DE2232229C3 - Luftgekühlte Hohlschaufel - Google Patents

Description

Die Erfindung be/ieht sich auf ine luftgekühlte hohle Schaufel eines GasturSmens'rahltricbwerkes mit zwei durch eine Zwischenwand gereimten Längskammern, von denen die erste in der Nähe der Eintrittskante der Schaufel und die zweite im Mittclbercich und im Bereich der Austrittskante der Schaufel angeordnet ist. wobei das Kühlmittel aus der ersten Längskammer über Öffnungen im Bereich der Einirittskante austritt und das kühlmittel in die zweite Längskammer übe,· ein perforiertes Luftzuführungsrohr gelangt und über Austrittsöffnungen an der Austrittskante der Schaufel über Slrömungshindernisse entweicht.

Bei einer bekannten Schaufelanordnung dieser Bauart (deutsche Offenlcgungsschrift 2 042 947) werden die Strömungshindernisse von Stützrippen und Vorsprüngen gebildet, über die die Kühlluft nach der Austrittskante gelangt. Bei relativ kühl eingelassener Kühlluft wird bei dieser bekannten Schaufel kein ausreichender Wärmeaustausch ermöglicht und die Kühlluft tritt am Austrittsschlitz noch mit einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur aus, während aber die Druck- und r>augseitc der Schaufel nur einer gefingen Kühlwirkung unterworfen ist und auf relativ hohe Temperaturen aufgeheizt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine luftgekühlte Schaufel zu schaffen, bei der das Kühlmittel sowohl für die Oberflächenkühlung der gesamten Schaufelwändc als auch für die Innenkühlung der Schaufel mit guter Kühlwirkung ausnutzbar ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer luftgekühlten hohlen .Schaufel der eingangs genannten Gattung gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Im Mittelbcreich des Schaufelprofils sind in den Schaufelwänden Austrittsöffnungen der zweiten Längskammer für das Kühlmittel vorgesehen:

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ID das Slromiingshindernis ist durch Längswande ..ebildet, bei denen Durchtriltsoffuungen. die abwechselnd an beiden Enden des Schaufelblattes vorgesehen sind, einen mehrfach gewundenen Kuhlkanal ergeben.

Es ist zwar durch die USA.-Patenlschnft 3 3W 7¹P bereits eine gekühlte Hohlschaufel bekannt, hei der durch Zwischenwände ein gewundener Kuhlkanal gemäß dem Merkmal b) gebildet wird, jedoch verläuft im bekannten Fall dieser Kanal von der Eintn tskante der Schaufel bis zur Austriltskante, so daß die Lufi im Mitteinereich der Schaufel bereits stark erwärmt ist während bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine uetrennte Kuhlluüzuführung nach getrennten I >:ngs^rkanälen im Bereich der Eintrittskante bzw. des Mittelbereichs erfolgt. Im bekannten Falle ist auch keine OberflächenkühUmgdes Schaufelblattes vorgesehen, so daß hierdurch dL Kombination nicht nahegelegt ist. ,, , · ■

Durch die L-rfindungsgemaße Kombination \Mid eine optimale Kühlung der Schaufel von innen her üowährleistet und es wird außerdem eine Filmkuhlung auf der Außenseite des Schaufelblattes geschalfen.

Nachstehend wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Frfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In dir Zeichnung zeigt:

Fi n 1 einen Schniit einer erfindungsgemaß ausgs.·- bildefen Tiirhinenleitschaufel.

Fi si. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß

F i g. 1.

Jede Schaufel weist eine innere Plattform und cmc äußere Plattform 16 auf. Zwischen den Plattformen liegt das stromlinienförmig gestaltete Schaufelblatt. Dieses ist hohl ausgebildet und durch eine Zwischenwand 18 in zwei Längskammern 17 und 12 unterteilt. Die Längskammer 17 liegt in der Nähe der Emtrittskante der Schaufel, während die Längskammer 12 sich überden Mittelbereich und den Bereich der Austrittskante der Schaufel erstreckt. Die Längskammer 17 setzt sich durch die äußere Plattform 16 fort und fuhrt nach einer nicht-dargestellten Sammelkammer über dieser Plattform 16. In der Eintriltskante der Schaufel sind Öffnungen 20 angeordnet, die in die Längskammer 17 münden. Durch diese Öffnungen 20 kann Kühlluft nach der Außenseite des Schaufelblattes strömen und einen Kühlfilm bilden.

In dem sich über den Miltelbcrcich der Schaufel erstreckenden Abschnitt der Längskammer 12 ist ein perforiertes Luftzufiihrungsrohr eingesetzt, welches aus zwei mit Lochungen versehenen Blechen 21, 22 besteh! Die Bleche 21 und 22 stoßen auf der einen Seite an die Zwischenwand 18 an und auf der anderen Seite an eine Längswand 19, die den Mittelhereich der Längskammer 12 von deren Austrittskantenbereich trennt und Lufidurchtrittsöffnungen 25 aufweist. Im Bereich der Austrittskante der Längskammer 12 sind weitere Längswände 26, 27. 28 ausgebildet, die an abwechselnden Enden mit Durchirittsöffnungen 36, 37. 38 verschen sind, die einen mehrfach gewundenen Kühlkanal ergeben. Der Austrittsschlitz 29 an der Austrittskante der Schaufel ist durch stromlinienförmige Streben 30 überbrückt.

Im Schaufelblatt sind Kiihlluftaustrittsöffnungcii23 bzw. 24 im Mittelbcreich und 31 bzw. 32 im Bereich der Austrittskante vorgesehen.

Im Betrieb wird der Sammclkammer über der Plattform 16 Kühlluft zugeführt, die in die beiden Länuskainmcrn 12 und 17 eintritt. Da die Kühlluft

direkt in die vordere l.äugskammer 17 eintritt, erfolgt kein merklicher Druckabfall und die Kühlluft kann durch die Öffnungen 20 nach der HintriUskantc dci Schaufel strömen, wo der Druck des Arbeitsmittels relativ hoch ist und es erfolgt dort eine lilmkuhlung tier Oberfläche des Schaufelblattes. Die in den Miitel- »bschnitl der I.angskammer 12 durch das perforierte l.ufl/ufiihrungsrohr 21. 22 eintretende Kühlluft gelangt durclulic Pcrforalionsoffnungendes Rohres und die Atislrillsoffnunuen 23 h/w. 24 nach der Druckseite h/w. Saugseite des Schaufelblaues und fließt dort all. Über die Öffnungen 25 tritt ein weiterer Teil der der l.ängskainmer 17 /ugefuhrien Kuhlluft in den durch die Lungswande 26, 27. 28 gebildeten gewundenen Kühlkanal, und aus diesem tritt die Kuhlluft mil niedrigem Druck aus dem Atistrittsschiit/ 2** uns.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 2

   Patentanspruch:

   Luftgekühlte hohle Schaufel eines Gaslurbilienstrahltriebwerkes mit zwei durch eine Zwi- »chenwand getrennten Längskammern. von denen die erste in der Nähe der Eintrittskante der-Schaufel und die zweite im Mittelbereich und im Hereich der Austrittskante der Schaufel angeordnet ist, wobei das Kühlmittel aus der ersten Längskammer über Öffnungen im Bereich der Einirittskante austritt und das Kühlmittel in die zweite Längskammer über ein perforiertes Luftzufiihrungsrohr gelangt und über Austrittsöfftumgen an der Austrittskante der Schaufel über Strömungshinder- '5 Bisse entweicht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) Im Mitielbereich des Schaufelprofils sind in den Sehaufelwündcn Aiistriitsöffnungen (23, 24, 31. 32, der zweiten Längskammer (12) fur das Kühlmittel vorgesehen:

   b) das Strömungshindernis ist durch Längswände (26, 27. 2X) gebildet, hei denen Durchtrittsöffnungen (36. 37, 38), die abwechselnd an beiden E-'ndcn des Schaufelblatles vorgesehen sind, einen mehrfach gewundenen Kühlkanal e rue bon.