EP1907670B1

EP1907670B1 - Gekühlte turbinenschaufel für eine gasturbine und verwendung einer solchen turbinenschaufel

Info

Publication number: EP1907670B1
Application number: EP06764215A
Authority: EP
Inventors: Fathi Ahmad
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: CN101627182A; ATE413514T1; EP1907670A1; PL1907670T3; JP2009517574A; JP4689720B2; US20090035128A1; DE502006002030D1; US8545169B2; WO2007012592A1; CN101627182B; ES2314928T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel für eine Gasturbine, mit einem Schaufelfuß, an den sich aufeinander folgend ein Plattformbereich mit einer quer verlaufenden Plattform und daran ein sich in Längsrichtung gekrümmtes Schaufelprofil anschließen, mit mindestens einem fußseitig offenen und von einem Kühlmittel durchströmbaren Hohlraum, der sich durch den Schaufelfuß und den Plattformbereich in das Schaufelprofil hinein erstreckt. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Turbinenschaufel.
Aus der EP 1 469 163 A2 ist eine gekühlte Laufschaufel einer Gasturbine bekannt, die im Inneren mäanderförmig verlaufende Kühlkanäle aufweist. An den die Hohlräume begrenzenden Innenwänden sind im Bereich des Schaufelprofils Turbulatoren vorgesehen, die den Wärmeübergang von Schaufelmaterial in das den Hohlraum durchströmende Kühlmittel anfachen. Durch den erhöhten Wärmeübergang kann damit die Turbinenschaufel höheren Betriebstemperaturen standhalten.
Nachteilig ist hierbei, dass im Bereich des hohlkehlartigen Übergangs von Plattform zum Schaufelp.rofil, der auch im Englischen als Fillet bezeichnet wird, und/oder in der Plattform Risse auftreten können. Überschreiten die entstandenen Risse eine kritische Risslänge, so ist ein sicherer Betrieb der mit einer solchen Turbinenschaufel ausgestatteten Gasturbine nicht gewährleistet.
Eine andere Turbinenschanfel gemäß dem Stand der Technik ist aus der EP 1 267 040 bekannt. Demnach ist eine besonders hohe Lebensdauer der Turbinenschaufel ein Auslegungsziel, mit dem die Verfügungsdauer einer damit ausgerüsteten Gasturbine weiter erhöht werden kann. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Turbinenschaufel für eine Gasturbine, bei der die Ermüdungslebensdauer verlängert ist. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, die Verwendung einer solchen Turbinenschaufel anzugeben.
Die auf die Turbinenschaufel gerichtete Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Turbinenschaufel gelöst, welche nach den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestaltet ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Verschleiß und die Rissentstehung sowie das anschließende Risswachstum thermisch bedingt sind. Das Material der Turbinenschaufel ist thermischen Spannungen ausgesetzt, die durch die äußere Beaufschlagung mit Heißgas und die im Inneren stattfindende Kühlung entstehen. Es hat sich herausgestellt, dass beim Betrieb der Gasturbine in dem hohlkehlartigen Übergangsbereich zwischen Schaufelprofil und Plattform lokal vergleichsweise geringe heißgasseitige Temperaturen auftreten, verglichen mit denen im Bereich des Schaufelprofils. Daher wurde die innen gekühlte Turbinenschaufel mit an den Innenwänden angeordneten Turbulatoren im Bereich der Plattform bisher in lokal begrenzten Gebieten zu stark gekühlt. Dadurch traten lokal vergleichsweise große Temperaturunterschiede im Schaufelmaterial und dementsprechend große thermische Spannungen auf, die den Verschleiß verursachen konnten. Dieser Effekt tritt insbesondere nicht im vordersten
Die Erfindung schlägt vor, diese lokalen thermischen Spannungen im Übergangsbereich wesentlich zu verringern, indem lediglich dieser nicht so stark gekühlt wird wie das Schaufelprofil. Um dies zu erreichen, ist bei einer gattungsgemäßen Turbinenschaufel vorgesehen, dass ein zumindest im Schaufelprofil liegender und an den Plattformbereich angrenzender Abschnitt der Oberfläche der Innenwand frei von Strukturelementen ist.
Infolgedessen verringert sich lokal der Wärmeübergang aus dem Schaufelmaterial in das vorbeiströmende Kühlmittel im Bereich des Übergangsradius, um so gezielt den thermischen Gradienten an dieser Stelle zu reduzieren. Diese Reduzierung führt zu einem lokal wärmeren Übergangsbereich, bezogen auf den Stand der Technik. Demzufolge bilden sich geringere thermische Spannungen im Übergangradius zwischen der Plattform und dem Schaufelprofil aus, wodurch an dieser Stelle die Rissentstehung gesenkt und das Risswachstum verzögert werden kann. Der Verschleiß wird dadurch verringert.
Gleichzeitig wird im Abschnitt zwischen dem Rand der Plattform und dem Hohlraum das Temperaturgefälle im Schaufelmaterial aufgrund des wärmeren Übergangsbereichs gesenkt, was die Lebensdauer der Turbinenschaufel verlängert.
Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird die Lebensdauer, insbesondere die Ermüdungslebensdauer (Low Cycle Fatigue = LCF) für die Plattform und deren Übergang in das Schaufelprofil, d. h. im Fillet, verlängert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung, bei der die Oberfläche der Innenwand in Höhe des Plattformbereichs und die Oberfläche der Innenwand des daran angrenzenden Abschnitts im Inneren des Schaufelprofils flach sind. Aufgrund der in diesem Abschnitt nicht verwirbelten Kühlmittelströmung ist der Wärmeübergang aus dem Schaufelmaterial in das Kühlmittel, verglichen mit dem Wärmeübergang im Schaufelprofil, verringert, sodass der Temperaturunterschied zwischen einer heißgasbeaufschlagten Außenfläche der Turbinenschaufel, der Heißseite, und der kühlmittelbeaufschlagten Innenwand der Turbinenschaufel, der Kaltseite, durch eine zulässige Anhebung der Materialtemperatur signifikant verringert werden kann. Die Verringerung führt zu reduzierten thermischen Spannungen, besonders im Bereich des Übergangs zwischen dem Schaufelprofil und der Plattform, also im Fillet.
Da die Strukturelemente auf der Innenwand des Schaufelprofil in der Regel zwar flächig, jedoch - in Radialrichtung betrachtet - unter Bildung eines mittleren minimalen Abstandes zueinander beabstandet sind, sieht eine vorteilhafte Weitergestaltung vor, dass eine zwischen der Plattformoberfläche und - ebenfalls in Radialrichtung gesehen - dem dazu nächstliegend benachbarten Strukturelement bestimmte Distanz größer ist als der mittlere, minimale Abstand zwischen zwei benachbarten Strukturelementen. Dabei beträgt vorzugsweise die Distanz mindestens das 1,1-fache des mittleren minimalen Abstandes.
Als weiter vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass der Abschnitt eine Höhe von 5% der Profilhöhe des Schaufelprofils bis zur Profilspitze aufweist, gerechnet ab der Plattformoberfläche. Insbesondere vorteilhaft ist die Ausgestaltung, bei der ein die Strukturelemente aufweisender Bereich der im Schaufelprofil liegenden Innenwand erst ab einer Höhe von 10% der Profilhöhe, gerechnet ab der Plattformoberfläche in Richtung der Profilspitze, beginnt.
Durch diese Maßnahmen lässt sich eine besonders vorteilhafte Absenkung des Temperaturunterschieds zwischen der Heißseite und der Kaltseite, insbesondere im sonst besonders verschleißbehafteten Übergangsbereich herbeiführen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente als Turbulatoren in Form von Rippen, Sockelfelder, Dimpels und/oder Nippel ausgebildet.
Da der den Verschleiß hervorrufende lokale Temperaturunterschied zwischen der Heißseite und der Kaltseite besonders in einem mittleren Bereich des Übergangsbereichs zwischen einer Vorderkante des Schaufelprofils und einer Hinterkante des Schaufelprofils auftritt, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Oberfläche der im mittleren Bereich zwischen der Vorderkante und der Hinterkante liegenden Innenwand frei von Strukturelementen ist. Dabei kann die Turbinenschaufel mehrere, sich durch die Turbinenschaufel hindurch in Radialrichtung erstreckende und durch Stützrippen getrennte Hohlräume aufweisen, bei der lediglich der zwischen der Vorderkante und der Hinterkante des Schaufelprofils, im mittleren Bereich liegende Hohlraum den Abschnitt der Innenwand aufweist, dessen Oberfläche der Innenwand im Schaufelprofil frei von Strukturelementen ist.
Dies geht auf die Erkenntnis zurück, dass sich entlang der Plattformlängskante - von Vorderkante zur Hinterkante betrachtet - ein Temperaturverlauf im Schaufelmaterial einstellt, der im Bereich der Vorderkante und der Hinterkante jeweils ein relatives Maximum und dazwischen, im mittleren Bereich, ein lokales Minimum aufweist. Dieses Temperaturminimum kann durch die vorgeschlagenen Maßnahmen angehoben werden. Dadurch werden gezielt nur die Bereiche lokal geringer gekühlt, in denen bisher besonders hohe Temperaturgradienten, d. h. Temperaturunterschiede zwischen der Heißseite und der Kaltseite aufgrund einer übermäßigen Kühlung auftraten. Dagegen können die im Bereich der Vorderkante und im Bereich der Hinterkante sich daran entlang erstreckenden Hohlräume wie bisher mit Strukturelementen versehen sein, die bis an die Plattform heranreichen.
Die im mittleren Bereich zwischen der Vorderkante und Hinterkante auf der Druckseite angeordnete Plattform ist strukturbedingt besonders breit, so dass bisher das lokale Temperaturminimum im Schaufelmaterial an dieser Stelle auftrat. Das Temperaturminimum kann unter Verminderung der thermischen Spannung angehoben werden, wenn insbesondere die Oberfläche der Innenwand, welche Innenwand von der saugseitigen Profilwand des Schaufelprofils gebildet ist, frei von Strukturelementen ist. Dadurch kann eine besonders lange Lebensdauerverlängerung der zweckmäßigerweise gegossenen Turbinenschaufel herbeigeführt werden.
Zudem wird zur Lösung der zweitgenannten Aufgabe die Verwendung einer Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer vorzugsweise stationären Gasturbine vorgeschlagen.
Die Erfindung wird anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

FIG 1: eine Gasturbine in einem Längsteilschnitt,
FIG 2: eine Turbinenschaufel in perspektivischer Ansicht mit überhängenden Plattformbereichen,
FIG 3: die erfindungsgemäße Turbinenschaufel im Quer- schnitt mit unterschiedlichen Kühlkonfigurationen und
FIG 4: eine erfindungsgemäße Turbinenschaufel im Längs- schnitt mit in unterschiedlicher radialer Höhe be- ginnenden Turbulatoren.

FIG 1 zeigt eine Gasturbine 1 in einem Längsteilschnitt. Sie weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 2 drehgelagerten Rotor 3 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors 3 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 4, ein Verdichter 5, eine torusartige Ringbrennkammer 6 mit mehreren rotationssymmetrisch zueinander angeordneten Brennern 7, eine Turbineneinheit 8 und ein Abgasgehäuse 9. Die Ringbrennkammer 6 bildet einen Verbrennungsraum 17, der mit einem ringförmigen Heißgaskanal 18 kommuniziert. Dort bilden vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 10 die Turbineneinheit 8. Jede Turbinenstufe 10 ist aus zwei Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines in der Ringbrennkammer 6 erzeugten Heißgases 11 gesehen, folgt im Heißgaskanal 18 jeweils einer Leitschaufelreihe 13 eine aus Laufschaufeln 15 gebildete Reihe 14. Die Leitschaufeln 12 sind am Stator befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 15 einer Reihe 14 mittels einer Turbinenscheibe 19 am Rotor 3 angebracht sind. An dem Rotor 3 ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) angekoppelt.
Eine erfindungsgemäße hohle Turbinenschaufel 50 zeigt FIG 2 in perspektivische Ansicht. Die vorzugsweise gegossene Turbinenschaufel 50 umfasst einen Schaufelfuß 52, auf dem entlang einer Schaufelachse eine Plattform 54 und daran ein nicht in vollständiger Höhe, sondern verkürzt dargestelltes Schaufelprofil 56 angeordnet ist.
Das Schaufelprofil 56 weist eine druckseitige Profilwand 62 sowie eine saugseitige Profilwand 64 auf, die sich von einer Vorderkante 66 des Schaufelprofils 56 zu einer Hinterkante 68 erstrecken. Beim Betrieb der Gasturbine 1 strömt das Heißgas 11 entlang der Profilwände 62, 64, von der Vorderkante 66 in Richtung der Hinterkante 68.
Zwischen der Plattform 54 und dem Schaufelprofil 56 ist ein hohlkehlartiger Übergangsbereich 48 ausgebildet.
Vom Schaufelfuß 52 bis in das Schaufelprofil 56 erstrecken sich durch die Turbinenschaufel 50 hindurch drei Teilhohlräume 58, in denen jeweils ein zur Kühlung vorgesehenes Kühlmittel K strömen kann. Der erste Teilhohlraum 58a verläuft parallel zur und im Bereich der Vorderkante. Ein zweiter Teilhohlraum 58b folgt - in Strömungsrichtung des Heißgases gesehen, dahinter.
Die Teilhohlräume 58 erstrecken sich in Radialrichtung, bezogen auf die Einbaulage der Turbinenschaufel 50 in der Gasturbine 1, und sind durch Stützrippen 70 voneinander getrennt. Zur Versteifung des Schaufelprofils 56 verbinden die Stützrippen 70 die druckseitige Profilwand 62 mit der saugseitigen Profilwand 64.
Aufgrund der in Axialrichtung geradlinigen Plattformlängskanten 63, des geradlinigen Schaufelfußes 52 und des in gleicher Richtung gewölbten Schaufelprofils 56 weist die Plattformoberfläche 61 druckseitig im Bereich des mittleren Teilhohlraums 58 eine sich quer zur Axialrichtung erstreckende Breite B auf, die größer ist als die im druckseitigen Bereich der Vorderkante 66 oder Hinterkante 68 vorgesehene Breite der Plattformoberfläche 61.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Teilhohlräumen 58 der in FIG 2 dargestellten Turbinenschaufel 50 keine Strukturelemente gezeigt.
FIG 3 zeigt die erfindungsgemäße als Laufschaufel oder Leitschaufel ausgebildete Turbinenschaufel 50 gemäß des Querschnittes III-III der FIG 2. Dem Schaufelfuß 52 folgt in Radialrichtung, bezogen auf die Einbaulage in der Gasturbine 1, die Plattform 54 und das Schaufelprofil 56. Sowohl die Außenseite des Schaufelprofils 56 als auch die dem Schaufelprofil 56 zugewandte Oberfläche 61 der Plattform 54 sind dem die Gasturbine 1 durchströmenden Heißgas 11 ausgesetzt und werden als Heißseite bezeichnet.
Die Schnittebene des Querschnittes III-III verläuft durch den zweiten der drei jeweils fußseitig offenen Teilhohlräume 58. Das fußseitig zuführbare Kühlmittel K, beispielsweise Kühlluft, kühlt die Turbinenschaufel 50, damit diese den beim Betrieb der Gasturbine auftretenden Temperaturen widerstehen kann.
Der zweite Teilhohlraum 58b wird von einer Innenwand 59 umgeben, die teilweise von der druckseitigen Profilwand 62 und der saugseitigen Profilwand 64 gebildet ist. An den inneren Oberflächen der Profilwände 62, 64 bzw. der Innenwände 59 sind zur Steigerung des Wärmeübergangs des vom Heißgas 11 aufgeheizten Schaufelmaterials in das im Inneren strömende Kühlmittel K Strukturelemente 72 in Form von Turbulatoren vorgesehen, die als Rippen, Sockelfelder, Dimpels und/oder Nippel ausgebildet sein können. In der gezeigten Ausgestaltung handelt es sich um quer zur Kühlmittelströmungsrichtung verlaufende Rippen.
Bisher war es üblich, die Turbulatoren bzw. die Strukturelemente 72 annähernd über eine gesamte Profilhöhe H von der Plattform 54 bis zur Schaufelspitze 74 (FIG 4) an den Oberflächen der Innenwände 59 vorzusehen, so wie es an der druckseitigen Profilwand 62 in einem ersten Abschnitt gezeigt ist. Mit der Erfindung wird nun ein neuer Weg beschritten. Wie an der inneren Oberfläche der saugseitigen Profilwand 64 dargestellt, beginnen die Strukturelemente 72 nicht mehr im Bereich der Plattformoberfläche 61, sondern erst ab einer vorbestimmten Höhe im Schaufelprofil 56. Somit ist ein im Schaufelprofil 56 liegender und an dem Plattformbereich angrenzender zweiter Abschnitt A der Oberfläche der saugseitigen Innenwand 59 frei von Strukturelementen 72. Obwohl der an dem Plattformbereich angrenzende zweite Abschnitt A bereits im Schaufelprofil 56 liegt, ist die in diesem Bereich befindliche Oberfläche der Innenwand 59 demgemäß flach und nicht durch Strukturelemente profiliert.
An den zweiten Anschnitt A grenzt in Richtung der Profilspitze 74 ein Bereich C der Oberfläche der Innenwand 59 an, in dem Turbulatoren bzw. Strukturelemente 72 zueinander einen mittleren, minimalen Abstand m aufweisen, der in Radialrichtung bestimmt ist.
An der inneren Oberfläche der saugseitigen Profilwand 64, die im plattformnahen zweiten Abschnitt A frei von Strukturelementen 72 ist, ist die in Radialrichtung gemessene Distanz D zwischen dem untersten bzw. zur Plattformoberfläche 61 benachbarten Strukturelement 73 und der Plattformoberfläche 61 größer als der mittlere, minimale Abstand m, Das fußseitig einströmende Kühlmittel K strömt zuerst im zweiten Abschnitt A aufgrund des lokal ebenen Untergrundes laminar und kühlt währenddessen das Schaufelmaterial konvektiv. Anschließend wird das im Bereich C strömende Kühlmittel K aufgrund der Strukturelemente 72, 73 verwirbelt, was zu einem verbesserten Wärmeübergang führt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Übergansbereich 48 lokal geringer gekühlt wird als der Rest des Schaufelprofils 56 und so die thermischen Spannungen an dieser Stelle vermindert werden, wodurch nur noch selten Risse entstehen. Risswachstum läuft verzögert ab, verglichen mit einer Turbinenschaufel aus dem Stand der Technik. Folglich wird Lebensdauer der Turbinenschaufel 50 durch die vorgeschlagenen Maßnahmen verlängert.
FIG 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Turbinenschaufel 50 im Längsschnitt mit einen Schaufelfuß 52, einer Plattform 54 und einem Schaufelprofil 56. Der profilierte Schaufelfuß 52 kann im Querschnitt tannenbaumförmig oder schwalbenschwanzförmig geformt sein. Die Turbinenschaufel 50 ist ebenfalls hohl ausgebildet und weist vier in Radialrichtung verlaufende Teilhohlräume 58 auf, die voneinander durch Stützrippen 70 getrennt sind, welche die druckseitige Profilwand 62 mit der saugseitigen Profilwand 64 verbinden.
Es tritt beim Betrieb der Gasturbine 1 zwischen dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich des Übergangsbereichs 48 aufgrund der an dieser Stelle besonders breiten Plattform 54 (siehe FIG 2) ein lokales Temperaturminimum im Schaufelmaterial auf, welches erfindungsgemäß geringer gekühlt wird, indem in den beiden mittleren Teilhohlräumen 58 die Strukturelemente 72 nicht im Bereich der Plattformoberfläche 61 beginnen, sondern erst ab einer vorbestimmten Höhe im Schaufelprofil 56. Deshalb ist der im Schaufelprofil 56 liegende und an dem Plattformbereich angrenzende Abschnitt A der Oberfläche der von der saugseitigen Profilwand 64 gebildeten Innenwände 59 frei von Strukturelementen 72.
Obwohl der an dem Plattformbereich angrenzende zweiten Abschnitt A bereits im Schaufelprofil 56 liegt, ist die in diesem Bereich befindliche Oberfläche der Innenwand 59 flach und nicht durch Strukturelemente profiliert. Der zweite Abschnitt A weist beispielsweise eine Höhe von 5% der Profilhöhe H auf, gerechnet ab der Plattformoberfläche 61. Vorzugsweise beginnt der die Strukturelemente 72 aufweisende Bereich C der im Schaufelprofil 56 liegenden Innenwand 59 erst ab einer Höhe von 10% der Profilhöhe H, gerechnet ab der Plattformoberfläche 61 in Richtung einer Profilspitze 74.
Mit der Erfindung ist es möglich, den Übergangsradius bzw. - bereich 48 zwischen dem Schaufelprofil 56 und der Plattform 54 und insbesondere lokal im mittleren Bereich zwischen Vorderkante 66 und Hinterkante 68 weniger intensiv zu kühlen, sodass der Übergangsbereich lokal geringeren Temperaturunterschieden zwischen der Heißseite, d. h. Außenseite der Turbinenschaufel, und der Kaltseite, d. h. Innenseite der Turbinenschaufel, ausgesetzt ist. Die geringeren Temperaturunterschiede reduzieren die thermischen Spannungen im Schaufelmaterial im Übergangsbereich, so dass an dieser Stelle die Rissentstehung vermindert und das Risswachstum verzögert wird, was die Ermüdungslebensdauer der Turbinenschaufel 50 signifikant erhöht.
Eine mit einer derartigen Turbineschaufel 50 ausgestattete Gasturbine kann demnach länger betrieben werden; die eingesetzten Turbineschaufeln 50 müssen seltener auf Defekte wie Risse kontrolliert werden müssen. Dadurch erhöht sich signifikant die Verfügbarkeit der Gasturbine 1.

Claims

Turbinenschaufel (50) für eine Gasturbine,
mit einem Schaufelfuß (52), an den sich aufeinander folgend ein Plattformbereich mit einer quer verlaufenden Plattform (54) und daran ein gekrümmtes Schaufelprofil (56) anschließen,
mit einer an der Plattform (54) vorgesehenen heißgasbeaufschlagbaren Plattformoberfläche (61), von der aus sich das Schaufelprofil (56) bis zu einer Schaufelspitze mit einer Profilhöhe (H) erstreckt,
mit mindestens einem fußseitig offenen und von einem Kühlmittel (60) durchströmbaren Hohlraum (58), der sich durch den Schaufelfuß (52), den Plattformbereich bis in das Schaufelprofil (56) hinein einstreckt und der mindestens in einen zur Vorderkante benachbarten ersten Teilhohlraum und einen zum ersten Teilhohlraum benachbarten zweiten Teilhohlraum unterteilt ist, wobei die Teilhohlräume teilweise von Innenwänden (59) umgeben sind, auf deren Oberfläche das Kühlmittel (60) beeinflussende Strukturelemente (72, 73) vorgesehen sind,
wobei ein erster, zumindest im Schaufelprofil (56) liegender und an den Plattformbereich angrenzender Abschnitt (A) der Oberfläche der Innenwand (59) des ersten Teilhohlraums mindestens ein Strukturelement aufweist
dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter, zumindest im Schaufelprofil (56) liegender und an den Plattformbereich angrenzender Abschnitt (A) der Oberfläche der Innenwand (59) des zweiten Teilhohlraums frei von Strukturelementen (72, 73) ist.
Turbinenschaufel (50) nach Anspruch 1,
bei der die Oberfläche der Innenwand (59) des zweiten Teilhohlraums in Höhe des Plattformbereichs und die Oberfläche der Innenwand (59) des daran angrenzenden zweiten Abschnitts (A) im Schaufelprofil (56) flach sind.
Turbinenschaufel (50) nach Anspruch 1 oder 2,
bei der im zweiten Teilhohlraum die Plattformoberfläche (60) und, in Radialrichtung gesehen, das dazu nächstliegend benachbarte Strukturelement (73) eine Distanz (D) aufweisen, die größer ist als ein mittlerer, minimaler Abstandes (m) zwischen zwei im Schaufelprofil (56) vorgesehenen unmittelbar benachbarten Strukturelementen (72, 73).
Turbinenschaufel (50) nach Anspruch 3,
bei der die Distanz (D) mindestens das 1,1-fache des mittleren minimalen Abstandes (m) zwischen zwei im Schaufelprofil (56) vorgesehenen Strukturelementen (72, 73) beträgt.
Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der der zweite Abschnitt (A) eine Höhe von 5 % der Profilhöhe (H) aufweist, gerechnet ab der Plattformoberfläche (61).
Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der ein die Strukturelemente (72, 73) aufweisender Bereich (B) der im Schaufelprofil (56) liegenden Innenwand (59) des zweiten Teilhohlraums erst ab einer Höhe von 10 % der Profilhöhe (H), gerechnet ab der Plattformoberfläche (61) in Richtung der Profilspitze (74), beginnt.
Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei der die Strukturelemente (72, 73) als Turbulatoren in Form von Rippen, Sockelfelder, Dimpels und/oder Nippel ausgebildet sind.
Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei der die Teilhohlräume durch Stützrippen (70) voneinander getrennt sind,
und bei der zweite Teilhohlraum zwischen der Vorderkante (66) und der Hinterkante (68) des Schaufelprofils (56) im mittleren Bereich liegt.
Turbinenschaufel (50) nach Anspruch 8,
bei der das Schaufelprofil (56) eine saugseitige Profilwand (64) aufweist, die den Hohlraum (58) teilweise begrenzt und an deren dem Hohlraum (58) zugewandten Innenseite der zweite Abschnitt (A) der Oberfläche der Innenwände (59) liegt.
Turbinenschaufel (50) nach Anspruch 9,
bei der das Schaufelprofil (56) eine druckseitige Profilwand (62) aufweist, die den Hohlraum (58) teilweise begrenzt und an deren dem Hohlraum (58) zugewandten Innenseite der erste Abschnitt (A) der Oberfläche der Innenwände (59) liegt.
Gegossene Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verwendung einer Turbinenschaufel (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer vorzugsweise stationären Gasturbine (1)