DE69709245T2 - Rotorscheibe für eine Turbomaschine mit Leitungen zur Führung einer Kühlflüssigkeit - Google Patents

Rotorscheibe für eine Turbomaschine mit Leitungen zur Führung einer Kühlflüssigkeit

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DE69709245T2
DE69709245T2 DE69709245T DE69709245T DE69709245T2 DE 69709245 T2 DE69709245 T2 DE 69709245T2 DE 69709245 T DE69709245 T DE 69709245T DE 69709245 T DE69709245 T DE 69709245T DE 69709245 T2 DE69709245 T2 DE 69709245T2
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk, die wenigstens einen Kühlmittelkanal aufweist, der sich durch die Rotorscheibe in einer allgemein radial verlaufenden Richtung zur Drehachse dieser Rotorscheibe erstreckt.
  • Gasturbinen-Triebwerke weisen im typischen Fall mehrere Rotorscheiben auf, die mehrere radial verlaufende stromlinienförmige Laufschaufeln an ihrem Umfang aufweisen. Jene Laufschaufeln können als Kompressorschaufeln oder Turbinenschaufeln ausgebildet sein. Im Falle von Rotorscheiben, die Turbinenlaufschaufeln tragen, insbesondere Turbinenlaufschaufeln, die in den heißeren Abschnitten der Triebwerksturbine unter höheren Drücken arbeiten, ist es gewöhnlich notwendig, wenigstens einige jener Turbinenlautschaufeln mit einer inneren Kühlung zu versehen. Im typischen Fall wird die Kühlung durch Kühlluft bewirkt, die vom Kompressor des Triebwerks abgezapft und in Kanäle im Inneren der Laufschaufel eingeleitet wird. Die Luft wird dadurch in innige Wärmeaustausch- Beziehung mit den Laufschaufeln gebracht, wodurch eine Verminderung ihrer Arbeitstemperatur auftritt, bevor die Kühlluft in den allgemeinen Heißgasstrom durch die Turbine ausgeblasen wird.
  • Die Kühlluft wird den Turbinenlaufschaufeln oft über Speisekanäle zugeführt, die in der die Turbinenlaufschaufeln tragenden Rotorscheibe angeordnet sind. Im typischen Fall wird die Kühlluft, die vom Kompressor abgezogen wird, längs eines Pfades gerichtet, der dicht benachbart zur Längsachse des Triebwerks verläuft, bevor die Kühlluft radial nach außen gerichtet strömt und in die Zuführungskanäle der Rotorscheibe gelangt. Die Scheiben-Zuführungskanäle verlaufen allgemein radial derart, daß die Kühlluft nach den radial inneren Abschnitten der Schaufeln zugeführt wird, wo die Kanäle mit Einlässen nach den Kühlkanälen innerhalb der Schaufeln in Verbindung stehen.
  • Im Betrieb drehen sich die Rotorscheiben eines Gasturbinen-Triebwerks mit sehr hoher Drehzahl, und sie werden infolgedessen größeren Ringspannungen ausgesetzt. Die Kühlluft-Zuführungskanäle innerhalb der Scheibe sind natürlich dem Einfluß dieser Ringspannungen unterworfen. Da sich die Kanäle im allgemeinen normal zur Richtung der Ringspannungen erstrecken, kann für einen Teil der Kanäle die Tendenz bestehen, als Sitz für die Einleitung und das Ausbreiten von Rissen innerhalb der Scheibe zu wirken. Derartige Risse sind natürlich im Hinblich auf den Begrenzungseffekt unerwünscht, den sie auf die Lebensdauer der Rotorscheibe ausüben können.
  • Die Querschnittskonfiguration der Scheibenkanäle kann ein wichtiger Faktor bezüglich der Tendenz derartiger Rissebildung sein. Im typischen Fall haben die Kanäle einen kreisförmigen Querschnitt, da dies häufig die billigste und einfachste Möglichkeit der Herstellung ist. Unter gewissen Umständen und je nach dem Durchmesser der Kanäle und der voraussichtlichen Drehzahl der Scheibe sind derartige Kanäle akzeptabel. Es können jedoch andere Umstände auftreten, unter denen derartige Kanäle mit kreisförmigem Querschnitt Anlaß für eine Rissebildung sein können.
  • In der US 4 344 738 begegnet man dem Problem der Rotorscheiben-Rissebildung durch Änderung der Querschnittskonfiguration eines jeden Scheibenkanals, der von der kreisförmigen Querschnittsform in eine elliptische Querschnittsform übergeht. Die Hauptachse der Ellipse erstreckt sich allgemein in Umfangsrichtung derart, daß unter dem Einfluß der Ringspannungen eine verminderte Tendenz der Ausbildung von Rissen besteht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlkanal- Konfiguration für die Rotorscheibe eines Gasturbinen-Triebwerks zu schaffen, die einen höheren Widerstand gegenüber Rissebildung und Risseausbreitung bewirkt.
  • Die Erfindung geht aus von der Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk mit einer Drehachse und mehreren Speisekanälen in der Rotorscheibe, wobei jeder der Kanäle sich in einer Richtung erstreckt, die eine allgemein radiale Komponente gegenüber der Drehachse aufweist, derart, daß jeder Kanal einen radial inneren Einlaßabschnitt und einen radial äußeren Auslaßabschnitt aufweist und ein jeder der Kanalabschnitte einen Umfangsrand mit dem Bereich der äußeren Oberfläche der Rotorscheibe lokal hierzu definiert, wobei wenigstens der radial äußere Auslaßabschnitt eines jeden Speisekanals gegenüber dem Bereich der äußeren Oberfläche der Rotorscheibe lokal hierzu derart geneigt ist, daß die axial gegenüberliegenden Abschnitte des radial äußeren Kanal-Auslaßabschnitts jeweils spitzwinklige bzw. stumpfwinklige Ecken mit dem lokalen äußeren Oberflächenbereich bilden und die stumpfwinkligen und die spitzwinkligen Ecken ihrerseits Ränder definieren, die einen Teil des Umfangsrandes bilden, der von dem radial äußeren Kanal-Auslaßabschnitt und dem örtlichen äußeren Oberflächenbereich definiert ist, wobei die Querschnittsgestalt des Speisekanals derart ist, daß die Ränder, die sowohl von der stumpfwinkligen Ecke als auch von der spitzwinkligen Ecke gebildet werden, in der Querschnittsebene des Kanals gekrümmt sind und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Rand, der durch die stumpfwinklige Ecke definiert ist, eine größere Krümmung aufweist als der Rand, der von der spitzwinkligen Ecke definiert ist.
  • Vorzugsweise ist dieser Kanal in Richtung axial stromab geneigt, so daß die spitzwinklige Ecke axial stromauf der stumpfwinkligen Ecke liegt.
  • Der Teil des Umfangsrandes, der durch den radial äußeren Kanalauslaß-Abschnitt definiert ist und der örtlich äußere Oberflächenbereich, der die Ränder verbindet, welche durch die stumpfwinkligen und spitzwinkligen Ecken definiert sind, ist vorzugsweise vorherrschend in der Querschnittsebene des Zuführungskanals gekrümmt.
  • Die Rotorscheibe kann mit allgemein axial verlaufenden Schlitzen am Umfang versehen sein, um die Schaufelfüße der stromlinienförmigen Laufschaufeln aufzunehmen, und in diesem Fall endet jeder der Zuführungskanäle in einem dieser Einsatzschlitze.
  • Die Scheibe kann mit einem Umfangsrand versehen sein, und jeder dieser Zuführungskanäle liegt wenigstens teilweise in diesem Rand.
  • Jede dieser Zuführungskanäle kann allgemein geradlinig ausgebildet sein.
  • Der von der stumpfwinkligen Ecke definierte Rand hat vorzugsweise die Form eines Kreisbogens.
  • Der durch die spitzwinklige Ecke definierte Rand hat vorzugsweise die Form eines Kreisbogens.
  • Der durch die stumpfwinklige Ecke definierte Rand hat vorzugsweise die Gestalt eines Bogens eines ersten Kreises, und der Rand, der durch die spitzwinklige Ecke definiert wird, hat die Gestalt eines Bogens eines zweiten Kreises, wobei der erste Bogen einen kleineren Radius hat als der zweite Bogen.
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Fan-Mantelstrom-Gasturbinen- Triebwerks mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Rotorscheibe.
  • Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Hochdruckturbine des Fan- Mantelstrom-Gasturbinen-Triebwerks gemäß Fig. 1, wobei ein Teil der Rotorscheibe und der stromlinienförmigen Laufschaufeln jener Turbine erkennbar ist.
  • Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Teils der Rotorscheibe gemäß Fig. 2.
  • Fig. 4 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 3, wobei der Übersichtlichkeit wegen eine Laufschaufel entfernt ist.
  • Fig. 5 ist ein Teil des nach der Schnittlinie B-B geführten Schnittes gemäß Fig. 3.
  • In Fig. 1 ist ein Fan-Mantelstrom-Gasturbinen-Triebwerk 10 dargestellt, welches eine herkömmliche Konstruktion aufweist und ein Kerntriebwerk 11 besitzt, das einen in einem Gehäuse umlaufenden Fan 12 antreibt. Das Kerntriebwerk 11 weist einen Zwischendruck-Kompressor 13 und einen Hochdruck-Kompressor 14, eine Verbrennungseinrichtung 15 und eine Hochdruck-Turbine 16, eine Zwischendruck- Turbine 17 und eine Niederdruck-Turbine 18 auf.
  • Die vom Fan 12 und den Kompressoren 13 und 14 verdichtete Luft wird mit Brennstoff vermischt, und die Mischung wird in der Verbrennungseinrichtung 15 verbrannt. Die resultierenden heißen Verbrennungsprodukte expandieren dann durch die Turbinen 16, 17 und 18 und treiben diese an, bevor die Verbrennungsprodukte am stromabwärtigen Ende des Kerntriebwerks 11 ausgeblasen werden, um einen Vortriebsschub zu erzeugen. Die Turbinen 16, 17 und 18 treiben ihrerseits den Fan 12 und die Kompressoren 13 und 14 über konzentrische Wellen an, die längs der Längsachse 19 des Triebwerks 10 angeordnet sind. Obgleich ein Teil der Luft, auf die der Fan 12 eingewirkt hat, in das Kerntriebwerk 11 eintritt, verläuft der Hauptteil der vom Fan verdichteten Luft im Nebenstrom zum Kerntriebwerk 11, um einen Vortriebsschub zu erzeugen.
  • Die Hochdruck-Turbine 16 weist eine Rotorscheibe 20 auf, von der ein Teil in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Rotorscheibe trägt radial verlaufende stromlinienförmige Schaufeln 21, die am Umfang der Scheibe gelagert sind. Jede Schaufel 21 weist einen Arbeitsabschnitt 22, einen mit einem Deckband versehenen Spitzenteil 23 und einen Schaufelfuß 24 auf. Der Schaufelfuß 24 hat eine sogenannte "Tannenbaum"- Konfiguration und paßt in einen entsprechend gestalteten Schlitz 25 am Rand 26 der Scheibe 20 ein, um die Schaufel 21 in Radialrichtung festzulegen. In diesem Fall erstreckt sich der Schlitz in Achsrichtung bezüglich der Triebwerksachse 19. Jedoch könnte sich der Schlitz auch in Umfangsrichtung erstrecken, wenn dies zweckmäßig erscheint. Zwischen dem Schaufelfuß 24 und dem Arbeitsabschnitt 22 ist eine Plattform 27a vorgesehen, die einen radial nach innen gerichteten in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz (nicht dargestellt) aufweist, der einem ähnlichen Schlitz 27 gegenüberliegt, welcher im Rand 26 der Scheibe vorgesehen ist. Diese Schlitze nehmen in bekannter Weise Schaufel-Rückhalteplatten 28 auf, um die stromlinienförmigen Schaufeln 21 axial festzulegen und um einen Gasleckstrom zwischen den Tannenbaum-Fußabschnitten 24 und den Schlitzen 25 zu begrenzen, in denen sie angeordnet sind.
  • Der Rand 26 der Scheibe weist außerdem an seinem stromaufwärtigen Abschnitt ein ringförmiges Dichtungselement 29 auf, das mit dem feststehenden Triebwerksaufbau (nicht dargestellt) zusammenwirkt, um eine herkömmliche Labyrinth-Luftdichtung zu schaffen. Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Ausdrücke "stromauf" und "stromab" in bezug auf die allgemeine Gasströmung durch das Triebwerk 10 benutzt, und demgemäß soll eine Bezugnahme dieser Ausdrücke in entsprechender Weise verstanden werden.
  • Der Aufbau des radial äußeren Teils der Scheibe 20 und insbesondere der Rand 26 kann deutlicher unter Bezugnahme auf Fig. 3 erkannt werden. Der Rand 26 der Scheibe ist axial derart verlängert, daß sein stromaufwärtiges Ende das ringförmige Dichtungselement 29 definiert, während das stromabwärtige Ende den Schlitz 27 zum Einsatz der Halteplatte definiert.
  • Die Hochdruck-Turbine 16 arbeitet in einer extrem heißen Umgebung, so daß ein gewisses Maß an innerer Kühlung der stromlinienförmigen Schaufeln 21 notwendig ist. Dies wird durch bekannte Techniken dadurch erreicht, daß ein Teil der vom Hochdruck-Kompressor 14 komprimierten Luft abgezogen und durch nicht dargestellte Kanäle in den Schaufeln 21 geleitet wird. Üblicherweise verläuft die Luft längs des Mittelabschnitts des Triebwerks 10, um im Bereich 30 benachbart zur stromaufwärtigen Stirnseite 31 der Scheibe 20 ausgeblasen zu werden. Dann strömt die Luft von dem Bereich 30 in nicht dargestellte Kühlkanäle innerhalb der Schaufel, und zwar über Speisekanäle 32, die im stromaufwärtigen Abschnitt des Randes 26 der Scheibe angeordnet sind. Ein Speisekanal 32 ist für jede Schaufel 21 vorgesehen, und jeder Speisekanal 32 richtet Kühlluft nach einem nicht dargestellten Einlaß, der im Schaufelfuß der zugeordneten Laufschaufel 21 angeordnet ist.
  • Um zu gewährleisten, daß jeder Kühlluft-Speisekanal 32 eine wirksame Kühlluft- Förderung nach der zugeordneten Laufschaufel 21 bewirkt, ist der radial innere Einlaßabschnitt 33 des Speisekanals 32 im radial inneren stromaufwärtigen Bereich des Randes 26 der Scheibe angeordnet. Hier ist der Einlaß leicht zugänglich für die unter Druck stehende Kühlluft im Bereich 30. Es ist erwünscht, den Kühlkanal- Einlaß 33 im stromaufwärtigen Bereich des Randes 26 der Scheibe anzuordnen, um zu vermeiden, das risseerzeugende Öffnungen in der Stirnfläche 31 der Scheibe 20 angebracht werden müssen.
  • Der radial äußere Auslaß 34 des Speisekanals 32 liegt in der Basis des Tannenbaum-Schlitzes 25, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Dort ist der Speisekanal auf einen nichtdargestellten Kühlluft-Einlaß im Tannenbaum-Fuß 24 der Laufschaufel 21 ausgerichtet, wodurch eine Luftströmung in das Kühlsystem der Laufschaufel 21 gewährleistet wird. Damit der Kühlluft-Speisekanal 32 den Bereich 30 und die Laufschaufel 21 in wirksamer Weise verbindet, ist es notwendig, daß dieser sich allgemein radial erstreckt. Es ist jedoch auch notwendig, daß der Kühlluft- Speisekanal 32 in Achsrichtung stromab gerichtet angestellt ist, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die übliche Stelle für den Kühllufteinlaß nach der Laufschaufel 21 dicht benachbart zu dem axialen Mittelbereich des Tannenbaum-Fußes 24 angeordnet ist. Diese Stelle liegt, wie aus Fig. 3 ersichtlich, stromab der Stelle des Einlasses 33 des Speisekanals im stromaufwärtigen Bereich des Randes 26 der Scheibe.
  • Im normalen Betrieb des Triebwerks dreht sich die Scheibe 20 mit sehr hoher Drehzahl, und es werden dadurch hohe Ringspannungen innerhalb der Scheibe 20 und insbesondere innerhalb des Randes 26 der Scheibe erzeugt. Diese Ringbeanspruchungen können ein spezielles Problem im Bereich des radial äußeren Auslaßabschnitts 34 des Kühlluft-Zuführungskanals 32 sein. Die Ringspannungen wirken ihrer Natur nach allgemein in Umfangsrichtung. Infolgedessen kann die Gefahr bestehen, daß diese Spannungen zur Bildung von Rissen im Rand 26 der Scheibe im Bereich des Kühlluft-Auslaßabschnitts 34 führen. Diese Risse würden in jenen Bereichen des Auslaßabschnitts 34 entstehen, die axial gegenüberliegend angeordnet sind, d. h. benachbart zu einer Ebene, die die Drehachse der Scheibe, d. h. die Haupttriebwerksachse 19 enthält.
  • In gewisser Hinsicht kann die Neigung des Kühlluft-Speisekanals 32 das Problem der Rissebildung im Rand 26 der Scheibe kompensieren. Der Grund dafür liegt darin, daß der Kanal 32 gegenüber der örtlichen äußeren Oberfläche des Randes 26 der Scheibe geneigt ist, d. h. zur Basis des Tannenbaum-Schlitzes 25. Dies führt unvermeidbar in den axial gegenüberliegenden Ecken 35 und 36 des Speisekanal- Auslaßabschnitts 34 zu einer Definition von spitzen und stumpfen Winkeln gegenüber der örtlichen äußeren Oberfläche des Randes 26 der Scheibe.
  • Die stumpfwinklige Speisekanal-Auslaßecke 36 ist infolge ihrer Konfiguration gegenüber der Bildung von durch Ringspannung eingeführte Risse unempfindlich. Tatsächlich wird durch weitere Neigung des Speisekanals 32 der Widerstand gegenüber durch Ringspannung eingeführte Risse im Bereich der Ecke 36 entsprechend erhöht. Wenn jedoch der Winkel der stumpfwinkligen Ecke 36 mit der örtlichen äußeren Oberfläche des Randes 26 der Scheibe vergrößert wird, dann wird jedoch die Größe des Winkels an der gegenüberliegenden spitzwinkligen Ecke 35 des Speisekanal-Einlasses gegenüber der örtlichen Oberfläche entsprechend vermindert. Dies hat leider den entgegengesetzten Effekt auf die Fähigkeit der spitzwinkligen Ecke 35 des Speisekanal-Auslasses im Hinblick auf einen Widerstand gegenüber einer durch Ringspannung induzierten Rissebildung.
  • Um die Fähigkeit der spitzwinkligen Ecke 35 am Speisekanal-Ausgang zu verbessern und um zu erreichen, daß die stumpfwinklige Ecke 36 am Speisekanal- Ausgang einer durch Ringspannungen induzierten Rissebildung widersteht, ist der Querschnitt des Speisekanals 32 in spezieller Weise gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konfiguriert. Diese Konfiguration ist aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich.
  • Im folgenden wird auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. Die stumpfwinklige Ecke 36 definiert einen bogenförmigen Rand 37 in der Querschnittsebene des Speisekanals 32 mit einem Krümmungsradius R1 um die Längsachse 42 des Speisekanals 32. Die axial gegenüberliegende spitzwinklige Ecke 35 definiert einen bogenförmigen Rand 38 mit einem Krümmungsradius R2 um die Längsachse 42 des Speisekanals 32. R2 ist größer als R1, so daß der Randabschnitt 37, der durch die stumpfwinklige Ecke 36 gebildet wird, eine größere Krümmung aufweist als der Randabschnitt 38, der durch die spitzwinklige Ecke 35 definiert wird. Darüberhinaus sind beide Radien R1 und R2 größer als es der Fall wäre bei einem Speisekanal, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und auch die gleiche Querschnittsfläche wie der Speisekanal 32 hat. Auf diese Weise werden jene Teile des Kanal- Auslaßabschnitts 34, bei denen die Gefahr einer Rissebildung durch den Einfluß von Ringspannungen innerhalb des Randes 26 der Scheibe besteht, mit einem Widerstand gegenüber einer derartigen Rissebildung infolge ihrer Disposition und Gestalt ausgestattet.
  • Die übrigen Teile des Umfangsrandes des Auslaßabschnitts 34 des Speisekanals, die die Ränder 37 und 38 gemäß der Erfindung verbinden, sind in der Weise ausgebildet, daß ein glatter Übergang zwischen den Rändern 37 und 38 erhalten wird. Dies ist am besten aus Fig. 5 ersichtlich, wo die Ränder 37 und 38 durch zwei bogenförmige Ränder 39 und 40 verbunden sind, die einen kurzen geraden Abschnitt 41 dazwischen aufweisen. Es ist jedoch klar, daß die spezielle Konfiguration dieser Verbindungsteile 39, 40 und 41 nicht notwendigerweise diese Konfiguration haben muß, und sie können sich gemäß den speziellen Gesamterfordernissen des Speisekanals 32 ändern.
  • Die Querschnittsfläche des Speisekanals 32 ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, über die Länge konstant. Infolgedessen hat der Einlaßabschnitt 33 die gleiche allgemeine Form wie der Kanal-Auslaßabschnitt 34, und demgemäß befinden sich dort die gleichen Widerstands-Eigenschaften gegenüber einer Rissebildung.
  • Obgleich im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Speisekanal 32 geradlinig ist, so ist dies nicht zwingend, und unter gewissen Umständen kann es zweckmäßig sein, diesen Kanal gekrümmt zu führen.
  • Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung Mittel schafft, um zu gewährleisten, daß die Kühlluft-Speisekanäle 32 für die Rotorscheibe genügend groß sind, um die Kühlluft-Erfordernisse der Laufschaufeln 24 zu erfüllen, die von der Scheibe 20 getragen werden. Ebenso wird die Wahrscheinlichkeit vermindert, daß die Speisekanäle Beanspruchungsrisse in der Scheibe verursachen. Wenn es notwendig ist, daß die Speisekanäle 32 weniger steil angestellt sind, kann der erhöhten Wahrscheinlichkeit der Rissebildung im Bereich der spitzwinkligen Ecke 35 durch die Verminderung jenes Winkels entgegengewirkt werden, indem gewährleistet wird, daß der Rand 38 jener Ecke eine verminderte Krümmung aufweist. Die gegenüberliegende stumpfwinklige Ecke 36 ist jedoch infolge der verminderten Neigung des Speisekanals 32 weniger anfällig gegenüber einer Beanspruchungs-Rissebildung. Infolgedessen kann die Krümmung am Rand 37, der von jener Ecke 36 definiert wird, vergrößert werden. Dies ergibt eine Flexibilität im Hinblick auf die Gestaltung der Querschnittsfläche des Speisekanals 32 für ein spezielles Kühlluft-Strömungserfordernis der Laufschaufeln 24, die von der Scheibe 20 getragen werden, und es kann dennoch ein verbesserter Widerstand gegen Beanspruchungsrisse aufrechterhalten werden, die vom Speisekanal 32 herrühren könnten.

Claims (10)

1. Rotorscheibe (20) für ein Gasturbinen-Triebwerk mit einer Drehachse (19) und mehreren Speisekanälen (32) in der Rotorscheibe, wobei jeder der Kanäle (32) sich in einer Richtung erstreckt, die eine allgemein radiale Komponente gegenüber der Drehachse (19) aufweist, derart, daß jeder Kanal (32) einen radial inneren Einlaßabschnitt (33) und einen radial äußeren Auslaßabschnitt (34) aufweist und ein jeder der Kanalabschnitte (33, 34) einen Umfangsrand mit dem Bereich der äußeren Oberfläche der Rotorscheibe (20) lokal hierzu definiert, wobei wenigstens der radial äußere Auslaßabschnitt (34) eines jeden Speisekanals (32) gegenüber dem Bereich der äußeren Oberfläche der Rotorscheibe (20) lokal hierzu derart geneigt ist, daß die axial gegenüberliegenden Abschnitte des radial äußeren Kanal-Auslaßabschnitts (35, 36) jeweils spitzwinklige bzw. stumpfwinklige Ecken mit dem lokalen äußeren Oberflächenbereich bilden und die stumpfwinkligen und die spitzwinkligen Ecken ihrerseits Ränder (37, 38) definieren, die einen Teil des Umfangsrandes bilden, der von dem radial äußeren Kanal-Auslaßabschnitt (34) und dem örtlichen äußeren Oberflächenbereich definiert ist, wobei die Querschnittsgestalt des Speisekanals (32) derart ist, daß die Ränder (37, 38), die sowohl von der stumpfwinkligen Ecke als auch von der spitzwinkligen Ecke gebildet werden, in der Querschnittsebene des Kanals gekrümmt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (37), der durch die stumpfwinklige Ecke definiert ist, eine größere Krümmung aufweist als der Rand (38), der von der spitzwinkligen Ecke definiert wird.
2. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisekanal (32) in Richtung stromab derart angestellt ist, daß der von der spitzwinkligen Ecke definierte Rand axial stromauf des Randes (37) liegt, der von der stumpfwinkligen Ecke definiert ist.
3. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Umfangsrandes, der durch den radial äußeren Kanal-Auslaßabschnitt (34) definiert ist und der örtliche äußere Oberflächenbereich, der diese Ränder (37, 38) verbindet, die durch die stumpfwinkligen und spitzwinkligen Ecken definiert sind, vorwiegend in der Querschnittsebene des Speisekanals (32) gekrümmt sind.
4. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (20) mit allgemein axial verlaufenden Schützen (25) in ihrem Umfang versehen ist, um die Schaufelfüße (24) der Laufschaufeln (21) aufzunehmen, wobei jeder Speisekanal (32) in einem dieser Schlitze (25) endet.
5. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (20) mit einem Umfangsrand (26) versehen ist und daß jeder Speisekanal (32) wenigstens teilweise in diesem Rand (26) liegt.
6. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speisekanal (32) allgemein geradlinig ausgebildet ist.
7. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (37), der von der stumpfwinkligen Ecke definiert wird, die Form eines Kreisbogens besitzt.
8. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (38), der von der spitzwinkligen Ecke definiert wird, die Form eines Kreisbogens besitzt.
9. Rotorscheibe für ein Gasturbinen-Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (37), der von der stumpfwinkligen Ecke definiert wird, die Form eines Bogens eines ersten Kreises besitzt und der Rand (38), der von der spitzwinkligen Ecke definiert wird, die Form eines Bogens eines zweiten Kreises aufweist, wobei der erste Bogen einen kleineren Radius als der zweite Bogen aufweist.
10. Gasturbinen-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk (10) mit einer Rotorscheibe (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgerüstet ist.
DE69709245T 1996-07-23 1997-06-02 Rotorscheibe für eine Turbomaschine mit Leitungen zur Führung einer Kühlflüssigkeit Expired - Lifetime DE69709245T2 (de)

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