EP2907977A1 - Component that can be charged with hot gas for a gas turbine and sealing assembly with such a component - Google Patents
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- EP2907977A1 EP2907977A1 EP14155131.7A EP14155131A EP2907977A1 EP 2907977 A1 EP2907977 A1 EP 2907977A1 EP 14155131 A EP14155131 A EP 14155131A EP 2907977 A1 EP2907977 A1 EP 2907977A1
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- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
Definitions
- Such components are known for forming a seal assembly of the prior art.
- the GB 2 195 403 A two such components whose second surfaces face each other gap-forming, wherein the then equally opposed grooves receive a sealing element which blocks the gap as far as possible against a flow.
- the object of the invention is therefore to provide a hot gas acted upon component whose edges are less prone to wear.
- Another object of the invention is to provide a durable, relatively oxidation-resistant and inexpensive seal assembly comprising two components which are each arranged so that their second side surfaces are gap-forming face each other and in their opposite grooves, a sealing element is used to seal the gap.
- the groove-shaped depressions in a side wall or in both side walls serve as flow passages for cooling air and are preferably located where the edges of the components are subject to increased wear and oxidation.
- locally targeted blowing out of the amount of cooling air predeterminable by the dimensions of the depressions reduces the thermal load and improves the resistance of the claimed area.
- the amount of component material to be cooled is reduced by the depressions in the side walls of the groove, why the groove-shaped depressions in the side walls represent a technically more sensible solution than the sealing elements of the GB 2 195 403 A , which in turn have in places slots for the passage of cooling air.
- the sealing elements are more durable than sealing elements with slots.
- the sealing arrangement according to the invention achieves at least one of the components, preferably both components designed according to the invention and arranged relative to one another such that their second surfaces lie opposite one another in a gap-forming manner and a sealing element is used to seal the gap in their opposing grooves, an overall longer one Lifespan.
- the sealing element is designed plate-shaped. That is, it is free of slits, depressions or tapers, which are intended for the targeted passage of cooling air.
- the groove-shaped depressions of the side walls extend from the slot opening of the groove receiving the sealing element to the groove bottom of the groove receiving the sealing element.
- each side wall has a plurality of groove-shaped depressions in at least one longitudinal section of the groove receiving the sealing elements.
- both cold gas side and hot gas side groove-shaped recesses are provided on the side walls of the groove, through which the coolant flowing through it can be selectively directed to those positions which are particularly highly thermally and / or corrosively loaded.
- each well long considered the groove has a first length L t and perpendicular to the groove longitudinal extent a first depth T t .
- L t ⁇ 2 L H ⁇ 2 .
- Such an arrangement can be produced in a particularly simple manner, for example by erosion, the depression having the longer sections L t2 preferably being arranged on the cold gas side.
- the tighter toothing with L t1 is then arranged on the hot gas side, which allows a better and more uniform cooling air distribution.
- opposing recesses are longitudinally offset from each other according to a development.
- the component according to the invention can be designed, for example, as a turbine guide vane, as a turbine blade or as a ring segment.
- further fields of application within the gas turbine are also conceivable, for example in the transition from a combustion chamber to an annular channel in which the blades of the turbine are arranged.
- the invention thus relates to a component for a gas turbine which can be charged with hot gas, with at least one wall having a first surface up to an edge, wherein the first surface is intended to delimit a hot gas flow path of the gas turbine, and the one adjacent to the edge, Transverse to the first surface arranged second surface, wherein in the second surface provided for receiving a sealing element groove arranged is, which extends at a distance from the edge at least partially along the edge, and wherein the groove comprises a groove base opposite the groove opening and two adjoining, facing each other along the edge extending side walls.
- at least one of the side walls has at least one groove-shaped depression.
- FIG. 1 shows in perspective view as a component 10, a turbine guide vane for a stationary gas turbine.
- the turbine vane includes a foot-side end 12 and a head-side end 14, between which an aerodynamically curved airfoil 16 extends.
- the blade 16 itself extends in Spannweite politicians from its foot-side end 13 to its head-side end 15. Transversely, the blade 16 extends from a leading edge 18 to a trailing edge 20.
- a platform 22 is provided which limit an interposed flow path 24 for hot gas.
- each platform 22 has a surface 26 facing the hot gas flow path 24.
- the surface 26, hereinafter referred to as the first surface 26 ends laterally at an edge 28.
- This edge 28 may - as shown - be designed as an edge.
- a second surface 30 connects, which is oriented transversely to the first surface 26. If the edge 28 is designed not as an edge but as a radius, the first and second surfaces 26, 30 merge into one another.
- a plurality of turbine vanes disposed in a ring form a row of vanes, and then the second surfaces 30 of immediately adjacent turbine vanes face each other in a gap forming manner. For such arrangements, only those edges 28 of the platforms that bound the first surface 26 in the circumferential direction are then relevant.
- 30 grooves 34a, 34b are provided in the second surfaces, in which a plate-shaped sealing element 44 (Fig. FIG. 3 ) sits.
- the two components 10 and the sealing element 44 then form a sealing arrangement 40, which prevents the hot gas guided in the flow path 24 from flowing into other regions 41 lying beyond the platforms 22.
- the groove provided at the head end 14 of the platform 22 will be referred to below by the reference numeral 34a, the groove disposed at the foot side by the reference numeral 34b. If the following is the tongue 34 (without “a” or "b"), the statements made are of course valid for both grooves.
- Each groove 34 has two side walls 36. Again, a distinction is made between a first side wall 36a and a second side wall 36b, wherein the first side wall 36a of each of the first surface 26 and the edge 28 is arranged closer than the second side wall 36b. Consequently, there can be talk of a hot gas side wall 36a and a cold gas side wall 36b. If only the side wall 36 (without “a” and "b") is mentioned below, then the explanations given are of course valid for each side wall.
- Each groove 34 extends along the edge 28, but at a slight distance thereto.
- groove-shaped recesses 38 are provided in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 in each side wall 36 groove-shaped recesses 38 are provided.
- Each side wall 36 of the groove 34b has along its length from the upstream end (18) to the downstream end (20) a plurality of successive recesses 38 whose length L t1 detectable in this direction is equal to the length L h1 , said length L h1 between two recesses 38 is detected.
- elevations and depressions 38 alternate regularly in the side wall 36a and in the side wall 36b.
- the depressions 38 and the elevations remaining between two depressions 38 are arranged offset-free, so that both depressions 38 and elevations in pairs can be logically combined.
- the recesses 38 on the side walls 36 of the groove 34a are distributed along the two side walls 36 such that the steps between depressions 36 and elevations of one side wall 36a (36b) are offset in half relative to the steps of the other side wall 36b (36a).
- the term "half" refers to the length L t1 .
- FIG. 2 shows a plan view of a second surface 30 with a along the edge 28 extending groove 34, which instead of in FIG. 1 shown grooves 34a or 34b may be arranged either on the head or foot side.
- the groove may also be used with ring segments circumferentially forming a circle defining an axial portion of the flow path 24 of the gas turbine radially outward of the tips of blades.
- groove 34 there are longer (ie longer than L h1 ) groove portions 43 which are free of recesses 38.
- Such grooves 34 offer themselves where only at certain positions of the edge or the first surface 26 increased signs of wear occur.
- FIG. 3 shows in cross section the seal assembly 40 comprising two components 10, each having a first surface 26, which is intended to define a flow path 24 of the gas turbine, wherein the first surfaces 26 pass over edges 28 in a second surface 30, which second surfaces 30 across are arranged to the first surfaces 26.
- first surfaces 26 pass over edges 28 in a second surface 30, which second surfaces 30 across are arranged to the first surfaces 26.
- second surface 30 along the edge 28 and spaced therefrom parallel grooves 34 are arranged, which may have on its side walls 36 along the longitudinal extension of the groove 34 one or more recesses 38.
- the recesses 38 extend from a groove opening 42, which lies in the second surface 30, to a groove bottom 46, which lies opposite said groove opening 42.
- the recesses 38 allow for the targeted and metered flow of cooling air from a cold gas side 48 that lies beyond the platforms 22 to a hot gas side that lies on either side of the platforms 22 and that define the flow path 24 of the gas turbine.
- sealing elements 44 are used in the grooves 36 . These are along their longitudinal extent - ie parallel to the edge 28 - designed flat and thus have the same material thickness in this direction over its entire longitudinal extent. That is, the sealing elements 44 are free of slots or recesses with which cooling air can be selectively guided from the cold gas side 48 to the hot gas side. However, at one or both surfaces of the sealing element 44, which face the side walls 36, sealing tips may be arranged, which in principle prevent the occurrence of a cooling air flow in those portions of the groove 34, which are not deepened.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein heißgasbeaufschlagbares Bauteil (10) für eine Gasturbine, mit zumindest einer Wand, die eine erste Oberfläche (26) bis zu einem Rand (28) umfasst, wobei die erste Oberfläche (26) zur Begrenzung eines Heißgas-Strömungspfads der Gasturbine bestimmt ist, und die eine an den Rand (28) angrenzende, quer zur ersten Oberfläche (26) angeordnete zweite Oberfläche (30) umfasst, wobei in der zweiten Oberfläche (30) eine zur Aufnahme eines Dichtelements (44) vorgesehene Nut (34) angeordnet ist, die sich unter Abstand zum Rand (28) zumindest teilweise entlang des Randes (38) erstreckt, und wobei die Nut (34) einen der Nutöffnung (42) gegenüberliegenden Nutgrund (46) und zwei daran angrenzende, einander zugewandte sich entlang des Randes (28) erstreckende Seitenwände (36) umfasst. Um ein vergleichsweises langlebiges heißgasbeaufschlagtes Bauteil (10) für eine Gasturbine bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Seitenwände (36) zumindest eine nutförmige Vertiefung (38) aufweist.The invention relates to a gas turbine loadable component (10) having at least one wall including a first surface (26) to a rim (28), the first surface (26) defining a hot gas flow path of the gas turbine is, and one on the edge (28) adjacent, transversely to the first surface (26) arranged second surface (30), wherein in the second surface (30) for receiving a sealing element (44) provided groove (34) is arranged which extends at least partially along the edge (38) at a distance from the edge (28), and wherein the groove (34) has a groove bottom (46) opposite the groove opening (42) and two adjoining one another, facing each other along the edge (28) comprises extending side walls (36). In order to provide a comparatively long-lasting hot gas-loaded component (10) for a gas turbine, it is proposed that at least one of the side walls (36) has at least one groove-shaped depression (38).
Description
Die Erfindung betrifft ein heißgasbeaufschlagbares Bauteil für eine Gasturbine, mit zumindest einer Wand,
- die eine erste Oberfläche bis zu einem Rand umfasst, wobei die erste Oberfläche zur Begrenzung eines Heißgas-Strömungspfads der Gasturbine bestimmt ist, und
- die eine an den Rand angrenzende, quer zur ersten Oberfläche angeordnete zweite Oberfläche umfasst,
wobei in der zweiten Oberfläche eine zur Aufnahme eines Dichtelements vorgesehene Nut angeordnet ist, die sich unter Abstand zum Rand zumindest teilweise entlang des Randes erstreckt, und wobei die Nut einen der Nutöffnung gegenüberliegenden Nutgrund und zwei daran angrenzende, einander zugewandte, sich entlang des Randes erstreckende Seitenwände umfasst.
- which comprises a first surface to an edge, the first surface being intended to confine a hot gas flow path of the gas turbine, and
- which comprises a second surface adjoining the edge and arranged transversely to the first surface,
wherein in the second surface provided for receiving a sealing element groove is arranged, which extends at a distance from the edge at least partially along the edge, and wherein the groove opposite the groove opening groove bottom and two adjacent thereto, facing each other, extending along the edge Includes side walls.
Derartige Bauteile sind zur Bildung einer Dichtungsanordnung aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Dichtungsanordnungen stellenweise zu Oxidationen neigen. Die Oxidationen führen zu Materialverlust, so dass die Bauteile, welche zumeist als Turbinenschaufeln ausgestaltet sind, nicht mehr aufbereitet werden können, so dass deren Lebensdauerende vorzeitig eintritt. Zum einen verringert dies die Verfügbarkeit einer mit diesen Turbinenschaufeln ausgestatteten Gasturbine und zum anderen erhöht dies die Ausschussrate an auszutauschenden Turbinenschaufeln im Bedarfsfall.However, it has been found that such sealing arrangements tend in places to oxidation. The oxidation leads to loss of material, so that the components, which are usually designed as turbine blades, can not be processed, so that their end of life occurs prematurely. On the one hand, this reduces the availability of a gas turbine equipped with these turbine blades and, on the other hand, this increases the reject rate of turbine blades to be replaced if necessary.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines mit Heißgas beaufschlagbares Bauteil, dessen Ränder weniger zu Verschleiß neigen. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer langlebigen, vergleichsweise oxdiationsresistenten und kostengünstigen Dichtungsanordnung umfassend zwei Bauteile, die jeweils so angeordnet sind, dass deren zweiten Seitenoberflächen sich spaltbildend einander gegenüberliegen und in deren einander gegenüberliegenden Nuten ein Dichtelement zur Abdichtung des Spalts eingesetzt ist.The object of the invention is therefore to provide a hot gas acted upon component whose edges are less prone to wear. Another object of the invention is to provide a durable, relatively oxidation-resistant and inexpensive seal assembly comprising two components which are each arranged so that their second side surfaces are gap-forming face each other and in their opposite grooves, a sealing element is used to seal the gap.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einem heißgasbeaufschlagbaren Bauteil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Dichtungsanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.The problem underlying the invention is achieved with a component which can be charged with hot gas in accordance with the features of claim 1 and with a sealing arrangement in accordance with the features of claim 6.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist bei dem heißgaßbeaufschlagbaren Bauteil für eine Gasturbine, mit zumindest einer Wand,
- die eine erste Oberfläche bis zu einem Rand umfasst, wobei die erste Oberfläche zur Begrenzung eines Heißgas-Strömungspfads der Gasturbine bestimmt ist, und
- die eine an den Rand angrenzende, quer zur ersten Oberfläche angeordnete zweite Oberfläche umfasst,
wobei in der zweiten Oberfläche eine zur Aufnahme eines Dichtelements vorgesehene Nut angeordnet ist, die sich unter Abstand zum Rand zumindest teilweise entlang des Randes erstreckt, und
wobei die Nut einen der Nutöffnung gegenüberliegenden Nutgrund und zwei daran angrenzende, einander zugewandte, sich entlang des Randes erstreckende Seitenwände umfasst, vorgesehen, dass zumindest eine der Seitenwände zumindest eine nutförmige Vertiefung aufweist.
- which comprises a first surface to an edge, the first surface being intended to confine a hot gas flow path of the gas turbine, and
- which comprises a second surface adjoining the edge and arranged transversely to the first surface,
wherein in the second surface provided for receiving a sealing element groove is arranged, which extends at a distance from the edge at least partially along the edge, and
wherein the groove has a groove bottom opposite the groove opening and two side walls which adjoin one another and face each other and extend along the edge, provided that at least one of the side walls has at least one groove-shaped recess.
Die nutförmigen Vertiefungen in einer Seitenwand bzw. in beiden Seitenwänden dienen als Strömungspassagen für Kühlluft und sind vorzugsweise dort angesiedelt, wo die Ränder der Bauteile höheren Verschleiß und Oxidation ausgesetzt sind. Mithin vermindert das örtlich gezielte Ausblasen der durch die Ausmaße der Vertiefungen vorbestimmbaren Kühlluftmenge die thermische Belastung und verbessert die Widerstandsfähigkeit des beanspruchten Areals. Gleichzeitig wird durch die Vertiefungen in den Seitenwänden der Nut die Menge an zu kühlendem Bauteilmaterial reduziert, warum die nutförmigen Vertiefungen in den Seitenwänden eine technisch sinnvollere Lösung darstellen als die Dichtelemente der
Die nutförmigen Vertiefungen der Seitenwände erstrecken sich von der Nutöffnung der das Dichtelement aufnehmenden Nut bis zum Nutgrund der das Dichtelement aufnehmenden Nut.The groove-shaped depressions of the side walls extend from the slot opening of the groove receiving the sealing element to the groove bottom of the groove receiving the sealing element.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung weist jede Seitenwand in zumindest einem Längsabschnitt der die Dichtelemente aufnehmenden Nut mehrere nutförmige Vertiefungen auf. Hiermit werden sowohl kaltgasseitig als auch heißgasseitig nutförmige Vertiefungen an den Seitenwänden der Nut bereitgestellt, durch welche das dadurch strömende Kühlmittel punktuell zu denjenigen Positionen geleitet werden kann, die thermisch und/oder korrosiv besonders hoch belastet sind. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jede Vertiefung längst der Nut betrachtet eine erste Länge Lt und senkrecht zur Nutlängserstreckung eine erste Tiefe Tt auf. Weiter weist die nicht vertieften Seitenwände eine Länge Lh, wobei nachfolgend für die erste Seitenwand der Index 1 und für die zweiten Seitenwand der Index 2 den Abkürzungen Lt, Tt, Lh hinzugefügt ist, wobei gilt:
und
and
Eine derartige Anordnung lässt sich besonders einfach herstellen, beispielsweise durch Erodieren, wobei die Vertiefung mit den längeren Abschnitten Lt2 vorzugsweise kaltgasseitig angeordnet sind. Die engere Verzahnung mit Lt1 ist dann heißgasseitig angeordnet, was eine bessere und gleichmäßigere Kühlluftverteilung ermöglicht.Such an arrangement can be produced in a particularly simple manner, for example by erosion, the depression having the longer sections L t2 preferably being arranged on the cold gas side. The tighter toothing with L t1 is then arranged on the hot gas side, which allows a better and more uniform cooling air distribution.
Zweckmäßigerweise sind gemäß einer Weiterbildung einander gegenüberliegende Vertiefungen zueinander längsversetzt. Das erfindungsgemäße Bauteil kann beispielsweise als Turbinenleitschaufel, als Turbinenlaufschaufel oder als Ringsegment ausgestaltet sein. Weitere Anwendungsgebiete innerhalb der Gasturbine sind jedoch auch denkbar, beispielsweise beim Übergang von einer Brennkammer zu einem Ringkanal, in dem die Schaufeln der Turbine angeordnet sind.Conveniently, opposing recesses are longitudinally offset from each other according to a development. The component according to the invention can be designed, for example, as a turbine guide vane, as a turbine blade or as a ring segment. However, further fields of application within the gas turbine are also conceivable, for example in the transition from a combustion chamber to an annular channel in which the blades of the turbine are arranged.
Insgesamt betrifft die Erfindung somit ein heißgasbeaufschlagbares Bauteil für eine Gasturbine, mit zumindest einer Wand, die eine erste Oberfläche bis zu einem Rand umfasst, wobei die erste Oberfläche zur Begrenzung eines Heißgas-Strömungspfads der Gasturbine bestimmt ist, und die eine an den Rand angrenzende, quer zur ersten Oberfläche angeordnete zweite Oberfläche umfasst, wobei in der zweiten Oberfläche eine zur Aufnahme eines Dichtelements vorgesehene Nut angeordnet ist, die sich unter Abstand zum Rand zumindest teilweise entlang des Randes erstreckt, und wobei die Nut einen der Nutöffnung gegenüberliegenden Nutgrund und zwei daran angrenzende, einander zugewandte sich entlang des Randes erstreckende Seitenwände umfasst. Um ein vergleichsweises langlebiges heißgasbeaufschlagtes Bauteil für eine Gasturbine bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Seitenwände zumindest eine nutförmige Vertiefung aufweist.Overall, the invention thus relates to a component for a gas turbine which can be charged with hot gas, with at least one wall having a first surface up to an edge, wherein the first surface is intended to delimit a hot gas flow path of the gas turbine, and the one adjacent to the edge, Transverse to the first surface arranged second surface, wherein in the second surface provided for receiving a sealing element groove arranged is, which extends at a distance from the edge at least partially along the edge, and wherein the groove comprises a groove base opposite the groove opening and two adjoining, facing each other along the edge extending side walls. In order to provide a comparatively long-lasting hot gas-charged component for a gas turbine, it is proposed that at least one of the side walls has at least one groove-shaped depression.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele angegeben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Turbinenleitschaufel als erfindungsgemäßes Bauteil in einer perspektivischen Darstellung und,
- Figur 2
- eine Seitenansicht einer Turbinenschaufel im Bereich der Plattform mit einer Nut zur Aufnahme eines Dichtelements gemäß einer dritten Ausgestaltung,
- Figur 3
- den Querschnitt durch eine Dichtungsanordnung mit zwei unmittelbar benachbarten Bauteilen, deren erfindungsgemäße Nuten einander unmittelbar gegenüberliegen und in denen ein plattenförmiges Dichtelement angeordnet ist.
- FIG. 1
- a turbine guide vane as an inventive component in a perspective view and,
- FIG. 2
- a side view of a turbine blade in the region of the platform with a groove for receiving a sealing element according to a third embodiment,
- FIG. 3
- the cross section through a seal assembly with two immediately adjacent components whose grooves according to the invention directly opposite each other and in which a plate-shaped sealing element is arranged.
In allen Figuren sind identische Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, identical features are provided with the same reference numerals.
Bei der Verwendung der gezeigten Turbinenleitschaufel innerhalb einer Gasturbine bilden mehrere, in einem Kranz angeordnete Turbinenleitschaufeln eine Leitschaufelreihe, wobei dann die zweiten Oberflächen 30 unmittelbar benachbarter Turbinenschaufeln jeweils spaltbildend einander gegenüberliegen. Für derartige Anordnungen sind dann nur diejenigen Ränder 28 der Plattformen relevant, die in Umfangsrichtung gesehen die erste Oberfläche 26 begrenzen.When using the illustrated turbine vane within a gas turbine, a plurality of turbine vanes disposed in a ring form a row of vanes, and then the
Um den von zwei unmittelbar gegenüberliegenden zweiten Oberflächen 30 benachbarten Turbinenschaufeln 10 begrenzten Spalt weitestgehend abzudichten, sind in den zweiten Oberflächen 30 Nuten 34a, 34b vorgesehen, in denen ein plattenförmiges Dichtelement 44 (
Die an dem kopfseitigen Ende 14 der Plattform 22 vorgesehene Nut wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen 34a bezeichnet, die fußseitig angeordnete Nut mit dem Bezugszeichen 34b. Wenn nachfolgend von der Nut 34 (ohne "a" bzw. "b") die Rede ist, so gelten die gemachten Ausführungen selbstredend für beide Nuten.The groove provided at the
Jede Nut 34 weist zwei Seitenwände 36 auf. Auch hier wird wieder zwischen einer ersten Seitenwand 36a und einer zweiten Seitenwand 36b unterschieden, wobei die erste Seitenwand 36a jeweils der ersten Oberfläche 26 bzw. dem Rand 28 näher angeordnet ist als die zweite Seitenwand 36b. Mithin kann von einer heißgasseitigen Seitenwand 36a und von einer kaltgasseitigen Seitenwand 36b die Rede sein. Wenn nachfolgend nur von der Seitenwand 36 (ohne "a" und "b") die Rede ist, so gelten die gemachten Ausführungen selbstredend für jede Seitenwand.Each
Jede Nut 34 erstreckt sich entlang des Randes 28, jedoch unter einem geringen Abstand dazu. In jeder Seitenwand 36 sind nutförmige Vertiefungen 38 vorgesehen.Each
Nachfolgend wird zuerst die Geometrie der Nut 34b - also am fußseitigen Ende 12 der Turbinenschaufel - näher erläutert. Jede Seitenwand 36 der Nut 34b weist entlang ihrer Längserstreckung vom anströmseitigen Ende (18) zum abströmseitigen Ende (20) mehrere, aufeinanderfolgende Vertiefungen 38 auf, deren in dieser Richtung erfassbare Länge Lt1 gleich der Länge Lh1 entspricht, wobei besagte Länge Lh1 zwischen zwei Vertiefungen 38 erfasst wird. Somit wechseln sich Erhebungen und Vertiefungen 38 in der Seitenwand 36a sowie in der Seitenwand 36b regelmäßig ab. In Bezug auf die beiden Seitenwände 36a, 36b sind die Vertiefungen 38 und die zwischen zwei Vertiefungen 38 verbliebenden Erhebungen versatzfrei angeordnet, sodass sowohl Vertiefungen 38 als auch Erhebungen zu Paaren logisch zusammengefasst werden können.Hereinafter, the geometry of the
In der am kopfseitigen Ende 14 angeordneten Nut 34a sind in der ersten Seitenwand 36a doppelt so viele Vertiefungen 38 vorhanden wie in der zweiten Seitenwand 36b. Damit ergibt sich für die Seitenwand 36a der Nut 34a, dass deren Länge Lt1 halb so lang ist wie die Länge Lt2 der Seitenwand 36b der Nut 34a.In the
Die Vertiefungen 38 an den Seitenwänden 36 der Nut 34a sind dabei derartig längs der beiden Seitenwände 36 verteilt, dass die Stufen zwischen Vertiefungen 36 und Erhebungen einer Seitenwand 36a (36b) gegenüber den Stufen der anderen Seitenwand 36b (36a) hälftig versetzt sind. Der Begriff "hälftig" bezieht sich auf die Länge Lt1.The
In dem gemäß
Die
Die Vertiefungen 38 ermöglichen die gezielte und dosierte Strömung von Kühlluft von einer Kaltgasseite 48, die jenseits der Plattformen 22 liegt, zu einer Heißgasseite, die diesseits der Plattformen 22 liegt und die den Strömungspfad 24 der Gasturbine begrenzen.The
Gleichwohl es anmutet, dass das Herstellen der erfindungsgemäßen Nuten 34 aufwändiger ist, kann festgehalten werden, dass sich diese vergleichsweise einfach mittels Erodieren herstellen lassen.Although it seems that the production of the
In den Nuten 36 sind Dichtelemente 44 eingesetzt. Diese sind entlang ihrer Längserstreckung - also parallel zum Rand 28 - eben ausgestaltet und weisen somit in dieser Richtung über ihre gesamte Längserstreckung die gleiche Materialstärke auf. Das heißt, die Dichtelemente 44 sind frei von Schlitzen oder Ausnehmungen, mit denen Kühlluft gezielt von der Kaltgasseite 48 zu Heißgasseite geführt werden kann. Gleichwohl kann an einer oder beiden Flächen des Dichtelements 44, die den Seitenwänden 36 zugewandt sind, Dichtspitzen angeordnet sein, die prinzipiell das Auftreten einer Kühlluftströmung in denjenigen Abschnitten der Nut 34 verhindern, die nicht vertieft sind.In the
Claims (7)
mit zumindest einer Wand,
wobei die Nut (34) einen Nutgrund (46) und zwei daran angrenzende, einander zugewandte sich entlang des Randes erstreckende Seitenwände (36) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Seitenwände (36) zumindest eine nutförmige Vertiefung (38) aufweist.
with at least one wall,
wherein the groove (34) comprises a groove bottom (46) and two side walls (36) which adjoin one another and face each other along the edge,
characterized in that
at least one of the side walls (36) has at least one groove-shaped recess (38).
bei der jede Seitenwand (36) in zumindest einem Längsabschnitt der Nut (34) mehrere nutenförmige Vertiefungen (38) aufweist.Component (10) according to claim 1,
wherein each side wall (36) has a plurality of groove-shaped depressions (38) in at least one longitudinal section of the groove (34).
bei der jede Vertiefung (38) längs der Nut (34) betrachtet eine erste Länge (Lt) und senkrecht zur Nuterstreckung eine erste Tiefe aufweist (Tt) und die nicht vertieften Seitenwände (36) eine zweite Länge (Lh) aufweisen, wobei nachfolgend für die erste Seitenwand (36a) der Index 1 und für die zwei Seitenwand (36b) der Index 2 den Abkürzungen Lt, Tt, Lh angehangen ist, wobei gilt:
und
wherein each recess (38) has a first length (L t ) along the groove (34) and a first depth (T t ) perpendicular to the groove extension and the non-recessed side walls (36) have a second length (L h ), wherein, for the first side wall (36a), the index 1 and for the two side wall (36b) the index 2 is appended to the abbreviations L t , T t , L h , where:
and
bei dem einander gegenüberliegende Vertiefungen (38) zueinander längsversetzt sind.Component (10) according to claim 1, 2 or 3,
in which mutually opposite recesses (38) are longitudinally offset from one another.
bei der das Dichtelement (40) plattenförmig ausgestaltet ist und an zumindest einer der beiden den Seitenwänden (36) der Nut zugewandten Dichtelementflächen Dichtzähne aufweist.Sealing arrangement (40) according to claim 6,
in which the sealing element (40) is plate-shaped and has sealing teeth on at least one of the two side walls (36) of the groove facing sealing element surfaces.
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