DE1601627C3 - Gekühlte Schaufel fur eine Stromungs maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gekühlte Schaufel für eine Strömungsmaschine, insbesondere für ein Gasturbinentriebwerk, mit einer innerhalb des Schaufelblattes angeordneten, sich radial erstreckenden Einlaßleitung für das Kühlmittel und mit dieser verbundenen Auslaßleitungen, die längs der Kanten des Schaufelblattes angeordnet sind, wobei das Kühlmittel unterhalb der Fußplatte der Schaufel eingeleitet wird.

Eine solche Schaufel ist bereits bekannt, wie die britische Patentschrift 895 077 zeigt.

Es liegt die Aufgabe vor, eine derartige Schaufel hinsichtlich der Kühlmittelführung noch weiter zu verbessern, um eine Intensivierung der Kühlwirkung herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaufel der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst:

a) Die Einlaßleitung verjüngt sich von der Fußplatte radial nach außen;

b) die Auslaßleitungen erweitern sich von der Fußplatte radial nach außen;

c) die Einlaßleitung ist mit den Auslaßleitungen in der Nähe der Fußplatte verbunden.

Bei einer besonderen Ausgestaltungsform der Erfindung sind die beiden Auslaßleitungen an ihren radial außen liegenden Enden miteinander verbunden.

Der Vorteil, den die erfindungsgemäße Schaufel gegenüber der bekannten Schaufel bietet, besteht in einer wesentlichen Erhöhung der Wirksamkeit des eingeleiteten Kühlmittels, weil das Kühlmittel beim Durchströmen der Auslaßleitungen verdünnt wird, wodurch ein erhöhtes Strömungsgefälle erzielt werden kann.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaufel an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Schaufel,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine andere Ausgestaltungsform einer Schaufel.

In F i g. 1 hat die Schaufel 10 eine Wurzel 11 mit einem tannenbaumförmigen Teil 12, mittels dessen sie in einem entsprechend geformten Schlitz in der Turbinenläuferscheibe befestigt ist. Außer dieser Wurzel 11 hat die Schaufel 10 eine Fußplatte 13, ein Deckband 14 an der Spitze 15 der Schaufel sowie eine Vorder- und eine Hinterkante 16, 17.

Die Wurzel 11 umfaßt eine Kammer 22, die durch nicht dargestellte Mittel vom Verdichter aus mit Kühlluft beliefert werden kann.

Die Schaufel 10 hat innen eine sich radial erstreckende Einlaßleitung 23, deren radial innen liegendes Ende mit der Kammer 22 über einen Kanal 24 verbunden ist. Diese Einlaßleitung 23 verjüngt sich gegen ihr radial außen liegendes Ende, wo sie mit einer Öffnung 25 in dem Deckband 14 verbunden ist. Ein Teil der an die Einlaßleitung 23 angelieferten Kühlluft kann durch die Öffnung 25 und somit durch die Spitze 15 der Schaufel entweichen.

Außerdem hat die Schaufel 10 innen zwei sich radial erstreckende Auslaßleitungen 26 und 27, die neben der Vorderkante 16 bzw. neben der Hinterkante 17 der Schaufel angeordnet sind. Die Einlaßleitung 23 liegt axial gesehen zwischen den Auslaßleitungen 26, 27 und hat mit diesen gemeinsame Wandungen 30, 31. Die Auslaßleitungen 26 und 27 verjüngen sich gegen das radial innere Teil 32 und 33. Die Wandungen 30 bzw. 31 haben Öffnungen 34,

ίο 35, durch welche Kühlluft aus der Einlaßleitung 23 zu den radial inneren Teilen 32, 33 der Auslaßleitungen 26 bzw. 27 strömen kann.

Kühlluft wird in die Einlaßleitung 23 radial innerhalb der Zone eingeleitet, in welcher diese mit den Auslaßleitungen 26 und 27 verbunden ist.

Die Auslaßleitungen 26 bzw. 27 sind an ihren äußeren Enden mit Öffnungen 36 und 37 in dem Deckband 14 verbunden. Die Kühlluft kann daher aus den Auslaßleitungen 26, 27 durCh die Öffnungen 36 und 37 und daher durch die Spitze der Schaufel entweichen.

F i g. 2 zeigt eine Schaufel 40, die im allgemeinen der Schaufel nach F i g. 1 ähnlich ist und daher nicht im einzelnen beschrieben werden muß. Die Schaufei 40 hat jedoch eine Einlaßleitung 41, deren radial äußeres Ende 42 radial innerhalb des Deckbandes 43 der Schaufel angeordnet ist. Die Schaufel hat Auslaßleitungen 44, 45, deren radial äußere Enden miteinander in Verbindung stehen.

Das radial äußere Ende 42 der Einlaßleitung 41 hat eine Öffnung 46, durch welche ein Teil der Kühlluft, die an die Einlaßleitung 41 angeliefert wird, zu den Auslaßleitungen 44, 45 strömen kann.

Die Hinterkante der Schaufel 40 hat eine Öffnung 50 durch welche Kühlluft aus der Schaufel entweichen kann, nachdem sie durch die Auslaßleitungen geströmt ist und hier verdünnt wurde.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gekühlte Schaufel für eine Strömungsmaschine, insbesondere für ein Gasturbinentriebwerk, mit einer innerhalb des Schaufelblattes angeordneten, sich radial erstreckenden Einlaßleitung für das Kühlmittel und mit dieser verbundenen Auslaßleitungen, die längs der Kanten des Schaufelblattes angeordnet sind, wobei das Kühlmittel unterhalb der Fußplatte der Schaufel eingeleitet wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Einlaßleitung (23; 41) verjüngt sich Von der Fußplatte radial nach außen;

b) die Auslaßleitungen (26, 27; 44, 45) erweitern sich von der Fußplatte radial nach außen;

c) die Einlaßleitung (23; 41) ist mit den Auslaßleitungen (26, 27; 44, 45) in der Nähe der Fußplatte verbunden.

2. Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auslaßleitungen (44, 45) an ihren radial außen liegenden Enden miteinander verbunden sind (F i g. 2).