DE504789C

DE504789C - Blade for internal combustion turbines

Info

Publication number: DE504789C
Application number: DEH123024D
Authority: DE
Original assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Current assignee: E H HANS HOLZWARTH DR ING
Priority date: 1929-08-22
Filing date: 1929-08-23
Publication date: 1930-08-08

Description

Schaufel für Brennkraftturbinen Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Formgebung der Schaufeln von Brennkraftturbinen und beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Schaufel, die von aus einer Düse ausströmenden Verbrennungsgasen beaufschlagt wird, in der Schaufelmulde infolge der Strahlumlenkung eine Verdichtung der Gase stattfindet, die von einer Temperaturerhöhung der Gase begleitet ist. Während die Temperatur des Gasstrahls bei Eintritt in den Schaufelkanal beispielsweise 8oo° C beträgt, steigt sie in der Mitte der Mulde auf 92o° C und nimmt beim Austritt aus dem Schaufelkanal wieder die Temperatur 8oo° C an, nachdem der Verdichtungsstoß sich ausgeglichen hat. Diese Erscheinung tritt im Schaufelkanal gleichmäßig vom Schaufelfuß bis zur Schaufelspitze auf. Diejenige Schicht des Gasstrahls dagegen, welche im Schaufelkanal am Rücken der Schaufel entlang strömt, erfährt keinen Verdichtungsstoß und demzufolge keine Temperaturerhöhung.Internal combustion turbine blade. The present invention relates on the shape of the blades of internal combustion turbines and is based on the knowledge that with a shovel acted upon by combustion gases flowing out of a nozzle a compression of the gases in the shovel cavity due to the deflection of the jet takes place, which is accompanied by an increase in temperature of the gases. While the Temperature of the gas jet when it enters the blade channel, for example 8oo ° C, it rises to 92o ° C in the middle of the trough and increases as it exits the temperature in the blade channel rises again to 8oo ° C after the shock wave has evened out. This phenomenon occurs evenly in the blade channel Shovel root up to the tip of the shovel. The layer of the gas jet, on the other hand, which flows in the blade channel along the back of the blade, does not experience a compression shock and consequently no temperature increase.

Die Verbrennungsgase übertragen durch Berührung und Strahlung beim Durchströmen durch den Schaufelkanal Wärme an die Schaufel nach Maßgabe ihrer Temperaturen an den einzelnen Stellen und nach Maßgabe der Temperaturen der Schaufel selbst an den verschiedenen Stellen ihrer Oberfläche.The combustion gases are transmitted through contact and radiation when Heat flows through the blade channel to the blade in accordance with its temperatures at the individual points and according to the temperatures of the shovel itself the different parts of its surface.

Die auf diese Weise in die Schaufel eingedrungene Wärme verteilt sich durch die Schaufel und wird zum Teil an der Schaufelspitze und an den Schaufelflanken an die Umgebung wieder ausgestrahlt oder durch Berührung infolge Wirbelung wieder abgegeben. Ein weiterer Teil der aufgefangenen Wärme wird durch den Schaufelfuß in den Schaufeltragkranz oder die Schaufelträgerabschnitte weitergeleitet. Etwa 30 Minuten nach Inbetriebnahme einer Brennkraftturbine stellt sich ein »Gleichgewichtszustand ein, bei welchem die Wärmezufuhr vom Verbrennungsgasstrahl zur Schaufel gleich ist der Wärmeabfuhr von der Schaufel in die Umgebung und in den Schaufeltragkranz. Nach Erreichung dieses Wärmegleichgewichtszustandes herrschen bestimmte und gleichbleibende Temperaturen in den verschiedenen Zonen der Schaufel. Verbindet man die Punkte gleicher Temperaturen durch Linien (Isothermen), so erhält man ein klares Bild über die währen Temperaturen, welche die einzelnen Schaufelzonen annehmen.The heat that has penetrated the blade in this way is distributed through the bucket and is partly at the bucket tip and on the bucket flanks re-emitted to the environment or again through contact as a result of eddy currents submitted. Another part of the heat is collected by the blade root forwarded into the blade support ring or the blade carrier sections. Approximately 30 minutes after the start-up of an internal combustion turbine, a »state of equilibrium is established one in which the heat supply from the combustion gas jet to the blade is the same the heat dissipation from the blade into the environment and into the blade support ring. To Achievement of this heat equilibrium state prevails certain and constant Temperatures in the different zones of the blade. If you connect the points of the same Temperatures through lines (isotherms), so you get a clear picture of the durations Temperatures assumed by the individual blade zones.

Dieses Bild ist weit entfernt von ider Anschauung, welche den Fachkundigen auf Grund üblichen Denkens zu der Folgerung führen dürfte, daß die einzelnen Schaufelzonen im Betriebe eine gleichmäßige Temperatur annehmen. Vorliegender Erfindung liegt die eigen- und neuartige, planmäßig gewonnene Erkenntnis zugrunde, daß die Temperaturverteilung über die Schaufeloberfläche und das Schaufelinnere eine ganz bestimmte, aber äußerst ungleichartige ist.This picture is far from the view which the skilled person would believe on the basis of customary thinking it might lead to the conclusion that the individual shovel zones Assume a uniform temperature in the company. The present invention is the peculiar and novel, systematically gained knowledge that the temperature distribution about the blade surface and the blade inside a very specific, but extreme one is dissimilar.

Diese Temperaturverteilung und die ihr entsprechende Verschiedenartigkeit der zulässigen Beanspruchungen ermöglicht nämlich eine Ausbildung der Schaufel für Brennkraftturbinen, welche grundsätzlich verschieden ist von der Ausbildung der Schaufel für Dauerstromturbmen, die mit Dampf beaufschlagt werden. Es lag bisher kein Grund vor, die Schaufeln der Brennkraftturbinen anders auszubilden als die Schaufeln für Dauerstromturbinen. Gute Strömungsverhältnisse im Schaufelkanal und genügende Widerstandsfestigkeit gegen Biegungsbeanspruchung und gegen Beanspruchung durch Fliehkraft waren ausschließlich maßgebend.This temperature distribution and its corresponding diversity the permissible stresses enables the blade to be designed for Internal combustion turbines, which is fundamentally different from the Design of the blade for continuous flow turbines that are acted upon with steam. So far there has been no reason to design the blades of the internal combustion turbines differently than the blades for continuous flow turbines. Good flow conditions in the blade channel and sufficient resistance to bending stress and stress by centrifugal force were exclusively decisive.

Die neue Ausbildung der Schaufel gemäß vorliegender Erfindung ist nun grundsätzlich verschieden von der bisherigen Ausbildung der Schaufel für Brennkraftturbinen und ermöglicht unter sonst gleichen Umständen, nämlich unter gleicher Betriebssicherheit, gleichem Schaufelbaustoff, gleicher Verbrennungsgasstrahltemperatur, -druck und -geschwindigkeit, gleicher Zahl der Beaufschlagungen je Zeiteinheit und Verbrennungskammer, gleicher Zahl der Verbrennungskammern, gleichem Raddurchmesser, gleicher Drehzahl je Zeiteinheit, eine wesentliche radiale Verlängerung der Schaufel; also wesentliche Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Maschine (Vorteil in den Anlagekosten) oder unter gleichbleibender radialer Schaufellänge eine Erhöhung der Gasstrahltemperatur und damit eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades.The new design of the blade according to the present invention is now fundamentally different from the previous design of the blade for internal combustion turbines and enables under otherwise identical circumstances, namely under the same operational reliability, same blade material, same combustion gas jet temperature, pressure and - speed, same number of applications per unit of time and combustion chamber, same number of combustion chambers, same wheel diameter, same speed per unit of time, a substantial radial extension of the blade; so essential Increasing the performance of the machine (advantage in the system costs) or an increase in the gas jet temperature with a constant radial blade length and thus an increase in thermal efficiency.

Die neue, der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis ergibt nämlich die eigenartige, überraschende Tatsache, daß gang bestimmte, abgrenzbare Temperaturzonen entstehen. Die Zone höchster Temperatur befindet sich inselartig in der Schaufelmitte, während die Zonen abnehmender Temperatur nach den Schaufelrändern zu liegen. Von den an der Muldenoberfläche herrschenden , Temperaturverhältnissen unterscheiden sich die entsprechenden Temperaturverhältnisse auf der Rückenoberfläche wesentlich; im Schaufelfleisch selbst findet ein ganz bestimmter Übergang von den Temperaturen in der Muldenoberfläche zu denen auf der Rückenoberfläche statt.This is because the new knowledge on which the invention is based results the peculiar, surprising fact that there are specific, delimitable temperature zones develop. The zone of highest temperature is located like an island in the middle of the blade, while the zones of decreasing temperature lie towards the blade edges. from differentiate between the temperature conditions prevailing on the surface of the trough the corresponding temperature conditions on the back surface are essential; in the pork meat itself there is a very specific transition from the temperatures in the trough surface to those on the back surface instead.

Vergegenwärtigt man sich bei dieser Sachlage die Beanspruchungen der Schaufel, so sind zu unterscheiden die von der Fliehkraft herrührenden Beanspruchungen und die vom Verbrennungsgasstrahldruck herrührenden Biegungsbeanspruchungen. Trägt man die Summe beider in einem Koordinatensystem als Ordinaten ab, während die Abszissen den Schaufelhöhen entsprechen, so erhält man eine vom Koordinatenanfangspunkt, der der Schaufelspitze entspricht, ausgehende, nach oben ansteigende Linie. Trägt man weiter in dasselbe Koordinatensystem den Temperaturverlauf in der Mitte der Muldenoberfläche und den Temperaturverlauf in der Mitte des Rückens auf, so erhält man zwei zur Abszissenachse konkav verlaufende Kurven, deren Scheitelpunkt etwa in der Mitte des wirksamen Schaufelteiles liegt. Durch Integration über den gesamten Schaufelquerschnitt kann eine zwischen den beiden vorerwähnten Kurven liegende Kurve ermittelt werden, welche die mittlere Temperatur in jedem einzelnen Schaufelquerschnitt angibt. Diese mittlere Temperaturlinie ist ausschlaggebend für die Widerstandsfähigkeit der Schaufel.In this situation, if one is aware of the stresses and strains of Blade, a distinction must be made between the stresses resulting from the centrifugal force and the bending stresses resulting from the combustion gas jet pressure. Wearing the sum of both in a coordinate system as ordinates, while the abscissas correspond to the blade heights, one obtains one from the coordinate starting point, the corresponds to the tip of the bucket, outgoing line rising upwards. One wears further in the same coordinate system the temperature profile in the middle of the trough surface and the temperature profile in the middle of the back, we get two to the abscissa axis concave curves, the apex of which is approximately in the middle of the effective blade part lies. Through integration over the entire blade cross-section, an between the two aforementioned curves lying curve can be determined, which the middle Specifies the temperature in each individual blade cross-section. This mean temperature line is crucial for the durability of the shovel.

Da in erster Linie die Kriechfestigkeit bei Baustoffen maßgebend ist, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden, muß sie vorzugsweise bei der Untersuchung von Laufradschaufeln beachtet werden. Unter Kriechfestigkeit wird dabei diejenige Belastung verstanden, die bei einer bestimmten Temperatur unendlich lange wirken kann, ohne daß bleibende Dehnung eintritt. Trägt man für den ermittelten Mitteltemperaturverlauf der Schaufel für einen bestimmten Baustoff die Kurve der Kriechfestigkeit in das soeben beschriebene Koordinatensystem ein, so stellt man fest, daß diese Linie der maßgebenden Kriechfestigkeit zur Abszissenachse konvex verläuft und ihr Scheitel dort liegt, wo auch der Scheitel dieser Temperaturkurve auftritt. Der Abstand zwischen dieser Kurve und der Kurve für die Beanspruchungen aus Fliehkraft und Verbrennungsgasstrahldruck ist dann ein Maß für die Festigkeit der Schaufel gegen Kriechen.Since the creep resistance of building materials is primarily decisive, exposed to high temperatures, it should preferably be used during the investigation of impeller blades must be observed. Creep resistance is the one Understood loads that act indefinitely at a certain temperature can without permanent elongation occurring. One carries for the determined mean temperature curve of the shovel for a certain building material the curve of the creep strength into the a coordinate system just described, it is found that this line is the decisive creep strength is convex to the abscissa axis and its apex lies where the apex of this temperature curve also occurs. The distance between this curve and the curve for the stresses from centrifugal force and combustion gas jet pressure is then a measure of the strength of the blade against creeping.

Untersucht man nun die Schaufelformgebungen, die sich unter Beobachtung der bei Dauerstromturbinen maßgebenden Strömungs-und mechanischen Festigkeitsverhältnissen für diese ergeben, auf die soeben beschriebene Art und Weise, so ist festzustellen, daß die Kurve der Kriechfestigkeit außerordentlich nahe zur Kurve der Beanspruchungen durch Fliehkraft und Strahldruck verläuft, so daß die Festigkeitsreserve der Schaufel gegen Kriechen ungenügend wird. Würde man also eine derartige, für mit Dampf beaufschlagte Dauerstromturbinen berechnete und in ihnen auch befriedigende Schaufel im Laufrad einer Brennkraftturbine verwenden, so würde diese Schaufel nach kurzer Zeit anfangen zu kriechen und damit die erheblichsten Betriebsgefahren. und Betriebsnachteile herbeiführen.If one now examines the blade shapes that are under observation the decisive flow and mechanical strength conditions in continuous flow turbines for this result, in the manner just described, it must be determined that the creep strength curve is extremely close to the stress curve runs through centrifugal force and jet pressure, so that the strength reserve of the blade against creep becomes insufficient. So if you were to use such a device for pressurized steam Continuous flow turbines calculated and in them also satisfactory blades in the impeller use an internal combustion turbine, this shovel would start after a short time to crawl and with it the most significant operational hazards. and operational disadvantages bring about.

Die vorliegende Erfindung besteht auf Grund dieser Erkenntnis darin, daß die Schaufel über das aus den Strömungsverhältnissen und aus der Beanspruchung durch den Stahldruck und bei Laufschaufeln durch die Fliehkraft sich ergebende Maß verbreitert ist, so daß das Mittelstück der Schaufel, dessen Festigkeit infolge der hohen mittleren Temperatur, die es im Betriebe annimmt, gegenüber den mechanischen Beanspruchungen gering ist, durch die Schaufelflanken gestützt wird, welche mit wachsender Breite gegenüber dem Mittelstück geringere Temperaturen annehmen und deshalb den auftretenden mechanischen Beanspruchungen gegenüber eine größere Festigkeit besitzen als das Mittelstück.Based on this knowledge, the present invention consists in that the blade is about the flow conditions and the stress resulting from the steel pressure and, in the case of rotor blades, from the centrifugal force is widened so that the middle part of the shovel, its strength as a result of the high mean temperature that it assumes in the company compared to the mechanical stress is low, supported by the blade flanks, which, with increasing width, assume lower temperatures compared to the middle section and therefore greater than the mechanical stresses that occur Have strength than the middle piece.

Die Erfindung verwertet also die Erkenntnis, daß durch die im Mittelstück unvermeidbar auftretenden hohen Temperaturen in jedem Fall der Unterschied zwischen der Kriechfestigkeit und der wirklichen Beanspruchung durch Fliehkräfte und Verbrennungsgasstrahldruck so gering ausfällt, daß eine wesentliche Festigkeitsreserve hier nicht zur Verfügung steht. Dagegen ermöglicht die Erkenntnis, daß die Temperaturen nach den Schaufelflanken zu zonenweise mit zunehmender Breite der Schaufel abnehmen, durch genügende Breite der Schaufel so viel Festigkeitsreserve zwischen der Kriechfestigkeit und der wirklichen Beanspruchung zu schaffen, daß die Schaufelflanken das Schaufelmittelstück wie ein Versteifungsgerüst festigen, während die Festigkeitsreserve im Mittelteil gerade noch zur festen Aufhängung des hochbeanspruchten Schaufelmittelstückes in diesem Gerüst der medrigbeanspruchten Schaufelflanken ausreicht.The invention thus utilizes the knowledge that through the in the middle inevitably occurring high temperatures in each case the difference between the creep resistance and the real stress caused by centrifugal forces and combustion gas jet pressure is so low that a substantial strength reserve is not available here stands. On the other hand, the knowledge enables the temperatures to follow the blade flanks to decrease in zones with increasing width of the blade, due to sufficient width the shovel so much strength reserve between the creep strength and the real one Stress to create that the blade flanks the blade center piece like a Strengthen the stiffening structure, while the strength reserve in the middle section is straight nor for the fixed suspension of the heavily stressed middle section of the blade in this The framework of the blade flanks exposed to heavy loads is sufficient.

In der Zeichnung sind diese Verhältnisse beispielsweise veranschaulicht, und zwar gibt Abb. i einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete; in Abb. z schematisch dargestellte Laufradschaufel für Brennkraftturbinen wieder. Abb. 3 stellt einen Querschnitt durch die Schaufel nach Linie III-III der Abb. i dar. Streckt man den Schaufelschnitt nach Abb. 3 auf der Muldenseite aus, so erhält man den Schaufelschnitt nach Abb. q.. Die Draufsicht auf den Muldenteil der flach ausgestreckten Schaufel ist Abb. 5, und die Draufsicht auf den Rückenteil der flach ausgestreckten Schaufel ist Abb.6. Abb.7 gibt schließlich die maßgebenden Festigkeits- und Temperaturverhältnisse der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaufel nach den Abb. i bis 3 wieder.These relationships are illustrated in the drawing, for example, namely, Fig. i is a longitudinal section through one designed according to the invention; Impeller blade for internal combustion turbines shown schematically in Fig. z again. Fig. 3 shows a cross section through the blade along line III-III of Fig. I If you stretch out the blade section according to Fig. 3 on the trough side, you get one the blade section according to Fig. q .. The top view of the trough part of the flat outstretched shovel is Fig. 5, and the top view of the dorsal part of the flat outstretched shovel is Fig 6. Fig. 7 finally gives the decisive strength and temperature conditions of the blade designed according to the invention according to Figs. i to 3 again.

Die in den Abb. q. bis 6 eingetragenen Isothermen spiegeln die Temperatureinstellung wieder, die bei Erreichung des Beharrungszustandes eintritt, wenn die Schaufel nach den Abb. i bis 3 der Beaufschlagung durch Verbrennungsgasstrahlen von etwa 8oo° C Temperatur ausgesetzt wird. Der Verlauf der Isothermen liefert die eigen- und neuartige Erkenntnis, daß in der Schaufel ganz bestimmte, genau erkennbare Temperaturzonen entstehen. Die Zone höchster Temperatur befindet sich inselartig in der Schaufelmitte, während die Zonen abnehmender Temperatur nach den Schaufelrändern zu liegen. Von den an der Muldenoberfläche herrschenden Temperaturverhältnissen unterscheiden sich die entsprechenden Verhältnisse an der Rückenoberfläche. Im Schaufelfleisch selbst findet ein bestimmter Übergang von den Temperaturen in der Muldenoberfläche zu denen an der Rückenoberfläche statt.The in fig. Q. Up to 6 isotherms entered reflect the temperature setting again, which occurs when the steady state is reached when the shovel after Figs. i to 3 of the exposure to combustion gas jets of about 8oo ° C temperature. The course of the isotherms provides the proper and New knowledge that in the shovel very specific, precisely recognizable temperature zones develop. The zone of highest temperature is located like an island in the middle of the blade, while the zones of decreasing temperature lie towards the blade edges. from the temperature conditions prevailing on the surface of the trough differ the corresponding conditions on the back surface. In the scoop meat itself finds a certain transition from the temperatures in the basin surface to those on the surface of the back.

Errechnet man für diese Schaufel zunächst die wirklichen Beanspruchungen durch Fliehkräfte und vom Verbrennungsgasstrahldruck herrührenden Biegungskraft, und trägt man die Summe der Beanspruchungen in einem Koordinatensystem so auf, daß die Abszissen den Schaufelhöhen, von der Schaufelspitze aus gemessen, die Ordinaten der Summe der Beanspruchungen entsprechen, so erhält man die Linie i. Trägt man weiter in Abb. 7 den Temperaturverlauf entlang der Linie II-II der Abb.5 in der Mitte der Muldenoberfläche und den Temperaturverlauf entlang der Linie II-II der Abb. 6 in der Mitte des Rückens, jedesmal in Abhängigkeit von der Schaufelhöhe auf, so kommt man zu den Kurven z und 3. Durch Integration über den gesamten Schaufelquerschnitt wird Linie q. ermittelt, welche also die Mitteltemperatur in jedem Schaufelquerschnitt angibt. Diese Temperaturlinie q. ist ausschlaggebend für die Widerstandsfähigkeit der Schaufel. Da die Kriechfestigkeit bei sämtlichen Baustoffen maßgebend ist, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden, ist auch bei vorliegender Betrachtung die Kriechfestigkeit beachtlich. Trägt man sie für einen bestimmten Schaufelbaustoff, beispielsweise für eine Legierung von ioo'o Eisen, 650%o Nickel, 15010 Chrom und 70/0 Molybdän ein, so erhält man Linie 5 in Abhängigkeit von Linie q..If one first calculates the actual stresses due to centrifugal forces and the bending force resulting from the combustion gas jet pressure, and the sum of the stresses is plotted in a coordinate system such that the abscissas correspond to the blade heights, measured from the blade tip, the ordinates correspond to the sum of the stresses, so one obtains the line i. If one plots further in Fig. 7 the temperature profile along the line II-II of Fig. 5 in the middle of the trough surface and the temperature profile along the line II-II of Fig. 6 in the middle of the back, each time depending on the blade height , so one arrives at the curves z and 3. Integration over the entire blade cross-section results in line q. determined, which indicates the mean temperature in each blade cross-section. This temperature line q. is crucial for the durability of the shovel. Since the creep resistance is decisive for all building materials that are exposed to high temperatures, the creep resistance is also considerable in the present analysis. If you enter them for a certain blade building material, for example for an alloy of 100% iron, 650% nickel, 15010 chromium and 70/0 molybdenum, line 5 is obtained as a function of line q ..

Die Schaufel nach den Abb. i bis 3 darf also in ihren verschiedenen Querschnitten bis zur Linie 5 beansprucht werden. Tatsächlich wird sie nach Linie i beansprucht. Ungefähr in halber radialer Schaufelhöhe kommen die Linien i und 5 am dichtesten zusammen. Die geringste Sicherheit bietet also nicht, wie zu erwarten war, der Fußquerschnitt, sondern der Querschnitt in halber Schaufelhöhe. Aufgabe der Erfindung war es also, den Abstand zwischen den Kurven i und 5, der ein Maß für die Festigkeitsreserve der Schaufel ist, genügend groß zu machen. Die Erfindung geht nun bei der Lösung dieser Aufgabe von der Erkenntnis aus, daß infolge des eigenartigen Verlaufs der Kurve 5 in der Mitte der Schaufel stets eine schwache Stelle ist; die Festigkeitsreserve an dieser Stelle läßt sich nur in unbedeutendem Maße erhöhen; die Mittel zur Erhöhung stehen in keinem Verhältnis zum Erfolg: Die Erfindung macht sich jedoch die weitere Erkenntnis zunutze, daß die Schaufelflanken im Gegensatz zum wärmeren Mittelstück mit wachsender Breite geringere Temperaturen annehmen, und daß schließlich der Schaufel Breiten gegeben werden können, bei denen die Schaufelflanken Temperaturen annehmen, die wesentlich unterhalb derjenigen liegen, bei welcher die Kriechfestigkeit überschritten wird: Die Schaufel nach den Abb. i bis 3 besitzt diese Breite, wie aus den Abb. 5 und 6 entnommen werden kann. Es wirken also die erbreiterten Schaufelflanken wie ein Stütz-und Tragwerk für die inneren, inselartig hoch beanspruchten Schaufelteile, in dem diese Schaufelteile wie in einem Skelett aufgehängt sind. Die Mittelwerte der Temperatur, welche die Schaufel im Betrieb annimmt, werden also herabgezogen, so daß hierdurch eine mittelbare Kühlung der Schaufel erhalten wird. Durch die Verbreiterung der Schaufel wird natürlich auch das Widerstandsmoment der Schaufel vergrößert, so daß sich Linie i gegenüber der üblichen Schaufelausführung gesenkt hat. Auf diese Tatsache ist die Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Scheitel der Linie 5 und der Linie i zurückzuführen. Verzichtet man bei der neuen Schaufel auf die Erhöhung der Betriebssicherheit durch die Verbesserung der Festigkeitsreserve der Schaufel, so können ihr bei Zulassung derselben Sicherheitsspanne höhere Temperaturen zugemutet werden, so daß das Arbeitsverfahren der Brennkraftturbine verbessert und ihre Wirtschaftlichkeit gesteigert werden kann. Bei gleichen Temperaturverhältnissen kann umgekehrt die radiale Schaufellänge vergrößert und damit die Leistungsfähigkeit der Schaufel erhöht werden.The shovel according to Fig. I to 3 may therefore be in its different Cross sections up to line 5 are claimed. In fact, it will be in line i claimed. The lines i and come approximately at half the radial blade height 5 closest together. As expected, it does not offer the slightest degree of security was the root cross-section, but the cross-section at half the blade height. task of the invention it was therefore the distance between the curves i and 5 that was a measure for the strength reserve of the shovel is to make it big enough. The invention in solving this problem is based on the knowledge that as a result of the peculiar In the course of curve 5 there is always a weak point in the middle of the blade; the Strength reserve at this point can only be found in the insignificant Increase dimensions; the means to increase are disproportionate to success: the However, the invention makes use of the further knowledge that the blade flanks In contrast to the warmer middle section, the wider the width, lower temperatures assume, and that finally the shovel widths can be given at which the blade flanks assume temperatures that are significantly below those at which the creep strength is exceeded: The blade according to Fig. i to 3 have this width, as can be seen from Figs. It So act the widened blade flanks like a support and structure for the inner, island-like highly stressed blade parts, in which these blade parts like hanging in a skeleton. The mean values of the temperature which the Shovel assumes in operation, so are pulled down, so that hereby an indirect Cooling of the blade is obtained. By widening the shovel, it becomes natural also increases the moment of resistance of the blade, so that line i is opposite the usual shovel design. On top of that fact is the magnification of the distance between the vertex of line 5 and line i. If you do not use the new shovel to increase operational reliability the improvement of the strength reserve of the shovel, so you can with approval the same safety margin higher temperatures are expected, so that the working process the internal combustion turbine can be improved and its economic efficiency can be increased. Conversely, given the same temperature conditions, the radial blade length can be increased and thus the efficiency of the shovel can be increased.

Claims

PATENT CLAIM: Blade for internal combustion turbines, characterized in that that the blade about the flow conditions and the stress resulting from the jet pressure and, in the case of rotor blades, from the centrifugal force Dimension is widened, so that the center piece of the blade, its strength as a result the high mean temperature that it assumes in operation compared to the mechanical ones Stresses is low, is supported by the blade flanks, which with with increasing width compared to the middle piece, assume lower temperatures and therefore greater strength in relation to the mechanical stresses that occur own as the center piece.