DE1923535C3 - Turbinenlaufschaufel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Turbinenlaufschaufel, die ein Profil aufw^ut, das eine wulstartige Verstärkung an der Druckseite aufweist.

Aus der französischen Patentschrift 776 676 ist eine derartige Laufschaufel bekannt. Diese bekannte Laufschaufel erfüllt die Bedingungen, die an eine Turbinenlaufschaufel gestellt werden, nicht im gewünschten Maße, nämlich daß sie bei kleinem Gewicht auch einen geringeren aerodynamischen Widerstand bei ausreichender Festigkeit gegenüber der Biege- und Zugbeanspruchung aufweist, welche beim Bei rieb unter der Einwirkung von Hieb- und Gaskräfte t auftritt. Bei der bekannten Laufschaufel liegt die gefährliche Spannungskonzentration an Jwii Kanten.

Es liegt die Aufgabe vor, eine Turbinenlaufschaufel zu schaffen, die bei ausreichender Festigkeit und niedrigem Gewicht gute aerodynamische Kennwerte aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Laufschaufel der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch geluvt, J iß die Turbinenlaufschaufel über ihre Länge verwunden ist und in Richtung ihrer Längsachse einen veränderlichen Querschnitt aufweist, wobei der Scheitel der wulstartigen Verstärkung in Richtung der Schaufelsehne in einem Abstand / von der Schaufeleinströmkante liegt, der durch die Formel

I=-- (0,5 bis 0.6)· B-s\nß

bestimmt ist und wobei die größte Profilstärke r an der uulb,:artigen Verstärkung durch die Formel

ν =· (0.2 bis 0.3) ■ Run ti

bestimmt ist, dabei ist B Je Länge der Schaufelschne in.d β der Winkel ztvisc'ien Schaufelsehnc und Umfangsrichtung.

Dadurch wird erreicht, daß die Widerstands- und Trägheitsmomente des Profils bei gleicher Querschnittsfläche größer sind als bei den bekannten Turbinenlaufschaufeln. Bei Jer erfindungsgemäßen Turbinenlaufschaufel sind die Biegespannungen im am stärksten beanspruchten radial äußeren Schaufelteil gegenüber den bekannten Turbinenlaufschaufeln vermindert, wodurch es auch möglich ist, bei gleicher Größe der Gesamtspannung oie Länge der Turbinenlaufschaufel zu vergrößern.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Profilschnitt in Hohe der halben SchaufelJänge einer Turbinenlaufschaufel, F i g. 2 eine Draufsicht einer Turbinenlaufschaufel.

Das Profil 1 (F i g. 1) in Höhe der halben Schaufellänge einer Turbinenlaufschaufel mit einer Sehnenlänge B besitzt eine größte Profilstärkey. Eine wulstartige Verstärkung! liegt an der Druckseite ad des Profils 1. Der Sehe..5! m der wulstartigen Verstärkung 2 liegt zwischen der Anströmkante und der Mitte der Seite ad.

Die Druckseite ist durch folgende Begrenzungskurve gebildet: einen Abschnitt ab, der konkav, einen Abschnitt bc, der konvex, und jinen Abschnitt«/, der konkav gekrümmt ist, wobei die einzelnen Kurvenabsciinitte stetig ineinander übergehen.

Die Turbinenlaufschaufel (Fig. 2) besitzt ein sich in der Länge verändernde^ Profil. Die charakteristischen Querschnitte dieser Turbinenlaufschaufel sind durch folgende Profile begrenzt: durch ein Profil 3 am Laufschaufelfuß, durch ein Profil 4, das in einem Abstand, der einer Viertellänge der Turbinenlaufschaufel entspricht, vom Laufschaufelfuß entfernt ist, durch das in F i g. I dargestellte Profil I in Höhe der halben Schaufellänge der Turbinenlaufschaufel, durch ein Profil 5, das in einem Abstand, der drei ViertelKingen der Turbinenlaufschaufel entspricht, vom Laufschaufelfuß entfernt ist, und durch ein Profil 6 am Schaufelkopf.

Die Profile 4. 1 und 5 besitzen eine wulstartige Verstärkung an der konkaven Seite. Zur Befestigung der Turbinenlaufschaufel ist ein Fußstück 7 vorgesehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Turbinenlaufschaufel, die ein Profil aufweist, das eine wulstartige Verstärkung an der Druckseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenlaufschaufel über ihre Länge verwunden ist und in Richtung ihrer Längsachse einen veränderlichen Querschnitt aufweist, wobei der Scheitel (in) der wulstartigen Verstärkung (2} in liichtung der Schaufelsehne in einem Abstand / von der Schaufeleinströmkante liegt, der durch die Formel

   / -(0,5 bis 0,6) -B- sin β

   bestimmt ist und wobei die größte Profilstärke y an der wulstartigen Verstärkung (2) durch die Formel

   y - (0,2 bis0,3)-ß-sin£

   bestimmt ist, dabei ist B die Länge der Schaufelsehne und β der W'nkel zwischen Schaufelsehne und I Jmfangsrichtung.