DE602005000796T2 - Gekühlte Rotorschaufel - Google Patents

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Gasturbinenrotorlaufschaufeln generell und gekühlte Gasturbinenrotorlaufschaufeln im Speziellen.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Turbinenabschnitte in einer Axialströmungsturbinenmaschine weisen Rotorbaugruppen auf, die eine Scheibe und eine Anzahl von Rotorlaufschaufeln aufweisen. Die Scheibe weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen auf, die umfangsmäßig um die Scheibe zum Aufnehmen der Laufschaufeln angeordnet sind. Jede Laufschaufel weist eine Wurzel, eine hohles Strömungsprofil und eine Plattform auf. Die Wurzel weist Leitungen auf, durch welche Kühlluft in die Laufschaufeln gelangen kann und in einen Hohlraum in dem hohlen Strömungsprofil hindurch strömen kann. Die Laufschaufelwurzeln und Ausnehmungen sind geformt (z.B. zu einer Tannenbaumgestalt), um zueinander zu passen, um die Laufschaufeln an der Scheibe festzuhalten. Die zusammenpassenden Geometrien bilden einen vorbestimmten Spalt zwischen der Basis einer jeden Ausnehmung und der Basis der Laufschaufelwurzel. Der Spalt ermöglicht es kühler Luft, in die Ausnehmung zu gelangen und die Laufschaufelwurzel zu strömen.
  • Luftströmungsdruckunterschiede treiben Kühlluft in die Rotorlaufschaufel und aus der Rotorlaufschaufel heraus. Kühlluft mit relativ hohem Druck wird typischerweise von einem Verdichterabschnitt abgezapft. Die der Luft vermittelte Energie ermöglicht die erforderliche Kühlung, tut dies jedoch zu einem Preis, da die Energie nicht länger zur Verfügung steht, um Schub in der Maschine zu erzeugen. Deshalb ist es wünschenswert, die Menge an Energie zu minimieren, die erforderlich ist, um das Kühlen in einer Rotorlaufschaufel zu leisten.
  • Der Gaswegdruck außerhalb eines Rotorlaufschaufel-Strömungsprofils während des Betriebs der Laufschaufel ist im Vorderkantenbereich am höchsten. Bei vielen Turbinenanwendungen sind Strömungsprofile typischerweise an der Vorderkante des Strömungsprofils in ihrem Rückströmungsgrenzbereich limitiert. Der Begriff "Rückströmungsgrenzbereich" bezieht sich auf das Verhältnis von Innendruck zu Außendruck. Um sicherzustellen, dass heiße Gase aus dem externen Gasweg nicht in das Strömungsprofil strömen, ist es erforderlich, einen speziellen vorbestimmten Rückströmungsgrenzbereich beizubehalten, der die erwarteten Variationen des Innen- und Außendrucks berücksichtigt. Deshalb ist es wünschenswert, Druckabfälle in dem Strömungsprofil in dem möglichen Maße zu minimieren, insbesondere bezüglich Passagen, die Luftströmung zum Kühlen der Vorderkante bereitstellen.
  • Es ist bekannt, Leitungen in einer Laufschaufelwurzel mit einem glockenförmigen Einlass, d.h. einem an der Vorderkantenseite ("Vorderseite"), der Sogseite, der Druckseite und der Hinterkantenseite ("Rückseite") aufgeweiteten Einlass, zu verwenden. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist, dass der glockenförmige Einlass die Größe des Wurzelmaterials verringert, welches sich zwischen der Sogseite und der Druckseite zwischen benachbarten Leitungen erstreckt. Während des Betriebs ist die Laufschaufelwurzel zwischen der Sog- und Druckseite hoch belastet. Das Verringern der Querschnittfläche des Wurzelmaterials zwischen der Sog- und Druckseite verringert in unerwünschter Weise die Fähigkeit der Wurzel, mit der Belastung umzugehen.
  • Benötigt wird eine Rotorlaufschaufel, die bezogen auf Rotorlaufschaufeln des Stands der Technik weniger Energie benötigt, um adäquat gekühlt zu werden, eine, die zum Kühlen weniger Energie benötigt, indem Druckverluste in der Rotorlaufschaufel bezogen auf Rotorlaufschaufeln des Stands der Technik verringert sind, und eine, die die Anschlussbelastung in der Wurzel adäquat handhaben kann.
  • Laufschaufelwurzelkühlpassagenanordnungen des Stands der Technik sind in EP-A-1365108, US-A-5738489 und US-A-4604031 beschrieben.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Rotorlaufschaufeln gemäß den Ansprüchen 1, 3, 5 und 9 bereitgestellt.
  • Einer der Vorteile der vorliegenden Rotorlaufschaufeln ist, dass Luftströmungsdruckverluste in der Laufschaufelwurzel bezogen auf viele Laufschaufelwurzelkonfigurationen des Stands der Technik, die wir kennen, verringert sind.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass Luftströmungsdruckverluste erreicht werden, ohne die Belastbarkeit der Laufschaufelwurzel zu beeinträchtigen. Wurzelleitungen des Stands der Technik mit glockenförmigen Einlässen haben den Druckverlust für die in die Wurzelleitungen gelangende Kühlluft verringert, taten das jedoch auf Kosten der Belastbarkeit der Laufschaufelwurzel. Die vorliegende Erfindung liefert die vorteilhaften Strömungseigenschaften, ohne die Belastbarkeit der Laufschaufelwurzel merklich negativ zu beeinflussen.
  • Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen davon, wie sie in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Rotorbaugruppenabschnitts.
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer geschnittenen Rotorlaufschaufel.
  • 3 ist eine schematische Ansicht von unten einer Rotorlaufschaufelwurzel, die eine Ausführungsform der Wurzelleitungen zeigt.
  • 4 ist eine schematische Schnittansicht einer in einer Scheibenausnehmung montierten Rotorlaufschaufel, die eine Ausführungsform der Wurzelleitungen zeigt.
  • 5 ist eine schematische Ansicht von unten einer Rotorlaufschaufelwurzel, die eine Ausführungsform der Wurzelleitungen zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Es wird auf die 1 Bezug genommen. Eine Rotorlaufschaufelbaugruppe 10 für eine Gasturbinenmaschine ist dort mit einer Scheibe 12 und einer Mehrzahl von Rotorlaufschaufeln 14 vorgesehen. Die Scheibe 12 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 16 auf, die umfangsmäßig um die Scheibe 12 angeordnet sind, und eine Rotationsmittellinie 18, um welche die Scheibe 12 rotieren kann. Jede Laufschaufel 14 weist eine Wurzel 20, ein Strömungsprofil 22, eine Plattform 24 und eine radiale Mittellinie 25 auf. Die Wurzel 22 weist eine Geometrie auf (z.B. eine Tannenbaumkonfiguration), die zu der der Ausnehmungen 16 in der Scheibe 12 passt.
  • Es wird auf die 2 Bezug genommen. Das Strömungsprofil 22 weist eine Basis 28, eine Spitze 30, eine Vorderkante 32, eine Hinterkante 34, eine Druckseitenwand 36 (siehe 1) und eine Sogseitenwand 38 (siehe 1), und einen Hohlraum 40 auf. 2 zeigt schematisch ein zwischen der Vorderkante 32 und der Hinterkante 34 geschnittenes Strömungsprofil 22. Die Druckseitenwand 36 und die Sogseitenwand 38 erstrecken sich zwischen der Basis 28 und der Spitze 30 und treffen an der Vorderkante 32 und der Hinterkante 34 aufeinander.
  • Die Wurzel 20 hat eine Vorderkantenleitung 42, mindestens eine körpermittige Leitung 44 und eine Hinterkantenleitung 46. Die Leitungen 42, 44, 46 sind arbeitsfähig, um eine Luftströmung durch die Wurzel 20 und in den Hohlraum 40 zuzulassen. Jede Leitung 42, 44, 46 hat eine Mittellinie 58, 74, 88.
  • Es wird auf die 2 bis 5 Bezug genommen. Die Vorderkantenleitung 42 weist einen Einlass 48 mit einer Vorderseite 50, einer Rückseite 52, einer Sogseite 54 und einer Druckseite 56 auf. Die Vorderseite, die Sogseite und die Druck seite 50, 54, 56 divergieren jeweils von der Mittellinie 58 der Vorderkantenleitung 42. Bei manchen Ausführungsformen divergiert die Vorderseite 50 mit einem anderen Winkel als die Sogseite und die Druckseite 54, 56. In einer bevorzugten Ausführungsform divergiert die Vorderseite 50 mit einem Winkel, der größer ist als der der Sogseite und der Druckseite 54, 56. Bei manchen Ausführungsformen ist die Rückseite 52 im Wesentlichen parallel zur Mittellinie 58 der Vorderkantenleitung 42 (3). Bei anderen Ausführungsformen konvergiert die Rückseite 52 in Richtung des Vorderkantenendes 60 der Wurzel 20 (4). In der 4 ist die Rückseite 52 schematisch als im Wesentlichen parallel zur Vorderseite 50 gezeigt.
  • Die Vorderkantenleitung 42 befindet sich in Fluidverbindung mit einer oder mehreren Vorderkantenpassage(n) 62, die in dem Hohlraum 40 der Vorderkante 32 des Strömungsprofils 22 benachbart angeordnet ist. Die Vorderkantenleitung 42 schafft den Primärweg in die Vorderkantenpassage(n) 62 für Kühlluft und deshalb wird die Strömungsprofilvorderkante 32 hauptsächlich von der Kühlluft gekühlt, welche in das Strömungsprofil 22 durch die Vorderkantenleitung 42 gelangt.
  • Die körpermittlere(n) Leitung(en) 44 weist einen Einlass 64 mit einer Sogseite 66, einer Druckseite 68, einer Rückseite 70 und einer Vorderseite 72 auf. Die Sogseite und die Druckseite 66, 68 divergieren jeweils von der Mittlelinie 74 der körpermittleren Leitung 44. Bei manchen Ausführungsformen sind die Rückseite und die Vorderseite 70, 72 im Wesentlichen parallel zur Mittellinie 74 der körpermittleren Leitung 44 (3). Sei anderen Ausführungsformen divergiert die Vorderseite 72 in Richtung des Vorderkantenendes 60 der Wurzel 20 (4). In der 4 ist die Vorderseite 72 der körpermittleren Leitung 44 als im Wesentlichen parallel zu der Rückseite 52 der Vorderkantenleitung 42 gezeigt.
  • Die körpermittlere(n) Leitung(en) 44 ist (sind) in Fluidverbindung mit einer oder mehreren körpermittleren Passagen 76, die in dem Hohlraum 40 angeordnet sind. Die körpermittlere Leitung 44 schafft den Primärweg für Kühlluft in die körpermittleren Passagen 76 und deshalb wird der körpermittlere Bereich des Strömungsprofils 22 hauptsächlich durch die Kühlluft gekühlt, welche in das Strömungsprofil 22 durch die körpermittlere Leitung 44 gelangt.
  • Die Hinterkantenleitung 46 weist einen Einlass 78 mit einer Rückseite 80, einer Vorderseite 82, einer Sogseite 84 und einer Druckseite 86 auf. Die Sogseite und die Druckseite 84, 86 divergieren jeweils von der Mittellinie 88 der Hinterkantenleitung 46. Bei manchen Ausführungsformen sind die Rückseite und die Vorderseite 80, 82 im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie 88 der Hinterkantenleitung 46 (z.B. 3 und 4). Bei manchen Ausführungsformen (z.B. 5) divergiert die Rückseite 80 von der Mittellinie 88 der Hinterkantenleitung 46.
  • Die Hinterkantenleitung 46 befindet sich in Fluidverbindung mit einer oder mehreren Passage(n) 90, die in dem Hohlraum 40 der Hinterkante 34 des Strömungsprofils 22 benachbart angeordnet sind. Die Hinterkantenleitung 46 schafft den Primärweg für Kühlluft in die Passagen 90. Folglich wird die Hinterkante 34 primär von der Kühlluft gekühlt, welche in das Strömungsprofil 22 durch die Hinterkantenleitung 46 gelangt.
  • Es wird auf die 4 Bezug genommen. Bei Betrieb der Erfindung ist die Rotorlaufschaufelwurzel 20 in einer Ausnehmung 16 aufgenommen, die in der Scheibe 12 angeordnet ist. Kühlluft 91 gelangt in den Spalt 92 zwischen der Laufschaufelwurzel 20 und der Basis 94 der Ausnehmung 16, und bewegt sich in eine Richtung, die ungefähr rechtwinklig zu der radialen Mittellinie 25 der Laufschaufel 14 ist. Die Kühlluftströmung 91 trifft zuerst auf das Vorderkantenende 60 der Wurzel 20 und anschließend auf die Vorderkantenleitung 42. Die Vorderseite 50 der Vorderkantenleitung 42 erleichtert den Übergang der Kühlluftströmung in die Vorderkantenleitung 42 und erniedrigt so den Druckabfall, der mit der Kehre der Kühlluftströmung einhergeht, relativ dazu, was beispielsweise mit einer 90° Kehre einhergehen würde. Die divergierende Sog- und Druckseite 54, 56 öffnen den Einlass 48, um ein Eindringen der Kühlluftströmung von den Seiten zu erleichtern.
  • Kühlluft 93, welche sich an der Vorderkantenleitung 42 vorbeibewegt, trifft auf die eine oder die mehreren körpermittlere(n) Leitung(en) 44. Die divergierende Sog- und Druckseite 66, 68 öffnen den Einlass 64, um einen Kühlluftströmungseinlass von den Seiten zu erleichtern, und um den Druckabfall für die sich von den Seiten in den Einlass 46 drehende Kühlluftströmung zu verringern. Bei der Ausführungsform, welche einen körpermittleren Leitungseinlass 64 mit einer divergierenden Vorderseite 72 aufweist, erleichtert die Vorderseite 72 des Einlass 64 den Übergang der Kühlluftströmung in die körpermittlere Leitung 44, wie vorher eingehend beschrieben. Beide Ausführungsformen der Vorderseite 72 verringern die Querschnittsfläche des Wurzelbereichs 96, der zwischen der Vorderkantenleitung 42 und der körpermittleren Leitung 44 angeordnet ist, nicht. Folglich ist die Belastbarkeit der Laufschaufelwurzel nicht negativ beeinträchtigt, wie das der Fall wäre, wenn der Vorderkantenleitungseinlass und der körpermittlere Leitungseinlass 48, 64 in Richtung aufeinander zu aufgeweitet wären.
  • Kühlluft 95, welche sich an der körpermittleren Leitung 44 vorbei bewegt, trifft auf den Hinterkantenleitungseinlass 78. Die divergierende Sog- und Druckseite 84, 86 öffnen den Einlass, um Kühlluftströmungseintritt von den Seiten zu erleichtern und den Druckabfall für die Kühlluftströmung, welche sich von den Seiten in den Einlass 78 dreht, zu erleichtern. Bei der Ausführungsform, welche einen Hinterkantenleitungseinlass 78 mit einer divergierenden Vorderseite 82 aufweist, erleichtert die Einlassvorderseite 82 den Übergang der Kühlluftströmung in die Hinterkantenleitung 46, wie vorangehend beschrieben. Beide Ausführungsformen der Vorderseite 82 der Hinterkantenleitung verringern die Querschnittsfläche des Wurzelbereichs 98 nicht, der sich zwischen der körpermittleren Leitung 44 und der Hinterkantenleitung 46 erstreckt. Folglich ist die Belastbarkeit der Laufschaufelwurzel nicht negativ beeinträchtigt, wie das der Fall wäre, wenn der körpermittlere Leitungseinlass und der Hinterkantenleitungseinlass 64, 78 in Richtung aufeinander zu aufgeweitet wären.

Claims (10)

  1. Rotorlaufschaufel (14), aufweisend: Ein hohles Strömungsprofil (22) mit einem Hohlraum (40) und einer oder mehreren Kühlöffnungen (32, 76, 90); eine Wurzel (20), die an dem Strömungsprofil (22) angebracht ist, wobei die Wurzel (20) eine Vorderkantenleitung (42), mindestens eine körpermittlere Leitung (44) und eine Hinterkantenleitung (46) hat, wobei die Leitungen arbeitsfähig sind, Luftströmung durch die Wurzel und in den Hohlraum einzulassen, und jede Leitung eine Mittellinie (58, 74, 88) aufweist; wobei die Vorderkantenleitung (42) einen Einlass (48) mit einer Sogseite (54) und einer Druckseite (56), die linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) divergieren, einer Vorderseite (50) und einer Rückseite (52), die im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) ist, aufweist; wobei jede der mindestens einen körpermittleren Leitungen (44) einen Einlass (64) mit einer Sogseite (66) und einer Druckseite (68), die jeweils von der Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) divergieren, einer Rückseite (70) und einer Vorderseite (72) aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) ist; und wobei die Hinterkantenleitung (46) einen Einlass (78) mit einer Sogseite (84) und einer Druckseite (86), die jeweils von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergieren, und einer Vorderseite (82) und einer Rückseite (88) aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite (50) des Einlasses (48) der Vorderkantenleitung linear von der Mittellinie der Vorderkantenleitung (42) divergiert und dass die Rückseite (70) des Einlasses (64) der körpermittleren Leitung im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) ist.
  2. Rotorlaufschaufel nach Anspruch 1, wobei die Sogseite (54) und die Druckseite (56) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) mit einem anderen Winkel als die Vorderseite (50) divergieren.
  3. Rotorlaufschaufel (14), aufweisend: Ein hohles Strömungsprofil (22) mit einem Hohlraum (40) und einer oder mehreren Kühlöffnungen (32, 76, 90); eine Wurzel (20), die an dem Strömungsprofil (22) angebracht ist, wobei die Wurzel (20) eine Vorderkantenleitung (42), mindestens eine körpermittlere Leitung (44) und eine hintere Kantenleitung (46) aufweist, wobei die Leitungen arbeitsfähig sind, Luftströmung durch die Wurzel und in den Hohlraum einzulassen, und jede Leitung eine Mittellinie (58, 74, 88) aufweist; wobei die Vorderkantenleitung (42) einen Einlass (48) mit einer Sogseite (54) und einer Druckseite (56), die jeweils linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) divergieren, einer Rückseite (52) und einer Vorderseite (50) aufweist; wobei jede der mindestens einen körpermittleren Leitung (44) einen Einlass (64) mit einer Sogseite (66) und einer Druckseite (68), die linear von der Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) divergieren, einer Vorderseite (72) und einer Rückseite (70) aufweist; und wobei die Hinterkantenleitung (46) einen Einlass (78) mit einer Sogseite (84) und einer Druckseite (86), die jeweils von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergieren, und einer Vorderseite (82), die im Wesentlichen parallel zu der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) ist, aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass, die Vorderseite (50) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) linear von der Mittellinie (56) der Vorderkantenleitung divergiert, und wobei die Vorderseite (72) des körpermittleren Leitungseinlasses (64) linear von der Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) divergiert, und die Rückseite (70) des körpermittleren Leitungseinlasses (64) im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) ist.
  4. Rotorlaufschaufel nach Anspruch 3, wobei die Sogseite (54) und die Druckseite (56) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) mit einem anderen Winkel divergieren, als die Vorderseite (50) des Vorderkantenleitungseinlasses (42).
  5. Rotorlaufschaufel (14), aufweisend: Ein hohles Strömungsprofil (22) mit einem Hohlraum (40) und einer oder mehrerer Kühlöffnungen (32, 76, 90); eine Wurzel (20), die an dem Strömungsprofil (22) angebracht ist, wobei die Wurzel (20) eine Vorderkantenleitung (42), mindestens eine körpermittlere Leitung (44) und eine Hinterkantenleitung (46) hat, wobei die Leitungen arbeitsfähig sind, Luftströmung durch die Wurzel und in den Hohlraum zu erlauben, und jede Leitung eine Mittellinie aufweist; wobei die Vorderkantenleitung (42) einen Einlass (48) mit einer Sogseite (54) und einer Druckseite (56), die jeweils linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) divergieren, einer Rückseite (52) und einer Vorderseite (50) hat; wobei jede der mindestens einen körpermittleren Leitungen (44) einen Einlass (64) mit einer Sogseite (66), einer Druckseite (68) und einer Rückseite (70), die jeweils linear von der Mittellinine (74) der körpermittleren Leitung (44) divergieren, und einer Vorderseite (72) aufweist; und wobei die Hinterkantenleitung (46) einen Einlass (78) mit einer Sogseite (84) und einer Druckseite (86), die linear von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergieren, einer Rückseite (80), die im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) ist, und einer Vorderseite (82) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite (50) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) divergiert und die Vorderseite (82) des Hinterkantenleitungseinlasses linear von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergiert.
  6. Rotorlaufschaufel nach Anspruch 5, wobei die Sogseite (54, 66) und die Druckseite (56, 68) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) und des körpermittleren Einlasses (64) mit einem anderen Winkel divergieren als die Vorderseiten (50, 72) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) und des körpermittleren Einlasses (64).
  7. Rotorlaufschaufeln nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Vorderseite (72) des mindestens einen körpermittleren Leitungseinlasses (64) im Wesentlichen parallel zur Rückseite (52) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) ist.
  8. Rotorlaufschaufel nach Anspruch 7, wobei die Vorderseite (82) des Hinterkantenleitungseinlasses (78) annähernd parallel zur Vorderseite (72) des mindestens einen körpermittleren Leitungseinlasses (64) ist.
  9. Rotorlaufschaufel (14), aufweisend: Ein hohles Strömungsprofil (22) mit einem Hohlraum (40) und einer oder mehreren Kühlöffnungen (32, 76, 90); eine Wurzel (20), die an dem Strömungsprofil (22) angebracht ist, wobei die Wurzel (20) eine Vorderkantenleitung (42), mindestens eine körpermittlere Leitung (44) und eine Hinterkantenleitung (46) hat, wobei die Leitungen arbeitsfähig sind, Luftströmung durch die Wurzel und in den Hohlraum zu erlauben, und jede Leitung eine Mittellinie hat; wobei die Vorderkantenleitung (42) einen Einlass (48) mit einer Sogseite (54) und einer Druckseite (56), die jeweils linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (52) divergieren, und einer Rückseite (52) und einer Vorderseite (50) aufweist; wobei jede der mindestens einen körpermittleren Leitungen (44) einen Einlass (64) mit einer Sogseite (66) und einer Druckseite (68), die linear von der Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) divergieren, und einer Vorderseite (72) und einer Rückseite (70) aufweist; und wobei die Hinterkantenleitung (46) einen Einlass (78) mit eine Sogseite (84) und einer Druckseite (86), die jeweils linear von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergieren, und einer Vorderseite (82), die im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) ist, und einer Rückseite (80) aufweist; dadurch gekennzeichnet dass die Vorderseite (50) des Vorderkantenleitungseinlasses (48) linear von der Mittellinie (58) der Vorderkantenleitung (42) divergiert, dass die Rückseite (70) der körpermittleren Leitung (44) im Wesentlichen parallel zur Mittellinie (74) der körpermittleren Leitung (44) ist, und dass die Rückseite (78) des Hin terkantenleitungseinlasses (78) linear von der Mittellinie (88) der Hinterkantenleitung (46) divergiert.
  10. Rotorlaufschaufel nach Anspruch 9, wobei die Sogseite (84) und die Druckseite (86) des Hinterkantenleitungeinlasses (78) mit einem anderen Winkel divergieren als die Rückseite (80) des Hinterkantenleitungseinlasses (78).
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Publications (2)

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DE602005000796D1 DE602005000796D1 (de) 2007-05-16
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DE (1) DE602005000796T2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7632071B2 (en) * 2005-12-15 2009-12-15 United Technologies Corporation Cooled turbine blade
US7625178B2 (en) * 2006-08-30 2009-12-01 Honeywell International Inc. High effectiveness cooled turbine blade
US7819629B2 (en) * 2007-02-15 2010-10-26 Siemens Energy, Inc. Blade for a gas turbine
US7871246B2 (en) * 2007-02-15 2011-01-18 Siemens Energy, Inc. Airfoil for a gas turbine
EP1975372A1 (de) * 2007-03-28 2008-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Exzentrische Anfasung am Einfüllstutzen in einem Strömungskanal
US7967563B1 (en) * 2007-11-19 2011-06-28 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine blade with tip section cooling channel
EP2236746A1 (de) * 2009-03-23 2010-10-06 Alstom Technology Ltd Gasturbine
US8353669B2 (en) * 2009-08-18 2013-01-15 United Technologies Corporation Turbine vane platform leading edge cooling holes
US8622702B1 (en) * 2010-04-21 2014-01-07 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine blade with cooling air inlet holes
US8920123B2 (en) 2012-12-14 2014-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade with integrated serpentine and axial tip cooling circuits
US9850761B2 (en) 2013-02-04 2017-12-26 United Technologies Corporation Bell mouth inlet for turbine blade
CN104929692A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 阿尔斯通技术有限公司 带有冷却孔入口的转子轴
FR3021697B1 (fr) * 2014-05-28 2021-09-17 Snecma Aube de turbine a refroidissement optimise
EP3059394B1 (de) * 2015-02-18 2019-10-30 Ansaldo Energia Switzerland AG Turbinenschaufel und Turbinenschaufelsatz
US20170234447A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 United Technologies Corporation Methods and systems for modulating airflow
US10830052B2 (en) 2016-09-15 2020-11-10 Honeywell International Inc. Gas turbine component with cooling aperture having shaped inlet and method of forming the same
WO2019008656A1 (ja) * 2017-07-04 2019-01-10 東芝エネルギーシステムズ株式会社 タービン翼及びタービン
US11021961B2 (en) 2018-12-05 2021-06-01 General Electric Company Rotor assembly thermal attenuation structure and system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2165315B (en) * 1984-10-04 1987-12-31 Rolls Royce Improvements in or relating to hollow fluid cooled turbine blades
US5700131A (en) * 1988-08-24 1997-12-23 United Technologies Corporation Cooled blades for a gas turbine engine
US5599166A (en) * 1994-11-01 1997-02-04 United Technologies Corporation Core for fabrication of gas turbine engine airfoils
US5738489A (en) * 1997-01-03 1998-04-14 General Electric Company Cooled turbine blade platform
US6139269A (en) * 1997-12-17 2000-10-31 United Technologies Corporation Turbine blade with multi-pass cooling and cooling air addition
EP1041246A1 (de) * 1999-03-29 2000-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Kühlmitteldurchströmte, gegossene Gasturbinenschaufel sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Verteilerraums der Gasturbinenschaufel
US6634858B2 (en) * 2001-06-11 2003-10-21 Alstom (Switzerland) Ltd Gas turbine airfoil
US6932570B2 (en) * 2002-05-23 2005-08-23 General Electric Company Methods and apparatus for extending gas turbine engine airfoils useful life
US7014424B2 (en) * 2003-04-08 2006-03-21 United Technologies Corporation Turbine element

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