DE2040981B2

DE2040981B2 - Oberflaechengekuehlte wandung fuer stroemungsmaschinen

Info

Publication number: DE2040981B2
Application number: DE19702040981
Authority: DE
Inventors: George Beecher Indianapolis Ind. Meginnis (V.StA.)
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1970-08-11
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE2040981A1; FR2071656A5; JPS4826085B1; GB1267317A; CA933470A; US3698834A

Description

Wandung—he. Die ft***». 18. » und Senkrecht» zur A»»e„«e der NV»nd»n₆ be.r.eh,-

Kühlluft zu den Poren 8 zu ermöglichen. " 5 mit einer darunteruegenucu ^v. w.»

Zur Bildung einer Pore 8 in der Wandung 7 wird bunden. Gegebenenfalls können innen noch weitere an deren äußerer Fläche ein Grübchen 27 und an Stützschichten vorgesehen werden wie Dei oer ihrer inneren Fläche ein Grübchen 28 gebildet. Die anderen Bauform. Die in der Wandung 7 geDiuieten Tiefe dieser Grübchen beträgt etwa die Hälfte der Poren 8 bestehen aus zueinander versetzten Uruocnen Dicke der Wandung 7. Zur Bildung der Pore 8 io 50 an der äußeren Fläche und 51 an der inneren schneiden sich die beiden Grubchen 27 und 28 gegenseitig an. Im Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 überschneiden sich die beiden Grübchen um ein Driitel ihrer Breite, so daß sich im Bereich des Anschneidens eine öffnung 30 ergibt. Die Durchtrittsöffnung 32 in der Stützschicht 18 befindet sich hierbei an einer gegenüber den Grübchen 28 beträchdich versetzten Stelle der Durchtrittsöffnung 31. Das Ende 34 der Durchtrittsöffnung 31 endet im Bereich des Grübchens 28 so, daß der die öffnung 30 bildende Teil der Grübchen von der Kühlluftzufuhr aus der Durchtrittsöffnung 31 frei bleibt. Durch diese Ausbildung der Durchtrittsöffnungen 31, 32 wird die

Ausbildung der Durchtrittsöttnungen .si, ja wiru uic mn. ^w

Ablenkung der ausströmenden Kühlluft von der die Linien 58 angedeutet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

mungsmaschinen mit durchgehender glatter Außen- Patentanspriiche: fläche durch die britische Patentschrift 1 164 847 bekannt. Da die kanalförmigen Poren hierbei eine er-

1. Oberflächengekühlte Wandung für Strö- hebliche Länge aufweisen, ist ihre Herstellung ebenmungsmaschinen mit Poren in der Wandung, die 5 falls aufwendig.

so gerichtet sind, daß das von der kalten Seite Es liegt die Aufgabe vor, eine oberflächengekühlte der Wandung zugeführte Kühlmittel in einem Wandung so zu gestalten, daß bei einfädler Herspitzen Winkel zur Wandungsoberfläche in stellungsmöglichkeit der Wandung ein günstiger Ein-Strömungsrichtung des Arbeitsmittels austritt, wo- tritt des Kühlmittels in den an der Wandungsbei die Wandung an der kalten Seite durch Stütz- io oberfläche vorbeigeführten Arbeitsmittelstrom erzielt schichten versteift sein kann, gekennzeich- wird, ohne daß der Arbeitsmittelstrom durch die net durch die Kombination folgender Merk- Form der Wandung ungünstig beeinflußt wird,
male: Diese Aufgabe wird bei einer Wandung der ein-

a) Die Wandung (7) ist als nicht unterteilte, gangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die glatte Blechwand ausgeführt; 15 Kombination folgender Merkmale gelöst:

b) jede der Poren (8) ist durch zwei sich an- a) Die Außenfläche der Wandung ist als nicht schneidende Grübchen (27, 28; SO, 51) ge- unterteilte, glatte Blechwand ausgeführt;
bildet, die sich von je einer Oberfläche der b) jede der Poren ist durch zwei sich anschneidende Wandung (7) in diese erstrecken, wobei das Grübchen gebildet, die sich von je einer Ober-Grübchen an der kalten Seite entgegen der ao fläche der Wandung in diese erstrecken, wobei Strömungsrichtung (A) des Arbeitsmittels das Grübchen an der kalten Seite entgegen zum anderen Grübchen so versetzt ist, daß der Strömungsrichtung des Arbeitsmittels zum das Kühlmittel mit einem spitzen Winkel anderen Grübchen so versetzt ist, daß das Kühlvon weniger als 30° zur Wandungsoberfläche mittel mit einem spitzen Winkel von weniger als austritt. 35 30° zur Wandungsfläche austritt.

2. Oberflächengekühlte Wandung nach An- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei spruch 1 mit mindestens einer Stützschicht, da- einer oberflächengekühlten Wandung mit mindestens durch gekennzeichnet, daß die für die Kühlmittel- einer Stützschicht vorgesehen, daß die für die Kühlzuführung zur Wandung (7) vorgesehenen Durch- mittelzuführung zur Wandung vorgesehenen Durchtrittsöffnungen (31,32; S'4) in der der Wand'T.g 20 trittsöffnungen in der der Wandung benachbarten benachbarten Stützschicht (18; 47) so angeordnet ^tützschicht so angeordnet sind, daß das Kühlmittel sind, daß das Kühlmittel zu den Grübchen (28; zu den Grübchen auf der kalten Seite der Wandung 51) auf der kalten Seite der Wandung entweder entweder senkrecht oder etwa in Richtung des gesenkrecht oder etwa in Richtung des gegebenen gebenen Kühlmittelaustritts zugeführt ist.
Kühlmittelaustritts zugeführt wird. 35 In der Zeichnung sind Ausführungsbeiupiele der

Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Hohlschaufel

einer Strömungsmaschine mit einer Wandung mit

mehreren zusätzlichen Stützschichten,
40 Fig. 2 einen Teilquerschnitt in vergrößertem Maßstab und

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberflächen- F i g. 3 einen Teilquerschnitt einer zweiten Ausgekühlte Wandung für Strömungsmaschinen mit führungsform.

Poren in der Wandung, die so gerichtet sind, daß In F i g. 1 ist eine Hohlschaufel dargestellt, die das von der kalten Seite der Wandung zugeführte 45 eine äußere Wandung 7 mit zahlreichen dicht beiKühlmittel in einem spitzen Winkel zur Wandungs- einander liegenden kleinen Poren 8 aufweist,
oberfläche in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels Die Hohlschaufel hit eine Eintrittskante 10, eine austritt, wobei die Wandung an der kalten Seite Austrittskante 11 und zwischen diesen eire konvexe durch Stützschichten versteift sein kann. Fläche 12 und eine konkave Fläche 14, die in

Eine derartige Wandung ist durch die USA.- 50 Strömungsrichtung A vom Arbeitsmittel umströmt

Patentschrift 3 246 469 bekannt. Bei der bekannten sind. Dem Hohlraum 15 der Hohlschaufel wird Kühl-

Wandung wird die äußere Fläche einer oberflächen- luft zugeleitet.

gekühlten Hohlschaufel aus in Strömungsrichtung Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, wird die Wandung 7

zum Hohlraum zu gestaffelten Abschnitten gebildet, der Hohlschaufel durch drei Stützschichten 18, 19

wobei in den abgesetzten Bereichen in Strömungs- 55 und 20 verstärkt. Die Dicke der Wandung und der

richtung liegende Auslaßschlitze fUr das Kühlmittel Stützschichten ist in der Zeichnung übertrieben groß

vorgesehen sind. Das Kühlmittel tritt hierdurch in dargestellt.

günstiger Richtung zum Arbeitsmittelstrom aus der Der allgemeine Aufbau wird an Hand der F i g. 2

Hohlschaufel aus. Durch die abgesetzten Teile wird näher beschrieben. Das Kühlmittel, beispielsweise

aber die Strömung des Arbeitsmittels selbst ungünstig 60 Kühlluft, tritt durch ein Loch 22 in der innersten

beeinflußt, da sich an den Absätzen der Schaufel- Stützschicht 20 in einen in dieser gebildeten Raum

wandung Ablösungswirbel bilden können. Außerdem 23, der über ein zum Loch 22 versetztes Loch 24 in

ist die Herstellung einer solchen Hohlschaufel auf- der Stützschicht 19 mit einem Raum 26 verbunden

wendig. Zudem ist eine derartige Hohlschaufel durch ist. Aus dem Raum 26 strömt die Kühlluft durch

ihren Aufbau gegen Verformungen durch unter- 65 eine Durchtrittsöffnung 32 in eine Durchiirittsöffnung

schiedliche Temperatureinflüsse anfällig. 31, die in der Stützschicht 18 gebildet sind, und ge-

Geneigt zum Arbeitsmittelstrom ausgerichtete langt aus dieser über die in der Wandung 7 gc-

;· analförmige Poren sind bei Hohlschaufeln von Strö- bildeten Poren 8 in den Bereich der zn kühlenden