DE1476804A1 - Turbine blade with aerofoil profile - Google Patents

Turbine blade with aerofoil profile

Info

Publication number
DE1476804A1
DE1476804A1 DE19661476804 DE1476804A DE1476804A1 DE 1476804 A1 DE1476804 A1 DE 1476804A1 DE 19661476804 DE19661476804 DE 19661476804 DE 1476804 A DE1476804 A DE 1476804A DE 1476804 A1 DE1476804 A1 DE 1476804A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blade
insert
shovel
opposite
ribs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661476804
Other languages
German (de)
Inventor
Kraimer Robert Henry
Theodore William Ralph
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1476804A1 publication Critical patent/DE1476804A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • F01D5/188Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Dipl.-Ing. Egon PrinzDipl.-Ing. Egon Prince

Dr. Gertrud HaiiMf eooo Menchen-Pa·!!·«,Dr. Gertrud HaiiMf eooo Menchen-Pa · !! · «,

Dlpl.-Ing. Gottfried Liter Br«.b.re.,.ir.„. i» Dlpl.-Ing. Gottfried Liter Br ".br e .,. Ir.". i »

Patentanwälte 1476804Patent Attorneys 1476804

Telegramme! labyrinth MOndien v w w ~Telegrams! labyrinth MOndia vww ~

Tel.foni 83 15 10 'Tel.foni 83 15 10 '

Mönchen 117078 Q-eneral Electric CompanyMonks 117078 Q-eneral Electric Company

Soheneotady, New York /USASoheneotady, New York / USA

Unser Zeichen: Our sign: Q Q 10751075

Turbinensehaufel mit TragfläohenprofilTurbine blade with wing profile

Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbinenachaufelbaugruppe, bei welcher hohle Schaufeln mit Tragflächenprofil verwendet werden, wobei diLese hohlen Schaufeln Einsätze haben, um eine minimale Strömung eines fluiden Mediums in diese Schaufeln zu leiten und zwar zum Zwecke der Kühlung von Strahltriebwerksteilen, wie beispielsweise der Kühlung von Turbinendüsen bzw. Turbinenleitschaufeisätzenο The invention relates to a turbine vane assembly, in which hollow airfoil blades are used, these hollow blades being inserts have to direct a minimal flow of a fluid medium into these blades for the purpose the cooling of jet engine parts, such as the cooling of turbine nozzles or turbine guide vane sets o

Bei den gegenwärtigen, unter hohen Temperaturen arbeitenden Maschinen- oder Triebwerksteilen, wie beispielsweise bei Turbinenschaufeln von Strahltriebwerken und zwar sowohl bei den sich drehenden Schaufeln als auch bei den stationären oder ieitschaufeln, ist es erforderlich, eine Kühlanordnung vorzusehen. Es ist möglich, Triebwerke herzustellen, die in wirkungsvoller Weise bei Grastemperattiren arbeiten, die viel höher sind, als die Temperaturen, denen die Materialien widerstehenIn the current machine or engine parts operating at high temperatures, such as in the turbine blades of jet engines, both in the rotating blades and in the case of stationary or guide vanes, it is necessary to to provide a cooling arrangement. It is possible to manufacture thrusters in an efficient manner work at grass temperatures much higher than the temperatures the materials withstand

009813/0330009813/0330

können,can,

können. Es müssen deshalb entsprechende Kühlanlagen vorgesehen sein und die Bauteile müssen derart gestaltet sein, daß ein Betrieb bei erhöhten Gastemperaturen möglich ist, wobei diese Temperaturen über der Aufnahmefähigkeit des Materials liegen.can. Appropriate cooling systems must therefore be used be provided and the components must be designed in such a way that an operation at elevated gas temperatures is possible, these temperatures being above the absorption capacity of the material.

Zahlreiche Leitschaufelbaugruppen wurden bereits derart gestaltet, daß eine Strömung eines Kühlmediums ermöglicht wurde, sodaß in entsprechender Weise die Temperaturen vermindert wurden,, Einige Ausführungsformen weisen eingegossene Kanäle auf, in denen Kühlmedien längs einer sinusförmigen Bahn durch die Kanäle innerhalb der Wandungen von Abschnitten umlaufen, beispielsweise innerhalb des Trubinenschaufelabschnittes. Das Problem, das bei derartigen Ausführungsformen auftritt, ist das, daß das Gießen ein schwieriger Vorgang ist, wobei die Kanäle in der ¥ei3e hergestellt werden, daß die Querwandungen durch die Schaufeln als Teil des Gußkörpers hergestellt werden. Dies führt zu Temperaturgradienten, die tennisehe Spannungskonzentrationen erzeugen, die oft zu Brüchen und zu einer nicht ausreichenden lebensdauer führen» Weiterhin ist das Gießen schwierig und teuer.Numerous guide vane assemblies have already been designed in such a way that a flow of a cooling medium is possible so that the temperatures were reduced in a corresponding manner, some embodiments have cast channels in which cooling media along a sinusoidal path through the channels inside of the walls of sections, for example within the Trubine blade section. That Problem that occurs with such embodiments, is that that the casting is a difficult process, whereby the channels are made in the egg that the transverse walls are made by the blades as part of the cast body. This leads to temperature gradients, that create tennis-like stress concentrations, which often lead to fractures and an insufficient service life »Furthermore, there is the casting difficult and expensive.

Bessere Ergebnisse für einen Betrieb bei hohen Temperaturen wurden durch hohle Schaufeln erzielt, die entweder gegossen oder auf andere Weise hergestellt waren»Better results for high temperature operation were achieved by hollow blades that were either cast or otherwise manufactured »

009813/0330009813/0330

Beiat

- 3 - U76804- 3 - U76804

Bei dünnwandigen Schaufeln sind geeignete Einrichtungen wie beispielsweise Einsätze, vorgesehen, um das Kühlmedium einzuschließen und zu führen, um die gewünschten Teile der Schaufel, die den Heißgasen ausgesetzt sind, zu kühlen. Bei derartigen Aufbauten wirken die Einsätze als Prallbleche oder Gleitbauteile, um das Kühlmedium in einer sinusförmigen Bahn zu leiten und um das Kühlmedium abzugeben, nachdem dieses den Kühlungszweck erfüllt hat» Selbstverständlich ist eine maximale Kühlung mit einer minimalen Kühlmediummenge erwünscht und es wurden zahlreiche innere Aufbauten vorgeschlagen, um dieses Ziel zu erreichen» Es ist üblioh, das einströmende Kühlmedium aufzufangen und dieses längs der heißen Vorderkante zu leiten und dann zur Hinterkante» Danach wird das Kühlmedium verwendet, um die Hinterkante dadurch zu kühlen, daß dieses Kühlmedium quer durch die eine oder andere Seite oder quer über die eine oder andere Seite der Schaufel strömt, wonach das Kühlmedium zur Vermeidung von Verlusten in den Arbeitszyklus des Triebwerkes zurückgeleitet·wirdβ In the case of thin-walled blades, suitable means, such as inserts, are provided to contain and guide the cooling medium in order to cool the desired parts of the blade which are exposed to the hot gases. In such structures, the inserts act as baffles or sliding components to guide the cooling medium in a sinusoidal path and to release the cooling medium after it has fulfilled the cooling purpose. Of course, maximum cooling with a minimum amount of cooling medium is desired and numerous internal structures have been proposed To achieve this goal »It is customary to collect the incoming cooling medium and guide it along the hot front edge and then to the rear edge The side or across the one or the other side of the blade flows, after which the cooling medium is returned to the working cycle of the engine to avoid losses β

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Schaufel mit Tragflächenprofil insbesondere für einen Turbinenleitsatz oder für einen Turbinenlaufsatz zu schaffen, wobei jede Schaufel hohl ist und Einsätze aufweist, um ein Kühlmedium zu leiten, wobei diese Einsätze derart geformtIt is an object of the invention to provide an airfoil blade in particular to create for a turbine guide set or for a turbine attachment, each The blade is hollow and has inserts to guide a cooling medium, these inserts being shaped in this way

009813/0330009813/0330

sind, daß eine Minimalströmung durch. Kanäle innerhalb der Sohaufel mit hohem Wirkungsgrad geleitet wird. Die Sohaufel ist ein Gußbauteil und die Einsätze der Sohaufel sind in einfacher Weise hergestellte Bauteile, die in ihre Betriebslage eingeschoben werden« Die Einsätze umfassen verschiedene Einsätze, die kurzer sind als die Schaufel und die gegeneinander versetzt sind und die in einfacher Weise duroh die Schaufel selbst in ihrer Lage gehalten werden, um eine sinusförmige Kühlmittelströmungsbahn zu schaffen, um termische Spannungen auszuschalten. are that a minimal flow through. Channels within the Sohaufel is directed with high efficiency. the Sohaufel is a cast component and the inserts of the Sohaufel are components that are manufactured in a simple manner and are shown in their operating position are inserted «The missions include various missions that are shorter than the shovel and which are offset from one another and which in a simple manner duroh the shovel itself in its Able to be held around a sinusoidal coolant flow path create to eliminate thermal tension.

Gemäß der Erfindung ist eine hohle Schaufel mit Iragfläohenprofil vorgesehen, die Vorderkanten und Hinterkanten aufweist und einen sinusförmigen Kanal innerhalb der Sohaufel, wobei ein Einsatz für den Eintritt des Kühlmediums vorgesehen ist und ein Kühlmediumaus tritt aüu der gegenüberliegenden Seite der Schaufel, wobei das Kühlmedium zuerst längs der Innenseite der Vorderkante der Schaufel geleitet wird und dann entlang den inneren Oberflächen der Schaufel und entlang der Hinterkante der Schaufel, wobei wenigstens ein Paar von in Schaufelblattlängsrichtung sich erstreckenden Rippen an entgegengesetzten Innenseiten der Schaufel vorgesehen ist und wobei ein dünnwandiger, im allgemeinen !I-förmiger Einsatz innerhalb der Schaufel angeordnet ist, der sichAccording to the invention is a hollow blade with a flat surface profile provided which has leading edges and trailing edges and a sinusoidal channel within the Sohaufel, with an insert for the entry of the cooling medium is provided and a coolant outlet occurs on the opposite side of the blade, the Cooling medium is first passed along the inside of the leading edge of the blade and then along the inside Surfaces of the airfoil and along the trailing edge of the airfoil, with at least one pair of in the airfoil longitudinal direction extending ribs is provided on opposite inner sides of the blade and with a thin-walled, generally! I-shaped insert disposed within the blade that extends

009813/0330009813/0330

-5 - H76-804 ·-5 - H76-804

in Blattlängsrichtung der Schaufel von einem Ende aus erstreokt und wobei dieser Einsatz auf beiden Schenkeln des U-Profils gebogen ist und wobei diese gebogenen oder gekröpften Abschnitte die Rippen überspannen, damit der Einsatz längs der Rippen gleiten kann, um ein in Blattlängsriohtung der Schaufel sieh erstreckendes ieitbleoh oder erstreckende leitwandung innerhalb der Schaufel zu bilden und wobei am Einsatz ein Ansatz oder eine Zunge vorgesehen'ist, um das Ausmaß der Erstreokung des Hinsatzes in die Schaufel hinein zu begrenzen. extending in the longitudinal direction of the blade of the blade from one end and with this insert being bent on both legs of the U-profile and with these curved or cranked sections spanning the ribs so that the insert can slide along the ribs in order to see an extending in the longitudinal direction of the blade of the blade To form a flexible or extending baffle within the blade and wherein a shoulder or tongue is provided on the insert in order to limit the extent to which the attachment spreads into the blade.

Ein Ausführungsbeispiel der Turbinenschaufel mit Tragflächenprofil ist in den !Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the turbine blade with an airfoil profile is shown in the! Figures of the drawing. Show it:

ELg« 1 eine perspektivische Ansicht eines Leitschaufelsegmentes, wie es in Turbineneintrittsdüsen verwendet wird,ELg «1 a perspective view of a guide vane segment, as it is used in turbine inlet nozzles,

ELg ο 2 eine Schnittansicht einer Schaufel undELg o 2 a sectional view of a shovel and

ELg· 3 eine Querschnittansicht, genommen längs der linie 3-3 der Hg. 2.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.

Der Aufbau wird bei Sohaufeln eines Turbinenleitsatzes beschrieben· Ea sei jjedooh bemerkt, daß der spezielle beschriebene Aufbau überall Verwendung finden kann, bei-The structure is based on a turbine guideline Ea should be noted that the special structure described can be used anywhere, both

009813/0330009813/0330

apielaweiaeapielaweiae

spielaweiae bei Streben oder bei anderen Triebwerksteilen, beispielsweise bei anderen Bauteilen mit Tragflächenprofil, die in ähnlicher Weiae eine Kühlung benötigen,Spielaweiae with struts or other engine parts, For example, for other components with an airfoil profile that require cooling in a similar way,

Ea aei zuerat auf Figo 1 Bezug genommen· Ea iat ein einzelnea Schaufelaegment einea Turbinenleitachaufelaatzea dargeatellt, wobei dieaea Segment ein äußerea Band 10 und ein innerea Band 12 aufweiat und wobei zwiachen dieaen Bändern Leitachaufeln 14 angeordnet sind. Die Schaufel 14 iat, wie dargestellt, hohl und Leitelemente für strömende Medien, die ein Tragflächenprofil haben, sind an sich bekannt. Zur Abkühlung der einzelnen Schaufeln unter die Heißgastemperatur iat es erforderlich, ein Kühlungsmedium zu verwenden, wie beispielsweise die Kompressorabzapfluft bei einer Gasturbine oder andere geeignete Kühlmedien, die eine geringere Temperatur haben, als die Turbinenabgase. Ea aei nun auf Pig· 2 Bezug genommen. Das äußere Band 10 kann atromauf gelegene Flansche 16 und stromab gelegene Flansche 18 aufweisen, die sich an den benachbarten Triebwerkabauteilen in üblicher Weise abatützen. Ähnliche oder gleiche Flansche können am inneren Band 12 vorgeaehen sein, um einen inneren Dichtungabauteil in an sich bekannter Weise zu tragen. Um die Kosten zu vermindern und um für eine ausreichende Kühlung mit einer Minimalmenge an Kühlmedium hohe Wärmeübertragungskoeffizienten zu erhalten, iat ea möglich, die ganze in Fig· 1 dargestellte Baugruppe als Ganzes zu gießen undEa aei Referring to Figure 1, Ea iat a single a Blade segment a turbine vane blade a shown, with theea segment an outer band 10 and an inner band 12 and between them Bands Leitachaufeln 14 are arranged. The shovel 14 iat, as shown, hollow and guide elements for flowing Media that have an airfoil profile are known per se. To cool down the individual blades the hot gas temperature makes it necessary to use a cooling medium, such as the compressor bleed air in the case of a gas turbine or other suitable cooling media that have a lower temperature than that Turbine exhaust. Reference is now made to Pig · 2. The outer band 10 may have flanges 16 and 16 located upstream of the atrium have downstream flanges 18 which abatützen on the adjacent engine components in the usual way. Similar or identical flanges may be provided on the inner band 12 to provide an inner seal component to wear in a known manner. To reduce costs and to ensure adequate cooling with a minimum amount of cooling medium has high heat transfer coefficients to obtain, iat ea possible to cast the entire assembly shown in Fig. 1 as a whole and

009813/0330009813/0330

diethe

-7- H76804-7- H76804

die einzelnen Segmente oder Sohaufeln miteinander zu versohrauben oder zu verbinden.to screw the individual segments or Sohaufeln together or to connect.

Bei den üblichen Schaufelaatzbautexlen hat die hohle Schaufel 14 ein Tragflächenprofil und weist eine Vorderkante 20 und eine Hinterkante 22 auf. Durch das Tragflächenprofil wird eine konvexe oder Saugoberfläche 24 und eine konkave oder Druckoberfläche 26 geschaffen. Bei einem normalen Betrieb der Turbine ist die Oberfläche 24 höheren Wärmeübertragungakoeffizienten ausgesetzt als die Oberfläche 26 und deshalb benötigt die Oberfläche 24 eine größere innere Kühlung· Die Vorderkante 20 ist ebenfalls im allgemeinen höheren Temperaturen ausgesetzt und benötigt deshalb auoh eine größere Kühlung.In the usual blade attachment structures, the hollow blade 14 has an airfoil profile and a leading edge 20 and a trailing edge 22. The airfoil creates a convex or suction surface 24 and a concave or pressure surface 26 is created. During normal operation of the turbine, the surface is 24 exposed to higher heat transfer coefficients than the surface 26 and therefore the surface 24 needs more internal cooling · The leading edge 20 is also generally exposed to higher temperatures and therefore also requires more cooling.

Kühlmedium von einer geeigneten Quelle wie beispielsweise von einer Kompressorabzapfstelle wird in die einzelnen Schaufeln in irgend einer Weise eingebracht. Um das Kühlmedium in entsprechender Weise innerhalb der dünnwandigen Schaufel zu verteilen, sind Einsätze vorgesehen, die nun beschrieben werden sollen. Es ist wünschenswert) daß diese Einsätze billig sind und leicht eingebaut werden können, beispielsweise dadurch, daß diese Einsätze lediglich in ihre Betriebslage hineingeschoben werden, um zu verhindern, daß eingegossene Querrippen verwendet werden müssen, die sehr sohwierig herzustellen sind.Cooling medium from a suitable source such as a compressor tap is fed into the individual Shovels brought in in some way. To the cooling medium in a corresponding manner within the thin-walled To distribute shovel, inserts are provided which will now be described. It is desirable) that these inserts are cheap and can be easily installed, for example by having these inserts only be pushed into their operating position to prevent cast-in transverse ribs from being used which are very difficult to manufacture.

009813/0330009813/0330

Um eine Halterung zu schaffen, weist jede der gegossenen Schaufeln als integral angegossenen Teil in Schaufelblattlängsrichtung sich erstreckende Rippen 28 auf, die auf gegenüberliegenden Innenoberflächen der hohlen Schaufel vorgesehen sind, wobei diese Hippen vorzugsweise, wie dargestellt, angeordnet sind und zwar einander direkt gegenüberliegend, wie es Figo 3 zeigt. Diese Rippen erstrecken sich von einem Ende der Schaufel bis zum anderen hin, wie es dargestellt ist» TJm eine Prall- oder leitwandung oder einen sinusförmigen Kanal zur- Leitung des Kühlmediums zu schaffen, sind dünnwandige, im allgemeinen TJ-förmige Einsätze 30 vorgesehen. Vorzugsweise sind zwei derartige Einsätze vorgesehen, wie es in Figo 3 dargestellt ist, wobei diese Einsätze zwischen den Rippen 28 eingespannt sind. Die Längsrichtung der Einsätze ist kürzer als die Länge de3 Schaufelblattes, wie es Fig« 2 zeigt und die Einsätze sind, wie noch erläutert werden soll, gegeneinander versetzt» Die Einsätze erstrecken sich in Längsrichtung der Schaufel von einem Ende aus und jeder Einsatz v/eist gebogene Oberflächen an den gegenüberliegenden Schenkeln des IT-Profils auf. Diese Oberflächen sind dazu bestimmt, die Rippen 28 zu umfassen und den Einsatz in seiner Stellung zu verriegeln Zusätzlich bilden diese Rippen Führungabahnen, an welchen der Einsatz längs der Rippen in die Sohaufel gleiten kann, um eine in Längsrichtung sich erstreckende Prall- oder Leitwandung zu bilden« Wenn, wie in Fig. 3To create a bracket, each of the cast Vanes as an integrally cast part in the airfoil longitudinal direction extending ribs 28, which on opposite inner surfaces of the hollow blade are provided, these ribs preferably, as shown, are arranged and directly to each other opposite, as Figo 3 shows. These ribs extend from one end of the bucket to the other as shown »TJm a baffle or guiding wall or a sinusoidal channel to the line To create the cooling medium, thin-walled, generally TJ-shaped inserts 30 are provided. Preferably two such inserts are provided, as shown in Figo 3, these inserts between the Ribs 28 are clamped. The length of the inserts is shorter than the length of the blade, like it shows Fig. 2 and the inserts are, as will be explained, offset from one another. The inserts extend longitudinally of the blade from one end and each insert has curved surfaces on the opposite legs of the IT profile. These surfaces are intended to the ribs 28 to include and lock the insert in its position. In addition, these ribs form guide tracks which the insert can slide along the ribs into the dig, around a longitudinally extending one To form baffle or baffle wall «If, as in Fig. 3

009813/0330009813/0330

gezeigt , BAD RIGINAL shown , BAD RIGINAL

·■ ~ 9- U76604· ■ ~ 9- U76604

gezeigt, zwei Einsätze verwendet werden., so wird auf diese Weise ein in Längsrichtung sion erstreckender Kanal 34 zwischen diesen Einsätzen gebildet.shown two stakes are used, so will be on this Way, a channel 34 extending in the longitudinal direction formed between these stakes.

Die Längarippen 28 und die Einsätze 30 sind vorzugsweise von der Vorderkante und Hinterkante aus nach innen angeordnet* wie es in ften Jig. 2 und* 3 gezeigt ist, um in Längsrichtung sich erstreckende Kanäle 36 und 38 unmittelbar1 neben dei* Vorderkante und der Hinterkante zu bilden» Dadurch,, daß die Einsätze kürzer aind als iüe Längserstreokung des Schaufelblattes ist es klar, daß Querkanäle 40 und 42 gebildet werden, v/eiin die Einsätze, wie in Figo 2 gezeigt, versetzt angeordnet werden. TJm diese Kanäle zu bilden,, können die Einsätze in die Schaufel von einem Ende aus eingesetzt werden, und dadurch in ihrer Lage gehalten werden, daß diese Einsätze Ansätze und 46 an den entsprechenden Enden der Ein.au tae aufweisen, um den sinusförmigen Kanal für das Kühlmedium zu bildeno Es können selbstverständlich beliebige Befeatigungaeinrichtungen, wie beispielsweise diese Ansätze 4-4 und 46 verwendet v/erden, um diese Einsätse in einer zueinander versetzten Lage zu halten.The longitudinal ribs 28 and the inserts 30 are preferably arranged inwardly from the leading edge and trailing edge * as in Ften Jig. And * is 2 3, by extending channels 36 and 38 immediately 1 to form longitudinally adjacent dei * leading edge and the trailing edge "This ,, that the inserts it is shorter aind as iüe Längserstreokung the airfoil clear that cross channels 40 and 42 are formed, v / in which the inserts, as shown in Fig. 2, are staggered. In order to form these channels, the inserts can be inserted into the blade from one end and held in place by the fact that these inserts have lugs 46 and 46 at the corresponding ends of the inlets in order to make the sinusoidal channel for to form the cooling medium. Of course, any desired fastening devices, such as, for example, these extensions 4-4 and 46, can be used to hold these inserts in a position offset from one another.

Damit das Kühlmedium umgelenkt werden kann, um den Kühlkanälen zu folgen, können Kappen 48 und 50 als Abdeckungen quer -zu den Schaufelenden verwendet werden und diese Kappen sind gegenüber den Querkanälen, wie dargestellt,So that the cooling medium can be diverted to the cooling channels to follow, caps 48 and 50 can be used as covers across the blade ends and these Caps are opposite the transverse channels, as shown,

813/0813/0

angeordnetarranged

- -1° - H76804- -1 ° - H76804

angeordnet, sodaß die Kühlmittelströmung von einem Kanal in den nächsten umgeleitet oder umgelenkt wird*arranged so that the coolant flow from a channel is diverted or diverted to the next *

Um eine Strömung durch die Schaufeln zu ermöglichen, ist ein Einlaß 52 und ein Auslaß 54 an gegenüberliegenden. Enden der Schaufel vorgesehen*. Es ist im allgemeinen -wünschenswert, die Hinterkante der Schaufel zu kühlen und zu diesem Zweck sind Öffnungen 56 vorgesehen, sodaß das Kühlmittel in den Kanal neben der Hinterkante quer durch die Öffnungen 56 und auch durch den Auslaß 54 austreten kann. Der Auslaß 54 und die Öffnungen 56 können Zumeßeinrichtungen sein, um die erforderliche Menge an Kühlmedium zu bestimmen.» liach dem Austritt aus dem Auslaß 54 kann das Kühlmedium in ir gend v/elcher Y/eise verwendet werden, beispielsweise für I/ichtungszwecke oder für eine Verwendung in anderen Bauteilen. Der Auslaß des Kühlmedium^ durch die Öffnungen 56 erfolgt vorzugsweise an der Hintarkante und quer zur Hinterkante, wie es in Fig» 3 gezeigt iüfc und ier Auslaß kann auf der Saug3eite 24 erfolgen, v/Le es dargestellt ist, oder der Auslaß kann in der Hitte der Hinterkante vorgesehen sein, und zwar je nach den entsprechend en Kühlungabedüx'fnisüen»To allow flow through the blades, inlet 52 and outlet 54 are on opposite sides. Ends of the shovel provided *. It is generally desirable to cool the trailing edge of the blade and for this purpose openings 56 are provided so that the coolant can exit into the channel adjacent the trailing edge across openings 56 and also through outlet 54. The outlet 54 and the openings 56 can be metering devices to determine the required amount of cooling medium. After exiting the outlet 54, the cooling medium can be used in any way, for example for sealing purposes or for use in other components. The cooling medium is preferably discharged through the openings 56 at the rear edge and transversely to the rear edge, as shown in FIG Hitte the rear edge be provided, depending on the corresponding cooling requirements »

0er dargestellte Sohaufelaufbau kann in leichter Weise gegossen werden und ebenfalls können dia Längsrippen 28 in einfacher V/ei-je hergestellt werden« E.e igt klar, daß ILfJ oiiifuoh aui.^ti bauten Einsätze in ihrer Betriebes teilungThe heap structure shown can easily be can also be cast and the longitudinal ribs 28 can also be produced in a simple V / ei-per "E. It is clear that ILfJ oiiifuoh aui. ^ Ti built operations in their division of operations

009810/03009810/03

eingeschobeninserted

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

eingeschoben werden können und daß diese Einsätze durch ihre Ansätze verriegelt werden können, um die Erstreckung der Einsätze in die Schaufel hinein zu begrenzen» Dadurch wird in sehr einfacher Weise eine leicht zusammensetzbare Baugruppe geschaffen, die eine Kühlung mit einer minimalen Kühlmittelmenge ermöglichte Die U-förmigen Einsätze können Pederclips sein, die in einfacher Weise in der in Pig» 3 dargestellten Lage gehalten werden können und diese Clips können von einem Ende aus eingesetzt werden, beispielsweise bei einer sich verjüngenden Schaufel vom weiten Ende'aus0 Es können einfache Punktverschweißungen vorgenommen werden, um die Einsätze in ihrer Stellung durch die Ansätze zu verriegeln, wobei diese Ansätze an den Kappen 48 und 50 angeschweißt werden können und auf diese Weise wird eine leichte mit hohem Wirkungsgrad gekühlte Schaufel geschaffen. Durch diese Anordnung wird eine maximale Wärmeübertragung bei einer minimalen Kühl-, mittelströmung ermöglicht, wobei das Kühlmittel hinterher für andere Zwecke verwendet werden kann« Dies führt ganz allgemein zu einen besseren Betrieb des Triebwerkes, wenn die Schaufeln in einem Gasturbinentriebwerk verwendet werden, da eine geringe Menge aus dem Betriebszyklus des Triebwerkes entnommen wird.can be pushed in and that these inserts can be locked by their lugs in order to limit the extent of the inserts into the blade inserts may be Peder clips that can be held easily in the position shown in Pig "3 position and these clips can be used from one end, such as a tapered blade from the wide Ende'aus 0 can easily spot welds are made, to lock the inserts in place by the lugs, which lugs can be welded to the caps 48 and 50 and in this way a lightweight, highly efficiently cooled scoop is provided. This arrangement enables maximum heat transfer with a minimum coolant flow, with the coolant being used for other purposes afterwards Amount is taken from the operating cycle of the engine.

ΛΛΛΛΛ^ , „ A Ä Λ Patentansprüche BADORIGtNAL 0 0 9 813/0330"—- *- ΛΛΛΛΛ ^, " A Ä Λ Patent Claims BADORIGtNAL 0 0 9 813/0330" —- * -

Claims (1)

1.)Hohle Schaufel mit Tragflächenprofil, die eine Vorderkante und eine Hinterkante aufweist und im Innern einen sinusförmigen Kanal und wobei ein Kühlmitteleinlaß und ein Kühlmittelauslaß auf der gegenüberliegenden Seite der Schaufel vorgesehen ist, derart, daß das Kühlmittel zuerst längs der Innenseite der Vorderkante und dann längs der Innenseite der Schaufel und der Hinterkante geleitet v/ird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar in Schaufelblattlängsrichtung sich erstreckende Rippen (28) aufgegenüberliegenden Innenseiten der Schaufel (14) vorgesehen ist, daß ein dünnwandiger, im allgemeinen U-förmiger Einsatz (30) innerhalb der Schaufel vorgesehen i3t, der sich von einem Ende der Schaufel aus in BIattlängsrichtung erstreckt, daß der Einsatz (30) eine gebogene Oberfläche (32) auf den gegenüberliegenden Schenkeln des U-Profiles aufweist, die die Bippen umspannen, damit der Einsatz (30) längs der Hippen (28) gleiten kann, um eine in Längsrichtung sich erstreckende Prall- oder Leitwandung innerhalb der Schaufel zu bilden, daß ein Ansatz (44, 46) am Einsatz (30) vorgesehen ist, der die Erstreckung des Ansatzes in die Schaufel hinein begrenzt«1.) Hollow airfoil blade with a leading edge and having a trailing edge and an interior sinusoidal channel and wherein a coolant inlet and a coolant outlet on the opposite Side of the blade is provided such that the coolant first along the inside of the leading edge and then passed along the inside of the blade and the trailing edge, characterized in that at least one pair in the airfoil longitudinal direction extending ribs (28) on opposing inner sides the blade (14) is provided that a thin-walled, generally U-shaped insert (30) within the blade is provided, which extends from one end of the blade in the longitudinal direction, that the insert (30) has a curved surface (32) the opposite legs of the U-profile, which span the ribs, so that the insert (30) can slide along the ribs (28) to a baffle or guide wall extending in the longitudinal direction inside to form the shovel that a shoulder (44, 46) is provided on the insert (30), which extends the Approach into the shovel limited " 2ο Hohle Schaufel mit Tragflächenprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Einsätzen (30) innerhalb der Schaufel (14) vorgesehen ist, daß2ο hollow blade with airfoil profile according to claim 1, characterized in that a pair of inserts (30) are provided within the bucket (14) that 00 9813/033000 9813/0330 ORIGINAL sich ORIGINAL yourself ί3 "■ ί3 "■ sich: Jeder: Einsatz (50): i*£ längs rieht ung: der Schaufel··. (14) von?.gegenüberliegenden. Enden aus erstrecfct, daß die Änai^e> (44 ί* 46) in. jedem; BiEnaairz. die Erstreclomg der Einsatz® int die Schaufel hinein, begrenzen: uad zwaur derart r. daüiQiierkanüle (4Ό^,4·2*)' an; den gegenüfeerlie— genden Ehdent d©r. Sehauiel g:jgiblOIi^ii' werden, um. benaeh>baortee:· Banale? C5^ 54-^:3®^" ^s e-daimn: sinusf örmigeni Käaaal zw.: yerbtoidsiß^ daß Kappem C4®^-: SO) an; gegenüberliegernden Endenv dlear S^hauiEel; vOrgesehem sind= * um die Strömimgs5— richtung; de^lähliiiittel3; inrJd&BtKanälen; umzulentoenvyourself: everyone: insert (50): i * £ longitudinally straightening : the shovel · ·. (14) of?. Opposite. Ends from extends that the Änai ^ e> (44 ί * 46) in. Each; BiEnaairz. the first clomg the insert® int the shovel into it, limit: uad zwaur so r . daüiQiierkanüle (4Ό ^, 4 * 2 *) 'on; the opposite Ehdent d © r. Sehauiel g: jgiblOIi ^ ii 'be to. benaeh> baortee: · Banal? C5 ^ 54 - ^: 3® ^ "^ s e-daimn: sinusf örmigeni Käaaal betw .: yerbtoidsiß ^ dass Kappem C4® ^ -: SO) at; opposite endsv dlear S ^ hauiEel; provided are = * around the currents 5 - direction; de ^ lähliiiittel3 ; inrJd &BtKanäle; umzulentoenv 3· Hohie- SühaUiEei;■ mi± (EragiläfilienBrofir nach Angpruch, 1 oder- 2:,. dad:iire& gekennzeiohagt.^ daJ3 Öffnungen (56) in: der Hinterkante dar Soliauf el: Ct4) auf der Saugseite' (24) der Schaufel in an sich beiamnter Vieise vorgesehen sind, um zusätzlich zum Auslaß (54) Zumei3öff~ nungen zu schaffen«,3 · Hohie- SühaUiEei; ■ mi ± (EragiläfilienBrofir according to claim, 1 or- 2:,. Dad: iire & gekennzeiohagt. ^ DaJ3 openings (56) in: the trailing edge of the Soliauf el: Ct4 ) on the suction side '(24) of the Shovels are provided in separate forms in order to create openings in addition to the outlet (54) ", 0 0 9 813/03 W^ . > BAD QftlGlNAL0 0 9 813/03 W ^ . > BAD QftlGlNAL -it- . Le erse11 e -it- . Le erse11 e
DE19661476804 1966-04-07 1966-11-22 Turbine blade with aerofoil profile Pending DE1476804A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US540967A US3369792A (en) 1966-04-07 1966-04-07 Airfoil vane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1476804A1 true DE1476804A1 (en) 1970-03-26

Family

ID=24157651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661476804 Pending DE1476804A1 (en) 1966-04-07 1966-11-22 Turbine blade with aerofoil profile

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3369792A (en)
BE (1) BE692211A (en)
CH (1) CH470575A (en)
DE (1) DE1476804A1 (en)
FR (1) FR1504913A (en)
GB (1) GB1115948A (en)
NL (1) NL6700156A (en)
SE (1) SE307263B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2906365A1 (en) * 1977-12-27 1980-08-21 United Technologies Corp TURBINE SHOVEL

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630707A (en) * 1969-06-11 1971-12-28 Corning Glass Works Temperature control system for glass-shaping molds
US3628885A (en) * 1969-10-01 1971-12-21 Gen Electric Fluid-cooled airfoil
CH582305A5 (en) * 1974-09-05 1976-11-30 Bbc Sulzer Turbomaschinen
US4153386A (en) * 1974-12-11 1979-05-08 United Technologies Corporation Air cooled turbine vanes
US4025226A (en) * 1975-10-03 1977-05-24 United Technologies Corporation Air cooled turbine vane
US4063851A (en) * 1975-12-22 1977-12-20 United Technologies Corporation Coolable turbine airfoil
US4073599A (en) * 1976-08-26 1978-02-14 Westinghouse Electric Corporation Hollow turbine blade tip closure
US4257734A (en) * 1978-03-22 1981-03-24 Rolls-Royce Limited Guide vanes for gas turbine engines
FR2468727A1 (en) * 1979-10-26 1981-05-08 Snecma IMPROVEMENT TO COOLED TURBINE AUBES
US4930980A (en) * 1989-02-15 1990-06-05 Westinghouse Electric Corp. Cooled turbine vane
US5407321A (en) * 1993-11-29 1995-04-18 United Technologies Corporation Damping means for hollow stator vane airfoils
GB9402442D0 (en) * 1994-02-09 1994-04-20 Rolls Royce Plc Cooling air cooled gas turbine aerofoil
US5507621A (en) * 1995-01-30 1996-04-16 Rolls-Royce Plc Cooling air cooled gas turbine aerofoil
US6132169A (en) * 1998-12-18 2000-10-17 General Electric Company Turbine airfoil and methods for airfoil cooling
US6238182B1 (en) * 1999-02-19 2001-05-29 Meyer Tool, Inc. Joint for a turbine component
KR20010020925A (en) 1999-08-11 2001-03-15 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 Nozzle Airfoil Having Movable Nozzle Ribs
DE19963716A1 (en) 1999-12-29 2001-07-05 Alstom Power Schweiz Ag Baden Cooled flow deflection device for a turbomachine operating at high temperatures
DE10215375A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-16 Siemens Ag Turbine blade
DE10217389A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-30 Siemens Ag turbine blade
US6932570B2 (en) * 2002-05-23 2005-08-23 General Electric Company Methods and apparatus for extending gas turbine engine airfoils useful life
US6746209B2 (en) 2002-05-31 2004-06-08 General Electric Company Methods and apparatus for cooling gas turbine engine nozzle assemblies
US6884036B2 (en) * 2003-04-15 2005-04-26 General Electric Company Complementary cooled turbine nozzle
US6955523B2 (en) * 2003-08-08 2005-10-18 Siemens Westinghouse Power Corporation Cooling system for a turbine vane
US6923616B2 (en) * 2003-09-02 2005-08-02 General Electric Company Methods and apparatus for cooling gas turbine engine rotor assemblies
US6984112B2 (en) * 2003-10-31 2006-01-10 General Electric Company Methods and apparatus for cooling gas turbine rotor blades
US7600972B2 (en) * 2003-10-31 2009-10-13 General Electric Company Methods and apparatus for cooling gas turbine engine rotor assemblies
US7150601B2 (en) * 2004-12-23 2006-12-19 United Technologies Corporation Turbine airfoil cooling passageway
US7762784B2 (en) * 2007-01-11 2010-07-27 United Technologies Corporation Insertable impingement rib
GB2467791B (en) * 2009-02-16 2011-06-01 Rolls Royce Plc Vane
US7824150B1 (en) * 2009-05-15 2010-11-02 Florida Turbine Technologies, Inc. Multiple piece turbine airfoil
SG10201500196XA (en) 2010-01-15 2015-03-30 Skyventure Internat Uk Ltd Wind tunnel turning vane heat exchanger
US8702375B1 (en) * 2011-05-19 2014-04-22 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine stator vane
US10253634B2 (en) * 2013-06-04 2019-04-09 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil trailing edge suction side cooling
US10138735B2 (en) * 2015-11-04 2018-11-27 General Electric Company Turbine airfoil internal core profile
US10408090B2 (en) * 2016-11-17 2019-09-10 United Technologies Corporation Gas turbine engine article with panel retained by preloaded compliant member
US10544682B2 (en) * 2017-08-14 2020-01-28 United Technologies Corporation Expansion seals for airfoils
US11242760B2 (en) * 2020-01-22 2022-02-08 General Electric Company Turbine rotor blade with integral impingement sleeve by additive manufacture
US11898463B2 (en) * 2021-03-29 2024-02-13 Rtx Corporation Airfoil assembly with fiber-reinforced composite rings

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2647368A (en) * 1949-05-09 1953-08-04 Hermann Oestrich Method and apparatus for internally cooling gas turbine blades with air, fuel, and water
US2866616A (en) * 1951-03-02 1958-12-30 Stalker Dev Company Fabricated bladed structures for axial flow machines
US2817490A (en) * 1951-10-10 1957-12-24 Gen Motors Corp Turbine bucket with internal fins
US2801071A (en) * 1952-01-31 1957-07-30 Westinghouse Electric Corp Bladed rotor construction
US2801073A (en) * 1952-06-30 1957-07-30 United Aircraft Corp Hollow sheet metal blade or vane construction
US2873944A (en) * 1952-09-10 1959-02-17 Gen Motors Corp Turbine blade cooling
US2859011A (en) * 1953-07-27 1958-11-04 Gen Motors Corp Turbine bucket and liner
US2840298A (en) * 1954-08-09 1958-06-24 Gen Motors Corp Heated compressor vane
US2906495A (en) * 1955-04-29 1959-09-29 Eugene F Schum Turbine blade with corrugated strut
US2923525A (en) * 1958-04-04 1960-02-02 Orenda Engines Ltd Hollow gas turbine blade
US3095180A (en) * 1959-03-05 1963-06-25 Stalker Corp Blades for compressors, turbines and the like

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2906365A1 (en) * 1977-12-27 1980-08-21 United Technologies Corp TURBINE SHOVEL

Also Published As

Publication number Publication date
CH470575A (en) 1969-03-31
GB1115948A (en) 1968-06-06
FR1504913A (en) 1967-12-08
US3369792A (en) 1968-02-20
SE307263B (en) 1968-12-23
BE692211A (en) 1967-07-05
NL6700156A (en) 1967-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1476804A1 (en) Turbine blade with aerofoil profile
DE60015233T2 (en) Turbine blade with internal cooling
DE2718661C2 (en) Guide vane grille for a gas turbine with an axial flow
DE69922328T2 (en) Turbine blade with double end rib
DE69912539T2 (en) Cooling a turbine jacket ring
DE69837068T2 (en) Internal intercooler for gas turbine compressors
DE60210684T2 (en) Seal of a turbine shroud ring
DE3537043C2 (en) Coolable sealing device for a stator assembly
DE60224339T2 (en) Cooling insert with tangential outflow
DE2320581C2 (en) Gas turbine with air-cooled turbine blades
DE102011053930B4 (en) Device and method for cooling platform sections of turbine rotor blades
EP2815083B1 (en) Component for a thermal machine, in particular a gas turbine
DE1476921B1 (en) Blade for axially loaded flow machines
CH703876A2 (en) Platform cooling arrangement for a turbine rotor blade and to processes for their preparation.
DE1601555A1 (en) Cooled turbine guide ring for turbines working at high temperatures
DE2232229A1 (en) COOLED SHOVEL FOR A GAS TURBINE JET
DE60220556T2 (en) Cooling the transition radii of a stator blade
EP0031174B1 (en) Cooled gasturbine blade
DE102010016620A1 (en) Turbine nozzle with Seitenwandkühlplenum
DE2439339A1 (en) GAS TURBINE
DE2241194B2 (en) Turbomachine blade with internal cooling channels
DE2231724A1 (en) BUCKET FOR A GAS TURBINE JET
EP3333398B1 (en) Cylinder head
CH698338A2 (en) Turbine blade having a cooled tip shroud.
DE102016124296A1 (en) Internal cooling configurations in turbine blades