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1. WO2015158514 - TURBINENSCHAUFEL UND TURBINE

Veröffentlichungsnummer WO/2015/158514
Veröffentlichungsdatum 22.10.2015
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2015/056399
Internationales Anmeldedatum 25.03.2015
IPC
F01D 5/18 2006.1
FSektion F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
01Kraft- und Arbeitsmaschinen oder Kraftmaschinen allgemein; Kraftanlagen allgemein; Dampfkraftmaschinen
DStrömungsmaschinen , z.B. Dampfturbinen
5Schaufeln; Schaufelträger; Heizung, Wärmedämmung, Kühlung, Schwingungsverhütung an Schaufeln
12Schaufeln
14Schaufelform
18Hohlschaufeln; Heizung, Wärmeisolierung oder Kühlung der Schaufeln
CPC
F01D 5/188
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
5Blades; Blade-carrying members
12Blades
14Form or construction
18Hollow blades, ; i.e. blades with cooling or heating channels or cavities
187Convection cooling
188with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
F05D 2250/71
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
2250Geometry
70Shape
71curved
F05D 2250/711
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
2250Geometry
70Shape
71curved
711convex
F05D 2250/712
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
2250Geometry
70Shape
71curved
712concave
F05D 2260/941
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
2260Function
94Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF]
941particularly aimed at mechanical or thermal stress reduction
Anmelder
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE]/[DE]
Erfinder
  • AHMAD, Fathi
  • BUCHHOLZ, Björn
  • KOCH, Daniela
  • SCHÜLER, Marco
Prioritätsdaten
14164723.015.04.2014EP
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) TURBINENSCHAUFEL UND TURBINE
(EN) TURBINE BLADE AND TURBINE
(FR) AUBE DE TURBINE ET TURBINE
Zusammenfassung
(DE) Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel (1) mit einem Turbinenschaufelblatt (3), in welchem ein Hohlraum (5) ausgebildet ist, welcher von einem Rippenelement (15) unterteilt ist, dessen Rippenhöhe (25) sich von einer Vorderseitenwand (6) des Turbinenschaufelblatts zu einer Hinterseitenwand (7) des Turbinenschaufelblatts (3) erstreckt, wobei der Rippenquerschnitt (35) des Rippenelements (15) derart ausgestaltet ist, dass das Rippenelement (15) in Richtung (32) der Rippenhöhe (25) zumindest teilweise bogenförmig ausgestaltet ist, so dass die durch thermische Differenzen zwischen der Vorder- und Hinterseitenwand (6, 7) innerhalb des Rippenelements (15) hervorgerufene Spannungen mittels eines verbesserten Verformungsvermögens des Rippenelements (15) kompensierbar sind, wobei das Rippenelement (15) in Richtung (32) der Rippenhöhe (25) eine Querschnittschwächung aufweist, welche sich in Richtung der Mittellängsachse (31) des Turbinenschaufelblatts (3) erhöht, um das Verformungs- und/oder Biegevermögen des Rippenelements zu erhöhen.
(EN) The invention relates to a turbine blade (1) with a turbine blade airfoil (3) in which a cavity (5) is formed that is divided by a rib element (15), the height (25) of said rib element extending from a front wall (6) of the turbine blade airfoil to a rear wall (7) of the turbine blade airfoil (3). The cross-section (35) of the rib element (15) is designed such that the rib element (15) is at least partly arc-shaped in the direction (32) of the height (25) of the rib in such a manner that stresses caused by thermal differences between the front and rear wall (6, 7) within the rib element (15) can be compensated by an improved deformation capacity of the rib element (15). The rib element (15) has a cross-sectional weakening in the direction (32) of the height (25) of the rib, said weakening increasing in the direction of the central longitudinal axis (31) of the turbine blade airfoil (3) in order to increase the deformation capability and/or flexibility of the rib element.
(FR) L'invention concerne une aube de turbine (1) comprenant une pale (3) dans laquelle est ménagée une cavité (5) qui est divisée par une nervure (15) dont la hauteur (25) s'étend d'une paroi latérale avant (6) de la pale à une paroi latérale arrière (7) de ladite pale (3), la section transversale (35) de la nervure (15) étant telle que la nervure (15) possède une configuration au moins partiellement incurvée dans le sens (32) de la hauteur (25) de sorte que les contraintes générées par des différences thermiques entre les parois latérales avant et arrière (6, 7) dans la nervure (15) peuvent être compensées par une capacité de déformation améliorée de la nervure (15). La nervure (15) présente dans le sens (32) de sa hauteur (25) une résistance moindre en coupe transversale qui augmente en direction de l'axe longitudinal médian (31) de la pale (3) afin d'augmenter la capacité de déformation et/ou de flexion de la nervure.
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