[go: up one dir, main page]

EP1759090A1 - Schaufelblatt mit übergangszone - Google Patents

Schaufelblatt mit übergangszone

Info

Publication number
EP1759090A1
EP1759090A1 EP05749220A EP05749220A EP1759090A1 EP 1759090 A1 EP1759090 A1 EP 1759090A1 EP 05749220 A EP05749220 A EP 05749220A EP 05749220 A EP05749220 A EP 05749220A EP 1759090 A1 EP1759090 A1 EP 1759090A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
airfoil
thickening
cut
end region
radius
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05749220A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Hoeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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 MTU Aero Engines GmbH filed Critical MTU Aero Engines GmbH
Publication of EP1759090A1 publication Critical patent/EP1759090A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/145—Means for influencing boundary layers or secondary circulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to an airfoil of a guide blade or moving blade of a turbomachine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a turbomachine according to the preamble of claim 13.
  • EP 0 798 447 B1 discloses an airfoil for turbomachines, in particular for gas turbines, which extend in a radial direction in an annular duct or flow duct, the aerofoils having a thickening of the aerofoil profile on at least one delimiting side wall of the annular duct. According to EP 0 798 447 B1, this thickening is formed by an increased leading edge nose radius and / or an increased leading edge wedge angle and / or an increased trailing edge wedge angle and / or a greater absolute profile thickness of profile cuts adjoining the limiting side wall compared to a reference profile cut.
  • the present invention is based on the problem of creating a novel airfoil of a guide blade or rotor blade of a turbomachine.
  • the thickening is cut in the area of a front edge of the airfoil to form a mirror surface or base surface.
  • the thickening in the area of the front edge is cut with a straight or flat cut in such a way that the cutting direction of the cut runs in the circumferential direction or transverse to the axial direction of the turbomachine.
  • the thickening in the area of the front edge is cut with a circular segment or cylinder segment shaped cut such that a tangent applied to the foremost part of the cut runs in the circumferential direction or transverse to the axial direction of the turbomachine.
  • the or each thickening is preferably formed by a large radius of curvature at the radially inner end region and / or radially outer end region of the airfoil, the ratio of the radius of curvature to a chord length of the airfoil being between 2% and 10%.
  • turbomachine according to the invention is defined in independent claim 13.
  • FIG. 1 shows an airfoil according to the prior art in a highly schematic, perspective side view
  • FIG. 2 shows the airfoil of FIG. 1 in viewing direction II of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an airfoil according to the prior art in a representation analogous to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a section through the airfoil of FIG. 3 in the cutting direction III-III;
  • FIG. 5 shows an airfoil according to the invention in a highly schematic, perspective side view
  • FIG. 6 shows the airfoil of FIG. 5 in viewing direction VI of FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a second airfoil according to the invention in a representation analogous to FIG. 6;
  • FIGS. 8 shows a third airfoil according to the invention in a representation analogous to FIGS. 6 and 7.
  • Fig. 1 shows a known from the prior art blade 10 of a blade in a highly schematic representation
  • the blade 10 of the blade according to FIG. 1 has a flow-mechanically advantageous thickening 11 of the blade profile at a radially inner, hub-side end region.
  • the thickening 11 extends according to FIG 3 are the chord length 1 of the airfoil, which is defined by the distance between the front edge 12 and the rear edge 13, and the maximum profile thickness d and others x of the airfoil.
  • the thickening 11 at the hub-side end of the airfoil 10 of the rotor blade which is not shown further, is achieved in that a hub-side profile cut of the airfoil 10 has a larger absolute profile thickness d than a reference profile cut, the contour of the thickening 11 is defined according to FIG. 4 by a radius of curvature r. With such a thickening 11, secondary flow losses can be minimized.
  • the thickening 11 shown in FIGS. 1 to 4 merely represents a possible variant of thickening that minimizes secondary flow. Further thickening that minimizes secondary flow can result from an enlargement of the profile parameters leading edge nose radius and / or leading edge wedge angle and / or trailing edge wedge angle and / or absolute profile thickness. With regard to the details of such thickenings, reference is made to EP 0 798 447 B1, the disclosure content of which is explicitly referred to here by reference.
  • the thickening 11 in the region of the front edge 12 of the airfoil 10 is cut with a straight or flat cut such that the cutting direction of the cut runs in the circumferential direction (arrow 15) of the turbomachine .
  • the flat mirror surface 14 that is set in this case runs parallel to the circumferential direction 15.
  • the cutting direction for providing the flat mirror surface 14 is transverse or perpendicular to the axial direction (Arrow 16) of the turbomachine.
  • the thickening 11 is in the embodiment of FIGS. 5 and 6, as described in connection with FIGS. 1 to 4, continuously formed around the airfoil and characterized by a large radius of curvature r at the radially inner end region or radially outer end region of the airfoil, wherein
  • the radius of curvature r is dimensioned such that the ratio of the radius of curvature r to the chord length 1 of the airfoil 10 is between 2% and 10%, preferably between 4% and 8%, particularly preferably between 5% and 7%.
  • the ratio of rounding radius r to chord length is preferably 1 6%.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of an airfoil 10 according to the invention, wherein in the exemplary embodiment of FIG. 7 the airfoil 10 also has a thickening 11 on the radially inner, end region on the hub side and / or on the radially outer, end region on the housing side, the thickening 11 in turn Area of the front edge 12 is cut to form a mirror surface 17.
  • the thickening 11 in the region of the front edge 12 is not in the exemplary embodiment in FIG. 7 cut through a flat cut, but rather through a circular segment or cylinder segment shaped cut.
  • the thickening 11 is cut through the circular segment or cylindrical segment-shaped cut in such a way that a tangent 18 applied to the foremost part of the cut or the mirror surface 17 that is formed parallel to the circumferential direction (arrow 15) and transversely or perpendicularly to the axial direction (arrow 16 ) of the turbomachine.
  • FIG. 8 shows an airfoil 10 designed according to the invention with a variable radius of curvature r, which decreases starting from the front edge 12 in the direction of the rear edge 13 of the airfoil.
  • the airfoil 10 is in turn cut off at the front edge 12 to form a mirror surface or base surface, a cut in the form of a segment of a circle or a cylinder segment being formed in the exemplary embodiment in FIG. 8 as well as in the exemplary embodiment in FIG. 7 Formation of the mirror surface 17 is executed.
  • a variable radius of curvature r in the region of the thickening 11, secondary flow loss can be minimized again.
  • the airfoils according to the invention are preferably used in guide vanes or moving blades of a turbine or a compressor of a gas turbine, in particular of a gas turbine aircraft engine.
  • the blades of rotating rotor blades have thickenings designed according to the invention only in the region of the hub-side end, fixed guide blades can have such a thickening both at the radially inner end on the hub side and at the radially outer end on the housing side.
  • the thickenings in the area of the front edge are cut to form a mirror surface or base surface.
  • a large radius of curvature is used in the sense of the invention.
  • secondary flow losses can be minimized in this way, and on the other hand, the axial overall depth or overall length of the turbomachine equipped with such blades or blades is not increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit mindestens einer strömungsmechanisch günstigen Aufdickung des Schaufelblattprofils an einem radial innenliegenden Endbereich und/oder einem radial außenlie­genden Endbereich des Schaufelblatts. Erfindungsgemäß ist die Aufdickung (11) im Bereich einer Vorderkante (12) des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche (14, 17) bzw. Basisfläche angeschnitten.

Description

SCHAUFELBLATT MIT ÜBERGANGSZONE
Die Erfindung betrifft ein Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Strömungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.
Die EP 0 798 447 Bl offenbart ein Schaufelblatt für Strömungsmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, die sich in einem Ringkanal bzw. Strömungskanal in radialer Richtung erstrecken, wobei die Schaufelblätter an mindestens einer begrenzenden Seitenwand des Ringkanals eine strömungsmechanisch günstige Aufdickung des Schaufelblattprofils aufweisen. Gemäß der EP 0 798 447 Bl wird diese Aufdickung durch einen vergrößerten Vorderkan- tennasenradius und/oder einen vergrößerten Vorderkantenkeilwinkel und/oder einen vergrößerten Hinterkantenkeilwinkel und/oder eine größere absolute Profildicke von an die begrenzende Seitenwand anschließenden Profilschnitten gegenüber einem Referenz-Profilschnitt gebildet. Mithilfe derart ausgebildeter Schaufelblätter lassen sich Leitschaufeln sowie Laufschaufeln bzw. Leitschaufelkränze sowie Laufschaufelkränze bereitstellen, deren Schaufelgeometrie eine Sekundärströmung im Sinne einer Minimierung der Schaufelverluste beeinflusst. Nachteilig an einer solchen Schaufelblattgeometrie ist jedoch, dass sich infolge der Aufdickung einer vergrößerte axiale Baulänge des Schaufelblatts und damit letztendlich der gesamten Strömungsmaschine ergibt .
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufel einer Strömungsmaschine zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Schaufelblatt im Sinne von Patentanspruch 1 gelöst . Erfindungsgemäß ist die Aufdickung im Bereich einer Vorderkante des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche angeschnitten.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die oder jede Aufdickung eines Schaufelblatts im Bereich einer Vorderkante des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche anzuschneiden. Hierdurch ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik der entscheidende Vorteil, dass einerseits Sekundärströmungsverluste minimiert werden, ohne jedoch die axiale Baulänge der Schaufeln und damit der Strömungsmaschine zu verlängern. Insofern kann im Sinne der hier vorliegenden Erfindung gleichzeitig eine kompakte Bauform der Strömungsmaschine und andererseits eine Minimierung der Sekundärströmungsverluste an der Strömungsmaschine erzielt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Aufdickung im Bereich der Vorderkante mit einem geradlinigen bzw. ebenen Schnitt derart angeschnitten, dass die Schnittrichtung des Schnitts in Umfangs- richtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft.
Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Aufdickung im Bereich der Vorderkante mit einem kreissegmentförmigen bzw. zylindersegmentförmigen Schnitt derart angeschnitten, dass eine an den vordersten Teil des Schnitts angelegte Tangente in Umfangsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft .
Vorzugsweise ist die oder jede Aufdickung durch einen großen Rundungsradius am radial innenliegenden Endbereich und/oder radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts gebildet, wobei das Verhältnis des Rundungsradius zu einer Sehnenlänge des Schaufelblatts zwischen 2% und 10% beträgt .
Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine ist im unabhängigen Patentanspruch 13 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt :
Fig. 1 ein Schaufelblatt nach dem Stand der Technik in stark schematisierter, perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 2 das Schaufelblatt der Fig. 1 in Blickrichtung II der Fig. 1;
Fig. 3 ein Schaufelblatt nach dem Stand der Technik in einer Darstellung analog zu Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch das Schaufelblatt der Fig. 3 in Schnittrichtung III-III;
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Schaufelblatt in stark schematisierter, perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 6 das Schaufelblatt der Fig. 5 in Blickrichtung VI der Fig. 5;
Fig. 7 ein zweites erfindungsgemäßes Schaufelblatt in einer Darstellung analog zu Fig. 6; und
Fig. 8 ein drittes erfindungsgemäßes Schaufelblatt in einer Darstellung analog zu Fig. 6 und 7. Bevor nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 8 die hier vorliegende Erfindung in größerem Detail beschrieben wird, soll zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 auf einige aus dem Stand der Technik bekannte Zusammenhänge eingegangen werden.
Fig. 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schaufelblatt 10 einer Laufschaufel ausschnittsweise in stark schematisierter Darstellung, wobei das Schaufelblatt 10 der Laufschaufei gemäß Fig. 1 an einem radial innenliegenden, nabenseitigen Endbereich über eine strömungsmechanisch günstige Aufdickung 11 des Schaufelblattprofils verfügt. Die Aufdickung 11 erstreckt sich dabei gemäß Fig. 2 allseitig um das Schaufelblattprofil des Schaufelblatts 10 herum, also sowohl auf einer Saugseite als auch auf einer Druckseite des Schaufelblatts 10 zwischen einer Vorderkante 12 und einer Hinterkante 13 des Schaufelblatts 10. Charakteristische Kenngrößen des Schaufelblatts 10 bzw. des Schaufelblattprofils sind gemäß Fig. 3 die Sehnenlänge 1 des Schaufelblatts, die durch den Abstand zwischen der Vorderkante 12 und der Hinterkante 13 definiert ist, sowie die maximale Profildicke duax des Schaufelblatts.
Gemäß Fig. 1 bis 4 wird die Aufdickung 11 am nabenseitigen Ende des Schaufelblatts 10 der weiter nicht-dargestellten Laufschaufel dadurch erzielt, dass ein nabenseitiger Profilschnitt des Schaufelblatts 10 gegenüber einem Referenz-Profilschnitt über eine größere absolute Profildicke d verfügt, wobei die Kontur der Aufdickung 11 gemäß Fig. 4 durch einen Rundungsradius r definiert ist. Mit einer solchen Aufdickung 11 lassen sich Sekundärströmungsverluste minimieren.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Aufdickung 11 lediglich eine mögliche Variante von sekundärströmungs- minimierenden Aufdickungen darstellt . Weitere sekundärströmungsminimie- renden Aufdickungen können sich aus einer Vergrößerung der Profilparameter Vorderkantennasenradius und/oder Vorderkantenkeilwinkel und/oder Hin- terkantenkeilwinkel und/oder absolute Profildicke ergeben. Hinsichtlich der Details solcher Aufdickungen wird auf die EP 0 798 447 Bl verwiesen, auf deren Offenbarungsgehalt hier durch Verweis explizit Bezug genommen wird.
An dieser Stelle sei weiterhin darauf hingewiesen, dass im Falle von mit einem Rotor rotierenden Laufschaufeln die Schaufelblätter ausschließlich am radial innenliegenden, nabenseitige Ende über solche Aufdickungen 11 verfügen. Handelt es sich hingegen um feststehende Leitschaufeln, so ver- fügen dieselben in der Regel sowohl am radial innenliegenden, nabenseitigen Ende als auch am radial außenliegenden, gehäuseseitigen Ende über jeweils eine derartige Aufdickung 11.
Es liegt nun im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, die Aufdickung 11 im Bereich der Vorderkante 12 des Schaufelblatts 10 unter Bildung einer Spiegelfläche 14 bzw. einer Basisfläche anzuschneiden. Dies zeigt insbesondere Fig. 5. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 ist die Aufdi- ckung 11 im Bereich der Vorderkante 12 mit einem geradlinigen bzw. ebenen Schnitt derart angeschnitten, dass die Schnittrichtung des Schnitts in Umfangsrichtung (Pfeil 15) der Strömungsmaschine verläuft. Wie Fig. 6 entnommen werden kann, verläuft die in diesem Fall die sich einstellende ebene Spiegelfläche 14 parallel zur Umfangsrichtung 15. Mit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies, dass in diesem Fall die Schnittrichtung zur Bereitstellung der ebenen Spiegelfläche 14 quer bzw. senkrecht zur Axialrichtung (Pfeil 16) der Strömungsmaschine verläuft.
Die Aufdickung 11 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 4 beschrieben, um das Schaufelblatt herum laufend ausgebildet und durch einen großen Rundungsradius r am radial innenliegenden Endbereich bzw. radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts gekennzeichnet, wobei im Sinne der hier vorliegenden Erfindung der Rundungsradius r derart bemessen ist, dass das Verhältnis von Rundungsradius r zur Sehnenlänge 1 des Schaufelblatts 10 zwischen 2 % und 10 %, vorzugsweise zwischen 4 % und 8 %, besonders bevorzugt zwischen 5 % und 7 % beträgt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Rundungsradius r zur Sehnenlänge 1 6 %.
Durch die Kombination von einer Aufdickung mit großem Rundungsradius r und dem Abschneiden der Aufdickung 11 im Bereich der Vorderkante 12 unter Bildung einer Spiegelfläche 14 ist es möglich, einerseits Sekundärströ- mungsverluste zu minimieren, ohne die axiale Baulänge des Schaufelblatts bzw. der Schaufel bzw. der Strömungsmaschine zu verlängern.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaufelblatts 10, wobei auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 das Schaufelblatt 10 am radial innenliegenden, nabenseitigen Endbereich und/oder am radial außenliegenden, gehäuseseitigen Endbereich über eine Aufdickung 11 verfügt, wobei die Aufdickung 11 wiederum im Bereich der Vorderkante 12 unter Bildung einer Spiegelfläche 17 angeschnitten ist. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 die Aufdickung 11 im Bereich der Vorderkante 12 nicht durch einen ebenen Schnitt angeschnitten, sondern vielmehr durch einen kreissegmentförmigen bzw. zylindersegmentförmigen Schnitt. Die Aufdickung 11 ist dabei derart durch den kreissegmentförmigen bzw. zylindersegmentförmigen Schnitt angeschnitten, dass eine an den vordersten Teil des Schnitts bzw. der sich ausbildenden Spiegelfläche 17 angelegte Tangente 18 parallel zur Umfangsrichtung (Pfeil 15) sowie quer bzw. senkrecht zur Axialrichtung (Pfeil 16) der Strömungsmaschine verläuft.
Dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sowie dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 bis 6 ist gemeinsam, dass der Rundungsradius r der Aufdickung 11 über das gesamte Schaufelprofil des Schaufelblatts 10 konstant ist. Dem gegenüber zeigt Fig. 8 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schaufelblatt 10 mit einem variablen Rundungsradius r, der sich ausgehend von der Vorderkante 12 in Richtung auf die Hinterkante 13 des Schaufelblatts verringert. Wie Fig. 8 entnommen werden kann, ist an der Vorderkante 12 das Schaufelblatt 10 wiederum unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche abgeschnitten, wobei im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ebenso wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ein kreissegmentförmiger bzw. zylinder- segmentförmiger Schnitt zur Bildung der Spiegelfläche 17 ausgeführt ist. Durch die Verwendung eines variablen Rundungsradius r im Bereich der Aufdickung 11 können Sekundärströmungsverlust nochmals minimiert werden.
Die erfindungsgemäßen Schaufelblätter finden bevorzugt Verwendung bei Leitschaufeln bzw. Laufschaufeln einer Turbine bzw. eines Verdichters einer Gasturbine, insbesondere eines Gasturbinenflugtriebwerks . Wie bereits erwähnt, verfügen die Schaufelblätter rotierender Laufschaufeln lediglich im Bereich des nabenseitigen Endes über erfindungsgemäß ausgebildete Aufdickungen, feststehende Leitschaufeln können sowohl am radial innenliegenden, nabenseitigen Ende als auch am radial außenliegenden, gehäuseseitigen Ende über jeweils eine derartige Aufdickung verfügen. Im Sinne der Erfindung sind die Aufdickungen im Bereich der Vorderkante unter Bildung einer Spiegelfläche bzw. Basisfläche angeschnitten. Weiterhin wird im Sinne der Erfindung ein großer Rundungsradius verwendet . Auf der einen Seite können hierdurch Sekundärströmungsverluste minimiert werden, auf der anderen Seite wird die axiale Bautiefe bzw. Baulänge der mit solchen Schaufelblättern bzw. Schaufeln ausgerüsteten Strömungsmaschine nicht vergrößert .

Claims

Patentansprüche
1. Schaufelblatt einer Leitschaufel oder Laufschaufei einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit mindestens einer strömungsmechanisch günstigen Aufdickung des Schaufelblattprofils an einem radial innenliegenden Endbereich und/oder einem radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) im Bereich einer Vorderkante (12) des Schaufelblatts unter Bildung einer Spiegelfläche (14; 17) bzw. Basisfläche angeschnitten ist.
2. Schaufelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) im Bereich der Vorderkante (12) mit einem geradlinigen bzw. ebenen Schnitt angeschnitten ist.
3. Schaufelblatt nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) derart angeschnitten ist, dass die Schnittrichtung des Schnitts in Umfangsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft .
4. Schaufelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) im Bereich der Vorderkante (12) mit einem kreissegmentförmigen bzw. zylindersegmentförmigen Schnitt angeschnitten ist.
5. Schaufelblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) derart angeschnitten ist, dass eine an den vordersten Teil des Schnitts angelegte Tangente (18) in Umfangsrichtung bzw. quer zur Axialrichtung der Strömungsmaschine verläuft.
6. Schaufelblatt nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Schaufelblatt einer Leitschaufel ausgebildet ist, wobei an einem radial innenliegenden, nabenseitigen Endbereich und an einem radial außenliegenden, gehäuseseitigen Endbereich des Schaufelblatts jeweils eine angeschnittene Aufdickung ausgebildet ist.
7. Schaufelblatt nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Schaufelblatt einer Laufschaufei ausgebildet ist, wobei an einem radial innenliegenden, nabenseitigen Endbereich eine angeschnittene Aufdickung ausgebildet ist.
8. Schaufelblatt nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Aufdickung (11) durch einen großen Rundungsradius (r) am radial innenliegenden Ξndbereich und/oder radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts gebildet ist, wobei das Verhältnis des Rundungsradius (r) zu einer Sehnenlänge (1) des Schaufelblatts zwischen 2% und 10% beträgt.
9. Schaufelblatt nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Rundungsradius (r) zur Sehnenlänge (1) des Schaufelblatts zwischen 4% und 8% beträgt.
10. Schaufelblatt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Rundungsradius (r) zur Sehnenlänge (1) des Schaufelblatts zwischen 5% und 7% beträgt.
11. Schaufelblatt nach einem oder mehreren Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundungsradius (r) derart variabel ausgebildet ist, dass der Rundungsradius (r) ausgehend von einer Vorderkante (12) in Richtung auf eine Hinterkante (13) des Schaufelblattprofils abnimmt.
12. Schaufelblatt nach einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Aufdickung durch eine Vergrößerung der Profilparameter Vorderkantennasenradius und/oder Vorderkantenkeilwinkel und/oder Hinterkantenkeilwinkel und/oder absolute Profildicke gegenüber der Kontur eines Referenz-Profilschnitts resultiert.
13. Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, mit mindestens einem mehrere Leitschaufeln aufweisenden Leitschaufelkranz und mindestens einem mehrere Laufschaufeln aufweisenden Laufschaufelkranz , wobei die Leitschaufeln und die Laufschaufeln jeweils sich in radialer Richtung eines Strömungskanals erstreckende Schaufelblätter aufweisen, und wobei die Schaufelblätter an einem radial innenliegenden Endbereich und/oder einem radial außenliegenden Endbereich des Schaufelblatts eine strömungsmechanisch günstige Aufdickung des Schaufelblattprofils aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (11) im Bereich einer Vorderkante (12) des Schaufelblatts (10)unter Bildung einer Spiegelfläche (14; 17) bzw. Basisfläche angeschnitten ist.
14. Strömungsmaschine nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch mindestens eine Aufdickung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12.
EP05749220A 2004-05-29 2005-04-29 Schaufelblatt mit übergangszone Withdrawn EP1759090A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004026386A DE102004026386A1 (de) 2004-05-29 2004-05-29 Schaufelblatt einer Strömungsmaschine sowie Strömungsmaschine
PCT/DE2005/000788 WO2005116404A1 (de) 2004-05-29 2005-04-29 Schaufelblatt mit übergangszone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1759090A1 true EP1759090A1 (de) 2007-03-07

Family

ID=34969634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05749220A Withdrawn EP1759090A1 (de) 2004-05-29 2005-04-29 Schaufelblatt mit übergangszone

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070177979A1 (de)
EP (1) EP1759090A1 (de)
DE (1) DE102004026386A1 (de)
RU (1) RU2383748C2 (de)
UA (1) UA91191C2 (de)
WO (1) WO2005116404A1 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2899270A1 (fr) * 2006-03-30 2007-10-05 Snecma Sa Aube de redresseur a amenagement de forme localise, secteur de redresseurs, etage de compression, compresseur et turbomachine comportant une telle aube
FR2899269A1 (fr) * 2006-03-30 2007-10-05 Snecma Sa Aube de redresseur optimisee, secteur de redresseurs, etage de compression, compresseur et turbomachine comportant une telle aube
DE102008017624A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-08 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren zur aerodynamischen Ausformung der Vorderkante von Bliskschaufeln
DE102009036406A1 (de) 2009-08-06 2011-02-10 Mtu Aero Engines Gmbh Schaufelblatt
DE102010004854A1 (de) 2010-01-16 2011-07-21 MTU Aero Engines GmbH, 80995 Laufschaufel für eine Strömungsmaschine und Strömungsmaschine
US8944774B2 (en) * 2012-01-03 2015-02-03 General Electric Company Gas turbine nozzle with a flow fence
EP2811115A1 (de) * 2013-06-05 2014-12-10 Alstom Technology Ltd Schaufelprofil für Gasturbine, Rotorschaufel und Statorschaufel
DE102013213416B4 (de) * 2013-07-09 2017-11-09 MTU Aero Engines AG Schaufel für eine Gasturbomaschine
JP5916826B2 (ja) * 2014-09-24 2016-05-11 三菱日立パワーシステムズ株式会社 回転機械の翼体、及びガスタービン
US9995166B2 (en) * 2014-11-21 2018-06-12 General Electric Company Turbomachine including a vane and method of assembling such turbomachine
US9890641B2 (en) * 2015-01-15 2018-02-13 United Technologies Corporation Gas turbine engine truncated airfoil fillet
DE102015224283A1 (de) 2015-12-04 2017-06-08 MTU Aero Engines AG Leitschaufelcluster für eine Strömungsmaschine
US11098591B1 (en) 2019-02-04 2021-08-24 Raytheon Technologies Corporation Turbine blade with contoured fillet
DE102021123281A1 (de) 2021-09-08 2023-03-09 MTU Aero Engines AG Schaufelblatt für einen Verdichter einer Strömungsmaschine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959843A (en) * 1955-01-17 1960-11-15 Eaton Mfg Co Method of producing turbine blades
CH342326A (de) * 1955-03-31 1959-11-15 Kress Herwig Ing Dr Im Schaufelträger befestigte Schaufel für axial durchströmte Turbomaschinen und Verfahren zu deren Herstellung
SU595520A1 (ru) * 1975-06-09 1978-02-28 Институт Горной Механики И Технической Кибернетики Им. М.М.Федорова Рабоча лопатка осевой турбомашины
DE3514122A1 (de) * 1985-04-19 1986-10-23 MAN Gutehoffnungshütte GmbH, 4200 Oberhausen Verfahren zur herstellung einer leitschaufel fuer ein turbinen- oder verdichter-leitrad und nach dem verfahren hergestellte leitschaufel
SU1765469A1 (ru) * 1990-07-16 1992-09-30 Военная академия им.Ф.Э.Дзержинского Лопатка осевой турбомашины
US6511294B1 (en) * 1999-09-23 2003-01-28 General Electric Company Reduced-stress compressor blisk flowpath
US6524070B1 (en) * 2000-08-21 2003-02-25 General Electric Company Method and apparatus for reducing rotor assembly circumferential rim stress
US6851924B2 (en) * 2002-09-27 2005-02-08 Siemens Westinghouse Power Corporation Crack-resistance vane segment member

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005116404A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
UA91191C2 (ru) 2010-07-12
RU2006145067A (ru) 2008-07-10
RU2383748C2 (ru) 2010-03-10
DE102004026386A1 (de) 2005-12-22
WO2005116404A1 (de) 2005-12-08
US20070177979A1 (en) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60031941T2 (de) Geneigtes Schaufelblatt mit tonnenförmiger Anströmkante
EP2927503B1 (de) Gasturbinenverdichter, Flugtriebwerk und Auslegungsverfahren
EP2003292B1 (de) Strömungsarbeitsmaschine aufweisend ein Schaufeldeckband mit Überstand
CH697806A2 (de) Turbinenschaufel-Deckbandkantenprofil.
DE102016125091A1 (de) Turbinenlaufschaufeln mit Spitzendeckband
WO2008046389A1 (de) Anordnung zur strömungsbeeinflussung mittels grenzschichtbeeinflussender geometrien
DE102009033593A1 (de) Triebwerkschaufel mit überhöhter Vorderkantenbelastung
EP2538024A1 (de) Schaufel einer Strömungsmaschine
CH708774A2 (de) Turbinenschaufel mit einem Schaufelblatt mit Spitzenausrundung.
EP1759090A1 (de) Schaufelblatt mit übergangszone
EP2558685A2 (de) Leitschaufel einer strömungsmaschine
EP2597257B1 (de) Beschaufelung
EP2458149B1 (de) Flugtriebwerk-Beschaufelung
EP2730745B1 (de) Schaufelanordnung für eine Turbomaschine
DE102016124147B4 (de) Innenkühlkonfigurationen in Turbinenrotorschaufeln
EP1723339A1 (de) Verdichter einer gasturbine sowie gasturbine
DE102015110249A1 (de) Statorvorrichtung für eine Strömungsmaschine mit einer Gehäuseeinrichtung und mehreren Leitschaufeln
EP3460187B1 (de) Schaufel für eine strömungsmaschine
DE102013213416B4 (de) Schaufel für eine Gasturbomaschine
WO2021037296A1 (de) Verdichter-laufschaufel
EP2631429B1 (de) Beschaufelung
EP4089264A1 (de) Gasturbinen-schaufelanordnung
EP2650475A1 (de) Schaufel für eine Strömungsmaschine, Schaufelanordnung sowie Strömungsmaschine
EP3623576B1 (de) Gasturbinen-laufschaufel
EP3428391A1 (de) Turbomaschinen-schaufelgitter

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20061215

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20080304

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

R18D Application deemed to be withdrawn (corrected)

Effective date: 20110301