerke, bei denen die vorliegende Offenbarung Anwendung finden kann, können alternative Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein weiteres Beispiel weist das in
Die Geometrie des Gasturbinentriebwerks
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Abdichtung eines Spalts von Bedeutung, der in der ersten Turbinenstufe der Hochdruckturbine
Die
Die Brennkammer
Die äußere Brennkammerwand
Der Turbinen-Leitschaufelkranz
Sowohl in der radial äußeren Plattform
Zur Abdichtung eines radialen Spalts, der zwischen der Brennkammer
Die Laufschaufeln
Es kann vorgesehen sein, dass die Linersegmente
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist von Bedeutung, dass die äußere Plattform
Zwischen der äußeren Plattform
Zur Bereitstellung einer wirkungsvollen Abdichtung des Spalts
Die
Die Wand
Zur Abdichtung des Spalts
Das L-förmige Dichtelement
Darüber hinaus wird ein radiales Spiel der Befestigung dadurch bereitgestellt, dass die Schlaufe
Im Betrieb des Gasturbinentriebwerks, in dem die Komponenten gemäß den
Die
Der Unterschied zum Ausführungsbeispiel der
Zur Verbindung des Schenkels
Dabei ist zur Bereitstellung eines axialen Spiels vorgesehen, dass der Kopf
Die
Die
Zunächst Bezug nehmend auf die
Die
Die Halteelemente
Es wird darauf hingewiesen, dass in den
Weiter wird darauf hingewiesen, dass das L-förmige Dichtelement
Zur Bereitstellung einer axialen Verbindung des L-förmigen Dichtelements
Über den Schlitz
Unter Bezugnahme auf die
Die
Die
Die
Der Aufbau des Dichtelements
Bei der
Die
Die
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Des Weiteren können beliebige der Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben werden, aus und umfasst diese. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.It should be understood that the invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and improvements can be made without departing from the concepts described herein. Furthermore, any of the features can be used separately or in combination with any other features, provided that they are not mutually exclusive, and the disclosure extends to and includes all combinations and subcombinations of one or more features described herein. If areas are defined, these include all values within these areas as well as all sub-areas that fall into one area.
Claims (20)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |