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Querströmungsreduzierung durch Überstrombarrieren an Gasturbinenschaufeln

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017704D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 19K

Publishing Venue

Siemens

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Peter Tiemann: AUTHOR

Abstract

Bei Gasturbinenschaufeln, die ohne Deckband ausgeführt werden, besteht das Problem, dass sich Querströmungen von der Druck- zur Saugseite der Gasturbinenschaufel über die Anstreifkante bilden. Die so entstehenden Querströmungen verringern den Wirkungsgrad und heizen die Anstreifkante auf. Entgegen Lösungsansätzen, welche darauf zielen, den erhitzten Bereich zu kühlen, wird vorgeschlagen, die Gasturbinenschaufeln so zu gestalten, dass die Querströmungen vermindert, bzw. eliminiert werden. Eine entsprechende Variante einer Gasturbinenschaufel ist in Abb. 1 dargestellt.

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Energie

Querströmungsreduzierung durch Überstrombarrieren anGasturbinenschaufeln

Idee: Peter Tiemann, Mülheim

Bei Gasturbinenschaufeln, die ohne Deckband ausgeführt werden, besteht das Problem, dass sichQuerströmungen von der Druck- zur Saugseite der Gasturbinenschaufel über die Anstreifkantebilden. Die so entstehenden Querströmungen verringern den Wirkungsgrad und heizen dieAnstreifkante auf.

Entgegen Lösungsansätzen, welche darauf zielen, den erhitzten Bereich zu kühlen, wirdvorgeschlagen, die Gasturbinenschaufeln so zu gestalten, dass die Querströmungen vermindert,bzw. eliminiert werden. Eine entsprechende Variante einer Gasturbinenschaufel ist in Abb. 1dargestellt.

Die vorgestellte Gasturbinenschaufel löst die, infolge der Querströmungen verursachten,Probleme, indem bei der Gestaltung Anleihen an Gestaltungsmerkmalen von Deckbandschaufelngenommen werden. Dies geschieht, indem den herkömmlichen Gestaltungsvarianten an derDruckseite der Anstreifkante ein sogenannter Balkon angefügt wird. Der Balkon bewirkt, dassdie Luft, welche über die Anstreifkante strömen will, zuerst das so geschaffene Hindernisüberwinden muss. Der Balkon wird mittels Kühlungsbohrungen, welche schräg durch ihnhindurchlaufen, gekühlt.

Eine weitere Schwächung der Querströmungen wird erzielt, indem man an der Oberseite desBalkons ein Labyrinth vorsieht.

Eine Variante des vorgestellten Prinzips ermöglicht neben der Reduzierung der Querströmungeneine Erhöhung der Festigkeit...