EP1582695A1 - Turbomachine blade - Google Patents
Turbomachine blade Download PDFInfo
- Publication number
- EP1582695A1 EP1582695A1 EP04007439A EP04007439A EP1582695A1 EP 1582695 A1 EP1582695 A1 EP 1582695A1 EP 04007439 A EP04007439 A EP 04007439A EP 04007439 A EP04007439 A EP 04007439A EP 1582695 A1 EP1582695 A1 EP 1582695A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- blade
- profile
- flow channel
- height
- steam turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/70—Shape
Definitions
- the present invention relates to a blade for a Turbomachine, in the flow channel, the blade by means of a fastening area provided at one of its ends is fixed. Furthermore, the invention relates to a gas turbine with a blade according to the invention.
- the blading of a turbomachine serves to interact with a flowing through the turbomachine Fluid flow to either withdraw energy from the fluid and in a mechanical energy, in particular a rotational movement the rotor shaft of the turbomachine to transform or around the Fluid to supply mechanical energy.
- a flowing through the turbomachine Fluid flow to either withdraw energy from the fluid and in a mechanical energy, in particular a rotational movement the rotor shaft of the turbomachine to transform or around the Fluid to supply mechanical energy.
- To the efficiency To increase such machines are getting higher and higher physical Requirements for the materials used in the turbomachine posed. So is currently the example Temperature of a gas flow flowing into a gas turbine at about 1200 ° C. For a good efficiency are in the Usually several arranged axially one after the other in the flow direction Paddle wheels provided, which form the blading.
- the flow channel of the turbomachine in the axial direction of the changing physical Conditions adapted to the fluid flow so that its cross-section varies over the axial length.
- the blading is provided so that the axial spaced paddle wheels according to the respective requirements are different from each other. For example, this increases in a steam turbine, the cross-sectional area of the Flow channel in the flow direction, including the blade heights increase the axially spaced paddle wheels.
- the blade height should be the cross-sectional area largely overflow the flow channel can.
- the blades have a profile with a predetermined chord length. From design technical As a rule, the chord length is usually constant over the Blade height. One reason is that requirements due to the Strength and frequency tuning must be met. With the commonly selected chord length, the optimal Division ratio can not be achieved. Due to the circular symmetric Construction of the flow channel leads to this Furthermore, to a non-constant division ratio, which by the ratio of the circumference to the product of the number of blades and chord length is given above the blade height.
- the invention is therefore based on the object, a develop generic blade such that the chord length increases in the upper part of the blade.
- a generic blade proposed that at least one Area one with increasing distance from the mounting area having increasing chord length.
- the Profile of the blade at least partially an enlarged Curvature has. This can be achieved that the Blade resistance to bending and vibration excitation can be improved.
- the profile fluidically at least partially curved backwards. This is particularly advantageous when in the field, in the profile is curved backwards, the flow at supersonic speed flows along the blade along. losses can be further reduced. In addition, a can predeterminable resistance moment in the two main axis directions be achieved.
- the thickness of the profile the bucket is reduced.
- the diameter of the maximum in one to the wall of the flow channel essentially parallel section of the profile inscribed circle can be understood. This can be up simple way not only affects a natural frequency of the blade But it can also be a mass-optimized Shovel geometry can be achieved.
- the blade mass and profile shape over the height of the Shovel provided such that a centrifugal force is largely constant over the height of the blade. In order to make good use of the blade material, the centrifugal force tension should selected in the range of the maximum permissible voltage become.
- a blade mass distribution is optimized. hereby a further increase in chord length can be achieved.
- a steam turbine or gas turbine rotatable with one in a flow channel of a housing mounted rotor shaft, rotatably arranged in the flow channel Vanes and blades fixed to a rotor shaft proposed, wherein the gas turbine or steam turbine having a blade according to the invention.
- the efficiency of the gas or steam turbine can be increased. Operating costs can be reduced.
- the blade in the low-pressure region of the turbine in particular arranged on the last in the direction of flow Paddle wheel of the rotor shaft.
- FIG. 1 shows a steam turbine 2 with a housing 3 rotatably mounted rotor shaft 4. On an inner wall of the housing 3, vanes 10 are attached. On the rotor shaft 4 are blades 11 attached. The blades 10, 11 protrude in the flow channel 5 of the steam turbine. 2
- Fig. 1 of the steam turbine 2 In the right section of Fig. 1 of the steam turbine 2 is located the low pressure part, in the appropriate low pressure blades are mounted. Such a blade of the state of Technique is shown enlarged in Fig. 2.
- the shovel has in the lower part up to a height 8 of about 60% of Total height on a curved surface 6. In this area takes a chord length 7 of the blade in the upper part of about 60% of the height up to 100% of the amount. About it changes the tendon length only slightly or not at all and the curvature of the surface 6 decreases.
- Fig. 3 shows a diagram in which on the abscissa 14 the Relative blade height 8% is plotted, whereas on the ordinate 15 the division ratio is indicated.
- the graph 13 shows the Connection for the low-pressure blade shown in FIG. 2. It can be clearly seen that from a bucket height 8 from about 60% to the maximum height 100% the division ratio the blade in Fig. 1 with increasing height 8 increasingly clear deviates from the optimal division ratio. Result from this the disadvantages mentioned in particular with respect the efficiency.
- a blade 1 according to the invention is in a perspective view shown in Fig. 4.
- the blade according to the invention 1 has a slightly increased chord length with increasing Distance from the blade root 16.
- a scoop of the It is also apparent from the prior art from FIG. 4 that the profile of the blade 1 has an increased curvature.
- the profile 6 formed fluidically curved backward.
- the Thickness of the profile 6 of the blade 1 is reduced compared that of a scoop of the prior art.
- this blade 1 has an optimized blade mass distribution on, so that the centrifugal force tension over the height course the blade within the material is largely constant is.
- the embodiment shown in the figures is used merely the explanation of the invention and is for this not restrictive. So in particular the type and extent the curvature of the fluidic requirements adapted be, for example, a backward curved blade in the area of a supersonic flow or the like. Also the invention is not limited to steam turbines but of course also in gas turbines, Compressors or the like are used.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaufel für eine Strömungsmaschine, in deren Strömungskanal die Schaufel mittels einem an einem ihrer Enden vorgesehenen Befestigungsbereich festgelegt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Gasturbine mit einer erfindungsgemäßen Schaufel.The present invention relates to a blade for a Turbomachine, in the flow channel, the blade by means of a fastening area provided at one of its ends is fixed. Furthermore, the invention relates to a gas turbine with a blade according to the invention.
Die Beschaufelung einer Strömungsmaschine dient zur Wechselwirkung mit einer durch die Strömungsmaschine strömenden Fluidströmung, um entweder dem Fluid Energie zu entziehen und in eine mechanische Energie, insbesondere eine Drehbewegung der Rotorwelle der Strömungsmaschine, umzuwandeln oder um dem Fluid mechanische Energie zuzuführen. Um den Wirkungsgrad solcher Maschinen zu erhöhen, werden immer höhere physikalische Anforderungen an die verwendeten Materialien der Strömungsmaschine gestellt. So liegt derzeit beispielsweise die Temperatur einer in eine Gasturbine einströmenden Gasströmung bei ca. 1200° C. Für einen guten Wirkungsgrad sind in der Regel mehrere in Strömungsrichtung axial nacheinander angeordnete Schaufelräder vorgesehen, die die Beschaufelung bilden. Üblicherweise ist der Strömungskanal der Strömungsmaschine in axialer Richtung den sich ändernden physikalischen Zuständen der Fluidströmung angepasst, so dass sein Querschnitt über die axiale Länge variiert. Dazu angepasst wird in der Regel die Beschaufelung vorgesehen, so dass die axial beabstandeten Schaufelräder gemäß den entsprechenden Anforderungen voneinander verschieden sind. So vergrößert sich beispielsweise bei einer Dampfturbine die Querschnittsfläche des Strömungskanals in Strömungsrichtung, wobei auch die Schaufelhöhen der axial zueinander beabstandeten Schaufelräder zunehmen.The blading of a turbomachine serves to interact with a flowing through the turbomachine Fluid flow to either withdraw energy from the fluid and in a mechanical energy, in particular a rotational movement the rotor shaft of the turbomachine to transform or around the Fluid to supply mechanical energy. To the efficiency To increase such machines are getting higher and higher physical Requirements for the materials used in the turbomachine posed. So is currently the example Temperature of a gas flow flowing into a gas turbine at about 1200 ° C. For a good efficiency are in the Usually several arranged axially one after the other in the flow direction Paddle wheels provided, which form the blading. Usually, the flow channel of the turbomachine in the axial direction of the changing physical Conditions adapted to the fluid flow, so that its cross-section varies over the axial length. To be adapted Usually the blading is provided so that the axial spaced paddle wheels according to the respective requirements are different from each other. For example, this increases in a steam turbine, the cross-sectional area of the Flow channel in the flow direction, including the blade heights increase the axially spaced paddle wheels.
Um eine gute Wechselwirkung zwischen Schaufel und Fluid zu erreichen, sollte die Schaufel in ihrer Höhe die Querschnittsfläche des Strömungskanals weitgehend überstreichen können. Darüber hinaus weisen die Schaufeln ein Profil mit einer vorgegebenen Sehnenlänge auf. Aus designtechnischen Gründen ist die Sehnenlänge in der Regel konstant über der Schaufelhöhe. Ein Grund ist, dass Anforderungen aufgrund der Festigkeit und der Frequenzabstimmung erfüllt werden müssen. Bei der üblich ausgewählten Sehnenlänge kann das optimale Teilungsverhältnis nicht erreicht werden. Aufgrund der kreissymmetrischen Konstruktion des Strömungskanals führt dies ferner zu einem nicht konstanten Teilungsverhältnis, welches durch das Verhältnis des Umfangs zum Produkt aus Schaufelzahl und Sehnenlänge über der Schaufelhöhe gegeben ist.To get a good interaction between the blade and the fluid too reach, the blade height should be the cross-sectional area largely overflow the flow channel can. In addition, the blades have a profile with a predetermined chord length. From design technical As a rule, the chord length is usually constant over the Blade height. One reason is that requirements due to the Strength and frequency tuning must be met. With the commonly selected chord length, the optimal Division ratio can not be achieved. Due to the circular symmetric Construction of the flow channel leads to this Furthermore, to a non-constant division ratio, which by the ratio of the circumference to the product of the number of blades and chord length is given above the blade height.
In Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit und der Umlenkaufgabe können jedoch optimale Teilungsverhältnisse festgelegt werden, mit denen optimale Wirkungsgrade erreichbar sind. Für kurze Schaufeln und große Nabenverhältnisse, gebildet aus dem Verhältnis Innendurchmesser zu Außendurchmesser des Strömungskanals, ist eine kleine Variation des Teilungsverhältnisses von geringem Einfluss und wird als tolerabel angesehen. Als groß wird ein Nabenverhältnis bezeichnet, welches einen Wert von größer als etwa 0,55 aufweist.Depending on the flow velocity and the deflection task However, optimal division ratios can be set be achieved with which optimal efficiencies are. For short blades and large hub ratios, formed from the ratio of inner diameter to outer diameter of the flow channel, is a small variation of the division ratio of little influence and is considered tolerable considered. As large a hub ratio is called, which has a value greater than about 0.55.
Ganz anders stellt sich dies beispielsweise im Niederdruckabschnitt in der Nähe des Strömungskanalendes dar, beispielsweise dem axial in Strömungsrichtung letzten Schaufelrad einer Dampfturbine. Die hier angeordneten Schaufeln weisen in der Regel eine große Höhe auf, wobei das Nabenverhältnis relativ klein ist. Klein ist ein Nabenverhältnis in einem Bereich von beispielsweise etwa 0,45 bis 0,4 oder kleiner. Die Einhaltung eines optimalen Teilungsverhältnisses bei einer Niederdruckschaufel ist insofern schwierig, weil das Niederdruckschaufeldesign stark von der Festigkeitsmechanik abhängig ist. Aus Festigkeitsgründen ist es bisher üblich, die Schaufelmasse gering zu halten, wobei zugleich aus Steifigkeitsgründen große Profildicken im oberen Bereich der Schaufel (60 bis 100 % der Schaufelhöhe) vorgesehen sind. In diesem Bereich weisen derartige Schaufeln häufig konstante Sehnenlängen auf. Dies führt zu suboptimalen Teilungsverhältnissen und damit zu reduzierten Wirkungsgraden.This is quite different for example in the low pressure section in the vicinity of the flow channel end, for example the last in the flow direction paddle wheel a steam turbine. The blades arranged here point in usually a large amount, with the hub ratio is relatively small. Small is a hub ratio in one Range of, for example, about 0.45 to 0.4 or less. Adherence to an optimal division ratio a low pressure bucket is difficult because the Low pressure bucket design strong of the strength mechanics is dependent. For reasons of strength, it has been customary hitherto keep the blade mass low, while at the same time off Rigidity reasons large profile thicknesses in the upper part of the Shovel (60 to 100% of the blade height) are provided. In In this area, such blades often have constant Tendon lengths. This leads to suboptimal division ratios and thus to reduced efficiencies.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaufel derart weiterzubilden, dass die Sehnenlänge im oberen Bereich der Schaufel zunimmt.The invention is therefore based on the object, a develop generic blade such that the chord length increases in the upper part of the blade.
Als Lösung wird mit der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Schaufel vorgeschlagen, die zumindest einen Bereich einer mit zunehmendem Abstand vom Befestigungsbereich zunehmenden Sehnenlänge aufweist.As a solution with the present invention a generic blade proposed that at least one Area one with increasing distance from the mounting area having increasing chord length.
Mit der Erfindung wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, auch im Niederdruckbereich, insbesondere bei Gasturbinen, ein nahezu optimales Teilungsverhältnis erreichen zu können. Somit kann auch ein optimaler Wirkungsgrad dieser Stufe der Strömungsmaschine erreicht werden. Dies trägt zu einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Strömungsmaschine bei. Zugleich kann mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden, dass die Strömungsverluste verringert werden. Durch die größtmögliche Sehnenlänge kann eine massenoptimierte Schaufelgeometrie erreicht werden. Dadurch kann die Höhe der Schaufel vergrößert werden, weshalb die Austrittsfläche steigt und infolge dessen die Auslassverluste sinken. Auch ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass ein gleichmäßigeres Profil der Laufschaufel und infolge dessen ein gleichmäßigerer Spannungsverlauf in der Schaufel erreicht werden kann.With the invention, for the first time, the possibility is created also in the low pressure range, in particular in gas turbines, a to achieve almost optimal division ratio. Thus, also an optimal efficiency of this stage of Turbomachine can be achieved. This contributes to an improvement the overall efficiency of the turbomachine at. At the same time can be achieved with the present invention, that the flow losses are reduced. By the The greatest possible chord length can be a mass-optimized blade geometry be achieved. This can reduce the height of the Shovel be enlarged, which is why the exit surface increases and as a result the outlet losses decrease. Also allows the present invention that a more uniform Profile of the blade and as a result a more uniform Voltage curve can be achieved in the blade can.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Profil der Schaufel zumindest teilweise eine vergrößerte Krümmung aufweist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Schaufelfestigkeit gegenüber Biegung und Schwingungsanregung verbessert werden kann. In a further embodiment, it is proposed that the Profile of the blade at least partially an enlarged Curvature has. This can be achieved that the Blade resistance to bending and vibration excitation can be improved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Profil strömungstechnisch zumindest teilweise rückwärts gekrümmt ausgebildet ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in dem Bereich, in dem das Profil rückwärts gekrümmt ist, die Strömung mit Überschallgeschwindigkeit an der Schaufel entlang strömt. Verluste können weiter reduziert werden. Darüber hinaus kann ein vorgebbares Widerstandsmoment in den beiden Hauptachsenrichtungen erreicht werden.It is also proposed that the profile fluidically at least partially curved backwards. This is particularly advantageous when in the field, in the profile is curved backwards, the flow at supersonic speed flows along the blade along. losses can be further reduced. In addition, a can predeterminable resistance moment in the two main axis directions be achieved.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Dicke des Profils der Schaufel reduziert ist. Unter der Dicke des Profils soll der Durchmesser des maximal in einen zur Wand des Strömungskanals im wesentlichen parallelen Schnitt des Profils einschreibbaren Kreis verstanden werden. Hierdurch kann auf einfache Weise nicht nur eine Eigenfrequenz der Schaufel beeinflusst werden, sondern es kann darüber hinaus eine massenoptimierte Schaufelgeometrie erreicht werden. Vorzugsweise ist die Schaufelmasse und die Profilform über die Höhe der Schaufel derart vorgesehen, dass eine Fliehkraftspannung weitgehend konstant über den Höhenverlauf der Schaufel ist. Um den Schaufelwerkstoff gut zu nutzen, sollte die Fliehkraftspannung im Bereich der maximal zulässigen Spannung gewählt werden.It is further suggested that the thickness of the profile the bucket is reduced. Under the thickness of the profile should the diameter of the maximum in one to the wall of the flow channel essentially parallel section of the profile inscribed circle can be understood. This can be up simple way not only affects a natural frequency of the blade But it can also be a mass-optimized Shovel geometry can be achieved. Preferably is the blade mass and profile shape over the height of the Shovel provided such that a centrifugal force is largely constant over the height of the blade. In order to make good use of the blade material, the centrifugal force tension should selected in the range of the maximum permissible voltage become.
Daher wird in einer weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen, dass eine Schaufelmassenverteilung optimiert ist. Hierdurch kann eine weitere Vergrößerung der Sehnenlänge erreicht werden.Therefore, it is proposed in a further embodiment, that a blade mass distribution is optimized. hereby a further increase in chord length can be achieved.
Ferner wird mit der Erfindung eine Dampfturbine oder Gasturbine mit einer in einem Strömungskanal eines Gehäuses drehbar gelagerten Rotorwelle, drehfest im Strömungskanal angeordneten Leitschaufeln und an einer Rotorwelle festgelegten Laufschaufeln vorgeschlagen, wobei die Gasturbine oder Dampfturbine eine erfindungsgemäße Schaufel aufweist. Vorteilhaft kann der Wirkungsgrad der Gas- oder Dampfturbine erhöht werden. Betriebskosten können reduziert werden. Vorzugsweise ist die Schaufel im Niederdruckbereich der Turbine angeordnet, insbesondere auf dem in Strömungsrichtung zuletzt angeordneten Schaufelrad der Rotorwelle.Furthermore, with the invention, a steam turbine or gas turbine rotatable with one in a flow channel of a housing mounted rotor shaft, rotatably arranged in the flow channel Vanes and blades fixed to a rotor shaft proposed, wherein the gas turbine or steam turbine having a blade according to the invention. Advantageous the efficiency of the gas or steam turbine can be increased. Operating costs can be reduced. Preferably arranged the blade in the low-pressure region of the turbine, in particular arranged on the last in the direction of flow Paddle wheel of the rotor shaft.
Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Further advantages and features are the following description to take an embodiment. Essentially Constant components are denoted by the same reference numerals designated.
- Fig. 1Fig. 1
- eine schematische Schnittdarstellung des Turbinenabschnitts einer Dampfturbine,a schematic sectional view of the turbine section a steam turbine,
- Fig. 2Fig. 2
- eine schematische Ansicht einer Niederdruckschaufel der Dampfturbine gemäß dem Stand der Technik,a schematic view of a low pressure blade the steam turbine according to the prior art,
- Fig. 3Fig. 3
- ein Diagramm, in dem das Teilungsverhältnis gegenüber der relativen Höhe der Schaufel aufgetragen ist und durch einen Graphen das optimale Teilungsverhältnis und durch einen weiteren Graphen das Teilungsverhältnis der Schaufel gemäß dem Stand der Technik dargestellt ist,a diagram in which the division ratio the relative height of the blade applied is and by a graph the optimal division ratio and by another graph that Division ratio of the blade according to the prior Technique is shown
- Fig. 4Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Laufschaufel für eine Dampfturbine,a perspective view of an inventive Blade for a steam turbine,
- Fig. 5Fig. 5
- eine gedrehte Ansicht der Schaufel in Fig. 4 unda rotated view of the blade in Fig. 4 and
- Fig. 6Fig. 6
- eine um 90° gedrehte Ansicht der Schaufel in Fig. 4.a 90 ° rotated view of the blade in FIG. 4th
Fig. 1 zeigt eine Dampfturbine 2 mit einer in einem Gehäuse 3
drehbar gelagerten Rotorwelle 4. An einer Innenwand des Gehäuses
3 sind Leitschaufeln 10 befestigt. An der Rotorwelle 4
sind Laufschaufeln 11 befestigt. Die Schaufeln 10, 11 ragen
in den Strömungskanal 5 der Dampfturbine 2. 1 shows a
Im rechten Abschnitt von Fig. 1 der Dampfturbine 2 befindet
sich der Niederdruckteil, in dem geeignete Niederdruckschaufeln
montiert sind. Eine derartige Schaufel des Stands der
Technik ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Die Schaufel
weist im unteren Bereich bis zu einer Höhe 8 von ca. 60 % der
Gesamthöhe eine gekrümmt Fläche 6 auf. In diesem Bereich
nimmt eine Sehnenlänge 7 der Schaufel im oberen Bereich von
ca. 60 % der Höhe bis zu 100 % der Höhe ab. Darüber ändert
sich die Sehnenlänge nur noch geringfügig bzw. gar nicht und
die Krümmung der Fläche 6 nimmt ab.In the right section of Fig. 1 of the
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem auf der Abszisse 14 die
relative Schaufelhöhe 8 in % aufgetragen ist, wohingegen auf
der Ordinate 15 das Teilungsverhältnis angegeben ist. Mit dem
Graphen 12 wird das optimale Teilungsverhältnis über der
relativen Schaufelhöhe 8 angegeben. Der Graph 13 zeigt den
Zusammenhang für die in Fig. 2 dargestellte Niederdruckschaufel.
Deutlich zu erkennen ist, dass ab einer Schaufelhöhe 8
von ca. 60 % bis zur Maximalhöhe 100 % das Teilungsverhältnis
der Schaufel in Fig. 1 mit zunehmender Höhe 8 immer deutlicher
vom optimalen Teilungsverhältnis abweicht. Hieraus ergeben
sich die eingangs genannten Nachteile insbesondere bezüglich
des Wirkungsgrades.Fig. 3 shows a diagram in which on the
Dagegen weist die erfindungsgemäße Schaufel 1 entgegen der
Schaufel in Fig. 2 eine mit zunehmendem Abstand von einem
Schaufelfuß 16 zunehmende Sehnenlänge 7 auf, so dass der
Graph im Diagramm in Fig. 3 mit dem Graphen 12 des optimierten
Teilungsverhältnisses zusammenfällt. Hierdurch können die
erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden.In contrast, the
Eine erfindungsgemäße Schaufel 1 ist in perspektivischer Darstellung
in Fig. 4 dargestellt. Die erfindungsgemäße Schaufel
1 weist eine leicht vergrößerte Sehnenlänge mit zunehmendem
Abstand vom Schaufelfuß 16 auf. Gegenüber einer Schaufel des
Stands der Technik ist ferner aus Fig. 4 ersichtlich, dass
das Profil der Schaufel 1 eine vergrößerte Krümmung aufweist.
Wie ferner aus den Figuren 4 bis 6 ersichtlich, ist das Profil
6 strömungstechnisch rückwärts gekrümmt ausgebildet. Die
Dicke des Profils 6 der Schaufel 1 ist reduziert gegenüber
der einer Schaufel des Stands der Technik. Darüber hinaus
weist diese Schaufel 1 eine optimierte Schaufelmassenverteilung
auf, so dass die Fliehkraftspannung über den Höhenverlauf
der Schaufel innerhalb des Werkstoffs weitgehend konstant
ist.A
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. So können insbesondere die Art und Umfang der Krümmung den strömungstechnischen Erfordernissen angepasst sein, beispielsweise eine rückwärts gekrümmte Schaufel im Bereich einer Überschallströmung oder dergleichen. Auch ist die Erfindung nicht auf Dampfturbinen beschränkt zu sehen, sondern kann selbstverständlich auch bei Gasturbinen, Verdichtern oder dergleichen zum Einsatz kommen.The embodiment shown in the figures is used merely the explanation of the invention and is for this not restrictive. So in particular the type and extent the curvature of the fluidic requirements adapted be, for example, a backward curved blade in the area of a supersonic flow or the like. Also the invention is not limited to steam turbines but of course also in gas turbines, Compressors or the like are used.
Claims (6)
gekennzeichnet durch
zumindest einen Bereich einer mit zunehmendem Abstand vom Befestigungsbereich (16) zunehmenden Sehnenlänge (7).Blade (1) for a turbomachine (2), in the flow channel (5) of which the blade (1) is fixed by means of a fastening region (16) provided at one of its ends,
marked by
at least one region of a chord length (7) increasing with increasing distance from the fastening region (16).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Profil (6) der Schaufel (1) zumindest teilweise eine vergrößerte Krümmung aufweist.Shovel according to claim 1,
characterized in that
the profile (6) of the blade (1) has at least partially an enlarged curvature.
dadurch gekennzeichnet, dass
das Profil (6) strömungstechnisch zumindest teilweise rückwärts gekrümmt ausgebildet ist.A blade according to claim 1 or 2,
characterized in that
the profile (6) is fluidically formed at least partially curved backwards.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke des Profils (6) der Schaufel (1) reduziert ist.A blade according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that
the thickness of the profile (6) of the blade (1) is reduced.
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schaufelmassenverteilung optimiert ist.A blade according to any one of claims 1 to 4,
characterized in that
a blade mass distribution is optimized.
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Steam turbine (2) or gas turbine having a rotor shaft (4) rotatably mounted in a flow channel (5) of a housing (3), guide vanes (10) non-rotatably arranged in the flow channel (5) and rotor blades (11) fixed to the rotor shaft (4),
characterized in that
A blade (1) according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04007439A EP1582695A1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Turbomachine blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04007439A EP1582695A1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Turbomachine blade |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1582695A1 true EP1582695A1 (en) | 2005-10-05 |
Family
ID=34878182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP04007439A Withdrawn EP1582695A1 (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Turbomachine blade |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1582695A1 (en) |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3108102A4 (en) * | 2014-02-19 | 2017-02-22 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US9752439B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-09-05 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US9777580B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-10-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10036257B2 (en) | 2014-02-19 | 2018-07-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10184483B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-01-22 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10309414B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-06-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10352331B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-07-16 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10358925B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-07-23 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10370974B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-06 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10385866B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-20 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10393139B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-27 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10422226B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-09-24 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10465702B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-11-05 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10495106B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10502229B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10519971B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10550852B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10557477B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-11 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10570915B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10570916B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10584715B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10590775B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-17 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10605259B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1536561A (en) * | 1967-08-22 | 1968-08-16 | Gen Electric | Axial flow compressor fins |
FR2053049A1 (en) * | 1969-07-21 | 1971-04-16 | Rolls Royce | |
CH533466A (en) * | 1970-04-02 | 1973-02-15 | Mo Energeticheskij Institut | Turboseparator for separating polyphasemedra in - steam turbines |
US4741667A (en) * | 1986-05-28 | 1988-05-03 | United Technologies Corporation | Stator vane |
US5480285A (en) * | 1993-08-23 | 1996-01-02 | Westinghouse Electric Corporation | Steam turbine blade |
JPH0932501A (en) * | 1995-07-17 | 1997-02-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Moving blade of axial flow compressor |
JPH10331791A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Toshiba Corp | Vane for axial flow compressor and axial flow compressor using the vane |
EP0957236A1 (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-17 | Asea Brown Boveri AG | Turbine rotor blade |
EP1111188A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-27 | General Electric Company | Swept airfoil with barrel shaped leading edge |
EP1225303A2 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Blade structure in a gas turbine |
EP1277966A2 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-22 | General Electric Company | Serrated fan blade |
-
2004
- 2004-03-26 EP EP04007439A patent/EP1582695A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1536561A (en) * | 1967-08-22 | 1968-08-16 | Gen Electric | Axial flow compressor fins |
FR2053049A1 (en) * | 1969-07-21 | 1971-04-16 | Rolls Royce | |
CH533466A (en) * | 1970-04-02 | 1973-02-15 | Mo Energeticheskij Institut | Turboseparator for separating polyphasemedra in - steam turbines |
US4741667A (en) * | 1986-05-28 | 1988-05-03 | United Technologies Corporation | Stator vane |
US5480285A (en) * | 1993-08-23 | 1996-01-02 | Westinghouse Electric Corporation | Steam turbine blade |
JPH0932501A (en) * | 1995-07-17 | 1997-02-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Moving blade of axial flow compressor |
JPH10331791A (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-15 | Toshiba Corp | Vane for axial flow compressor and axial flow compressor using the vane |
EP0957236A1 (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-17 | Asea Brown Boveri AG | Turbine rotor blade |
EP1111188A2 (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-27 | General Electric Company | Swept airfoil with barrel shaped leading edge |
EP1225303A2 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Blade structure in a gas turbine |
EP1277966A2 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-22 | General Electric Company | Serrated fan blade |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 06 30 June 1997 (1997-06-30) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 03 31 March 1999 (1999-03-31) * |
Cited By (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3108102A4 (en) * | 2014-02-19 | 2017-02-22 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US9752439B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-09-05 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US9777580B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-10-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US9988908B2 (en) | 2014-02-19 | 2018-06-05 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10036257B2 (en) | 2014-02-19 | 2018-07-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10184483B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-01-22 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10309414B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-06-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10352331B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-07-16 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10358925B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-07-23 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10370974B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-06 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10385866B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-20 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10393139B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-08-27 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10422226B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-09-24 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10465702B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-11-05 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10495106B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10502229B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10519971B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-12-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10550852B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-04 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10557477B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-11 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10570915B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10570916B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-02-25 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10584715B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-10 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10590775B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-17 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10605259B2 (en) | 2014-02-19 | 2020-03-31 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10890195B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-01-12 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US10914315B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-02-09 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11041507B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-06-22 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11193497B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-12-07 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11193496B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-12-07 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11209013B2 (en) | 2014-02-19 | 2021-12-28 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11391294B2 (en) | 2014-02-19 | 2022-07-19 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11408436B2 (en) | 2014-02-19 | 2022-08-09 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11767856B2 (en) | 2014-02-19 | 2023-09-26 | Rtx Corporation | Gas turbine engine airfoil |
US11867195B2 (en) | 2014-02-19 | 2024-01-09 | Rtx Corporation | Gas turbine engine airfoil |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1582695A1 (en) | Turbomachine blade | |
DE69915283T2 (en) | CIRCULAR WHEEL FOR TURBOMA MACHINES | |
EP2378072B1 (en) | Bypass flow channel of a turbofan engine | |
WO2007113149A1 (en) | Guide blade for turbomachinery, in particular for a steam turbine | |
CH617493A5 (en) | ||
WO2005106207A1 (en) | Compressor blade and compressor | |
EP2003292A2 (en) | Blade shroud with overhang | |
EP2304187A1 (en) | Axial turbo engine with low gap losses | |
EP2538024A1 (en) | Blade of a turbomaschine | |
EP3078804A1 (en) | Shroud assembly of a row of stator or rotor blades and corresponding turbine | |
DE3049897A1 (en) | Exhaust pipe of turbine | |
EP2458149A1 (en) | Aircraft engine blades | |
DE3148995A1 (en) | Axial turbine | |
DE102008033073B3 (en) | Centrifugal pump, has flow channel provided between inlet and outlet, and positioning unit attached at separating wall in selectable angle distance from guiding device and accommodated in region of mold parting line | |
DE19913265A1 (en) | Turbomachine blade | |
EP3719258B1 (en) | Rotor blade of a turbomachine | |
DE1161481B (en) | Device for stabilizing the characteristics of centrifugal machines with an axially flowed impeller | |
DE102005025630B4 (en) | Torque converter with high efficiency | |
DE10352789B4 (en) | gas turbine | |
WO2016184548A1 (en) | Guide vane for a diffuser of a radial compressor | |
DE757505C (en) | Axially loaded guide device for centrifugal machines, especially turbines with high heat loads | |
DE102011117593A1 (en) | Turbine or turbo generator, has curved fan arranged with pressure sided blade on concave side, and stator vane that is longer than set of nozzle channels, where vane is arranged at right angles to airflow direction | |
DE102011006658A1 (en) | Control stage for turbine, has stator with guide vanes and two flow channels, where former flow channel is configured such that working fluid impinges with fluid parameters and mass flow of former guide vane | |
DE864176C (en) | Arrangement on blade rims for gas and steam turbines to utilize leakage flow energy | |
DE295945C (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK |
|
AKX | Designation fees paid | ||
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20060406 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |