DE892698C - Luftgekuehlte Hohlschaufel, insbesondere fuer Gas- und Abgasturbinen - Google Patents
Luftgekuehlte Hohlschaufel, insbesondere fuer Gas- und AbgasturbinenInfo
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- DE892698C DE892698C DEJ2562D DEJ0002562D DE892698C DE 892698 C DE892698 C DE 892698C DE J2562 D DEJ2562 D DE J2562D DE J0002562 D DEJ0002562 D DE J0002562D DE 892698 C DE892698 C DE 892698C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf luftgekühlte Turbinenschaufeln,, insbesondere für Gas- und Abgasturbinen.
- Mißerfolge im Betrieb mit Gasturbinen führten zu der Annahme, daß die konstruktive Ausbildung von Hohlschaufeln eine besondere Rücksichtnahme auf Wärmespannungen erfordere. Diese Wärmespannungen entstehen infolge von örtlichen Überhitzungen; sie überlagern sich den Materialbeanspruchungen, durch die Fliehkraft und zerstören die Schaufeln.
- Bei vollen Schaufeln tritt diese Erscheinung nicht auf. Offenbar können sich bei diesen die Temperaturen am Schaufelumfange infolge der größeren Materialquerschnitte besser ausgleichen; es bildet sich ein Wärmefluß, der in der Hauptsache von der Schaufelspitze zum Schaufelfuß hin gericb.tetist. Es können daher keine wesentlichen; Wämespannungen auftreten, welche in Richtung der Bean: spruchungen durch die Fliehkraft fallen und sich, wie geschildert, zu dieser addieren.
- Bei hohlen., innengekühlten Turbinenschaufeln, laufen bekanntlich die Schaufelkanten - mit Rücksicht auf die strömungsmäßig günstige Ausbildung ziemlich spitz aus; die Folge davon ist, daß die Schaufelkanten wesentlich schlechter gekühlt werden als die Schaufelseiten (Schaufelflanken). Dieser Nachteil kann auch, wie Versuche erwiesen haben, durch besondere Kühlmäß-nahmen nicht beseitigt werden. Infolge der geschilderten ungleichmäßigen Temperaturverteilung werden Wärmespannungen erzeugt (Dehnungen und Zugspannungen), die sich im Betrieb den Fliehspannungen überlagern, und zum Aufreißen der Schaufel im kälteren Teil führen.
- Gemäß der Erfindung wird- dieser Nachteil da,-durch behoben, daß die Schaufel mit verschieden starker Wanddicke in der Weise ausgeführt ist, daß die Schaufelflanken gegenüber den Schaufelkanten einen wesentlich 'stärkeren Querschnitt aufweisen und daß an den Schaufelkanten (Schaufeleintritt und -austritt) die mit Rücksicht auf die Herstellung kleinstmögliche Wanddicke gewählt wird: Auf .diese Weise gelingt es, die zusätzlichen Zugspannungen in den kälteren Schaufelflanken geringer zu halten als bei den, üblichen Schaufeln mit gleichbleibendem Querschnitt.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zur Verbesserung der Temperaturverteilung am Umfang vorgeschlagen, im Innern der Hohlschaufel Einbauten anzuordnen, welche die Kühlluft in die Schaufellzanten hin.zwingen. Dadurch wird-die Kühlung der Schaufelkanten erheblich intensiver und eine Entlastung der Materialbeanspruchung an dieser Stelle im Sinne der Erfindung herbeigeführt.
- Es ist zwar eine Hohlschaufel mit zwei Längskanälen bekannt, bei welcher in. der Mitte eine Art Längssteg stehentleibt. Ein solcher Längssteg ist mit dem durch die vorliegende Erfindung empfohleiien Einbau weder gemeint, noch kann mit ihm der durch dieErfindung erstrebteZweckerreicht werden.
- In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen: der Erfindung als. Beispiel dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Querschnitt durch eine Hohlschaufel und Abb. 2 einen Querschnitt durch eine Hohlschaufel mit Einbauten zur Lenkung des Kühlmittelstromes..
- Die Hohlschaufel besteht aus den Profilblechen i und 2, Die Wandstärke ist über den Querschnitt ungleichförmig in der Weise verteilt, d'aß die Flanken i und 2 verdickt sind, während die Schaufelkanten 3 und 4 nicht stärker sind, als sie mit Rücksicht auf -die Herstellung unbedingt sein müssen.
- Gemäß Abb.. 2 wird der Hohlraum der Schaufel durch Einbauten 5 ausgefüllt, die so-gestaltet sind, daß sie den Kühlmittels.trom zu den Schaufelkanten hin zwingen. Der weitere Vorteil, der durch diese Einbauten erreicht wird, liegt darin, daß der Ou-erschnitt so weit verringert wird, daß eine genügend große Geschwindigkeit für die Kühlluft erzielt wird, welche den Wärmeübergang, wie bekannt, günstig beeinflußt.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Luftgekühlte, mantelseitig geschlossene Hohlschaufel., insbesondere für Gas- und Abgasturbinen mit ungleichen Wandstärken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelflanken. (i, 2) gegenüber den Schaufelkanten (3, 4) einen mit Rücksicht auf .die Wärme- und mechanischen Beanspruchungen wesentlich stärkeren Querschnitt aufweisen und daß an denn geschlossenen Schaufelkanten (3, 4) (Schaufeleintritt und Schaufelaustritt) die mit Rücksicht auf die Herstellung kleinstmögliche Wandstärke gewählt wird.
- 2. Hohlschaufel nach Anspruch i, Bekennzeichnet durch im Innern der Schaufel angeordnete Einbauten (5), die den Kühlmittelstrom zu den Schaufelkanten hin zwingen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEJ2562D DE892698C (de) | 1943-05-21 | 1943-05-21 | Luftgekuehlte Hohlschaufel, insbesondere fuer Gas- und Abgasturbinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEJ2562D DE892698C (de) | 1943-05-21 | 1943-05-21 | Luftgekuehlte Hohlschaufel, insbesondere fuer Gas- und Abgasturbinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE892698C true DE892698C (de) | 1953-10-08 |
Family
ID=7197897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ2562D Expired DE892698C (de) | 1943-05-21 | 1943-05-21 | Luftgekuehlte Hohlschaufel, insbesondere fuer Gas- und Abgasturbinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE892698C (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1943
- 1943-05-21 DE DEJ2562D patent/DE892698C/de not_active Expired
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