DE774047T1 - Turbinenschaufel mit stegen in der austrittskaufe, die als diffusoren wirken - Google Patents

Turbinenschaufel mit stegen in der austrittskaufe, die als diffusoren wirken

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DE774047T1
DE774047T1 DE0774047T DE94902312T DE774047T1 DE 774047 T1 DE774047 T1 DE 774047T1 DE 0774047 T DE0774047 T DE 0774047T DE 94902312 T DE94902312 T DE 94902312T DE 774047 T1 DE774047 T1 DE 774047T1
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flow
lip
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adjacent
dividers
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DE0774047T
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Brian Beabout
Indrik Linask
Joseph Sylvestro
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RTX Corp
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United Technologies Corp
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Claims (6)

902 312.1 /t ANSPRÜCHE
1. Strömungsprofilteil (32) für eine Turbomaschine (12), die um eine Längsachse herum angeordnet ist und eine Quelle für Kühlfluid aufweist und einen in Axialrichtung verlaufenden Strömungsweg (22) für Arbeitsfluid aufweist, wobei sich das Strömungsprofilteil (32) durch den Strömungsweg (22) erstreckt und eine Druckwand (56) aufweist, die sich in Axialrichtung und in Radialrichtung über
eine Seite des Strömungsprofilteils (32) erstreckt und eine Druckwandlippe (56) aufweist, das Strömungsprofilteil (32) eine Saugwand (58) aufweist, die sich in Axialrichtung und in Radialrichtung über die entgegengesetzte Seite des Strömungsprofilteils (32) erstreckt, von der Druckwand (56)
beabstandet ist und eine Saugwandlippe (66) aufweist, wobei die Saugwandlippe (66) in Axialrichtung strömungsabwärts von der Druckwandlippe (64) ist und die Saugwandlippe (66) und die Druckwandlippe (64) eine Hinterkante (62) definieren, und das Strömungsprofilteil (32) eine Innenpassage (52) in Fluidverbindung
mit der Quelle für Kühlfluid aufweist, wobei die Innenpassage (52) einen Kühlfluid-Strömungsweg mit an der Hinterkante (62) austretendem Kühlfluid definiert,
gekennzeichnet durch:
mehrere radial beabstandete Strömungsteiler (68), die sich in Lateralrichtung zwischen der Druckwand (56) und der Saugwand (58) und strömungsmäßig durch den Kühlfluid-Strömungsweg erstrecken, wobei jeder Teiler (68) ein Strömungsteiler-Vorderende (74) aufweist, ein Paar konvergierender Seitenwände (86) aufweist, wobei sich jedes Paar konvergierender Seitenwände zu einem Punkt stromabwärts von der Druckwandlippe (64) erstreckt, so daß ein Teil jedes Teilers (68) dem Strömungsweg ausgesetzt ist, und wobei das Paar konvergierender Seitenwände (86) in stromabwärtiger Richtung konvergiert, so daß benachbarte Seitenwände (86) benachbarter Teiler (68) divergieren, um einen abgedeckten Diffusorbereich (94) und einen nicht abgedeckten Diffusorbereich. (96) zwischen benachbarten Teilern (68) zu definieren, wobei sich
der abgedeckte Diffusorbereich (94) von stromaufwärts der Druckwandlippe (64) zu der Druckwandlippe (64) erstreckt und sich der nicht abgedeckte Diffusorbereich (96) von der Druckwandlippe (64) nach stromabwärts der Druckwandlippe (64) erstreckt, und ein Paar von parallelen Seitenwänden (82) aufweist, die sich stromabwärts von dem Strömungsteiler-Vorderende (74) zu den konvergierenden Seitenwänden (86) erstrecken und von denen jede zu einer Seitenwand eines Paars paralleler Seitenwände eines benachbarten Teilers parallel ist, um einen Kanal (76) mit konstantem Querschnitt zwischen benachbarten Teilern (68) zu
definieren, wobei jeder Kanal (76) unmittelbar stromaufwärts eines der abgedeckten Diffusorbereiche (94) ist.
2. Strömungsprofilteil (32) nach Anspruch 1,
bei dem das Strömungsteiler-Vorderende (74) im Schnitt halbkreisförmig ist, so daß aus dem Strömungsprofilteil (32) Austrittskühlfluid auf das Strömungsteiler-Vorderende (74) auftrifft, und bei dem das Strömungsteiler-Vorderende (74) einen Durchmesser Du besitzt, der Kanal (76) mit konstantem Querschnitt zwischen benachbarten Strömungsteilern (68) einen hydraulischen Durchmesser DH besitzt und DH < Du < 3 D11 ist.
3. Strömungsprofilteil nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem die konvergierenden Seitenwände mit der Strömungsrichtung zwischen Strömungsteilern einen Winkel bilden und bei dem 2° < a < 10° ist.
4. Strömungsprofilteil (32) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Kanal (76) mit konstantem Querschnitt einen hydraulischen Durchmesser DH und eine Länge L1 besitzt und bei dem Lj < 3DH ist.
5. Strömungsprofilteil (32) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem sich der abgedeckte Diffusorbereich (94) eine Strecke L2 stromaufwärts von der Druckflächenlippe (64) erstreckt, bei dem der Kanal (76) mit konstantem Querschnitt zwischen benachbarten Strömungsteilern
-3 (68) einen hydraulischen Durchmesser DH besitzt und bei dem L2 <
5DH ist.
6. Strömungsprofilteil (32) nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
bei dem sich der nicht abgedeckte Diffusorbereich (96) eine Strecke L3 stromabwärts von der Druckflächenlippe (64) erstreckt, bei dem der Kanal (76) mit konstantem Querschnitt zwischen benachbarten Strömungsteilern (68) einen hydraulischen Durchmesser DH besitzt und bei dem L3 < 7DH ist.
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