WO2018224574A1 - Gekühlte turbinenschaufel - Google Patents

Gekühlte turbinenschaufel Download PDF

Info

Publication number
WO2018224574A1
WO2018224574A1 PCT/EP2018/064944 EP2018064944W WO2018224574A1 WO 2018224574 A1 WO2018224574 A1 WO 2018224574A1 EP 2018064944 W EP2018064944 W EP 2018064944W WO 2018224574 A1 WO2018224574 A1 WO 2018224574A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
turbine blade
passage
cooling fluid
channel section
turbulators
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/064944
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fathi Ahmad
Daniela Koch
Marco Schüler
Anne Weidenmüller
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2018224574A1 publication Critical patent/WO2018224574A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/304—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the trailing edge of a rotor blade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/30—Arrangement of components
    • F05D2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • F05D2250/312—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being parallel to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2212—Improvement of heat transfer by creating turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs

Definitions

  • the invention relates to a turbine blade for a Gastur ⁇ bine comprising a blade platform and a projecting from acting ⁇ feld in a longitudinal direction of the airfoil having a circumferential wall with a suction-side wall portion and a pressure-side wall portion, the inflow-side with a leading edge and a downstream trailing edge of the Airfoil are interconnected, and internally defining a flow channel for a cooling fluid having a longitudinally erumble front channel portion and a trailing edge extending rear channel portion, between which a passage having a partition wall and extending over a U are connected to each other with the surrounding area and a plurality of between the pressure-side Has wall portion and the suction ⁇ term wall section extending turbulators.
  • Gas turbines usually have a stator and a rotatably mounted in this rotor.
  • the stator and the rotor define between them an annular flow channel , which is flowed through by a hot gas during operation of the gas turbine ⁇ .
  • a plurality of turbine stages is provided, which are arranged one behind the other in the flow channel in the flow direction.
  • Each turbine stage includes a vane ring held on the stator and downstream a rotor ring held on the rotor.
  • the working fluid flowing through the flow channel is directed by means of the guide vanes onto the running blades in such a way that they act on the rotor with the greatest possible torque around its axis of rotation.
  • the output side can with For example, be coupled to the rotor, a generator for generating electrical energy.
  • the airfoil defines a flow channel in the interior. According to a known variant, this comprises a longitudinally extending front channel portion and a trailing edge extending rear channel portion, between which a one
  • Passage having partition wall and which are interconnected via a U-shaped channel portion.
  • the rear passage portion is arranged above the region of the trailing edgedefluidauslässe connected to the environment and has a plurality of in between the pressure-side wall portion and the suction-side wall portion réellere ⁇ -bridging turbulators.
  • Such turbulators are also known as pin fins as US 2013/0343872 AI open ⁇ beard.
  • a cooling fluid is passed through the front channel portion via the U-shaped channel section to the back ⁇ direct channel section for cooling, wherein a partial flow passes via the passage directly from the front channel portion in the rear channel section.
  • the cooling fluid flows through the ge between the turbulators ⁇ formed gaps and leaves the blade through thedefluidauslässe. Turbulators increase the heat exchange surface ⁇ , whereby improved cooling of the rear blade portion is achieved.
  • the turbulators also increase the flow resistance for the cooling fluid.
  • the cooling fluid is stowed in front of the turbulators, which is accompanied by a corresponding reduction of the flow velocity in the rear channel section.
  • the flow of the cooling fluid to He ⁇ lie come.
  • the corresponding area of the blade is not or not sufficiently cooled, whereby the risk thermally beding ⁇ ter damage is increased for the turbine blade.
  • This problem appears in particular ⁇ sondere when retrofitting older flow machines, which provide for cooling of the turbine blades is less cooling fluid flow volume as more modern machines.
  • the defined passage direction excludes a vertical direction through the partition; the passage he ⁇ extends inclined through the partition wall.
  • the Nei ⁇ supply is selected so that the light emerging from the passage cooling fluid does not interfere with the air flowing in the downstream end portion of the rear channel section cooling fluid, but supports.
  • the invention is thus based on the consideration compensate for the formed in the partition wall and the front and the rear channel portion interconnecting passage such ⁇ form that the gas flowing through the passage cooling fluid is directed toward the end portion of the rear channel portion. This is achieved in that the through-direction defined by the passage points to the end region of the rear channel section.
  • this cross-flow for the rear channel portion being ⁇ starting flowing of the U-shaped channel section ⁇ cooling fluid is a barrier and causes this region of the rear channel portion does not reach the Endbe-.
  • the inventive design of the passage this Barri ⁇ ere Koch is attenuated of the flowing cooling fluid through the passage, and simultaneously causes an additional cooling fluid flow into the end portion of the rear channel portion. Representation beyond is raised in the end portion of the rear channel portion, the previously relatively low Strömungsge ⁇ speed of the cooling fluid to a sufficiently higher Ni ⁇ veau. This succeeds in particular because of not opposite, but mitläuf oriented direction of the passage.
  • the includes passage through ⁇ flowing cooling fluid has a lower temperature than that flowing in the rear channel section cooling fluid. As a result, the cooling fluid mixture resulting in the end region of the rear channel section is lowered in its temperature. Both effects improve the local cooling efficiency.
  • Partition wall starting from the blade platform, wherein the
  • Passage is provided in a platform-side region of the partition wall.
  • the end of the rear channel section is therefore provided on the platform side.
  • This embodiment is to be found in many common turbine blades, in which the flow channel for the cooling fluid has exactly two longitudinally extending portions, NaEM ⁇ Lich a front channel portion and a rear channel portion.
  • the cooling fluid from the blade platform is introduced into the forward channel section of the flow channel, then flows radially outward and passes through the U-shaped channel section into the rearward channel section where it flows back to the blade platform.
  • the end region of the rear Kanalab ⁇ section is arranged adjacent to the blade platform.
  • the dividing wall extends from an end of the airfoil opposite the blade platform and the passage is provided in the corresponding end region of the dividing wall.
  • the end of the rear channel section is therefore not platform-side, but provided opposite.
  • the turbine blade defined ei ⁇ NEN flow passage having three sections, namely a prede ⁇ ren channel portion, a central channel portion and a rear channel portion.
  • the cooling fluid is introduced from the blade platform into the front channel section and then flows meander-shaped into the rear channel section with two changes of direction. cut. It follows that the end portion of the rear channel section is opposite the blade platform of the airfoil.
  • an angle formed between the main extension direction of the partition wall and the passage direction is in a range of 30 ° to 60 °, more preferably in a range of 40 ° to 50 °, and is preferably 45 °.
  • Passages with passage directions in the indicated angular range are easy to produce and cause the cooling fluid flowing through to be directed in the direction of the end region of the rear Kanalab ⁇ section .
  • the passage has a diameter in the range from 30% to 90% of a thickness of the dividing wall. In other words, the diameter of the passage is less than the thickness of the partition wall.
  • the turbulators may be provided in a plurality of rows arranged one behind the other in a front-rear direction.
  • 4 to 16 and preferably 13 rows are provided.
  • Common designs have series numbers of turbulators in this range.
  • the turbulators are preferably arranged equidistantly within a row.
  • the distances benachbar ⁇ ter turbulators may be identical within a row for all the rows.
  • the turbulators of adjacent rows can be arranged offset relative to one another with respect to the longitudinal direction of the blade. Such turbulator arrays are easy to manufacture and result in efficient cooling of the trailing edge region of the turbine blades.
  • the turbulators have elongated cross-sections and are arranged in such a way that the main diffuser ckungscardi of their cross-sections transversely to a defined by thedefluidauslässe outflow direction of the cooling fluid extends, in particular perpendicular to the outflow direction.
  • Turbulators with elongated cross-sections allow effective heat transfer to the cooling fluid.
  • the cooling fluid is jammed.
  • the correspondingly reduced Strömungsge ⁇ velocity increases the heat transfer time and thus improves the cooling effect of the tabs.
  • the present invention proposes a use ei ⁇ ner turbine blade according to the invention for the manufacture, retrofitting or repair of a gas turbine.
  • turbomachinery according to the invention By installing turbomachinery according to the invention in gas turbines, the maintenance intervals, which are essentially determined by the service life of the turbine blades, can be extended, which leads to lower downtimes of the gas turbine and correspondingly improved economy.
  • turbine blades according to the invention can also be installed in older gas turbines which provide only a small amount of cooling fluid for cooling the turbine blades.
  • Figure 1 is a perspective view of a turbine blade according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an unrolled cross-sectional view of the turbine blade shown in FIG. 1 along the section line designated by reference symbol II in FIG. 1;
  • Figure 3 is an enlarged detail view of the designated ⁇ reference III sign section of the detail shown in Figure 2;
  • Figure 4 is an enlarged detail view of the reference ⁇ sign IV designated section of the detail shown in Figure 3.
  • Figures 1 to 4 show a turbine blade 1 for a gas turbine, which is designed as a blade.
  • the turbine blade 1 comprises a blade platform 2 and a sight ⁇ felblatt 3, protruding from the blade platform 2 in a longitudinal direction L.
  • the airfoil 3 has a circumferential wall 4 with a suction-side wall section 5 and egg ⁇ nem pressure-side wall section 6.
  • the two wall sections 5, 6 are connected via an upstream-side Vorderkan ⁇ te 7 and a downstream trailing edge 8 together ver ⁇ prevented.
  • the airfoil 3 defines a flow channel 9 for a cooling fluid.
  • the flow channel 9 has a rear channel section 10 which extends in the longitudinal direction L of the airfoil 3.
  • a plurality of spaced-apart turbulators 11 is provided in the rear channel section 10.
  • the turbulators 11 extend between the pressure-side wall section 6 and the suction-side wall section 5. They are arranged in rows 13 arranged one behind the other in a front-rear direction VH.
  • the turbulators 11 within a row 12 are arranged equidistantly, and the spacings of adjacent Turbulato ⁇ ren 11 of a row 12 are identical in all rows 12th Relative to the longitudinal direction L of the airfoil 3, the turbulators 11 of adjacent rows 12 are arranged offset to one another.
  • the rear channel section of the flow channel 9 is connected to the surroundings of the airfoil 3 in the region of the trailing edge 8 by a plurality of cooling fluid outlets 13, which define an outflow direction A of the cooling fluid.
  • the turbulators 11 have elongate cross sections and are arranged such that the main extension directions of their cross sections extend substantially perpendicular to the outflow direction A of the cooling fluid.
  • the flow channel 9 has a front Kanalab ⁇ section 14 which extends in the longitudinal direction L and is arranged in the front-rear direction VH in front of the rear channel section 10 and adjacent thereto.
  • the front channel section 14 is connected to the rear channel section 10 via a U-shaped channel section. As a result, the front channel section 14 and the rear Kanalab ⁇ section 10 flows through the cooling fluid sequentially and in opposite directions.
  • the front channel section 14 is separated from the rear Kanalab ⁇ section 10 by a partition wall 16.
  • the partition wall 16 extends starting from the blade platform 2, so that the rear channel section 14 has an end region 18 immediately upstream of its end 19.
  • a passage 17 is formed, which connects the two channel sections 10, 14, so that a partial flow of the guided through the front channel section 14 cooling fluid from the front channel section 14 through the passage 17 into the rear channel section 10 to flow can.
  • the passage 17 has a diameter d, which is about 50% of the thickness D of the partition wall 16.
  • Passage 17 defines a passage direction S for the cooling fluid.
  • the passage direction S is inclined toward the end portion 18 of the rear channel portion 10. A between the
  • Main extension direction T of the partition wall 16 and the passage direction S formed angle is about 45 °. With too ⁇ participating inclination of the passageway 17 at its channel length, which improves the formation of cooling jets and their effect in the end region 18 increases.
  • the radial position of the passage 17 between the blade tip and the platform is chosen so that a beam of cooling fluid generated by it impinges directly on one of the turbulators 11 and thus uses the effect of the impingement cooling. For example, it may be offset in relation to the turbulator 11 by half their distances.
  • the turbine blade 1 can be manufactured for example moving in a G dirtver ⁇ .
  • a mold core is used with a front core portion and a core back portion for keeping the Strö ⁇ mung channel 9, which are interconnected by a U-shaped core portion compound.
  • the front and rear core sections are in the range ih ⁇ rer core section ends spaced from one another.
  • a cross strut (crossover) is provided between the front and the rear core section in the region of the core section, which then keeps the passage 17 free between the front channel section 14 and the rear channel section 10.
  • the transverse strut has a diameter d in the range of 30% to 90% of the distance between the core sections, which corresponds to the thickness D of the cast partition wall 16.
  • the cross brace is disposed between the front core portion and the rear core portion such that their main extension direction faces the core portion end of the rear core portion.
  • the turbine blade 1 is flowed through by a cooling fluid.
  • the cooling fluid is introduced from the blade platform 2 in the front channel section 14 and flows radially outwardly through the front portion 14 and the U-shaped channel section 15 in the rear channel section 10. From the rear Kanalab ⁇ section 10, the cooling fluid flows through the between the Turbu - Lators 11 formed spaces and leaves the show ⁇ blade 3 through the cooling fluid outlets 13 to the outside. A relatively small partial flow of the cooling fluid flows through the
  • Passage 17 from the front channel section 14 in the rear ⁇ ren channel section 10. Through the passage 17, it receives a Passage direction S such that it flows in the direction of the end portion 18 of the rear channel portion 10.
  • the turbine blade according to the invention offers the advantage that the 17 by flowing cooling fluid, the cooling fluid flow is not as egg ⁇ ne barrier in the rear channel section 10 hinders the passage, so that it does not cut off the end portion 18 of the back ⁇ direct channel section of the supply of cooling fluid. Moreover, the cooling fluid flowing through the passage 17 itself actively contributes to the cooling of the end region

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel (1) für eine Gasturbine, umfassend eine Schaufelplattform (2) und ein von der Schaufelplattform (2) in einer Längsrichtung (L) vorstehendes Schaufelblatt (3), das eine Umfangswandung (4) mit einem saugseitigen Wandungsabschnitt (5) sowie einem druckseitigen Wandungsabschnitt (6) aufweist, die über eine anströmseitige Vorderkante (7) und eine abströmseitige Hinterkante (8) des Schaufelblattes (3) miteinander verbunden sind, und im Inneren einen Strömungskanal (9) für ein Kühlfluid definiert, der einen sich in Längsrichtung (L) erstreckenden vorderen Kanalabschnitt (14) und einen sich entlang der Hinterkante (8) erstreckenden hinteren Kanalabschnitt (10) aufweist, zwischen denen sich eine einen Durchlass (17) aufweisende Trennwand (16) erstreckt und die über einen U-förmigen Kanalabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der hintere Kanalabschnitt über im Bereich der Hinterkante (8) angeordnete Kühlfluidauslässe (13) mit der Umgebung verbunden ist und eine Vielzahl von sich zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt (6) und dem saugseitigen Wandungsabschnitt (5) erstreckende Turbulatoren (11) aufweist. Um eine Turbinenschaufel mit einer verbesserten Kühlung vorzuschlagen ist vorgesehen, dass eine durch den Durchlass (17) definierte Durchlassrichtung (S) zu einem stromabwärts liegenden Endbereich (18) des hinteren Kanalabschnitts (10) in Richtung des Endes (19) des hinteren Kanalabschnitts (10) weist.

Description

Beschreibung
Gekühlte Turbinenschaufel
Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel für eine Gastur¬ bine, umfassend eine Schaufelplattform und ein von der Schau¬ felplattform in einer Längsrichtung vorstehendes Schaufelblatt, das eine Umfangswandung mit einem saugseitigen Wandungsabschnitt sowie einem druckseitigen Wandungsabschnitt aufweist, die über eine anströmseitige Vorderkante und eine abströmseitige Hinterkante des Schaufelblattes miteinander verbunden sind, und im Inneren einen Strömungskanal für ein Kühlfluid definiert, der einen sich in Längsrichtung erstre- ckenden vorderen Kanalabschnitt und einen sich entlang der Hinterkante erstreckenden hinteren Kanalabschnitt aufweist, zwischen denen sich eine einen Durchlass aufweisende Trennwand erstreckt und die über einen U-förmigen Kanalabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der hintere Kanalabschnitt über im Bereich der Hinterkante angeordnete Kühlfluidauslässe mit der Umgebung verbunden ist und eine Vielzahl von sich zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt und dem saugsei¬ tigen Wandungsabschnitt erstreckende Turbulatoren aufweist. Gasturbinen weisen gewöhnlich einen Stator und einen drehbar in diesem gelagerten Rotor auf. Der Stator und der Rotor definieren zwischen sich einen ringförmigen Strömungskanal, der während des Betriebs der Gasturbine von einem Heißgas durch¬ strömt wird. Normalerweise ist eine Mehrzahl von Turbinenstu- fen vorgesehen, die in dem Strömungskanal in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Jede Turbinenstufe um- fasst einen an dem Stator gehaltenen Leitschaufelkranz und stromabwärts einen an dem Rotor gehaltenen Laufschaufelkranz . In jeder Stufe wird das durch den Strömungskanal strömende Arbeitsfluid mittels der Leitschaufeln derart auf die Lauf¬ schaufeln gelenkt, dass diese den Rotor mit einem möglichst großen Drehmoment um seine Drehachse beaufschlagen. Dadurch wird der Rotor rotierend angetrieben. Abtriebsseitig kann mit dem Rotor beispielsweise ein Generator zur Erzeugung elektrischer Energie gekoppelt sein.
Der Wirkungsgrad einer Gasturbine nimmt mit zunehmender Tem- peratur des Arbeitsfluids zu. Deshalb werden möglichst hohe Temperaturen des Arbeitsfluids angestrebt. Entsprechend sind die von dem Arbeitsfluid umströmten Turbinenschaufeln einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt, die zu Schäden an den Turbinenschaufeln führen und deren Lebensdauer verkürzen kann. Infolgedessen müssen Turbinenschaufeln häufig ausgetauscht werden, was mit wartungsbedingten Stillstandzeiten der Strömungsmaschine einhergeht. Um die Lebensdauer der Tur¬ binenschaufeln zu erhöhen und die Wartungsintervalle der Strömungsmaschine zu verlängern, werden Turbinenschaufeln an den Außenflächen der Schaufelblätter üblicherweise mit aufwendigen Beschichtungssystemen versehen.
Eine weitere Verbesserung lässt sich durch Kühlen der Turbinenschaufeln erreichen. Dazu werden diese während des Be- triebs der Strömungsmaschine von einem Kühlfluid durchströmt. Zu diesem Zweck definiert das Schaufelblatt im Innern einen Strömungskanal. Gemäß einer bekannten Variante umfasst dieser einen sich in Längsrichtung erstreckenden vorderen Kanalabschnitt und einen sich entlang der Hinterkante erstreckenden hinteren Kanalabschnitt, zwischen denen sich eine einen
Durchlass aufweisende Trennwand erstreckt und die über einen U-förmigen Kanalabschnitt miteinander verbunden sind. Der hintere Kanalabschnitt ist über im Bereich der Hinterkante angeordnete Kühlfluidauslässe mit der Umgebung verbunden und weist eine Vielzahl von sich zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt und dem saugseitigen Wandungsabschnitt erstre¬ ckenden Turbulatoren auf. Derartige Turbulatoren sind auch als Pin-Fins bekannt, wie es die US 2013/0343872 AI offen¬ bart. Darin wird zur Kühlung ein Kühlfluid durch den vorderen Kanalabschnitt über den U-förmigen Kanalabschnitt in den hin¬ teren Kanalabschnitt geleitet, wobei ein Teilstrom auch über den Durchlass direkt aus dem vorderen kanalabschnitt in den hinteren Kanalabschnitt gelangt. Im hinteren Kanalabschnitt strömt das Kühlfluid durch die zwischen den Turbulatoren ge¬ bildeten Zwischenräume und verlässt die Schaufel durch die Kühlfluidauslässe . Die Turbulatoren vergrößern die Wärme¬ tauschfläche, wodurch eine verbesserte Kühlung des hinteren Schaufelbereichs erreicht wird.
Allerdings erhöhen die Turbulatoren auch den Strömungswiderstand für das Kühlfluid. Dadurch wird das Kühlfluid vor den Turbulatoren gestaut, was mit einer entsprechenden Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit in dem hinteren Kanalabschnitt einhergeht. Insbesondere in dem Endbereich des hinteren Ka¬ nalabschnitts kann daher die Strömung des Kühlfluids zum Er¬ liegen kommen. In diesem Fall wird der entsprechende Bereich des Schaufelblatts nicht oder nicht ausreichend gekühlt, wodurch für die Turbinenschaufel das Risiko thermisch beding¬ ter Schäden erhöht ist. Diese Problematik zeigt sich insbe¬ sondere bei der Nachrüstung älterer Strömungsmaschinen, die zur Kühlung der Turbinenschaufeln eine geringere Kühlfluid- menge bereitstellen als modernere Strömungsmaschinen.
Weiter nachteilig, so beschreibt es die US 2013/03438721 AI, ist der Durchlass. Dieser ist ein Resultat von Elementen des Gusskerns, die zur Versteifung der einzelnen Gusskern- Abschnitte erforderlich sind. Die durch diese Durchlässe aus- tretende Kühlluft stört die Kühlluftströmung in den eigentli¬ chen Kühlluftkanälen. Die Geschwindigkeit der Kühlluftströ¬ mung reduziert sich hinter dem Durchlassausgang, sodass sich Druckverluste einstellen. Auch die Reynolds-Zahlen werden negativ beeinflusst. Schlussendlich verschlechtert sich lokal der Wärmeübergangskoeffizient, was an den betroffenen Stellen zu einer Überhitzung des Bauteils führen kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Turbinenschaufel zu schaffen, die auch bei geringer Kühlfluidmenge eine verbesserte Kühlung des Endbereichs des hinteren Kanalabschnitts ermöglicht . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Turbinenschau¬ fel der eingangs genannten Art gelöst, bei der eine durch den Durchlass definierte Durchlassrichtung zu einem stromabwärts liegenden Endbereich des hinteren Kanalabschnitts in Richtung des Endes des hinteren Kanalabschnitts weist. Mit anderen
Worten: die definierte Durchlassrichtung schließt eine senkrechte Richtung durch die Trennwand aus; der Durchlass er¬ streckt sich geneigt durch die Trennwand hindurch. Die Nei¬ gung ist so gewählt, dass das aus dem Durchlass austretende Kühlfluid das im stromabwärts angeordneten Endbereich des hinteren Kanalabschnitts strömende Kühlfluid nicht stört, sondern unterstützt.
Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, den in der Trennwand ausgebildeten und den vorderen und den hinteren Kanalabschnitt miteinander verbindenden Durchlass derart auszu¬ bilden, dass das durch den Durchlass strömende Kühlfluid in Richtung des Endbereichs des hinteren Kanalabschnitts gelenkt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die durch den Durch- lass definierte Durchlassrichtung zum Endbereich des hinteren Kanalabschnitts weist.
Untersuchungen haben ergeben, dass das den Durchlass durchströmende Kühlfluid in dem hinteren Kanalabschnitt eine
Querströmung erzeugt, welche die eigentliche Strömung im hin¬ teren Kanalabschnitt behindert. Mit anderen Worten stellt diese Querströmung für das den hinteren Kanalabschnitt ausge¬ hend von dem U-förmigen Kanalabschnitt durchströmende Kühl¬ fluid eine Barriere dar und bewirkt, dass dieses den Endbe- reich des hinteren Kanalabschnitts nicht erreicht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Durchlasses wird diese Barri¬ erewirkung des durch den Durchlass strömenden Kühlfluids abgeschwächt und gleichzeitig ein zusätzlicher Kühlfluidstrom in den Endbereich des hinteren Kanalabschnitts bewirkt. Dar- über hinaus wird in dem Endbereich des hinteren Kanalabschnitts die bisher vergleichsweise geringe Strömungsge¬ schwindigkeit des Kühlfluids auf ein hinreichend höheres Ni¬ veau angehoben. Dies gelingt insbesondere aufgrund der nicht gegenläufig, sondern mitläufig orientierten Richtung des Durchlasses. Darüber hinaus weist das den Durchlass durch¬ strömende Kühlfluid eine geringere Temperatur auf als das im hinteren Kanalabschnitt strömenden Kühlfluid. Hierdurch ist das im Endbereich des hinteren Kanalabschnitts resultierende Kühlfluidgemisch in seiner Temperatur abgesenkt. Beide Effekte verbessern die lokale Kühleffizienz.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die
Trennwand ausgehend von der Schaufelplattform, wobei der
Durchlass in einem plattformseitigen Bereich der Trennwand vorgesehen ist. Das Ende des hinteren Kanalabschnitts ist mithin dann plattformseitig vorgesehen. Diese Ausgestaltung ist bei vielen gebräuchlichen Turbinenschaufeln vorzufinden, bei denen der Strömungskanal für das Kühlfluid genau zwei sich in Längsrichtung erstreckende Abschnitte aufweist, näm¬ lich einen vorderen Kanalabschnitt und einen hinteren Kanalabschnitt. Bei solchen Turbinenschaufeln wird das Kühlfluid aus der Schaufelplattform in den vorderen Kanalabschnitt des Strömungskanals eingeleitet, strömt dann radial auswärts und gelangt durch den U-förmigen Kanalabschnitt in den hinteren Kanalabschnitt, in dem es zu der Schaufelplattform zurückströmt. Entsprechend ist der Endbereich des hinteren Kanalab¬ schnitts benachbart zu der Schaufelplattform angeordnet.
Bei einer alternativen Ausführungsform erstreckt sich die Trennwand ausgehend von einem der Schaufelplattform gegenüber liegenden Ende des Schaufelblattes und ist der Durchlass in dem entsprechenden endseitigen Bereich der Trennwand vorgese- hen. Das Ende des hinteren Kanalabschnitts ist mithin dann nicht plattformseitig, sondern gegenüberliegend vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform definiert die Turbinenschaufel ei¬ nen Strömungskanal mit drei Abschnitten, nämlich einem vorde¬ ren Kanalabschnitt, einem mittleren Kanalabschnitt und einem hinteren Kanalabschnitt. In einer derartigen Turbinenschaufel wird das Kühlfluid von der Schaufelplattform in den vorderen Kanalabschnitt eingeleitet und strömt dann unter zweimaliger Richtungsänderung mäanderförmig in den hinteren Kanalab- schnitt. Daraus folgt, dass sich der Endbereich des hinteren Kanalabschnitts gegenüberliegend zu der Schaufelplattform des Schaufelblattes befindet. Vorteilhaft liegt ein zwischen der Haupterstreckungsrichtung der Trennwand und der Durchlassrichtung gebildeter Winkel in einem Bereich von 30° bis 60°, vorteilhafter in einem Bereich von 40° bis 50° und beträgt bevorzugt 45°. Durchlässe mit Durchlassrichtungen in dem angegebenen Winkelbereich sind einfach herzustellen und bewirken, dass das hindurchströmende Kühlfluid in Richtung des Endbereichs des hinteren Kanalab¬ schnitts gelenkt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbindung weist der Durchlass einen Durchmesser im Bereich von 30 % bis 90 % einer Dicke der Trennwand auf. Mit anderen Worten ist der Durchmesser des Durchlasses geringer als die Dicke der Trennwand. Dies hat zur Folge, dass der Durchlass eine entsprechende Lenkungswir¬ kung auf das hindurchströmende Kühlfluid ausüben kann.
Die Turbulatoren können in einer Mehrzahl von Reihen vorgesehen sein, die in einer Vorne-Hinten-Richtung hintereinander angeordnet sind. Vorteilhaft sind 4 bis 16 und bevorzugt 13 Reihen vorgesehen. Gängige Designs weisen Reihenanzahlen von Turbulatoren in diesem Bereich auf.
Bevorzugt sind die Turbulatoren innerhalb einer Reihe äqui- distant angeordnet. Zusätzlich können die Abstände benachbar¬ ter Turbulatoren innerhalb einer Reihe für alle Reihen iden- tisch sein. Ferner können die Turbulatoren benachbarter Reihen bezogen auf die Längsrichtung des Schaufelblattes versetzt zueinander angeordnet sein. Derartige Turbulatorenano- rdnungen sind einfach herzustellen und führen zu einer effizienten Kühlung des Hinterkantenbereichs der Turbinenschau- fei.
Vorteilhaft weisen die Turbulatoren längliche Querschnitte auf und sind derart angeordnet, dass sich die Haupterstre- ckungsrichtung ihrer Querschnitte quer zu einer durch die Kühlfluidauslässe definierten Ausströmrichtung des Kühlfluids erstreckt, insbesondere senkrecht zu der Ausströmrichtung. Turbulatoren mit länglichen Querschnitten ermöglichen eine effektive Wärmeabgabe an das Kühlfluid. Bei einer Anordnung quer zu der Strömungsrichtung des Kühlfluids wird das Kühlfluid gestaut. Die entsprechend verringerte Strömungsge¬ schwindigkeit erhöht die Wärmeübergangszeit und verbessert so die Kühlwirkung der Tabulatoren.
Ferner schlägt die vorliegende Erfindung eine Verwendung ei¬ ner erfindungsgemäßen Turbinenschaufel zum Herstellen, Umrüsten oder Reparieren einer Gasturbine vor. Durch ein Verbauen erfindungsgemäßer Turbinenschaufeln in Gasturbinen können die Wartungsintervalle, die wesentlich durch die Lebensdauer der Turbinenschaufeln bestimmt sind, verlängert werden, was zu geringeren Stillstandzeiten der Gasturbine und entsprechend verbesserter Wirtschaftlichkeit führt. Insbesondere können erfindungsgemäße Turbinenschaufeln auch in älteren Gasturbi- nen verbaut werden, die nur wenig Kühlfluid zur Kühlung der Turbinenschaufeln bereitstellen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand ei¬ ner Turbinenschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorlie- genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich¬ nung deutlich. Darin ist:
Figur 1 eine Perspektivansicht einer Turbinenschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine abgerollte Querschnittansicht der in Figur 1 dargestellten Turbinenschaufel entlang der in Figur 1 mit dem Bezugszeichen II bezeichneten Schnittlinie; Figur 3 eine vergrößerte Detailansicht des mit dem Bezugs¬ zeichen III bezeichneten Ausschnitts des in Figur 2 dargestellten Ausschnitts; und Figur 4 eine vergrößerte Detailansicht des mit dem Bezugs¬ zeichen IV bezeichneten Ausschnitts des in Figur 3 dargestellten Ausschnitts. Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Turbinenschaufel 1 für eine Gasturbine, die als Laufschaufel ausgebildet ist. Die Turbi¬ nenschaufel 1 umfasst eine Schaufelplattform 2 und ein Schau¬ felblatt 3, das von der Schaufelplattform 2 in einer Längsrichtung L vorsteht. Das Schaufelblatt 3 weist eine Umfangs- wandung 4 mit einem saugseitigen Wandungsabschnitt 5 und ei¬ nem druckseitigen Wandungsabschnitt 6 auf. Die beiden Wandungsabschnitte 5, 6 sind über eine anströmseitige Vorderkan¬ te 7 und eine abströmseitige Hinterkante 8 miteinander ver¬ bunden. Im Inneren definiert das Schaufelblatt 3 einen Strö- mungskanal 9 für ein Kühlfluid.
Der Strömungskanal 9 weist einen hinteren Kanalabschnitt 10 auf, der sich in der Längsrichtung L des Schaufelblattes 3 erstreckt. In dem hinteren Kanalabschnitt 10 ist eine Mehr- zahl von beabstandet zueinander angeordneten Turbulatoren 11 vorgesehen. Die Turbulatoren 11 erstrecken sich zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt 6 und dem saugseitigen Wandungsabschnitt 5. Sie sind in 13 in einer Vorne-Hinten- Richtung VH hintereinander vorgesehenen Reihen 12 angeordnet. Die Turbulatoren 11 innerhalb einer Reihe 12 sind äquidistant angeordnet, und die Abstände jeweils benachbarter Turbulato¬ ren 11 einer Reihe 12 sind in allen Reihen 12 identisch. Bezogen auf die Längsrichtung L des Schaufelblattes 3 sind die Turbulatoren 11 benachbarter Reihen 12 versetzt zueinander angeordnet. Der hintere Kanalabschnitt des Strömungskanals 9 ist im Bereich der Hinterkante 8 durch eine Mehrzahl von Kühlfluidauslässen 13, die eine Ausströmrichtung A des Kühl- fluids definieren, mit der Umgebung des Schaufelblattes 3 verbunden. Die Turbulatoren 11 weisen längliche Querschnitte auf und sind derart angeordnet, dass sich die Haupterstre- ckungsrichtungen ihrer Querschnitte im Wesentlichen senkrecht zu der Ausströmrichtung A des Kühlfluids erstrecken. Ferner weist der Strömungskanal 9 einen vorderen Kanalab¬ schnitt 14 auf, der sich in der Längsrichtung L erstreckt und in der Vorne-Hinten-Richtung VH vor dem hinteren Kanalabschnitt 10 und benachbart zu diesem angeordnet ist. Der vor- dere Kanalabschnitt 14 ist mit dem hinteren Kanalabschnitt 10 über einen U-förmigen Kanalabschnitt verbunden. Dadurch werden der vordere Kanalabschnitt 14 und der hintere Kanalab¬ schnitt 10 von dem Kühlfluid nacheinander und gegenläufig durchströmt .
Der vordere Kanalabschnitt 14 ist von dem hinteren Kanalab¬ schnitt 10 durch eine Trennwand 16 getrennt. Die Trennwand 16 erstreckt sich ausgehend von der Schaufelplattform 2, so dass der hintere Kanalabschnitt 14 unmittelbar stromauf seines En- des 19 einen Endbereich 18 aufweist. In dem plattformseitigen Bereich der Trennwand 16 ist ein Durchlass 17 ausgebildet, der die beiden Kanalabschnitte 10, 14 miteinander verbindet, so dass ein Teilstrom des durch den vorderen Kanalabschnitt 14 geleiteten Kühlfluid aus dem vorderen Kanalabschnitt 14 durch den Durchlass 17 in den hinteren Kanalabschnitt 10 strömen kann. Der Durchlass 17 weist einen Durchmesser d auf, der etwa 50 % der Dicke D der Trennwand 16 beträgt. Der
Durchlass 17 definiert eine Durchlassrichtung S für das Kühlfluid. Die Durchlassrichtung S ist zu dem Endbereich 18 des hinteren Kanalabschnitts 10 hin geneigt. Ein zwischen der
Haupterstreckungsrichtung T der Trennwand 16 und der Durchlassrichtung S gebildeter Winkel beträgt etwa 45°. Mit zu¬ nehmender Neigung des Durchlasses 17 vergrößert sich dessen Kanallänge, was die Ausbildung von Kühlstrahlen und deren Wirkung im Endbereich 18 verbessert. Die radiale Position des Durchlasses 17 zwischen Schaufelblattspitze und Plattform ist dabei so gewählt, dass ein durch ihn erzeugter Strahl an Kühlfluid direkt auf einen der Turbulatoren 11 aufprallt und somit den Effekt der Prallkühlung nutzt. Beispielsweise kann er in Bezug auf den Turbulator 11 um die Hälfte ihrer Abstände versetzt angeordnet sein. Die Turbinenschaufel 1 kann beispielsweise in einem Gießver¬ fahren hergestellt werden. Dazu wird zum Freihalten des Strö¬ mungskanals 9 ein Gießkern mit einem vorderen Kernabschnitt und einem hinteren Kernabschnitt verwendet, die über einen U- förmigen Verbindungskernabschnitt miteinander verbunden sind. Der vordere und der hintere Kernabschnitt sind im Bereich ih¬ rer Kernabschnittsenden beabstandet zueinander angeordnet. Zur Stabilisierung des Gießkerns wird zwischen dem vorderen und dem hinteren Kernabschnitt im Bereich der Kernabschnitt- senden eine Querstrebe (Cross Over) vorgesehen, die dann den Durchlass 17 zwischen dem vorderen Kanalabschnitt 14 und dem hinteren Kanalabschnitt 10 freihält. Die Querstrebe besitzt einen Durchmesser d im Bereich von 30 % bis 90 % des Abstan- des zwischen den Kernabschnitten, welcher der Dicke D der ge- gossenen Trennwand 16 entspricht. Die Querstrebe wird derart zwischen dem vorderen Kernabschnitt und dem hinteren Kernabschnitt angeordnet, dass ihre Haupterstreckungsrichtung zu dem Kernabschnittsende des hinteren Kernabschnitts weist. Dadurch bildet die Haupterstreckungsrichtung der Querstrebe, die der Strömungsrichtung S des gegossenen Durchlasses 17 entspricht , mit der Haupterstreckungsrichtung des zwischen dem vorderen Kernabschnitt und dem hinteren Kernabschnitt vorhan¬ denen Freiraums, die der Haupterstreckungsrichtung T der gegossenen Trennwand 16 entspricht, einen Winkel von etwa 45°.
Während des Betriebs der Strömungsmaschine wird die Turbinen¬ schaufel 1 von einem Kühlfluid durchströmt. Das Kühlfluid wird aus der Schaufelplattform 2 in den vorderen Kanalabschnitt 14 eingeleitet und strömt radial auswärts durch den vorderen Abschnitt 14 und den U-förmigen Kanalabschnitt 15 in den hinteren Kanalabschnitt 10. Aus dem hinteren Kanalab¬ schnitt 10 strömt das Kühlfluid durch die zwischen den Turbu- latoren 11 gebildeten Zwischenräume und verlässt das Schau¬ felblatt 3 durch die Kühlfluidauslässe 13 nach außen. Ein re- lativ geringer Teilstrom des Kühlfluids strömt durch den
Durchlass 17 aus dem vorderen Kanalabschnitt 14 in den hinte¬ ren Kanalabschnitt 10. Durch den Durchlass 17 erhält es eine Durchlassrichtung S derart, dass es in Richtung des Endbereiches 18 des hinteren Kanalabschnitts 10 strömt.
Die erfindungsgemäße Turbinenschaufel bietet den Vorteil, dass das den Durchlass 17 durchströmende Kühlfluid die Kühl- fluidströmung in dem hinteren Kanalabschnitt 10 nicht wie ei¬ ne Barriere behindert, so dass es den Endbereich 18 des hin¬ teren Kanalabschnitts nicht von der Versorgung mit Kühlfluid abschneidet. Überdies trägt das durch den Durchlass 17 strö- mende Kühlfluid selbst aktiv zu der Kühlung des Endbereichs
18 des hinteren Kanalabschnitts 10 bei. Durch die Neigung der Durchlassrichtung S in Richtung der Schaufelplattform 2 werden demnach zwei Wirkungen erzielt, die gleichermaßen die Kühlwirkung in dem Endbereich 19 des hinteren Kanalabschnitts 10 verbessern. Auf diese Weise wird es möglich, ältere Gas¬ turbinen, die während des Betriebs nur geringe Mengen an Kühlfluid bereitstellen, nachträglich mit Turbinenschaufeln auszurüsten, die ein derartiges Hinterkanten-Turbulator- Design aufweisen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Turbinenschaufel (1) für eine Gasturbine,
umfassend eine Schaufelplattform (2) und ein von der Schaufelplattform (2) in einer Längsrichtung (L) vorstehendes Schaufelblatt (3), das eine Umfangswandung (4) mit einem saugseitigen Wandungsabschnitt (5) sowie einem druckseitigen Wandungsabschnitt (6) aufweist, die über eine anströmseitige Vorderkante (7) und eine abströmseitige Hinterkante (8) des Schaufelblattes (3) miteinander verbunden sind, und im Inne¬ ren einen Strömungskanal (9) für ein Kühlfluid definiert, der einen sich in Längsrichtung (L) erstreckenden vorderen Kanalabschnitt (14) und einen sich entlang der Hinterkante (8) er- streckenden hinteren Kanalabschnitt (10) aufweist, zwischen denen sich eine einen Durchlass (17) aufweisende Trennwand (16) erstreckt und die über einen U-förmigen Kanalabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der hintere Kanalabschnitt über im Bereich der Hinterkante (8) angeordnete Kühlfluidaus- lässe (13) mit der Umgebung verbunden ist und eine Vielzahl von sich zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt (6) und dem saugseitigen Wandungsabschnitt (5) erstreckende Turbula- toren (11) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine durch den Durchlass (17) definierte Durchlassrichtung
(S) zu einem stromabwärts liegenden Endbereich (18) des hinteren Kanalabschnitts (10) in Richtung des Endes (19) des hinteren Kanalabschnitts (10) weist.
2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Trennwand (16) ausgehend von der Schaufelplattform (3) erstreckt und der Durchlass (17) in einem plattformseiti- gen Bereich der Trennwand (16) vorgesehen ist.
3. Turbinenschaufel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Trennwand (16) ausgehend von einem der Schaufel¬ plattform (3) gegenüberliegenden Ende des Schaufelblattes (2) erstreckt und der Durchlass (17) in einem endseitigen Bereich der Trennwand (16) vorgesehen ist.
4. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zwischen der Haupterstreckungsrichtung (T) der Trennwand (16) und der Durchlassrichtung (S) gebildeter Winkel ( ) in einem Bereich von 30° bis 60°, vorteilhaft in einem Bereich von 40° bis 50° liegt und bevorzugt 45° beträgt.
5. Turbinenschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchlass (17) einen Durchmesser (d) im Bereich von 30 % bis 90 % einer Dicke (D) der Trennwand (16) aufweist.
6. Turbinenschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbulatoren (11) in einer Mehrzahl von Reihen (12) vorgesehen sind, die in der Vorne-Hinten-Richtung (VH) hintereinander angeordnet sind.
7. Turbinenschaufel nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
4 bis 16 Reihen (12) und insbesondere 13 Reihen (12) vorgese¬ hen sind.
8. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbulatoren (11) innerhalb einer Reihe (12) äquidistant angeordnet sind.
9. Turbinenschaufel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abstände benachbarter Turbulatoren (11) innerhalb einer Reihe (12) für alle Reihen (12) identisch sind.
10. Turbinenschaufel nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbulatoren (11) benachbarter Reihen (12) bezogen auf die Längsrichtung (L) des Schaufelblattes (3) versetzt zuei- nander angeordnet sind.
11. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
eine radiale Position des Durchlasses (17) zwischen einer Spitze des Schaufelblatts und der Plattform so gewählt ist, dass ein durch ihn erzeugter Strahl an Kühlfluid direkt auf einen der Turbulatoren (11) aufprallt.
12. Turbinenschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbulatoren (11) längliche Querschnitte aufweisen und derart angeordnet sind, dass sich die Haupterstreckungsrich- tung ihrer Querschnitte quer zu einer durch die Kühlfluidaus- lässe (13) definierten Ausströmrichtung des Kühlfluids er- streckt, insbesondere senkrecht zu der Ausströmrichtung.
13. Verwendung einer Turbinenschaufel nach einem der vorgehenden Ansprüche zum Herstellen, Umrüsten oder Reparieren einer Gasturbine.
PCT/EP2018/064944 2017-06-08 2018-06-07 Gekühlte turbinenschaufel WO2018224574A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209629.2 2017-06-08
DE102017209629.2A DE102017209629A1 (de) 2017-06-08 2017-06-08 Gekühlte Turbinenschaufel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018224574A1 true WO2018224574A1 (de) 2018-12-13

Family

ID=62748909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/064944 WO2018224574A1 (de) 2017-06-08 2018-06-07 Gekühlte turbinenschaufel

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017209629A1 (de)
WO (1) WO2018224574A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113586166A (zh) * 2021-07-20 2021-11-02 西安交通大学 一种具有煤油冷却微通道的涡轮叶片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2112467A (en) * 1981-12-28 1983-07-20 United Technologies Corp Coolable airfoil for a rotary machine
GB2349920A (en) * 1999-05-10 2000-11-15 Abb Alstom Power Ch Ag Cooling arrangement for turbine blade
US20050281674A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Siemens Westinghouse Power Corporation Internal cooling system for a turbine blade
EP1674661A2 (de) * 2004-12-23 2006-06-28 United Technologies Corporation Kühlluftkanal für eine Turbinenschaufel
US20130343872A1 (en) 2011-02-17 2013-12-26 Rolls-Royce Plc Cooled component for the turbine of a gas turbine engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2468727A1 (fr) * 1979-10-26 1981-05-08 Snecma Perfectionnement aux aubes de turbine refroidies
ES2542064T3 (es) * 2008-03-28 2015-07-30 Alstom Technology Ltd Álabe de guía para una turbina de gas y turbina de gas con un álabe de guía de esta clase
GB201217125D0 (en) * 2012-09-26 2012-11-07 Rolls Royce Plc Gas turbine engine component

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2112467A (en) * 1981-12-28 1983-07-20 United Technologies Corp Coolable airfoil for a rotary machine
GB2349920A (en) * 1999-05-10 2000-11-15 Abb Alstom Power Ch Ag Cooling arrangement for turbine blade
US20050281674A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Siemens Westinghouse Power Corporation Internal cooling system for a turbine blade
EP1674661A2 (de) * 2004-12-23 2006-06-28 United Technologies Corporation Kühlluftkanal für eine Turbinenschaufel
US20130343872A1 (en) 2011-02-17 2013-12-26 Rolls-Royce Plc Cooled component for the turbine of a gas turbine engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113586166A (zh) * 2021-07-20 2021-11-02 西安交通大学 一种具有煤油冷却微通道的涡轮叶片

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017209629A1 (de) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69910913T2 (de) Kühlbare Schaufel für Gasturbinen
EP1834066B1 (de) Turbinenschaufel für eine gasturbine, verwendung einer turbinenschaufel sowie verfahren zum kühlen einer turbinenschaufel
EP1907670B1 (de) Gekühlte turbinenschaufel für eine gasturbine und verwendung einer solchen turbinenschaufel
EP1766192B1 (de) Schaufelrad einer turbine mit einer schaufel und mindestens einem kühlkanal
EP2059655B1 (de) Gekühlte turbinenlaufschaufel
EP1191189A1 (de) Gasturbinenschaufel
EP3658751B1 (de) Schaufelblatt für eine turbinenschaufel
EP2881541A1 (de) Schaufelspitzenkühlung einer Turbinenrotorschaufel einer Gasturbine
DE102011054880A1 (de) Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zur Kühlung der Plattformregion von Turbinenlaufschaufeln
EP2084368B1 (de) Turbinenschaufel
EP2520764A1 (de) Schaufel mit gekühltem Schaufelfuss
EP3115558A1 (de) Leitschaufel eines gasturbinentriebwerks
EP3561228B1 (de) Schaufel, schaufelsegment und baugruppe für eine turbomaschine und turbomaschine
EP2832956A1 (de) Turbinenschaufel mit tragflächenprofilförmigen Kühlkörpern
WO2018224574A1 (de) Gekühlte turbinenschaufel
DE102016124147A1 (de) Innenkühlkonfigurationen in Turbinenrotorschaufeln
EP1138878B1 (de) Bauteil einer Gasturbine
EP3232001A1 (de) Laufschaufel für eine turbine
EP2999853B1 (de) Turbinenschaufel
DE102006010863B4 (de) Turbomaschine, insbesondere Verdichter
WO2008025583A1 (de) Verfahren zum kühlen von turbinenschaufeln eines schaufelkranzes sowie turbinenschaufelsegment für einen turbinenschaufelkranz mit mindestens zwei aerodynamisch profilierten schaufelblättern
EP3039244B1 (de) Turbinenschaufel
EP3333366A1 (de) Turbinenschaufel mit vorderkantenkühlung
EP2025868A1 (de) Turbinenschaufel mit Turbulenzmittel am Kühllufteinlass
EP2031302A1 (de) Gasturbine mit einer kühlbaren Komponente

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18734090

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18734090

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1