SE527932C2 - A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine - Google Patents

A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine

Info

Publication number
SE527932C2
SE527932C2 SE0400476A SE0400476A SE527932C2 SE 527932 C2 SE527932 C2 SE 527932C2 SE 0400476 A SE0400476 A SE 0400476A SE 0400476 A SE0400476 A SE 0400476A SE 527932 C2 SE527932 C2 SE 527932C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
ribs
channels
component
component according
rotor
Prior art date
Application number
SE0400476A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0400476D0 (en
SE0400476L (en
Inventor
Sergey Shukin
Andrey Shukin
Mats Annerfeldt
Original Assignee
Demag Delaval Ind Turbomachine
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Demag Delaval Ind Turbomachine filed Critical Demag Delaval Ind Turbomachine
Priority to SE0400476A priority Critical patent/SE527932C2/en
Publication of SE0400476D0 publication Critical patent/SE0400476D0/en
Priority to PCT/EP2005/050807 priority patent/WO2005083236A1/en
Priority to CN200580012983XA priority patent/CN1997810B/en
Publication of SE0400476L publication Critical patent/SE0400476L/en
Publication of SE527932C2 publication Critical patent/SE527932C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs

Abstract

A component defines a blade or a vane for a rotor rotatable about a rotary axis (x). An inner space (10) of the component is limited by first and second walls (12), and forms a passage for a cooling fluid. First and second ribs (21, 22) project form the first and second walls, respectively, and extend in parallel to each other to form channels for the fluid from a leading end to a trailing end of the ribs. The ribs extend along a first and a third direction, respectively, in the proximity of the leading end and along a second direction and fourth direction, respectively, in the proximity of the trailing end. The first direction is inclined in relation to the second direction. The third direction is inclined in relation to the fourth direction. The first direction intersects with the third direction. The ribs extend from the leading end to the trailing end along a continuously curved path.

Description

20 25 30 35 527 952 ponentens centrala plan är kylkanalernas höjd vidare endast 50% av den totala höjden, d.v.s. avståndet mellan två väggar hos en komponent, är tillgänglig för kylsytemet. Detta är speci- ellt kritiskt vid komponentens bakre kant där kylpassagens höjd är minst i hela komponenten. Furthermore, the central plane of the component is the height of the cooling ducts, only 50% of the total height, i.e. the distance between two walls of a component, is accessible to the cooling system. This is especially critical at the rear edge of the component where the height of the cooling passage is least in the entire component.

SU-A-1228559 visar ett rotorblad för en rotormaskin. Bladet in- nefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribbor skjuter ut fràn nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kana- ler för nämnda fluid från en främre inloppsdel hos det inre ut- rymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribborna är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning ribbor i den bakre utlopps- delen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maskinens rota- tionsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättningen ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra lutningsvin- kel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Några av ribbornas bakre ände i den främre uppsättningen ribbor följer en krökt bana för att ha en minskande lutningsvinkel.SU-A-1228559 discloses a rotor blade for a rotor machine. The blade includes an interior space which forms a passage for a cooling fluid and is bounded by first and second walls facing each other. Ribs project from said walls and extend substantially parallel to each other to form first channels for said fluid from a front inlet part of the inner space to a rear outlet part of the inner space. The ribs are divided into a front set of ribs in the front inlet part and a rear set of ribs in the rear outlet part. The front set of ribs extends in a first direction which forms a first angle of inclination with the axis of rotation of the machine in said front part. The rear set of ribs extends in a second direction which forms a second angle of inclination with the axis of rotation in said rear part. Some of the rear end of the ribs in the front set of ribs follow a curved path to have a decreasing angle of inclination.

RU-C1-2042833 visar ett annat blad för en rotormaskin. Bladet innefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribborna skjuter ut från nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler för nämnda fluid fràn en främre inloppsdel hos det inre utrymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribbor- na är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning första ribbor i den bakre utloppsdelen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maski- nens rotationsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättning- en ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra 10 15 20 25 30 35 527 932 lutningsvinkel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Den för- sta vinkeln är klart mindre än den andra vinkeln.RU-C1-2042833 discloses another blade for a rotor machine. The blade comprises an inner space which forms a passage for a cooling fluid and is bounded by first and second walls facing each other. The ribs project from said walls and extend substantially parallel to each other to form first channels for said fluid from a front inlet part of the inner space to a rear outlet part of the inner space. The ribs are divided into a front set of ribs in the front inlet part and a rear set of first ribs in the rear outlet part. The front set of ribs extends in a first direction which forms a first angle of inclination with the axis of rotation of the machine in said front part. The rear set of ribs extends in a second direction forming a second angle of inclination with the axis of rotation in said rear part. The first angle is clearly smaller than the second angle.

US-A-3,806,274 visar ett rotorblad för en gasturbin, vilket har första ribbor på en inre vägg och motsatta andra ribbor på en motsatt vägg. De första och andra ribborna är emellertid åtskilda från varandra med ett insatselement på så sätt att flödeskana- lerna som bildas mellan de första ribborna är helt åtskilda fràn flödeskanalerna som bildas mellan de andra ribborna.US-A-3,806,274 discloses a rotor blade for a gas turbine having first ribs on an inner wall and opposite second ribs on an opposite wall. However, the first and second ribs are separated from each other by an insert element in such a way that the flow channels formed between the first ribs are completely separated from the flow channels formed between the second ribs.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad komponent som är lämplig för användande som ett rotorblad eller en ledskena i en rotormaskin. Ett ytterligare än- damål är att tillhandahålla en komponent som har en hög mot- ståndsförmåga mot damm och andra partiklar i kylflulden. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en sådan komponent som uppvisar låga aerodynamiska förluster i kylfluidflödet. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en komponent som upp- visar en hög mekanisk hållfasthet och en hög mekanisk integri- tet.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved component suitable for use as a rotor blade or guide rail in a rotor machine. A further object is to provide a component which has a high resistance to dust and other particles in the cooling fluid. A further object is to provide such a component which exhibits low aerodynamic losses in the cooling fluid flow. A further object is to provide a component which exhibits a high mechanical strength and a high mechanical integrity.

Dessa och andra ändamål uppnås med den inledningsvis angiv- na komponenten som kännetecknas av att de första “ribborna sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de första ribborna sträcker sig längs en första riktning i när- heten av den främre änden och längs en andra riktning i närhe- ten av den bakre änden, varvid den första riktningen lutar i för- hållande till den andra riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn på så sätt att den för- sta riktningen bildar en första lutningsvinkel med rotationsaxeln, att de andra ribborna sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de andra ribborna sträcker sig längs 10 15 20 25 30 35 527 952 en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden, varvid den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn pâ så sätt att den tredje riktningen bildar en tredje lutningsvinkel med rotationsaxeln, och att den första riktningen skär den tredje rikt- ningen.These and other objects are achieved with the initially indicated component which is characterized in that the first ribs extend from the front end to the rear end along a substantially continuously curved path having such a curvature that the first ribs extend along a first direction in the vicinity of the front end and along a second direction in the vicinity of the rear end, the first direction being inclined relative to the second direction and the component being adapted to be mounted to the rotor in this way that the first direction forms a first angle of inclination with the axis of rotation, that the second ribs extend from the front end to the rear end along a substantially continuously curved path having such a curvature that the second ribs extend along the axis. 527 952 a third direction near the front end and along a fourth direction near the rear end, the third direction being inclined in relation to the fourth direction and wherein the component is adapted to be mounted to the rotor in such a way that the third direction forms a third angle of inclination with the axis of rotation, and that the first direction intersects the third direction.

Med hjälp av en sådan kontinuerligt krökt bana kommer kanaler- na att vara jämna vilket säkerställer små aerodynamiska förlus- ter hos kylfluidflödet. Vidare reducerar de jämna kanalerna ris- ken att damm och andra partiklar fastnar i det inre utrymmet och mer specifikt i matrisen av kanaler i det inre utrymmet. Den fö- reslagna lösningen säkerställer också en hög mekanisk integri- tet hos komponenten p.g.a. den kontinuerliga förändringen av ribbornas lutning eftersom lösningen tillhandahåller en kontinu- erlig struktur utan några skarpa vinklar som kan tjäna som spänningskoncentrerare. Med hjälp av korsande kanaler i matri- sen av kanaler i det inre utrymmet kan kylfluiden fördelas jämnt i komponenten för tillhandahållande av en effektiv kylning av hela komponenten. De första ribborna kommer att främja turbulens i de andra kanalerna och de andra ribborna kommer att främja turbulens i de första kanalerna.With the help of such a continuously curved path, the ducts will be smooth, which ensures small aerodynamic losses of the cooling fluid flow. Furthermore, the smooth channels reduce the risk of dust and other particles getting stuck in the inner space and more specifically in the matrix of channels in the inner space. The proposed solution also ensures a high mechanical integrity of the component due to the continuous change of the inclination of the ribs because the solution provides a continuous structure without any sharp angles that can serve as a stress concentrator. By means of intersecting channels in the matrix of channels in the interior space, the cooling fluid can be evenly distributed in the component to provide an efficient cooling of the entire component. The first ribs will promote turbulence in the second channels and the second ribs will promote turbulence in the first channels.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är komponenten anpas- sad att vara monterad vid rotorn pà så sätt att den första rikt- ningen lutar fràn den främre ände bort från rotationsaxeln. Detta innebär att kylfluiden kommer att strömma längs en jämn lutan- de bana från inloppet anordnat i närheten av komponentens rot till komponentens bakre kant.According to an embodiment of the invention, the component is adapted to be mounted to the rotor in such a way that the first direction is inclined from the front end away from the axis of rotation. This means that the cooling fluid will flow along a smooth inclined path from the inlet arranged near the root of the component to the rear edge of the component.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär de första och andra ribborna varandra vid en skärningsförbindelse i när- heten av den bakre ände på sätt att den första kanalen och den andra kanalen bildar en gemensam utloppskanal med en flödes- area. Kontakten mellan komponentens trycksida och sugsida 10 15 20 25 30 35 527 932 förbättras avsevärt i närheten av den bakre änden p.g.a. ribbor- nas utsträckning i linje med varandra. Detta åstadkommer en större kontaktarea vilket i sin tur åstadkommer ett större värme- flöde mellan olika sidor hos komponenten och reducerar tempe- raturskillnaderna mellan sidorna. Så som ett resultat av detta minskar termiska påkänningar i närheten av den bakre kanten.According to a further embodiment of the invention, the first and second ribs intersect at an intersecting connection in the vicinity of the rear end in such a way that the first channel and the second channel form a common outlet channel with a flow area. The contact between the pressure side of the component and the suction side 10 15 20 25 30 35 527 932 is considerably improved in the vicinity of the rear end due to the extent of the ribs in line with each other. This provides a larger contact area which in turn provides a greater heat flow between different sides of the component and reduces the temperature differences between the sides. As a result, thermal stresses near the trailing edge decrease.

Var och en av de gemensamma utloppskanalerna har en höjd mätt från den första väggen till den andra väggen, varvid var och en av den första kanalen och den andra kanalen har en höjd som sträcker sig från den första väggen respektive andra väg- garna till de andra rlbborna respektive första ribborna. Tack vare ribbornas parallella utsträckning vid den bakre änden ökas den gemensamma kanalens höjd således i jämförelse med utform- ningar enligt tidigare teknik. Eftersom komponenten i närheten av den bakre kanten normalt har den minsta höjden hos kylpas- sagen reducerar denna utformning avsevärt möjligheten av att kanalerna skall sättas igen av främmande föremål.Each of the common outlet channels has a height measured from the first wall to the second wall, each of the first channel and the second channel having a height extending from the first wall and the second walls to the second walls, respectively. the ribs and the first ribs, respectively. Thanks to the parallel extension of the ribs at the rear end, the height of the common channel is thus increased in comparison with designs according to prior art. Since the component in the vicinity of the rear edge normally has the minimum height of the cooling passage, this design considerably reduces the possibility of the ducts being clogged by foreign objects.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har de första och andra ribborna en huvudsaklig tjocklek längs deras ut- sträckning, varvid de första och andra ribborna vid skärningsför- bindningen har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller en reducering av flödes- arean hos de gemensamma kanalerna. Med en sådan utform- ning kan kyleffektiviteten vid den bakre änden förbättras. Vidare kan komponentens mekaniska hållfasthet ökas.According to a further embodiment of the invention, the first and second ribs have a main thickness along their extent, the first and second ribs at the cutting connection having a thickness which is greater than the main thickness and thus provides a reduction of the flow area. at the common channels. With such a design, the cooling efficiency at the rear end can be improved. Furthermore, the mechanical strength of the component can be increased.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är den andra riktningen väsentligen parallell med den fjärde riktningen. Ka- nalerna som bildas av de första ribborna och kanalerna som bil- das av de andra ribborna kan då sträcka sig parallellt med var- andra i närheten av den bakre änden och bilda en gemensam utloppskanal. Vidare kan den andra riktningen och den fjärde riktningen vara väsentligen parallella med rotationsaxeln. De gemensamma kanalerna kommer således att sträcka sig paral- lellt med rotationsaxeln. Det är emellertid också möjligt att låta 10 15 20 25 30 35 527 952 den andra riktningen och den fjärde riktningen luta något i för- hållande till rotationsaxeln, i synnerhet kan denna lutning varie- ra längs komponentens bakre ände på så sätt att de gemen- samma utloppskanalerna lutar något nedåt och mot rotationsax- eln vid ett nedre avsnitt hos komponenterna är väsentligen pa- rallella med rotationsaxeln vid ett centralt avsnitt av komponen- ten och lutar något uppåt bort från rotationsaxeln vid ett övre avsnitt av komponenten. På så sätt kommer ett fluidflöde från komponentens utlopp att divergera.According to a further embodiment of the invention, the second direction is substantially parallel to the fourth direction. The channels formed by the first ribs and the channels formed by the second ribs can then extend parallel to each other in the vicinity of the rear end and form a common outlet channel. Furthermore, the second direction and the fourth direction may be substantially parallel to the axis of rotation. The common channels will thus extend parallel to the axis of rotation. However, it is also possible to tilt the second direction and the fourth direction slightly in relation to the axis of rotation, in particular this inclination may vary along the rear end of the component in such a way that the common the same outlet channels slope slightly downwards and towards the axis of rotation at a lower section of the components are substantially parallel to the axis of rotation at a central section of the component and slope slightly upwards away from the axis of rotation at an upper section of the component. In this way, a fluid flow from the component outlet will diverge.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är de första ribborna direkt förbundna med de andra ribborna där riktningar- na skär varandra, varvid fluiden kan strömma från de första ka- nalerna till de andra kanalerna och viceversa. Med ett sàdant arrangemang kan en hög hàllfasthet hos komponenten säker- ställas och samtidigt kan det inre utrymmets volym utnyttjas för flödet av kylfluid.According to a further embodiment of the invention, the first ribs are directly connected to the second ribs where the directions intersect, whereby the fluid can flow from the first channels to the second channels and vice versa. With such an arrangement, a high strength of the component can be ensured and at the same time the volume of the interior space can be used for the flow of cooling fluid.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är kompo- nenten anpassad till att vara monterad på rotorn på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotations- axeln. Vidare kan komponenten vara anpassad att vara monte- rad på rotorn på så sätt att de första ribborna är anordnade på en trycksida hos komponenten och de andra ribborna är anord- nade på en sugsidahos komponenten. Med ett sàdant arrange- mang av ribborna kommer kylfluidens värmeöverföringsintensifi- ering att vara större på tryckkomponentens trycksida, vilket är fördelaktigt om komponenten är ett rotorblad eftersom kyleffek- ten på trycksidan, som har en högre temperatur än sugsidan hos rotorbladet, ökas. Absolutvärdena av de första och tredje rikt- ningarna kan vara olika men är enligt en utföringsform av upp- finningen väsentligen lika. De första och tredje riktningarnas vinklar kan vara 30-80°, företrädesevis 50-80° och mest företrä- desevis 60-70°. 10 15 20 25 30 35 527 932 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig de första ribborna över en främre zon och en bakre zon. Kom- ponenten kan då innefatta ytterligare första ribbor som skjuter ut fràn den första väggen och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare första ribborna sträcker sig parallellt med de första ribborna på så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba är anordnad mellan tvä respektive intilliggande första ribbor och därmed delar väsentligen var och en av de första kanalerna i två parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen.According to a further embodiment of the invention, the component is adapted to be mounted on the rotor in such a way that the third direction is inclined from the front end towards the axis of rotation. Furthermore, the component can be adapted to be mounted on the rotor in such a way that the first ribs are arranged on a pressure side of the component and the second ribs are arranged on a suction side of the component. With such an arrangement of the ribs, the heat transfer intensification of the cooling fluid will be greater on the pressure side of the pressure component, which is advantageous if the component is a rotor blade because the cooling effect on the pressure side, which has a higher temperature than the suction side of the rotor blade. The absolute values of the first and third directions may be different but are according to an embodiment of the invention substantially the same. The angles of the first and third directions may be 30-80 °, preferably 50-80 ° and most preferably 60-70 °. 527 932 According to a further embodiment of the invention, the first ribs extend over a front zone and a rear zone. The component may then comprise further first ribs projecting from the first wall and extending substantially parallel to each other over the rear zone to the rear end, the further first ribs extending parallel to the first ribs so that substantially each further first ribs are arranged between two and adjacent first ribs, respectively, and thus substantially divide each of the first channels into two parallel sub-channels extending over the rear zone.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig också de andra ribborna över den främre zonen och den bakre zonen. Komponenten kan dä innefatta ytterligare andra ribbor som skjuter ut från den andra väggen och sträcker sig väsentli- gen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare andra ribborna sträcker sig parallellt med de andra ribborna pà så sätt att väsentligen varje ytterliga- re andra ribba är andordnad mellan tvâ respektive intilliggande andra ribbor och därmed delar väsentligen var och en av de andra kanalerna i tvà parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen.According to a further embodiment of the invention, the other ribs also extend over the front zone and the rear zone. The component may then comprise further ribs projecting from the second wall and extending substantially parallel to each other over the rear zone to the rear end, the further ribs extending parallel to the second ribs so that substantially each still second ribs are arranged between two and adjacent adjacent second ribs and thus substantially divide each of the other channels into two parallel sub-channels which extend over the rear zone.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär de ytter- ligare första och andra ribborna varandra vid en skärningsför- bindning i närheten av den bakre änden pà så sätt att var och en av delkanalerna från de första kanalerna tillsammans med en av delkanalerna från de andra kanalerna bildar en gemensam ut- loppskanal med en flödesarea. Också de ytterligare första och andra ribborna kan ha en huvudsaklig tjocklek längs deras ut- sträckning varvid de ytterligare första och andra ribborna vid skärningsförbindningen har en tjocklek som är större än den hu- vudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanalerna. De ytterligare ribborna begränsar kylkanalernas area i närheten av den bakre kanten och tillhandahåller en förbättrad kylning av rotorbladets 10 15 20 25 30 35 527 952 väggar p.g.a. den ökade ytarean. De aerodynamiska förlusterna förorsakade av de ytterligare ribborna kan hållas pà en låg nivå p.g.a. den jämna ändringen av lutningsvinkeln vid de ytterligare ribbornas positioner.According to a further embodiment of the invention, the further first and second ribs intersect at a cutting connection near the rear end in such a way that each of the sub-channels from the first channels together with one of the sub-channels from the second channels forms a common outlet channel with a flow area. The further first and second ribs can also have a main thickness along their extent, the further first and second ribs at the intersecting connection having a thickness which is greater than the main thickness and thus provides a reduction of the flow area of the common channels. The additional ribs limit the area of the cooling channels in the vicinity of the rear edge and provide an improved cooling of the walls of the rotor blade 10 15 20 25 30 35 527 952 due to the increased surface area. The aerodynamic losses caused by the additional ribs can be kept at a low level due to the even change of the angle of inclination at the positions of the additional ribs.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig det inre utrymmet längs en centrumaxel hos komponenten från ett nedre avsnitt intill inloppet till ett motsatt övre avsnitt. Det inre utrymmet nedströms om inloppet och uppströms om den främre änden kan också innefatta en fördelningskammare an- passad för fördelning av kylfluiden från inloppet till väsentligen alla kanalerna. Med fördel sträcker sig fördelningskammaren fràn det nedre avsnittet till det övre avsnittet.According to a further embodiment of the invention, the inner space extends along a center axis of the component from a lower section next to the inlet to an opposite upper section. The inner space downstream of the inlet and upstream of the front end may also comprise a distribution chamber adapted to distribute the cooling fluid from the inlet to substantially all the channels. Advantageously, the distribution chamber extends from the lower section to the upper section.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av beskrivningen av olika utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be explained in more detail with reference to the description of various embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 visar en längsgående snittvy genom en gasturbin.Fig. 1 shows a longitudinal sectional view through a gas turbine.

Fig. 2 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad hos gasturbi- nen.Fig. 2 shows an axial sectional view through a rotor blade of the gas turbine.

Fig. 3 visar en tvärsnittsvy genom rotorbladet längs linjerna lll- lll i Fig. 2.Fig. 3 shows a cross-sectional view through the rotor blade along the lines lll-lll in Fig. 2.

Fig. 4 visar en förstorad snittvy av en del av rotorbladet i Fig. 2.Fig. 4 shows an enlarged sectional view of a part of the rotor blade in Fig. 2.

Fig. 5 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad enligt en annan utföringsform.Fig. 5 shows an axial sectional view through a rotor blade according to another embodiment.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en gasturbin som har ett stationärt hus 1 och en rotor 2, som är roterbar i huset 1 runt en rotationsaxel x. Gasturbinen innefattar ett antal rotorblad 3 monterade på ro- torn 2 och ett antal stationära ledskenor 4 monterade på huset 1. 10 15 20 25 30 35 527 932 Var och en av rotorbladen 3 och ledskenorna 4 bildar således en komponent hos gasturbinen. Även om den följande beskrivning- en avser en komponent i form av ett rotorblad 3 skall noteras att uppfinningen också är applicerbar pà en ledskena 4 och att det kännetecknande särdragen som skall beskrivas i det följande också kan vara inkluderade i en stationär ledskena 4.DETAILED DESCRIPTION OF DIFFERENT EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 schematically shows a gas turbine having a stationary housing 1 and a rotor 2, which is rotatable in the housing 1 about an axis of rotation x. The gas turbine comprises a number of rotor blades 3 mounted on the rotor 2 and a number of stationary guide rails 4 mounted on the housing 1. 527 932 Each of the rotor blades 3 and the guide rails 4 thus form a component of the gas turbine. Although the following description relates to a component in the form of a rotor blade 3, it should be noted that the invention is also applicable to a guide rail 4 and that the characterizing features to be described in the following may also be included in a stationary guide rail 4.

Komponenten, d.v.s. i detta fall rotorbladet 3, visas närmare i Fig. 2 och 3. Rotorbladet 3 innefattar ett inre utrymme 10, som begränsas av en första vägg 11 och en motsatt andra vägg 12.Components, i.e. in this case the rotor blade 3, is shown in more detail in Figs. 2 and 3. The rotor blade 3 comprises an inner space 10, which is delimited by a first wall 11 and an opposite second wall 12.

Den första väggen 11 och den andra väggen 12 är vända mot varandra. Den första väggen 11 är anordnad på rotorbladets 3 trycksida medan den andra väggen 12 är anordnad pà rotorbla- dets 3 sugsida. Vidare har rotorbladet 3 en främre kant 13, en bakre kant 14, ett övre avsnitt 15 och ett nedre avsnitt 16. Det nedre avsnittet 16 bildar rotorbladets 3 rot. Rotorbladet 3 är monterat vid rotorns 2 kropp pà så sätt att roten är fäst vid ro- torns 2 kropp medan det övre avsnittet 15 är beläget vid rotorns 2 radiellt yttersta position. Rotorbladet 3 sträcker sig längs en centrumaxel y som sträcker sig genom rotorn 2 från det nedre avsnittet 16 till det övre avsnittet 15 väsentligen parallellt med den främre kanten 13 och den bakre kanten 14. Centrumaxeln y är väsentligen vinkelrät mot rotationsaxeln x.The first wall 11 and the second wall 12 face each other. The first wall 11 is arranged on the pressure side of the rotor blade 3 while the second wall 12 is arranged on the suction side of the rotor blade 3. Furthermore, the rotor blade 3 has a front edge 13, a rear edge 14, an upper section 15 and a lower section 16. The lower section 16 forms the root of the rotor blade 3. The rotor blade 3 is mounted to the body of the rotor 2 in such a way that the root is attached to the body of the rotor 2 while the upper section 15 is located at the radially outermost position of the rotor 2. The rotor blade 3 extends along a center axis y extending through the rotor 2 from the lower section 16 to the upper section 15 substantially parallel to the leading edge 13 and the trailing edge 14. The center axis y is substantially perpendicular to the axis of rotation x.

Rotorbladet 3 har ett inlopp 17 till det inre utrymmet 10 och ett utlopp 18 från det inre utrymmet 10. lnloppet 17 är anordnat vid det nedre avsnittet 16 och utloppet 18 vid den bakre kanten 14.The rotor blade 3 has an inlet 17 to the inner space 10 and an outlet 18 from the inner space 10. The inlet 17 is arranged at the lower section 16 and the outlet 18 at the rear edge 14.

Det inre utrymmet 10 bildar således en passage för en kylfluid fràn lnloppet 17 till utloppet 18. Det inre utrymmet 10 sträcker sig i en väsentligen radiell riktning med avseende på rotations- axeln x och parallellt med centrumaxeln y från det nedre av- snittet 16 till det övre avsnittet 15. Det inre utrymmet 10 inne- fattar en fördelningskammare 19 och en matris 20 av kanaler.The inner space 10 thus forms a passage for a cooling fluid from the inlet 17 to the outlet 18. The inner space 10 extends in a substantially radial direction with respect to the axis of rotation x and parallel to the center axis y from the lower section 16 to the upper section 15. The inner space 10 comprises a distribution chamber 19 and a matrix 20 of channels.

Distributionskammaren 19 är belägen innanför och i närheten av den främre kanten 13 och sträcker sig fràn lnloppet 17 parallellt 10 15 20 25 30 35 527 932 10 med centrumaxeln y. Matrisen 20 av kanaler är belägen mellan distributionskammaren 19 och den bakre kanten 14. Matrisen 20 av kanaler sträcker sig från bottenavsnittet 16 till det övre av- snittet 15.The distribution chamber 19 is located inside and in the vicinity of the front edge 13 and extends from the inlet 17 parallel to the center axis y. The matrix 20 of channels is located between the distribution chamber 19 and the rear edge 14. The matrix 20 of channels extends from the bottom section 16 to the upper section 15.

Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler bildas av första ribbor 21, som skjuter ut fràn den första väggen 11, och andra ribbor 22 som skjuter ut från den andra väggen 12. De första ribborna 11 sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler 23 för fluiden från en främre ände av matrisen 20 av kanaler till en bakre ände av matrisen 20 av kanaler. De andra ribborna 22 sträcker sig väsentligen parallellt med var- andra för bildande av andra kanaler 24 för fluiden från den främ- re änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler.The matrix 20 of channels of the rotor blade 3 is formed by first ribs 21 projecting from the first wall 11, and second ribs 22 projecting from the second wall 12. The first ribs 11 extend substantially parallel to each other to form first channels 23. for the fluid from a front end of the array 20 of channels to a rear end of the array 20 of channels. The second ribs 22 extend substantially parallel to each other to form second channels 24 for the fluid from the front end of the array 20 of channels to the rear end of the array 20 of channels.

De första ribborna 21 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de första ribborna 21 sträcker sig längs en första riktning i närheten av den främre änden av de första ribborna 21 och längs en andra riktning i närheten av den bakre änden av de första ribborna 21. Den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen. Den första riktningen bildar en första lutningsvinkel a med rotationsaxeln x. Den andra riktningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och så- ledes väsentligen vinkelrät mot centrumaxeln y.The first ribs 21 extend from the front end of the matrix 20 of channels to the rear end of the matrix 20 of channels along a substantially continuously curved path. This web has such a curvature that the first ribs 21 extend along a first direction near the front end of the first ribs 21 and along a second direction near the rear end of the first ribs 21. The first direction is inclined in relation to the other direction. The first direction forms a first angle of inclination a with the axis of rotation x. The second direction is substantially parallel to the axis of rotation x and thus substantially perpendicular to the center axis y.

De andra ribborna 22 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de andra ribborna 22 sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden hos matrisen 20 av kanaler och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden av ribbmatrisen 20. Den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen. Den tredje riktningen bildar 10 15 20 25 30 35 527 932 11 en tredje lutningsvinkel ß med rotationsaxeln x. Den fjärde rikt- ningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och den andra riktningen och således väsentligen vinkelrät mot centrum- axeln y.The second ribs 22 extend from the front end of the matrix 20 of channels to the rear end of the matrix 20 of channels along a substantially continuously curved path. This path has such a curvature that the second ribs 22 extend along a third direction near the front end of the matrix 20 of channels and along a fourth direction near the rear end of the rib matrix 20. The third direction is inclined relative to the fourth direction. The third direction forms a third angle of inclination ß with the axis of rotation x. The fourth direction is substantially parallel to the axis of rotation x and the second direction and thus substantially perpendicular to the center axis y.

Rotorbladet 3 är således anpassat till att vara monterat på ro- torn 2 pà så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rotationsaxeln x, medan den tredje riktningen lutar fràn den främre änden mot rotationsaxeln x. Absolutvärde- na av de första respektive tredje riktningarnas vinklar a och ß är väsentligen lika i den visade utföringsformen. Vinklarnas o och ß absolutvärde kan vara vilket värde som helst i intervallet 30-80°, företrädesevis i intervallet 50-80° och mest företrädesevis i in- tervallet 60-70°. Det skall emellertid noteras att lutningsvinkelns absolutvärde hos den första riktningen kan skilja sig från detta värde hos den tredje riktningen i syfte att tillhandahålla en bätt- re överensstämmelse mellan värmeöverföringen på olika sidor av bladet 3.The rotor blade 3 is thus adapted to be mounted on the rotor 2 in such a way that the first direction slopes from the front end away from the axis of rotation x, while the third direction slopes from the front end towards the axis of rotation x. The absolute values of the first the angles a and ß of the third directions, respectively, are substantially equal in the embodiment shown. The absolute value of the angles o and ß can be any value in the range 30-80 °, preferably in the range 50-80 ° and most preferably in the range 60-70 °. It should be noted, however, that the absolute value of the inclination angle of the first direction may differ from this value of the third direction in order to provide a better match between the heat transfer on different sides of the blade 3.

Så som framgår av Fig. 2 skär den första riktningen den tredje riktningen. Följaktligen skär de första ribborna 21 de andra ribb- orna 22 vid ett flertal positioner i matrisen 20 av kanaler. De för- sta ribborna 21 är också direkt förbundna eller fästa vid de andra ribborna 22 där ribborna 21, 22 skär varandra utan något mellanliggande element. I synnerhet skall noteras att de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 skär varandra vid en skär- ningsförbindning 26 i närheten av den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler på sä sätt att de första kanalerna 23 och de andra kanalerna 24 sammansmälter till att bilda en gemensam ut- loppskanal 27 som har en flödesarea. Var och en av de gemen- samma utloppskanalerna 27 har en höjd H mätt fràn den första väggen 11 till den andra väggen 12. Var och en av de första ka- nalerna 23 och de andra kanalerna 24 har en höjd h som sträck- er sig från den första väggen 11 respektive den andra väggen 12 till de andra ribborna 22 respektive de första ribborna 21.As shown in Fig. 2, the first direction intersects the third direction. Accordingly, the first ribs 21 intersect the second ribs 22 at a plurality of positions in the array 20 of channels. The first ribs 21 are also directly connected or attached to the second ribs 22 where the ribs 21, 22 intersect without any intermediate element. In particular, it should be noted that the first ribs 21 and the second ribs 22 intersect at an intersecting joint 26 near the rear end of the matrix 20 of channels in such a way that the first channels 23 and the second channels 24 fuse to form a common outlet channel 27 having a flow area. Each of the common outlet channels 27 has a height H measured from the first wall 11 to the second wall 12. Each of the first channels 23 and the second channels 24 has a height h extending from the first wall 11 and the second wall 12, respectively, to the second ribs 22 and the first ribs 21, respectively.

Den totala tillgängliga höjden för kylfluiden i det inre utrymmet 10 15 20 25 30 35 527 952 12 framgår av Fig. 3. Vidare framgår att den totala höjden minskar från fördelningskammaren 19 mot den bakre kanten 14. Nära utloppet 18 där de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig parallellt med varandra motsvarar höjden H hos den gemensamma kanalen således det inre utrymmets 10 totala höjd.The total available height of the cooling fluid in the inner space 10 is shown in Fig. 3. Furthermore, it appears that the total height decreases from the distribution chamber 19 towards the rear edge 14. Near the outlet 18 where the first ribs 21 and the second ribs 22 extend parallel to each other, the height H of the common channel thus corresponding to the total height of the inner space 10.

De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har en huvud- saklig tjocklek längs väsentligen hela sin utsträckning. De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har emellertid vid skär- ningsförbindningen 26 i närheten av den bakre änden en tjock- lek som är större än den huvudsakliga tjockleken. väsentligen var och en av skärningsförbindningarna 26 åstadkommer såle- des ett förtjockat avsnitt av två sammansmälta ribbor 21 och 22.The first ribs 21 and the second ribs 22 have a substantially thickness along substantially their entire extent. However, the first ribs 21 and the second ribs 22 have at the cutting connection 26 near the rear end a thickness which is greater than the main thickness. substantially each of the cutting joints 26 thus provides a thickened section of two fused ribs 21 and 22.

Skärningsförbindningarna 26 förbinder bladets 3 tryck- och sug- sidor. Var och en av skärningsförbindningarna 26 har en bredd B som kan vara från 1,1 till 3 gånger större än bredden b hos den huvudsakliga utsträckningen av ribborna 21, 22.The cutting connections 26 connect the pressure and suction sides of the blade 3. Each of the cutting connections 26 has a width B which may be from 1.1 to 3 times greater than the width b of the main extent of the ribs 21, 22.

Varje skärningförbindning 26 kan ses som ett väsentligen cylind- riskt stift i snittvyn i Fig. 4. Det cylindriska stiftet är förbundet med respektive ribba 21, 22 via en uppströms belägen avrund- ningen 31 och en nedströms belägen avrundning 32. Avrund- ningarna 31 och 32 kan ha olika radier beroende pà flödesrikt- ningen i kanalen. Det är lämpligt att göra radien hos den upp- ströms belägna avrundningen 31 relativt liten, det vill säga från 0,1 x b till 1 x b i syfte att öka värmeöverföringen med använ- dande av luftens kinetiska energi. Radien hos den nedströms belägna avrundningen kan nog göras större, till exempel från 0,1 x b till 10 x b och således skapa en jämn utvidgning av kanalen vid dess ände. Detta reducerar förlusterna direkt efter skär- ningsförbindningarna 26 och skapar höga hastigheter vid utlop- pet 18.Each cutting connection 26 can be seen as a substantially cylindrical pin in the sectional view in Fig. 4. The cylindrical pin is connected to the respective rib 21, 22 via an upstream rounding 31 and a downstream rounding 32. The roundings 31 and 32 may have different radii depending on the flow direction in the duct. It is convenient to make the radius of the upstream rounding 31 relatively small, i.e. from 0.1 x b to 1 x b in order to increase the heat transfer using the kinetic energy of the air. The radius of the downstream rounding can probably be made larger, for example from 0.1 x b to 10 x b and thus create an even widening of the channel at its end. This reduces the losses directly after the cutting connections 26 and creates high speeds at the outlet 18.

Matrisen 20 av kanaler och således de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig över en främre zon 35 som grän- 10 15 20 25 30 35 527 932 13 sar till fördelningskammaren 19 samt en bakre zon 36 som gränsar till den främre zonen 35 och utloppet 18. Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler innefattar vidare ytterligare första ribbor 21' som skjuter ut fràn den första väggen 11 och sträcker sig vä- sentligen parallellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden. De ytterligare första ribborna 21' sträcker sig parallellt med de första ribborna 21 pä så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba 21' är anordnad mellan två respek- tive intilliggande första ribbor 21 och delar därmed väsentligen var och en av de första kanalerna 23 i tvà parallella delkanaler 23' som sträcker sig över den bakre zonen 36. Matrisen 20 av kanaler innefattar också ytterligare andra ribbor 22 som skjuter ut fràn den andra väggen 12 och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden.The array 20 of channels and thus the first ribs 21 and the second ribs 22 extend over a front zone 35 adjacent to the distribution chamber 19 and a rear zone 36 adjacent the front zone 35. and the outlet 18. The matrix 20 of channels of the rotor blade 3 further comprises further first ribs 21 'projecting from the first wall 11 and extending substantially parallel to each other over the rear zone 36 to the rear end. The further first ribs 21 'extend parallel to the first ribs 21 in such a way that substantially each further first rib 21' is arranged between two respective adjacent first ribs 21 and thus divides substantially each of the first channels 23 into two parallel sub-channels 23 'extending across the rear zone 36. The array 20 of channels also includes further second ribs 22 projecting from the second wall 12 and extending substantially parallel to each other across the rear zone 36 to the rear end.

De ytterligare andra ribborna 22' sträcker sig parallellt med de andra ribborna 22 pà så sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba 22' är anordnad mellan två respektive intilliggande andra ribbor 22 och delar därmed väsentligen var och en av de andra kanalerna 24 i tvà parallella delkanaler 24' som sträcker sig över den bakre zonen 36.The further second ribs 22 'extend parallel to the second ribs 22 in such a way that substantially each further second rib 22' is arranged between two respective adjacent second ribs 22 and thus substantially divides each of the other channels 24 into two parallel sub-channels. 24 'extending across the rear zone 36.

De ytterligare första ribborna 21' och andra ribborna 22' skär varandra vid en skärningsförbindning 26' i närheten av den bak- re änden på så sätt att var och en av delkanalerna 23' från de första kanalerna 23 tillsammans med en av delkanalerna 24' från de andra kanalerna 24 sammansmälter till bildande av en gemensam utloppskanal 27' med en flödesarea.The further first ribs 21 'and the second ribs 22' intersect at a cutting joint 26 'near the rear end in such a way that each of the sub-channels 23' from the first channels 23 together with one of the sub-channels 24 'from the other channels 24 fuse to form a common outlet channel 27 'with a flow area.

De ytterligare ribborna 21', 22' är väsentligen lika ribborna 21, 22 förutom längden, d.v.s. de ytterligare ribborna 21', 22' är av- sevärt kortare än ribborna 21, 22. De ytterligare ribborna 21', 22' som är parallella med ribborna 21, 22, ändrar sina lutnings- vinklar kontinuerligt fràn 5°-60° till 0°. De är förbundna med rib- borna 21, 22 vid början av den bakre zonen 36 där lutningsvin- keln är störst. 10 527 952 14 Fig. 5 visar en annan utföringsform av rotorbladet 3 som skiljer sig fràn utföringsformen i Fig. 2-4 pà så sätt att rotorbladet inte har nâgra ytterligare ribbor eller med andra ord att alla ribborna 21, 22 har väsentligen samma längd förutom vid den övre änden och den nedre änden hos matrisen 20.The additional ribs 21 ', 22' are substantially equal to the ribs 21, 22 except for the length, i.e. the further ribs 21 ', 22' are considerably shorter than the ribs 21, 22. The further ribs 21 ', 22' which are parallel to the ribs 21, 22, change their angles of inclination continuously from 5 ° -60 ° to 0 °. They are connected to the ribs 21, 22 at the beginning of the rear zone 36 where the angle of inclination is greatest. Fig. 5 shows another embodiment of the rotor blade 3 which differs from the embodiment in Figs. 2-4 in that the rotor blade has no further ribs or in other words that all the ribs 21, 22 have substantially the same length except at the upper end and the lower end of the die 20.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de beskrivna utfö- ringsformerna utan kan varieras och modifieras sig inom ramen för de följande kraven. Exempelvis kan uppfinningen utföras med den visade strukturen med utan förtjockningen av skär- ningsförbindningarna.The present invention is not limited to the described embodiments but may be varied and modified within the scope of the following claims. For example, the invention can be carried out with the structure shown without the thickening of the cutting connections.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 527 932 15 Patentkrav10 15 20 25 30 35 527 932 15 Patent claims 1. Komponent som definierar en av ett blad och en skena för en rotormahskin som har en rotor (2), som är roterbar kring en rotationsaxel (x), varvid komponenten innefattar ett inre utrymme (10), som begränsas av en första vägg (11) och en andra vägg (12) vilka är vända mot varandra och som har ett inlopp (17) och ett utlopp (18), varvid det inre utrymmet (10) bil- dar en passage för en kylfluid från inloppet (17) till utloppet (18), i första. ribbor'(21), som skjuter ut från den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler (23) för fluiden fràn en främre ände hos de första ribborna (21) till en bakre ände hos de första ribborna (21), och andra ribbor (22), som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av andra kanaler (24) för fluiden från den främre änden hos de rib- borna (22) till den bakre änden hos de andra ribborna (22), kännetecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinu- erligt krökt bana som har en sådan krökning att de första ribbor- na (21) sträcker sig längs en första riktning i närheten av den främre änden och längs en andra riktning i närheten av den bak- re änden, varvid den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen bildar en första lutningsvinkel (o) med rotationsaxeln (x), att de andra ribborna (22) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de andra ribborna (22) sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden, varvid den tredje “riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den tredje riktningen bildar en tredje lut- ningsvinkel (ß) med rotationsaxeln (x), och 10 15 20 25 30 35 527 932 16 att 'den första riktningen skär den tredje riktningen.A component defining one of a blade and a rail for a rotor machine having a rotor (2) rotatable about an axis of rotation (x), the component comprising an inner space (10) defined by a first wall ( 11) and a second wall (12) which face each other and which have an inlet (17) and an outlet (18), the inner space (10) forming a passage for a cooling fluid from the inlet (17) to the outlet (18), in the first. ribs' (21) projecting from the first wall (11) and extending substantially parallel to each other to form first channels (23) of the fluid from a front end of the first ribs (21) to a rear end of the the first ribs (21), and second ribs (22) projecting from the second wall (12) and extending substantially parallel to each other to form second channels (24) for the fluid from the front end of the ribs ( 22) to the rear end of the second ribs (22), characterized in that the first ribs (21) extend from the front end to the rear end along a substantially continuously curved path having such a curvature that the first ribs - the ones (21) extend along a first direction in the vicinity of the front end and along a second direction in the vicinity of the rear end, the first direction being inclined relative to the second direction and the component being adapted to be mounted at the rotor (2) on so that the first direction forms a first angle of inclination (o) with the axis of rotation (x), that the second ribs (22) extend from the front end to the rear end along a substantially continuously curved path having such a curvature that the second ribs (22) extends along a third direction near the front end and along a fourth direction near the rear end, the third direction being inclined relative to the fourth direction and the component being adapted to be mounted to the rotor (2) such that the third direction forms a third angle of inclination (ß) with the axis of rotation (x), and that the first direction intersects the third direction. 2. Komponent enligt krav 1, kännetecknad av att komponen- ten är anpassad att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rota- tionsaxeln (x).Component according to Claim 1, characterized in that the component is adapted to be mounted on the rotor (2) in such a way that the first direction is inclined from the front end away from the axis of rotation (x). 3. Komponent enligt något av kkraven 1 och 2, kännetecknad a! att de första och andra ribborna (21, 22) skär varandra vid en skärningsförbindning (26) i närheten av den bakre änden på så sätt att den första kanalen (23) och den andra kanalen (22) bil- dar en gemensam utloppskanal (27) med en flödesarea.Component according to one of Claims 1 and 2, characterized by a! that the first and second ribs (21, 22) intersect at an intersecting connection (26) near the rear end in such a way that the first channel (23) and the second channel (22) form a common outlet channel (27 ) with a flow area. 4. Komponent enligt krav 3, kännetecknad av att var och en av de gemensamma utloppskanalerna har en höjd (H) mätt från den första väggen (11) till den andra väggen (12), varvid var och en av den första kanalen (23) och den andra kanalen (24) har en höjd (h) som sträcker sig från den första väggen (11) respektive de andra väggarna (12) till de andra ribborna (22) respektive de första ribborna (21).Component according to claim 3, characterized in that each of the common outlet ducts has a height (H) measured from the first wall (11) to the second wall (12), each of the first duct (23) and the second channel (24) has a height (h) extending from the first wall (11) and the second walls (12), respectively, to the second ribs (22) and the first ribs (21), respectively. 5. Komponent enligt något av kraven 3 och 4, kännetecknad a! att de första och andra ribborna (21, 22) har en huvudsaklig tjocklek (b) längs deras utsträckning, varvid de första och andra ribborna (21, 22) vid skärningsförbindningen (26) har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken och därmed till- handahåller en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanalerna (27).Component according to one of Claims 3 and 4, characterized by a! that the first and second ribs (21, 22) have a main thickness (b) along their extent, the first and second ribs (21, 22) at the cutting connection (26) having a thickness which is greater than the main thickness and thus provides a reduction in the flow area of the common channels (27). 6. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- att den andra riktningen är väsentligen parallell med den fjärde riktningen.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the second direction is substantially parallel to the fourth direction. 7. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att den andra riktningen och den fjärde riktningen är väsentligen parallella med rotationsaxeln (x). 10 15 20 25 30 35 527 932 17Component according to one of the preceding claims, characterized in that the second direction and the fourth direction are substantially parallel to the axis of rotation (x). 10 15 20 25 30 35 527 932 17 8. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att de första ribborna (21) är direkt förbundna med de andra ribborna (22) där riktningarna skär varandra.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the first ribs (21) are directly connected to the second ribs (22) where the directions intersect. 9. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotationsaxéln (x).Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is adapted to be mounted on the rotor (2) in such a way that the third direction is inclined from the front end towards the axis of rotation (x). 10. Komponent enligt kraven 2 och 9, kännetecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att de första ribborna (21) är anordnade på en trycksida hos komponenten och att de andra ribborna (22) är anordnade på en sugsida hos komponenten.Component according to Claims 2 and 9, characterized in that the component is adapted to be mounted to the rotor (2) in such a way that the first ribs (21) are arranged on a pressure side of the component and that the second ribs (22) are arranged on a suction side of the component. 11. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att absolutvärdena av de första och tredje riktningar- nas vinklar (o, ß) är väsentligen lika.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the absolute values of the angles (o, ß) of the first and third directions are substantially equal. 12. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig över en främ- re zon (35) och en bakre zon (36).Component according to one of the preceding claims, characterized in that the first ribs (21) extend over a front zone (35) and a rear zone (36). 13. Komponent enligt krav 12, kännetecknad av att kompo- nenten innefattar ytterligare första ribbor (21') som skjuter ut från den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre än- den,>varvid de ytterligare första ribborna (21') sträcker sig pa- rallellt med de första ribborna (21) på så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba (21') är anordnad mellan två re- spektive intilliggande första ribbor (21), och därmed delar vä- sentligen var och en av de första kanalerna (23) i två parallella delkaunaler (23l) som sträcker sig över den bakre zonen (36). 10 15 20 25 30 35 527 932 18Component according to claim 12, characterized in that the component comprises further first ribs (21 ') projecting from the first wall (11) and extending substantially parallel to each other over the rear zone (36) to the rear end,> the further first ribs (21 ') extending parallel to the first ribs (21) in such a way that substantially each further first rib (21') is arranged between two respective adjacent first ribs (21 '). 21), and thus substantially each of the first channels (23) divides into two parallel sub-channels (23l) extending over the rear zone (36). 10 15 20 25 30 35 527 932 18 14. Komponent enligt krav 12, _ att de andra ribbornaj(22) sträcker sig över den främre zonen (35) och den bakre zonen (36).Component according to claim 12, that the second ribs (22) extend over the front zone (35) and the rear zone (36). 15. Komponent enligt krav 14, kännetecknad av att kompo- nenten innefattar ytterligare andra ribbor (22') som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre än- den, varvid de ytterligare andra ribborna (22l) sträcker sig pa- rallellt med de andra ribborna (22) på sà sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba (22') är anordnad mellan tvä re- spektive intilliggande andra ribbor, och därmed delar väsentli- gen var och en av de andra kanalerna (22) i två parallella delka- naler (24') som sträcker sig över den bakre zonen (36).Component according to claim 14, characterized in that the component comprises further second ribs (22 ') projecting from the second wall (12) and extending substantially parallel to each other over the rear zone (36) to the rear end, the further second ribs (22l) extending parallel to the second ribs (22) in such a way that substantially every further second rib (22 ') is arranged between two and adjacent adjacent second ribs, and thus substantially divides each of the other channels (22) into two parallel sub-channels (24 ') extending across the rear zone (36). 16. Komponent enligt kraven 13 och 15, kännetecknad av att de ytterligare första och andra ribborna (21', 22') skär varandra vid en skärningsförbindning (26') i närheten av den bakre änden på så sätt att var och en av delkanalerna (23') från de första ka- nalerna (23) tillsammans med en av delkanalerna (24') från de andra kanalerna (24) bildar en gemensam utloppskanal (27') med en flödesarea.Component according to claims 13 and 15, characterized in that the further first and second ribs (21 ', 22') intersect at a cutting connection (26 ') in the vicinity of the rear end in such a way that each of the sub-channels ( 23 ') from the first channels (23) together with one of the sub-channels (24') from the second channels (24) form a common outlet channel (27 ') with a flow area. 17. Komponent enligt krav 16, kännetecknad av att de ytterli- gare första och andra ribborna (21', 22') har en huvudsaklig tjocklek längs deras utsträckning, varvid de ytterligare första och andra ribborna (21l, 22') vid skärningsförbindningen (26') har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken, och där- med tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de ge- mensamma kanalerna (27').Component according to claim 16, characterized in that the further first and second ribs (21 ', 22') have a main thickness along their extent, the further first and second ribs (211, 22 ') at the cutting connection (26 ') has a thickness greater than the main thickness, thereby providing a reduction in the flow area of the common channels (27'). 18. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (x) sträcker sig längs en cent- rumaxel (y) hos komponenten från ett nedre avsnitt (16) intill inloppet (17) till ett motsatt övre avsnitt (15). 10 527 932 19Component according to one of the preceding claims, characterized in that the inner space (x) extends along a center axis (y) of the component from a lower section (16) adjacent the inlet (17) to an opposite upper section. (15). 10 527 932 19 19. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (10) nedströms omloppet (17) ocnuppströmsom ribbornas främre ände innefattar en fördel- ningskammare (19) anpassad för fördelning av kylfiuiden från inloppet (17) till väsentligen alla kanalerna.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the inner space (10) downstream of the circumference (17) and upstream of the front end of the ribs comprises a distribution chamber (19) adapted to distribute the cooling fluid from the inlet (17) to substantially all channels. 20. Komponent enligt kraven 18 och 19, kännetecknad av att fördelningskammaren (10) sträcker sig från det nedre avsnittet (16) till det övre avsnittet (15).Component according to Claims 18 and 19, characterized in that the distribution chamber (10) extends from the lower section (16) to the upper section (15).
SE0400476A 2004-02-27 2004-02-27 A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine SE527932C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0400476A SE527932C2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine
PCT/EP2005/050807 WO2005083236A1 (en) 2004-02-27 2005-02-25 Blade or vane for a rotary machine
CN200580012983XA CN1997810B (en) 2004-02-27 2005-02-25 Blade or vane for a rotary machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0400476A SE527932C2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0400476D0 SE0400476D0 (en) 2004-02-27
SE0400476L SE0400476L (en) 2005-08-28
SE527932C2 true SE527932C2 (en) 2006-07-11

Family

ID=31989633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0400476A SE527932C2 (en) 2004-02-27 2004-02-27 A rotor blade or guide rail for a rotor machine, such as a gas turbine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN1997810B (en)
SE (1) SE527932C2 (en)
WO (1) WO2005083236A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8348612B2 (en) * 2008-01-10 2013-01-08 General Electric Company Turbine blade tip shroud
US7946817B2 (en) * 2008-01-10 2011-05-24 General Electric Company Turbine blade tip shroud
EP2783075A1 (en) 2011-11-25 2014-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Airfoil with cooling passages
US8961111B2 (en) * 2012-01-03 2015-02-24 General Electric Company Turbine and method for separating particulates from a fluid
CN103470312B (en) * 2013-09-06 2015-03-04 北京航空航天大学 Gas turbine engine blade with inner meshed structure
GB2533315B (en) 2014-12-16 2017-04-12 Rolls Royce Plc Cooling of engine components
JP6898104B2 (en) * 2017-01-18 2021-07-07 川崎重工業株式会社 Turbine blade cooling structure
CN111022127B (en) * 2019-11-29 2021-12-03 大连理工大学 Turbine blade trailing edge curved exhaust split structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243759A (en) * 1991-10-07 1993-09-14 United Technologies Corporation Method of casting to control the cooling air flow rate of the airfoil trailing edge
RU2042833C1 (en) * 1993-06-29 1995-08-27 Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз" Gas turbine cooled blade
SE512384C2 (en) * 1998-05-25 2000-03-06 Abb Ab Component for a gas turbine

Also Published As

Publication number Publication date
CN1997810B (en) 2010-05-26
SE0400476D0 (en) 2004-02-27
SE0400476L (en) 2005-08-28
CN1997810A (en) 2007-07-11
WO2005083236A1 (en) 2005-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE526847C2 (en) A component comprising a guide rail or a rotor blade for a gas turbine
US6382907B1 (en) Component for a gas turbine
EP0852285B1 (en) Turbulator configuration for cooling passages of rotor blade in a gas turbine engine
US8066484B1 (en) Film cooling hole for a turbine airfoil
US7997868B1 (en) Film cooling hole for turbine airfoil
EP3438411A1 (en) Leading edge cooling channels for turbine airfoils
US9255481B2 (en) Turbine impeller comprising blade with squealer tip
US9004866B2 (en) Turbine blade incorporating trailing edge cooling design
EP3123000B1 (en) Blade for a gas turbine and method of cooling the blade
US20130330180A1 (en) Passage channel for a turbomachine and turbomachine
US9518467B2 (en) Blade with 3D platform comprising an inter-blade bulb
EP1826361B1 (en) Gas turbine engine aerofoil
CN103154437B (en) Combustion gas turbine circular diffuser
US11603852B2 (en) Compressor bleed port structure
KR20140004026A (en) Cooled blade for a gas turbine
CN110268137B (en) Ventilation blade of high-pressure turbine
EP1865152A2 (en) Cooling microcircuits for turbine airfoils
CN1997810B (en) Blade or vane for a rotary machine
CN114450466A (en) Turbine blade
EP1925780A1 (en) Blade for an axial-flow turbine
US20200072186A1 (en) Rotor blade for a wind turbine and wind turbine

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed