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Doppelloch Shaped Hole Geometrie

IP.com Disclosure Number: IPCOM000126643D
Original Publication Date: 2005-Aug-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Aug-25
Document File: 1 page(s) / 26K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Filmkuehlung von Gasturbinenschaufeln werden zum Ausblasen von Filmkuehlluft an verschiedenen Positionen Reihen und Felder von Bohrungen verwendet mit dem Ziel, einen Film kuehler Luft zwischen Bauteil und Heissgasstroemung zu legen. Hierbei bestimmt das Verhaeltnis aus dem lokalen statischen Druck der Aussenstroemung zum Druck der Kuehlluft im Inneren des Bauteils die Ausblasgeschwindigkeit. Bedingt durch hohe Druckdifferenzen und/oder Druckverhaeltnisse, welche durch die aeusseren und/oder inneren Randbedingungen aufgepraegt sind, entstehen haeufig unguenstig hohe Geschwindigkeiten des Kuehlluftstrahls bei der Ausblasung, was zu einer Verminderung der Filmkuehlwirkung sowie Erhoehung der aerodynamischen Verluste aufgrund der Mischung der Kuehlluft mit der Heissgasstroemung fuehrt.

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S

Doppelloch Shaped Hole Geometrie

Idee: Stefan Baldauf, DE-Muelheim; Michael Haendler, DE-Muelheim; Christian Lerner, DE-

Muelheim

Bei der Filmkuehlung von Gasturbinenschaufeln werden zum Ausblasen von Filmkuehlluft an verschiedenen Positionen Reihen und Felder von Bohrungen verwendet mit dem Ziel, einen Film kuehler Luft zwischen Bauteil und Heissgasstroemung zu legen. Hierbei bestimmt das Verhaeltnis aus dem lokalen statischen Druck der Aussenstroemung zum Druck der Kuehlluft im Inneren des Bauteils die Ausblasgeschwindigkeit. Bedingt durch hohe Druckdifferenzen und/oder Druckverhaeltnisse, welche durch die aeusseren und/oder inneren Randbedingungen aufgepraegt sind, entstehen haeufig unguenstig hohe Geschwindigkeiten des Kuehlluftstrahls bei der Ausblasung, was zu einer Verminderung der Filmkuehlwirkung sowie Erhoehung der aerodynamischen Verluste aufgrund der Mischung der Kuehlluft mit der Heissgasstroemung fuehrt.

Begegnet wird diesem Problem ueblicherweise damit, dass die Bohrungen mit moeglichst geringem Durchmesser gefertigt werden, um ueber entsprechend groessere Druckverluste die Ausstroemgeschwindigkeiten moeglichst gering zu halten. An kritischen Stellen koennen so genannte Shaped Holes (speziell gestaltete Loecher) eingebracht werden, um guenstigere Ausblasbedingungen zu erreichen. Allerdings sind die mittels Laserverfahren gebohrten Loecher rund und zylindrisch.

Vorgeschlagen wird nun, den Bohrungsaustritt durch geeignetes Einbringen einer zweiten ...