DE2237154A1 - Geblaesefluegel mit abgestumpfter vorderkante zur laermverminderung - Google Patents

Geblaesefluegel mit abgestumpfter vorderkante zur laermverminderung

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DE2237154A1
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Robert Clayton Evans
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Description

Gebläseflügel mit abgestumpfter Vorderkante zur Lärmverminderung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zur Lärmverminderung für Gasturbinentriebwerke und insbesondere auf ein derartiges Triebwerk, das Turbomaschinen-Rotorblätter mit Vorderkanten aufweist, die so geformt oder auf andere Weise verändert sind, däfiTder durch die Blätter.erzeugte Lärm ver
In den vergangenen Jahren sind lvon den Herstellern von Gasturbinentriebwerken und von Plugzeugen gewaltige Anstrengungen jaste-]*i*€miffiSTr^iG=:^e^^^ die mit
Gasturbinentriebwerken verbunden sind. Diese Arbeit erstreckte sich sowohl auf die Unterdrückung von durch die Triebwerke erzeugten Lärm mit Schalldämpfern, wie z.B. akustischen
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düngen, die in den Einlaß- und Ausstoßkanälen des Triebwerkes angeordnet waren, als auch in Richtung auf eine Herabsetzung der Lärmerzeugung per se durch Mittel wie richtigen Blatt-Schaufelabstand, richtige Blattneigung usw.
Das Aufkommen von einen großen Durchmesser aufweisenden Turbofan-Triebwerken mit einem hohen Bypassyerhältnis, die die neuen Großraumjets antreiben, hat zur Herstellung von Gasturbinentriebwerken geführt, in denen der Lärm, der durch das Gebläse mit großem Durchmesser erzeugt wird, bei weitem den Lärm überschreitet und in den Schatten stellt, der durch ein das Gebläse antreibendes Kerntriebwerk erzeugt wird. Auch wenn die Gesamtlärmwerte dieser Triebwerke stark reduziert wurden im Vergleich zur früheren Generation der Turbojets, würde jede Konstruktionsinnovation, die die Lärmerzeugung des Gebläses ohne wesentliche Veränderung der Grundstruktur des Triebwerkes wesentlich reduzieren würde, die Verkäuflichkeit eines derartigen Triebwerkes stark vergrössern. Dies liegt daran, daß die Herabsetzung der Lärmerzeugung entweder eine weitere Herabsetzung des gesamten Lärmwertes des Triebwerkes oder die Elimination von zusätzlichem Gewicht und Kosten gestatten würden, die mit einem Schalldämpfer verbunden sind, der bisher verwendet worden ist, um das Triebwerk auf einem bestimmten Lärmniveau zu halten.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rotorblatt für eine Turbomaschine zu schaffen, das den von einem Turbofan-Triebwerk erzeugten Lärm reduziert.
Diese und andere Aufgaben werden, kurz gesagt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Blatt für ein Gasturbinentriebwerk eine Vorderkante mit einer abgestumpften Kontur über wenigstens einem Teil der radialen Blattlänge aufweist. Dies bedeutet, daß die grundlegende aerodynamische Kontur bzw. Form der Vorderkante
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stumpfer oder flacher als normal gemacht wird. Die Abstumpfung kann auf verschiedenen Wegen, herbeigeführt werden, beispielsweise durch Entfernen von Material von wenigstens einem Teil der Vorderkante, durch Einblasen von Luft"in die Vorderkante oder durch Anordnen einer mechanischen Vorrichtung, wie z.B. einer nicht-abstump.fbaren Schutzhülle, um einen Abschnitt der Vorderkante herum.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise schematische Ansicht von einem typischen Turbofan-Triebwerk mit hohem Bypass und großem Durchmesser.
Fig. 2 ist eine Querschnittansieht von einem Turbogebläseblatt nach einem Schnitt entlang der Linie 2 - 2 in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von einem Blatt, ähnlich wie die in Fig. 2 gezeigte.
FigΠ TLste±ne vergrößerte Teilschnittansicht von einem Turbofan -Tpiejbwerk und zeigt ein ^l des Aus f üh rungs be rsprets—"
Fig. 5 ist eine QuerschnittsteilansichtPnaek einem Schnitt entlang der Linie 5 - 5 in Fig. 1J. ~~""~
Fig. 6 ist eine Querschnittsteilansicht von einer alternativen Konfiguration eines Turbofanblattes.
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Fig. 7 ist eine graphische Kurvendarstellung des Lärmverlaufes eines typischen Turbofan-Triebwerkes und zeigt die Wirkungen der vorliegenden Erfindung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung entsprechen gleiche Bezugs zahlen gleichen Bauelementen. Es wird zunächst besonders auf Figur 1 eingegangen, in der ein Gasturbinentriebwerk 10 des Typs mit einem großen Bypass und einem Frontgebläse gezeigt ist, das ein Kerntriebwerk 12 enthält, das im wesentlichen ein Turbowellentriebwerk ist, insofern es einen Kompressor 1*1, einen Brenner 16, eine Gasgeneratorturbine 18 zum Antrieb des Kompressors 14 und eine Leistungsturbine 20 umfaßt, die in einer axial beabstandeten Reihenströmung angeordnet ist. Die innere Turbomaschine oder das Kerntriebwerk 12 ist in einem zylinderförmigen Gehäuse 22 eingeschlossen, das an seinem stromabwärts liegenden Ende in einer Schubdüse 24 mündet, durch die hindurch die Verbrennungsprodukte des Kerntriebwerkes 12 ausgestoßen werden können, um einen Schub zu erzeugen. Zur Lieferung eines zusätzlichen Schubes ist ein Gebläse 26 stromaufwärts von dem Kerntriebwerk 12 angebracht und durch die Leistungsturbine 20 angetrieben. Das Gebläse 26 wird von zahlreichen Gebläseblättern 28 gebildet, die sich von einem Gebläserad 30 in radialer Richtung erstrecken, das mittels einer Welle 31 für eine Rotation mit der Leistungsturbine 20 gekoppelt ist. Die Gebläseblätter 28 ragen in radialer Richtung über einen Bypasskanal oder Durchlaß 32, der zwischen einem äußeren zylinderförmigen Gehäuse 34 und einer "Kugelnase" 36 gebildet wird, die stromaufwärts von den Gebläseblättern 28 angeordnet ist.
Stromabwärts von den Gebläseblättern 28 ist der Durchlaß 32 durch eine Teilerfläche 42 in Kanäle 38 und 40 unterteilt. Zwischen dem Gehäuse 34 und der Teilerfläche 42 sind radial zahlreiche Statorschaufeln 44 angeordnet, denen zahlreiche Auslaßführungsschaufeln 46 folien. Somit strömt ein Teil der in den Durchlaß 32
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eintretenden Luftströmung durch die Gebläseblätter 28 in den Kanal 38, durch die Statorschaufeln 44 und durch die Auslaßführungsschaufel 46. Dieser Teil der Luftströmung tritt anschließend durch eine Auslaßöffnung 48 aus, die zwischen dem Gehäuse 34 und dem Gehäuse 22 gebildet ist. Da diese Luft bei ihrer Strömung durch die Gebläseblätter 28 komprimiert wird, übt sie einen zusätzlichen Vorschub auf das Turbofan-Triebwerk 10 aus.
Der Rest der Luft, der durch den Durchlaß 32 und die Gebläseblätter 28 strömt, tritt in den Kanal 40 ein. Wie am deutlichsten in. Fig. 4 gezeigt ist, sind in diesem Kanal 40 zahlreiche Einläßführungsschaufeln 50 für das Kerntriebwerk 12 angeordnet,. Stromabwärts von diesen Einlaßführungsschaufeln 50 befinden sich zahlreiche, drehbare Kompressorblätter 52, die von einer Kompressorscheibe 54 ausgehen und mittels der Scheibe 54 und einer Welle 56 für eine Rotation mit den Gebläseblättern 28 gekoppelt sind. Stromabwärts von den Kompressorblättern 52 ist eine Reihe von Statorschaufeln 58 angeordnet. Durch die Statorschaufeln 58 hindurchtretende Luft strömt in das Kerntriebwerk 12.
Ein Charakteristikum jedes ein hohes Bypass-Verhältnis aufweisenden Turbofan-Triebwerkes besteht darin, daß der Durchmesser des Bypassgebläses viel größer ist als der Durchmesser, der normalerweise mit einem Kompressor oder Turbinenabschnitt des Kerntriebwerkes verbunden ist. Aufgrund dieses großen Durchmessers kann die Rotation des Gebläses 26 zu hohen Lärmwerten führen, wenn nicht gewisse Maßnahmen zur Reduzierung der Intensität des durch ein derartiges Gebläse erzeugten Lärmes ergriffen werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gebläseblattgestaltung, die den Lärmwert herabsetzt, der mit der Rotation des einen grossen Durchmesser aufweisenden Gebläse verbunden ist. Für den Fachmann wird jedoch deutlich werden, daß die hier vorgeschlagene Konzeption auf jede Blattgröße zu Zwecken der Lärmreduzierung angewendet werden kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Gebläseblatt 28 einen Querschnitt von Flügelform auf mit einer Vorderkante 60, einer Hinterkante 62, einer Druck- oder konkaven Oberfläche 61J und einer Saug- oder konvexen Oberfläche 66. Das Gebläseblatt 28 besitzt einen typischen Flügelquerschnitt mit der Ausnahme, daß von der Vorderkante ein gewisser Teil des Materials entfernt worden ist. Das bedeutet, daß die Vorderkante 60, die normalerweise mit einem Flügelabschnitt mit der Druckfläche 64 und der Saugfläche 66 verbunden sein würde, wie in Fig. 2 gezeigt ist, derart verlaufen würde, wie es durch die gestrichelten Linien 68 dargestellt ist. Die normale aerodynamische Kontur der Vorderkante ist dadurch abgeflacht worden, daß Material von dem Bereich entfernt wurde, der in Fig. 2 mit der Bezugszahl 70 bezeichnet ist.
Wie weiter aus Fig. 2 hervorgeht, kann der Grad der Abstumpfung in Größen der maximalen Blattdicke an einer bestimmten radialen Stelle (H ) und der Dicke der abgestumpften Vorderkante (H, ) wie
folgt definiert werden:
H
B=- χ 100 = % abgestumpft.
Der exakte Betrag der erforderlichen Abstumpfung variiert in Abhängigkeit von der bestimmten Blattgestaltung und der Anwendung, aber Werte von B zwischen 10 und 50% scheinen vom Standpunkt der Lärmreduzierung den besten Erfolg zu versprechen. (Der Grad der Abstumpfung könnte auch in Größen der maximalen Querschnittsfläche über der abgestumpften Vorderkantenfläche definiert werden, wobei die Flächen als eine Dicke multipliziert mit einer Einheitshöhe zu bestimmen sind. )
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, kann sich die Abstumpfung der Vorderkante der Gebläseblätter 28 über die gesamte radiale
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Länge des Blattes 2 8 erstrecken. In vielen Applikationen kann es jedoch wünschenswert sein, ein Blatt 28'·zu schaffen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist,, bei dem ein erster Abschnitt 72 der Vorderkante in normaler Art aufgebaut ist, während ein zweiter Abschnitt 74 der Vorderkante abgestumpft ist. Das würde bedeuten, daß sich die Abstumpfung nur über den äußeren Abschnitt der Vorderkante erstreckt, beispielsweise über das äußere Drittel der radialen Höhe, während der Rest der Vorderkante des Blattes so ausgebildet sein würde, daß er eine normale aerodynamische Kontur besitzt. Ein Blatt, das gemäß der in Fig. 3 gezeigten Gestaltung aufgebaut ist, würde die Leistungsverluste auf ein Minimum herabsetzen, die mit dem Blatt verbunden sein könnte, das gemäß den Fig. 1 und 2 aufgebaut ist, und es würde trotzdem eine signifikante Reduzierung der Lärmentwicklung bewirken.
Anstelle der physikalischen Entfernung von Material von der Vorderkante des Gebläseblattes 26, wie es in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, können die gleichen Lärmreduzierungseffekte durch eine aerodynamische Abstumpfung der Vorderkante erhalten werden, indem Luft in die Vorderkante eines Blattes injiziert wird, das entsprechend den Fig. 4 und 5 aufgebaut ist. Aus diesem Grunde ist ein Gebläseblatt 28'' in der Weise gezeigt, daß es eine Kammer 76 aufweist, die sich entlang der radialen Länge des Blattes 28'' erstreckt und in einem leichten Abstand zu ihrer Vorderkante angeordnet ist, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Zahlreiche Meßkanäle 78 stehen mit der Kammer 76 an verschiedenen radialen Höhen entlang des Blattes 28'' in Verbindung.
Wie ferner in den.Fig. 4 und 5 gezeigt ist, verlaufen die Meßkanäle 78 von der Kammer 76 zur Vorderkante des Gebläseblattes 28''. Der Kanal 78 bildet somit eine Strömungsbahn für das Strömungsmittel von der Kammer 76 zur Gebläseluftströmung durch die Vorderkante des Gebläseblattes 28'' hindurch. Um die Kammer 76 mit
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einer geeigneten Quelle eines komprimierten Strömungsmittels zu versorgen, ist dan Gebläserad 30 mit zahlreichen Duirchlä&en 80 versehen, die mit der Kammer 76 fluchten, wenn die Gebläseblätter 28'' in bekannter Weise in geeigneten öffnungen im Umfang des Gebläserades 30 angeordnet sind.
Der Durchlaf1 80 führt vom Umfang des Rades 30 zu einer stirnfläche davon, die strömungsmäßig mit einer Kammer 82 in Verbindung steht, die durch das Rad 30, die Scheibe 5**» die Welle 56 und zugehörige Bauteile gebildet wird, wie es in Fig. H gezeigt ist. Die Kammer 82 wird dann mit einer geeigneten Quelle von Hochdruckluft unter Druck gesetzt, wie z.B. einem Gebläseausgang oder Abzapfluft von einer Kompressorzwischenstufe. Aus diesem Grund führt die Leitung 8't von einer geeigneten Druckluftquelle zur Kammer Die Leitung 84 ist mit einem Ventil 86 versehen, das eine selektive Komprimierung der Kammer 82 gestattet. Der Zweck dieser Komprimierung wird im folgenden noch beschrieben.
Wie bereits dargelegt wurde, verringert die Abstumpfung der Vorderkante der Gebläseblätter 28 auf effektive Weise den durch die Rotation des Gebläses erzeugten Lärm. Wie vorstehend ferner beschrieben wurde, kann diese Abstumpfung durch Entfernen von Material von der Vorderkante der Gebläseblätter 28 erreicht werden. Die Abstumpfung der Vorderkante verkleinert jedoch nicht nur auf wirksame Weise die Lärmwerte, sondern kann auch nachteilige Wirkungen auf die Leistungsfähigkeit des Gebläses haben. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, ein Gebläseblatt zu schaffen, das eine abgestumpfte Vorderkante während derjenigen Abschnitte des Fluges aufweist-, in denen der Lärm als sehr kritisch zu betrachten ist, d.h. bein Abheben und beim Landeanflug, das aber während der übrigen Abschnitte des Fluges eine normale Vorderkante besitzt. Dat5 in den Fig. Ί und i> gezeigte Gob J a:>eblatt 28* f beinhaltet derartige Fähifi'^i ten. Das bedeutet, daß während des Abbebons und
Landens das Ventil 86 geöffnet sein würde, so daß die Kammer 82 und somit die Kammer J6 innerhalb der Gebläseblätter unter Druck gesetzt sein wurden. Auf diese Weise würde Hochdruckluft durch die Meßkanäle 78 und aus der Vorderkante· des Gebläseblattes 28'' herausströmen. Diese Ausströmung von Druckluft aus der Vorderkante der Gebläseblätter in einer Richtung, die zur Luftströmung innerhalb des Gebläsekanales 32 entgegengesetzt ist, stellt eine effektive abgestumpfte Vorderkante dar und bewirkt in weitgehend gleicher Weise eine Larmreduzierung, wie es bei der tatsächlichen Entfernung von Material von der Vorderkante des Gebläseblattes
der Fall ist.
Für den Fachmann wird deutlich, daß der Auslaß des Meßkanales 78 viele Formen annehmen könnte und trotzdem auf wirksame Weise eine abgestumpfte Vorderkante bildet. Beispielsweise könnte der Auslaß als eine langgestreckte Nut ausgebildet sein, die sich über einen gewissen radialen Abstand erstreckt, oder er könnte aus zahlreichen kleineren Kreislöchern in verschiedenen Abständen gebildet sein. Wie darüber hinaus in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben ist, kann es bei vielen Applikationen erforderlich sein, Meßkanäle nur entlang dem äußeren Teil der Gebläseblätter 28'' vorzusehen. Dies würde selbstverständlich die Komplexität und Kosten herabsetzen, die mit dem Aufbau eines derartigen Blattes verbunden sind.
Für den Fachmann ist weiterhin klar, daß die stuirpfe Vorderkante auch durch viele mechanische Mittel geschaffen werden könnte. Beispielsweise könnte die Vorderkante 68' eines Gebläseblattes 28''' mit einem deformierbaren Teil 88 überdeckt sein, wie ο ο in Fig. 6 gezeigt ist. Das Teil 88 könnte an Punkten 90 und 92 und am Oberteil und am Boden.des Blattes mit dem Blatt 28''' in einer strömungsmitteldichten Relation verbunden sein. An bestimmten radialen stellen würde das massive Material, das das -Gebläse-blatt bildet, von der Vorderkante 68' entfernt v/erden, um oino
- K) ■ HJfJOi'3/0669 ... :
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- ίο -
Oberfläche 9^ zu bilden, die einen kleinen Abstand zum deformierbaren Teil 88 aufweist, Somit würde an bestimmten radialen Stellen zwischen dem deformierbaren Teil 88 und der Oberfläche 91I eine kleine Kammer 96 bestehen.
Das flexible Teil 88 würde in der Form einer normalen Vorderkante ausgebildet und aus einem Material mit ausreichender Festigkeit hergestellt werden, um diese Form wahrend des Reisefluges beisubehalten. Während des Abhebens und Landens würde die Kammer ()2 jedoch evakuiert, so daß das Teil 88 gegen die Oberfläche 94 zurückgezogen wird. Auf diese Weise würde das Teil 88 eine abgestumpfte Vorderkante während desjenigen Abschnittes des Fluges bilden, in dem eine Lärmreduzierung wünschenswert ist, während es während des Reisefluges eine glatte Vorderkante bildet, um , nachteilige Leistungseffekte zu eliminieren. Selbstverständlich könnten ähnliche Wirkungen gewonnen werden, wenn die Kammer hinter dem deformierbaren Teil unter Druck gesetzt und das Teil somit expandiert wird, um eine abgestumpfte Kontur zu liefern.
Figur 7 ist eine graphische Kurvendarstellung von tatsächlichen Versuchsergebnissen und zeigt die Lirmreduzierung, die mit einer Abstumpfung der Vorderkante in einer ähnlichen V/eise verbunden ist, wie sie vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die Kurve 1 ist eine Darstellung von einem 1/3-Oktavband des Schalldruckes von einen Triebwerk, das Gebläseblätter mit einer normalen Vorderkante aufweist. Kurve 2 ist eine ähnliche Darstellung von den SchalIdruckwerten einen Triebwerkes mit einem eine abgestumpfte Vorderkante aufweisenden ilebläseblatt, wobei der ί J b e r t r a ge r in den G e b 1 ä n e e i η 1 a ß a η ge ο r d η e t i: > t. Λ us d i e: ι em Ku r ν e η bild ist ersichtlich, daß eine Lärrareduzierung von 5 bii 12 SPL-.hi in diesem l/.3-0ktavband oberhalb 12'JO IL_s gemessen v/urdo. Die je L'ii'mreduzier'ingen braten .lowchl im Kinlaft al.i auch in der Oebläaedilae auf und uai'in sowohl im IOnIarm als auch im üreitbandrirm vorhanden.
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/.uch wenn der tatsächliche Mechanismus oder die aerodynamische Erscheinung,, die die Lärmreduzierung aufgrund der Abstumpfung der Vorderkante erzeugen, nicht vollständig verständlich sind, Können hypothetisch wenigstens zwei Theorien für den Versuch aufgestellt werden, diese tatsächlichen Mechanismen zu definieren. Bei der Abhebleistung vergrößert die abgestumpfte Vorderkante die Stärke des Biegestoßes (bow shock) und erzeugt dadurch einen Zustand, in dem der hinter dem Stoß erzeugte/ Lärm größere Schwierigkeiten hat, sich in Vorwärtsrieht·ung fortzupflanzen. Der stärkere Biegestoß führt auch zu einer kleineren Durchgangs- (Blatt-) Macnzahl, die einen kleineren Breitbandlärm erzeugt.
Bei Landungsleistungen sind die Druckfelder auf der Vorderkante des Gebläserotors durch Abstumpfung wenigstens an der Spitze des blati.es -intensiviert. Diese Intensivierung erzeugt eine Anzahl von Veränderungen in lokalen aerodynamischen Bedingungen, wie z.B. eine Umverteilung der Strömung, und Änderungen der lokalen Iiach- Zcihl (Druckverhältnis und otrönung nehmen für eint? gegebene Umdrehungszahl des Gebläses ab). Diese Umverteilung der Strömung. bewirkt offensichtlich eine Reduzierung des Breitbandlärmes, der ir:i t der Wechselwirkung der Gebläsestromluft und der Vorderkante des GeL las >j ro tors verbunden ist.
ί <l/ Oil· (i*l

Claims (1)

  1. Pat ent a η s ρ r ü c h e
    1. j Turbomaschinen-Rotorblatt für ein Gasturbinentriebwerk mit einer rotierenden Turbomaschine, einem Verbrennungsabschnitt und einer Schubdüse, die eine Vortriebskraft liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbomaschinen-Rotorblatt (28) eine Vorderkante aufweist, von der wenigstens ein Teil zur Reduzierung des durch die Rotation des Blattes erzeugten Lärmes abstumpfende Mittel aufweist.
    2. Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 1,dadurch gekennzei chnet , daß die abstumpfenden Mittel eine abgeflachte Vorderkante bilden, die sich über wenigstens ein Teil ihrer Länge erstreckt, wobei der Grad der Abstumpfung definiert ist als
    IL
    B = ψ- χ 100,
    wobei B gleich dem Abflachungsgrad ist, H, gleich der Dicke
    der abgestumpften Vorderkante an einer bestimmten radialen
    Blatthöhe und Il gleich der maximalen Dicke des Blattes in m
    der gleichen radialen Höhe ist.
    3. Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß dei' Abstumpfungsgrad in jeder bestimmten radialen Höhe in dem Bereich von etwa 10 bis 50% liegt.
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    BAO ORIQINAt
    4. Turbomasehinen-Rotorblatt nach Anspruch 3j dadurch gekennzei chnet , daß sich die abgeflachte Vorderkante etwa entlang dem äußeren Drittel der Blatthöhe erstreckt.
    5. Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet , daß die abstumpfenden Mittel zahlreiche zu messende Luftkanäle (78), die sich über die Vorderkante erstrecken, und Mittel zur Versorgung der Meßkanäle (78) mit Druckluft bilden.
    Turbomasehinen-Ro.torblatt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Zuführung der Druckluft einen radialen Kanal (76), der sich im wesentlichen über die gesamte Blattlänge· erstreckt und strömungsmäßig mit den Meßkanälen in Verbindung steht, und Mittel zur Verbindung des radialen Kanales mit einer Druckluftquelle umfassen.
    Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die abstumpfenden Mittel eine nicht abzuflachende Schutzhülle (88), die wenigstens einen Teil der Vorderkante umgibt, und Mittel zur Ausbildung eines ausreichenden Druckes hinter der Schutzhülle umfassen, derart, daß diese leicht abflachbar ist.
    8. Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die nicht abzuflachende Schutzhülle (88) etwa das äußere Drittel der radialen Blatthöhe umgibt.
    309819/0689
    Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Teile der Vorderkante entfernt sind, so daß in der Vorderkante Vertiefungen ausgebildet sind, und die Vertiefungen von einem deformierbaren Teil (88) überdeckt sind, das eine kontinuierlich, normal geformte Vorderkante bildet, und daß Mittel zur Ausbildung eines partiellen Vakuums in den Vertiefungen vorgesehen sind, so daß das deformierbare Teil (88) teilweise in die Vertiefung ziehbar ist.
    10. Turbomaschinen-Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Blatt (28) ein Gebläseblatt eines Turbofan-Triebwerkes bildet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10064271A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-04 Alstom Switzerland Ltd Vorrichtung zur Prallkühlung eines in einer Strömungskraftmaschine hitzeexponierten Bauteils sowie Verfahren hierzu

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007002518B3 (de) * 2007-01-17 2008-07-31 Air Fertigung-Technologie Gmbh & Co.Kg Schaufel einer Strömungsmaschine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1872749A (en) * 1930-12-06 1932-08-23 Karageorge James Fan blade
US3347520A (en) * 1966-07-12 1967-10-17 Jerzy A Oweczarek Turbomachine blading

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10064271A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-04 Alstom Switzerland Ltd Vorrichtung zur Prallkühlung eines in einer Strömungskraftmaschine hitzeexponierten Bauteils sowie Verfahren hierzu
US6634859B2 (en) 2000-12-22 2003-10-21 Alstom (Switzerland) Ltd Apparatus and process for impingement cooling of a component exposed to heat in a flow power machine
EP1219780A3 (de) * 2000-12-22 2004-08-11 ALSTOM Technology Ltd Prallkühlung eines Bauteils in einer Strömungskraftmaschine

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Publication number Publication date
FR2158179A1 (de) 1973-06-15
GB1404665A (en) 1975-09-03
JPS4853306A (de) 1973-07-26
IT963220B (it) 1974-01-10
BE787047A (fr) 1972-12-01
FR2158179B1 (de) 1976-10-29

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