Patent DE-112016000685-B4 (DE)
Title: Turbine und gasturbine
Inventor: IIDA KOICHIRO
IPC: F01D5/14
Filed: 2016-02-10
Granted: 2023-10-05
Abstract: Eine Turbine (5) umfassend:einen Rotor (2), welcher um eine Achse (O) drehbar ist, die sich in einer Axialrichtung erstreckt,eine Vielzahl von Schaufeln (10), die an dem Rotor (2) in einer Umfangsrichtung (U) der Achse (O) befestigt sind,wobei jede der Vielzahl von Schaufeln (10) einen Schaufelhauptkörper (20) besitzt, der sich von der Achse (O) in einer Radialrichtung nach außen erstreckt,wobei der Schaufelhauptkörper (20) jeweils einen vorderen Rand (25), einen hinteren Rand (26), eine Nabenendwand (21) und ein Außenende (22) aufweist,wobei der vordere Rand (25) sich über eine gesamte Schaufelhöhenrichtung in der Radialrichtung der Achse (O) erstreckt und durch eine druckseitige Fläche (23) und eine saugseitige Fläche (24) des Schaufelhauptkörpers (20), die miteinander an einer stromaufwärtigen Seite in der Richtung der Achse (O) verbunden sind, gebildet ist,wobei der hintere Rand (26) sich über eine gesamte Schaufelhöhenrichtung in der Radialrichtung der Achse (O) erstreckt und durch die druckseitige Fläche (23) und die saugseitige Fläche (24), die an einer stromabwärtigen Seite in der Richtung der Achse (O) miteinander verbunden sind, gebildet ist,wobei ein Zwischenraum zwischen dem vorderen Rand (25) und dem hinteren Rand (26) in der Richtung der Achse (O) eine axiale Profilsehnenlänge (C) ist,wobei die Nabenendwand (21) ein innerer Endabschnitt des Schaufelhauptkörpers (20) in der Radialrichtung ist, das Außenende (22) ein äußerer Endabschnitt des Schaufelhauptkörpers (20) in der Radialrichtung ist, und ein maximaler Abstand in der Radialrichtung der Achse (O) von der Nabenendwand (21) zu dem Außenende (22) eine Schaufelhöhe (H) ist,wobei ein Strömungspfad (F), durch den im Betrieb ein Verbrennungsgas von der stromaufwärtigen Seite zu der stromabwärtigen Seite strömt, zwischen den benachbarten von in Umfangsrichtung benachbarten Schaufeln (10) ausgebildet ist,wobei eine Weite (W) des Strömungspfads (F) äquivalent zu dem Durchmesser eines virtuellen Kreises ist, der zu jeweils der druckseitigen Fläche (23) und der saugseitigen Fläche (24) der benachbarten Schaufelhauptkörper (20) tangential ist,wobei sich die Weite (W) des Strömungspfads (F) an der Nabenendwand (21) der benachbarten Schaufelhauptkörper (20) entlang der axialen Profilsehnenlänge (C) mit zunehmendem prozentualen Abstand von dem vorderen Rand (25) zu einer Minimalweite verringert und sich von der Minimalweite zu dem hinteren Rand (26) erhöht, und sich die Minimalweite zwischen dem vorderen Rand (25) und dem hinteren Rand (26) befindet,wobei sich die Weite (W) des Strömungspfads (F) an einer Position einer Referenz-Schaufelhöhe (S), die von der Nabenendwand (21) zu dem Außenende (22) in der Radialrichtung beabstandet ist, sowie an jeweiligen Positionen der Schaufelhöhe (H) in der Radialrichtung in einem Bereich zwischen der Position der Referenz-Schaufelhöhe (S) und dem Außenende (22), entlang der axialen Profilsehnenlänge (C) mit zunehmendem prozentualen Abstand von dem vorderen Rand (25) monoton von dem vorderen Rand (25) zu dem hinteren Rand (26) verringert, so dass die Position der Minimalweite entlang der axialen Profilsehnenlänge (C) sich mit dem hinteren Rand (26) deckt, undwobei sich die Position der Minimalweite des Strömungspfads (F) entlang der axialen Profilsehnenlänge (C) an jeweiligen Positionen der Schaufelhöhe (H) in der Radialrichtung in einem Bereich zwischen der Nabenendwand (21) und der Referenz-Schaufelhöhe (S) zu dem hinteren Rand (26) hin entlang einer Minimalweitenpositionslinie (m) verschiebt und sich an der Referenz-Schaufelhöhe (S) mit dem hinteren Rand (26) deckt.