CH709034A2 - Schaufel für drehende Maschine mit asymmetrischem Teillängen-Mantel und Verfahren zur Herstellung derselben. - Google Patents

Abstract

Eine Schaufel (220) zur Verwendung in einer drehenden Maschine enthält einen Flügel mit einer druckseitigen Fläche (216) und einer entgegengesetzten saugseitigen Fläche (218). Die Schaufel (220) hat auch einen saugseitigen Abschnitt (234) eines Teillängen-Mantels (222), der mit der saugseitigen Flügelfläche (218) verbunden ist. Ein erster Punkt (1), der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante (226) des saugseitigen Abschnitts (234) die saugseitige Flügelfläche (218) schneidet, ist stromaufwärts von einem zweiten Punkt (2) angeordnet, der dort gebildet ist, wo eine Verengung (246) die saugseitige Flügelfläche (218) schneidet, wenn die drehende Maschine in Betrieb ist. Ausserdem ist ein dritter Punkt (3), der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante (224) des saugseitigen Abschnitts (234) die saugseitige Flügelfläche (218) schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt (4) angeordnet, der an einer vorderen Kante (212) der Schaufel (220) gebildet ist. Die Schaufel (220) enthält ferner einen druckseitigen Abschnitt (232) des Teillängen-Mantels, der mit der druckseitigen Flügelfläche (216) verbunden ist. Ein fünfter Punkt (5), der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante des druckseitigen Abschnitts (232) die druckseitige Flügelfläche (216) schneidet, ist stromabwärts von dem ersten Punkt (1) angeordnet.

Description

Hintergrund

[0001] Das Gebiet der Offenbarung betrifft allgemein eine Schaufel oder Laufschaufel zur Verwendung in einer drehenden Maschine und genauer einen Teillängen-Mantel zur Stabilisierung solcher Schaufeln.

[0002] Zumindest einige bekannte drehende Maschinen, wie etwa Dampfturbinen oder Gasturbinen, weisen einen Strömungspfad auf, der allgemein zwischen einer stationären Komponente und einer drehenden Komponente gebildet ist. Solche drehenden Maschinen können stationäre Leitschaufeln und rotierende Schaufeln aufweisen, die abwechselnd in Reihen angeordnet sind, so dass eine Reihe von Leitschaufeln und eine unmittelbar stromabwärts befindliche Reihe von Laufschaufeln zusammenwirken, um eine «Stufe» zu bilden. Jede Stufe kann eine Anzahl von stationären Leitschaufeln aufweisen, die mit der stationären Komponente in einer Umfangsanordnung verbunden sind, die sich radial nach innen in den Strömungspfad erstreckt, sowie eine Anzahl von Laufschaufeln aufweisen, die mit der rotierenden Komponente in einer Umfangsanordnung gekoppelt sind und sich radial nach aussen hin in den Strömungspfad erstrecken. Die Leitschaufeln sind ausgerichtet, um eine Fluidströmung in einem gewünschten Winkel in die Reihe von unmittelbar stromabwärts befindlichen Laufschaufeln zu lenken. Bekannte Laufschaufeln enthalten Flügel, die die Energie aus dem Fluid entnehmen und dabei die notwendige Leistung erzeugen, um die rotierende Komponente und eine verbundene Last anzutreiben, z.B. einen elektrischen Generator oder eine Pumpe.

[0003] In zumindest einigen bekannten drehenden Maschinen, kann die Drehzahl der drehenden Komponente beispielsweise eine unerwünschte Grösse von Vibrationen und/oder axialen Torsionen in Niederdruckstufen der drehenden Maschine hervorrufen. Um solche Vibrationen und/oder axiale Torsionen zu beschränken, weisen zumindest einige bekannte Schaufeln Teillängen-Mäntel auf, die von den Flügeln an einem radialen Zwischenabstand zwischen einer Spitze und einem Fussabschnitt von jeder Schaufel weg ragen. Die Teillängen-Mäntel sind typischerweise sowohl mit der Druckseite (konkave Seite) als auch mit der Saugseite (konvexe Seite) von jedem Schaufelflügel gekoppelt, so dass während des Betriebs der drehenden Maschine, in Umfangsrichtung benachbarte Teillängen-Mäntel an benachbarten Schaufeln während der Drehung der drehenden Komponente in Kontakt gelangen.

[0004] Typischerweise sind Teillängen-Mäntel mit der Saugseite jeder Schaufel und mit der Druckseite jeder benachbarten Schaufel verbunden, so dass die vordere und die hintere Kante der Teillängen-Mäntel im Wesentlichen parallel zur Drehrichtung der Schaufeln ist. Mit anderen Worten, wenn benachbarte Schaufeln in einer Radialrichtung von oberhalb der Schaufelspitzen und zu den Schaufelfüssen betrachtet werden, befinden sich alle vorderen Kanten der Teillängen-Mäntel in etwa auf einer geraden Linie und die hinteren Kanten der Teillängen-Mäntel befinden sich alle in etwa auf einer geraden Linie. Bei einer solchen Ausrichtung, kann sich ein Abschnitt einer hinteren Kante von derart symmetrischen Teillängen-Mänteln zumindest teilweise in die Verengung des Strömungsweges zwischen benachbarten Schaufeln erstrecken. Das heisst, die Mäntel können sich in den Bereich der minimalen Strömungswegquerschnittsfläche zwischen benachbarten Schaufeln erstrecken und einen Effizienzverlust beim Entnehmen der Arbeit aus dem Fluid verursachen. Weil es unerwünscht wäre, die Teillängen-Mäntel weiter in die Verengungsfläche zu erstrecken, stellen derart ausgerichtete Teillängen-Mäntel ausserdem einen relativ geringen strukturellen Halt für die hinteren Kanten jeder Schaufel bereit.

[0005] Zumindest einige bekannte Schaufeln haben versucht, diese Nachteile auszuräumen, indem der Teillängen-Mantel derart verbunden wurde, dass seine vordere Kante von der vorderen Kante der Saugseite der Schaufel bis zu einer Zwischenstelle entlang einer Sehne der Druckseite der benachbarten Schaufel verläuft. Bei einer solchen Orientierung, sind die Teillängen-Mäntel nicht in Drehrichtung ausgerichtet. Die Orientierung erleichtert das Verlagern der hinteren Kante des Teillängen-Mantels aus dem Verengungsbereich, während ein Halt für die hintere Kante der Schaufel bereitgestellt wird. Jedoch kann das Anordnen der vorderen Kante des Teillängen-Mantels an der vorderen Kante der Saugseite der Schaufel einen unerwünschten Grad an Strömungsbehinderung an der vorderen Kante der Schaufel erzeugen, was zu einer sinkenden Effizienz führt.

Kurze Beschreibung

[0006] Bei einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Schaufel mit einem Teillängen-Mantel zur Verwendung in einer rotierenden Maschine bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Verbinden eines saugseitigen Abschnitts des Teillängen-Mantels mit einer Saugseitenfläche eines Flügels der Schaufel. Der saugseitige Abschnitt ist derart angeordnet, dass ein erster Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromaufwärts von einem zweiten Punkt der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der dort gebildet ist, wo die Verengung die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die drehende Maschine in Betrieb ist. Die Saugseite ist ferner derart angeordnet, dass ein dritter Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der an einer vorderen Kante der Schaufel gebildet ist. Das Verfahren umfasst auch das Verbinden eines druckseitigen Abschnitts des Teillängen-Mantels mit einer druckseitigen Flügelfläche. Der druckseitige Abschnitt ist derart angeordnet, dass ein fünfter Punkt der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitigen Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet ist.

[0007] Das Verfahren kann ferner das Verbinden des druckseitigen Abschnitts mit der druckseitigen Flügelfläche aufweisen, so dass ein sechster Punkt der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem dritten Punkt angeordnet ist.

[0008] Jedes vorstehend erwähnte Verfahren kann ferner das Verbinden des druckseitigen Abschnitts mit der druckseitigen Flügelfläche aufweisen, so dass ein Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt grösser oder kleiner ist als der Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt.

[0009] Jedes oben erwähnte Verfahren kann aufweisen, dass eine maximale Dicke des druckseitigen Abschnitts grösser ist als eine maximale Dicke des saugseitigen Abschnitts.

[0010] Jedes vorstehend erwähnte Verfahren kann ferner das Verbinden des saugseitigen Abschnitts mit der saugseitigen Flügelfläche aufweisen, so dass der dritte Punkt stromabwärts von dem vierten Punkt mit einen Axialabstand angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent einer axialen Sehnenlänge der Schaufel ist.

[0011] Jedes vorstehend erwähnte Verfahren kann aufweisen, dass der saugseitige Abschnitt eine saugseitige Anschlussfläche aufweist und der druckseitige Abschnitt eine druckseitige Anschlussfläche aufweist, wobei das Verfahren ferner das Konfigurieren der druckseitigen Anschlussfläche und der saugseitigen Anschlussfläche aufweist, derart, dass die druckseitige Anschlussfläche mit einer saugseitigen Anschlussfläche einer benachbarten Schaufel zusammenwirkt, um den Teillängen-Mantel zu bilden, wenn die drehende Maschine in Betrieb ist.

[0012] In einem anderen Aspekt ist eine Schaufel zur Verwendung in einer drehenden Maschine bereitgestellt. Die Schaufel weist einen Flügel auf, der eine druckseitige Fläche und eine entgegengesetzte saugseitige Fläche aufweist. Die Schaufel hat auch einen saugseitigen Abschnitt eines Teillängen-Mantels, der mit der saugseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein erster Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, ist stromaufwärts von einem zweiten Punkt an der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der dort gebildet ist, wo eine Verengung die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die rotierende Maschine in Betrieb ist. Ausserdem ist ein dritter Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der an einer vorderen Kante der Schaufel gebildet ist. Die Schaufel enthält ferner einen druckseitigen Abschnitt des Teillängen-Mantels, der mit der druckseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein fünfter Punkt der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante des druckseitigen Bereichs die druckseitige Flügelfläche schneidet, ist stromabwärts des ersten Punktes angeordnet.

[0013] Der druckseitige Abschnitt der Schaufel kann derart mit der druckseitigen Flügelfläche verbunden sein, dass ein sechster Punkt, der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem dritten Punkt angeordnet ist.

[0014] Der Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt kann bei jeder vorstehend erwähnten Schaufel grösser oder gleich einem Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt sein.

[0015] Der Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt kann bei jeder vorstehend erwähnten Schaufel kleiner sein als ein Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt.

[0016] Der saugseitige Abschnitt von jeder vorstehend erwähnten Schaufel kann mit der saugseitigen Flügelfläche derart verbunden sein, dass der dritte Punkt stromabwärts vom vierten Punkt mit einem Axialabstand angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent von einer axialen Sehnenlänge der Schaufel ist.

[0017] Der saugseitige Abschnitt jeder vorstehend erwähnten Schaufel kann eine saugseitige Anschlussfläche aufweisen und der druckseitige Abschnitt kann eine druckseitige Anschlussfläche aufweisen, wobei die druckseitige Anschlussfläche dazu eingerichtet ist, mit einer saugseitigen Anschlussfläche einer benachbarten Schaufel zusammenzuwirken, um den Teillängen-Mantel zu bilden, wenn die rotierende Maschine in Betrieb ist.

[0018] Bei noch einem anderen Aspekt ist eine rotierende Maschine bereitgestellt. Die rotierende Maschine enthält zumindest ein Rotorrad, das mit einer Welle verbunden ist, und eine Mehrzahl von Schaufeln, die mit dem zumindest einen Rotorrad verbunden sind. Jede Schaufel weist einen Flügel mit einer druckseitigen Fläche und einer entgegengesetzten saugseitigen Fläche auf. Jede Schaufel weist auch einen saugseitigen Abschnitt eines Teillängen-Mantels auf, der mit der saugseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein erster Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, ist stromaufwärts von einem zweiten Punkt auf der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der dort gebildet ist, wo eine Verengung die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die drehende Maschine in Betrieb ist. Ausserdem ist ein dritter Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt auf der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der an einer vorderen Kante der Schaufel gebildet ist. Jede Schaufel weist ferner einen druckseitigen Abschnitt des Teillängen-Mantels auf, der mit der druckseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein fünfter Punkt der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante des druckseitigen Bereichs die druckseitige Flügelfläche schneidet, ist stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet.

[0019] Der druckseitige Abschnitt kann mit der druckseitigen Flügelfläche verbunden sein, so dass ein sechster Punkt, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem dritten Punkt angeordnet ist.

[0020] Der Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt kann grösser sein als oder gleich gross wie ein Axialabstand zwischen dem ersten und dem dritten Punkt.

[0021] Der Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt kann kleiner sein als ein Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt.

[0022] Der saugseitige Abschnitt kann mit der saugseitigen Flügelfläche derart verbunden sein, dass der dritte Punkt stromabwärts vom vierten Punkt mit einem Axialabstand angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent einer axialen Sehnenlänge der Schaufel ist.

[0023] Der saugseitige Abschnitt kann eine saugseitige Anschlussfläche aufweisen und der druckseitige Abschnitt kann eine druckseitige Anschlussfläche aufweisen, wobei die druckseitige Anschlussfläche dazu eingerichtet ist, mit einer saugseitigen Anschlussfläche einer benachbarten Schaufel zusammenzuwirken, um den Teillängen-Mantel zu bilden, wenn die rotierende Maschine in Betrieb ist.

[0024] Die maximale Dicke des druckseitigen Abschnitts kann grösser sein als eine maximale Dicke des saugseitigen Abschnitts.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0025] <tb>Fig. 1<SEP>ist eine perspektivische teilgeschnittene Ansicht einer beispielhaften Dampfturbine; <tb>Fig. 2<SEP>ist eine schematische Querschnittsansicht einer beispielhaften Gasturbine; <tb>Fig. 3<SEP>ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels von einem Paar von Schaufeln zur Verwendung mit der beispielhaften Dampfturbine aus Fig. 1 oder der beispielhaften Gasturbine aus Fig. 2 ; <tb>Fig. 4<SEP>ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Teillängen-Mantels, der an den in Fig. 3 gezeigten Schaufeln vorhanden sein kann; <tb>Fig. 5<SEP>ist eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels des Teillängen-Mantels; <tb>Fig. 6<SEP>ist eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Teillängen-Mantels; <tb>Fig. 7<SEP>ist eine schematische Querschnittsansicht noch eines anderen Ausführungsbeispiels eines Teillängen-Mantels; <tb>Fig. 8<SEP>ist eine perspektivische Ansicht noch eines anderen Ausführungsbeispiels eines Teillängen-Mantels; <tb>Fig. 9<SEP>ist die Grafik einer Mach-Zahl-Belastung auf die Schaufel in der Nähe eines Ausführungsbeispiels des in Fig. 5 gezeigten Teillängen-Mantels als Funktion einer Position entlang einer Sehne der Schaufel der drehenden Maschine; und <tb>Fig. 10<SEP>ist ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer Schaufel aufweisend einen Teillängen-Mantel zur Verwendung in einer drehenden Maschine darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0026] Die beispielhaften Verfahren und Systeme, wie sie hierin beschrieben sind, überwinden zumindest einige der Nachteile, die mit bekannten Teillängen-Mänteln zusammenhängen. Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele verlagern die hintere Kante des Teillängen-Mantels aus dem Verengungsbereich und stellen einen besseren Halt für die hintere Kante der Schaufel bereit, während die Strömungsbehinderung an der vorderen Kante der Schaufel reduziert wird. Insbesondere, im Unterschied zu bekannten Laufschaufeln, ordnen hierin beschriebene Ausführungsbeispiele des Teillängen-Mantels die vordere Kante des Teillängen-Mantels stromabwärts von der vorderen Kante der Saugseite der Schaufel an.

[0027] Fig. 1 und 2 stellen zwei beispielshafte Rotationsmaschinenumgebungen dar, für die die Ausführungsbeispiele des Teillängen-Mantels der vorliegenden Erfindung geeignet sein können. Fig. 1 ist eine perspektivische, teilgeschnittene Ansicht einer beispielhaften Dampfturbine 10.

[0028] Die Dampfturbine 10 enthält eine Mehrzahl von axial beabstandeten Rotorrädern 12, die mit einer drehbaren Welle 14 verbunden sind. Eine Mehrzahl von Schaufeln 20 ist mit dem Rotorrad 12 verbunden und erstreckt sich radial davon nach aussen. Insbesondere sind die Schaufeln 20 in Reihen angeordnet, die sich in Umfangsrichtung um jedes Rotorrad 12 erstrecken. Eine Mehrzahl von stationären Leitschaufeln 22 erstreckt sich vom Gehäuse 16 radial nach innen und in Umfangsrichtung um die Welle 14. Insbesondere ist eine Reihe von stationären Leitschaufeln 22 axial stromaufwärts von jeder Reihe von Schaufeln 20 angeordnet. Jede Reihe von stationären Leitschaufeln 22 arbeitet mit einer Reihe von Laufschaufeln 20 zusammen, um eine von mehreren Turbinenstufen zu bilden, und um einen Abschnitt eines Dampfströmungswegs durch die Dampfturbine 10 zu bilden.

[0029] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Dampfturbine 10 fünf Stufen 30, 32, 34, 36, 38. Die Stufe 30 ist die erste Stufe und (in einer radialen Richtung) die kleinste der fünf Stufen. Die Stufe 32 ist die zweite Stufe und ist die nächste Stufe in axialer Richtung. Die Stufe 34 ist die dritte Stufe und ist in der Mitte der fünf Stufen dargestellt. Die Stufe 36 ist die vierte und vorletzte Stufe. Die Stufe 38 ist die letzte Stufe und die grösste (in einer radialen Richtung). Es versteht sich, dass mehr oder weniger als fünf Stufen bei alternativen Ausführungsbeispielen vorhanden sein können.

[0030] Während des Betriebs wird Hochdruck- und Hochtemperatur-Dampf von einer Dampfquelle, wie einem Boiler oder dergleichen (nicht dargestellt) durch einen Einlass 26 geleitet. Von dem Einlass 26 wird der Dampf 24 stromabwärts durch das Gehäuse 16 geleitet, wo er auf die Turbinenstufen 30, 32, 34, 36 und 38 trifft. Wenn der Dampf auf die Mehrzahl von Schaufeln 20 in jeder Stufe auftrifft, wird eine Drehung der Welle 14 bewirkt. Somit wird thermische Energie des Dampfes 24 in mechanische Rotationsenergie umgewandelt. Der Dampf 24 verlässt das Gehäuse an einem Auslass (nicht dargestellt). Die Welle 24 kann mit einer Last oder einer Maschine (nicht dargestellt) verbunden sein, wie etwa, aber nicht beschränkt auf einen Generator und/oder eine andere Turbine. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Dampfturbine 10 eine von mehreren Turbinen die koaxial mit derselben Welle 14 gekoppelt sind. Die Dampfturbine 10 kann z.B. eine Hochdruckturbine und/oder eine Mitteldruckturbine und/oder eine Niederdruckturbine sein, die miteinander gekoppelt sind.

[0031] Eine schematische Querschnittsdarstellung einer Gasturbine 110 ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die Gasturbine 110 weist eine Mehrzahl von axial beabstandeten Rotorrädern 112 auf, die mit einer Welle 114 verbunden sind. Eine Mehrzahl von Schaufeln 120 ist mechanisch mit dem Rotorrad 112 verbunden und ragt davon radial weg. Insbesondere sind die Schaufeln 120 in Reihen angeordnet, die sich in Umfangsrichtung um jedes Rotorrad 112 erstrecken. Eine Mehrzahl von stationären Leitschaufeln 122 erstreckt sich vom einen Gehäuse 116 radial nach innen und in Umfangsrichtung um die Welle 114. Insbesondere ist eine Reihe von stationären Leitschaufeln 122 axial stromaufwärts jeder Reihe von Schaufeln 120 angeordnet. Jede Reihe von stationären Leitschaufeln 122 arbeitet mit einer Reihe von Laufschaufeln 120 zusammen, um eine von mehreren Turbinenstufen 118 zu bilden und um einen Abschnitt für einen Gasströmungsweg durch die Gasturbine 110 zu bilden.

[0032] Während des Betriebes wird und unter atmosphärischem Druck stehende Luft durch einen Kompressor 124 komprimiert und zu einer oder mehreren Brennkammereinrichtungen 126 geliefert. In jeder Brennkammereinrichtung 126 wird die den Kompressor verlassende Luft dadurch erhitzt, dass Brennstoff zu der Luft hinzugefügt und das resultierende Luft/ Brennstoff-Gemisch verbrannt wird. Die Gasströmung, die aus der Verbrennung des Brennstoffs resultiert, wird stromabwärts durch das Gehäuse 116 geleitet, wo es auf die mehreren Turbinenstufen 118 trifft. Wenn das Gas auf die Mehrzahl der Schaufeln 120 in jeder Stufe auftrifft, wird eine Drehung der Welle 114 bewirkt, wodurch mechanische Rotationsenergie erzeugt wird. Die Welle 114 kann mit einer Last oder einer Maschine verbunden sein.

[0033] Eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Paares von Schaufeln 220 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Schaufeln 220 können entweder Schaufeln 20 oder Schaufeln 120 sein und die folgende Beschreibung ist gleichermassen auf die Schaufeln 20 und die Schaufeln 120 anwendbar. Jede Schaufel 220 weist einen Flügel 202 und einen Fuss 204 auf, der an einem ersten Ende 206 des Flügels 202 befestigt ist. In einem an einem Rotorrad, wie etwa einem in Fig. 1 dargestellten Rotorrad 12 oder einem in Fig. 2 dargestellten Rotorrad 112, angebrachten Zustand, ist der Fuss 204 an einem radial inneren Ende des Flügels 202 angeordnet. Ein Schaufelbefestigungselement 208 ragt von dem Fuss 204 weg. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist das Schaufelbefestigungselement 208 ein Schwalbenschwanz, aber abgewandelte Ausführungsbeispiele können auch andere Formen und Ausführungen des Schaufelbefestigungselements aufweisen, wie sie auf dem technischen Gebiet bekannt sind. Ein Spitzenabschnitt 210 des Flügels 202 ist entgegengesetzt zum ersten Ende 206 angeordnet. In an einem Rotorrad, wie etwa einem in Fig. 1 veranschaulichten Rotorrad 12 oder einem in Fig. 2 veranschaulichten Rotorrad 112, angebrachten Zustand, ist der Spitzenabschnitt 210 an einem radial äusseren Ende der Schaufel 220 angeordnet. Jede Schaufel 220 hat auch eine vordere Kante 212, eine hintere Kante 214, eine im Allgemeinen konkave Druckseite 216 und eine im Allgemeinen konvexe Saugseite 218.

[0034] Ein Teillängen-Mantel 222 ist zwischen Schaufeln 220 an einer Zwischenposition entlang der Spanne jedes Flügels 202 zwischen dem ersten Ende 206 und dem Spitzenabschnitt 210 angeordnet. Bei einigen Ausführungsbeispielen hat der Teillängen-Mantel 222 eine Flügelform, mit einer vorderen Kante 224 und einer hinteren Kante 226. Die Querschnittsform und/oder die Querschnittsfläche eines Teillängen-Mantels können an unterschiedlichen Stellen entlang des Teillängen-Mantels zwischen benachbarten Schaufeln 220 variieren.

[0035] Eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Teillängen-Mantels 222 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält jeder Teillängen-Mantel 222 einen druckseitigen Abschnitt 232, der mit der Druckseite 216 der Schaufel verbunden ist, und einen saugseitigen Abschnitt 234, der mit der Saugseite 218 der Schaufel verbunden ist. Jeder druckseitige Abschnitt 232 enthält eine Anschlussfläche 236, die im Wesentlichen einem benachbarten saugseitigen Abschnitt 234 zugewandt ist und jeder saugseitige Abschnitt 234 enthält eine Anschlussfläche 238, die im Wesentlichen dem benachbarten druckseitigen Abschnitt 232 zugewandt ist.

[0036] Die Anschlussflächen 236 und 238 sind dazu eingerichtet, zusammenzuwirken, um den Teillängen-Mantel 222 zu bilden, wenn die Schaufeln 220 drehend betrieben werden. Zum Beispiel haben die Anschlussflächen 236 und 238 bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine modifizierte, zusammenwirkende «Z»-Form, mit jeweiligen Mittelabschnitten 240 und 242. Wenn die Schaufeln 220 still stehen, kann ein Spalt 244 im Allgemeinen zwischen zumindest einem Abschnitt der druckseitigen Anschlussfläche 236 der einen Schaufel und der benachbarten saugseitigen Anschlussfläche 238 einer benachbarten Schaufel gebildet sein. Wenn die Schaufeln 220 drehend betrieben werden, erfahren die Schaufeln 220 im Allgemeinen eine Veränderung der Verwindung, so dass der druckseitige Mittelabschnitt 240 entlang des benachbarten saugseitigen Mittelabschnitts 242 gleitet, wobei die druckseitige Anschlussfläche 236 im Wesentlichen vollständig in Kontakt mit der saugseitigen Anschlussfläche 238 gelangt, wobei der Spalt 244 reduziert oder eliminiert wird, und wodurch eine Vibrationsdämpfung und ein struktureller Halt für die Spitzenabschnitte 210 der Schaufeln 220 bereitgestellt wird. Im Betriebszustand arbeiten eine vordere Kante des druckseitigen Abschnitts 232 und eine vordere Kante des saugseitigen Abschnitts 234 zusammen, um eine vordere Kante 224 des Teillängen-Mantels zu bilden, und eine hintere Kante des druckseitigen Abschnitts 232 und eine hintere Kante des saugseitigen Abschnitts 234 arbeiten zusammen, um eine hintere Kante 226 des Teillängen-Mantels zu bilden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen müssen die Anschlussflächen 236 und 238 nicht die beschriebene modifizierte «Z»-Form haben, sondern können irgendeine Ausführung aufweisen, die es dem druckseitigen Abschnitt 232 und dem saugseitigen Abschnitt 234 ermöglichen zusammenzuwirken, um den Teillängen-Mantel 222 zu bilden, wenn die Schaufeln 220 rotierend betrieben werden.

[0037] Eine schematische Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispiels des in Fig. 4 gezeigten Teillängen-Mantels 222 in einer von oberhalb zweier benachbarter Schaufeln 220 radial nach innen gerichteten Ansicht ist in Fig. 5 dargestellt. Eine Drehrichtung 230 der Schaufeln 220 ist allgemein durch einen Pfeil veranschaulicht. Ein Abstand zwischen der vorderen Kante 212 der Schaufel und der hinteren Kante 214 der Schaufel in einer Richtung rechtwinklig zu der Drehrichtung 230 definiert eine axiale Sehnenlänge 260 jeder Schaufel 220. Die Position irgendeines Punktes auf jeder Schaufel 220 kann durch seinen Axialabstand 262 stromabwärts von der vorderen Kante 212 der Schaufel definiert werden. Eine Verengung 246 des Strömungsweges zwischen den Schaufeln 220 ist durch eine gestrichelte Linie angegeben.

[0038] Eine Geometrie des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels kann bezugnehmend auf den Punkt 1, den Punkt 2, den Punkt 3 und den Punkt 4 der Saugseite 218 der Schaufel 220 und den Punkt 5 und den Punkt 6 der Druckseite 216 beschrieben werden. Insbesondere schneidet die hintere Kante 226 des Teillängen-Mantels die Saugseite 218 an dem Punkt 1 und die Verengung 246 schneidet die Saugseite 218 an dem Punkt 2. Die vordere Kante 224 des Teillängen-Mantels schneidet die Saugseite 218 an dem Punkt 3 und der Punkt 4 ist an der vorderen Kante 212 der Schaufel gebildet. Die hintere Kante 226 des Teillängen-Mantels schneidet die Druckseite 216 an dem Punkt 5 und die vordere Kante 224 des Teillängen-Mantels schneidet die Druckseite 216 an dem Punkt 6.

[0039] Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der Punkt 1 stromaufwärts von dem Punkt 2 angeordnet, wodurch die Vermeidung jedes Effizienzverlusts aufgrund des Eingreifens des Teillängen-Mantels 222 in die Verengung 246 ermöglicht wird. Ausserdem sind bei einigen Ausführungsbeispielen die vordere Kante 224 des Teillängen-Mantels und die hintere Kante 226 des Teillängen-Mantels nicht parallel zu der Drehrichtung 230 der Schaufel. Vielmehr schneidet die vordere Kante 224 des Teillängen-Mantels asymmetrisch die Druckseite 216 weiter stromabwärts als sie die Saugseite 218 schneidet, und die hintere Kante 226 des Teillängen-Mantels schneidet auch asymmetrisch die Druckseite 216 weiter stromabwärts als sie die Saugseite 218 schneidet. Mit anderen Worten, der Punkt 6 ist stromabwärts von dem Punkt 3 angeordnet und der Punkt 5 ist stromabwärts von dem Punkt 1 angeordnet. Daher trotz der Anordnung der hinteren Kante 226 des Teillängen-Mantels in einer relativ stromaufwärts befindlichen Position entlang der Saugseite 218 jeder Schaufel 220, um das Eingreifen in die Verengung 246 zu vermeiden, ermöglicht der Teillängen-Mantel 222 jedoch das Bereitstellen eines strukturellen Halts für Bereiche der Schaufel 220, die näher an der hinteren Kante 214 der Schaufel liegen.

[0040] Ausserdem kann in bestimmten Ausführungsbeispielen der Punkt 3 um einen Abstand 252 stromabwärts von dem Punkt 4 angeordnet sein. Die Anordnung des Punktes 3 stromabwärts relativ zu der vorderen Kante 212 der Schaufel entfernt ein Hindernis für den ankommenden heissen Gasstrom an der vorderen Kante 212 der Schaufel. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen wird eine Leistungsverbesserung ermöglicht, wenn der Abstand 252 grösser oder gleich 5 Prozent der axialen Sehnenlänge 260 ist.

[0041] Es sollte beachtet werden, dass alternative Ausführungsbeispiele des Teillängen-Mantels 222 in weiten Bereichen variierende Geometrien haben können. Beispielsweise kann in dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Axialabstand zwischen dem Punkt 5 und dem Punkt 6 grösser sein als der Axialabstand zwischen dem Punkt 1 und dem Punkt 3. Als weiteres Beispiel kann in dem in Fig. 7 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Axialabstand zwischen dem Punkt 5 und dem Punkt 6 kleiner sein als der Axialabstand zwischen dem Punkt 1 und dem Punkt 3. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann ein Abstand zwischen der vorderen Kante 224 des Teillängen-Mantels und der hinteren Kante 226 des Teillängen-Mantels nicht-kontinuierlich entlang der Erstreckung des Teillängen-Mantels 222 variieren. Ausserdem kann eine Dicke des Teillängen-Mantels 222, die in einer Richtung rechtwinklig zu der Rotationsrichtung 230 und zu der Messrichtung der Axialdistanz 262 (beide in Fig. 5 dargestellt) gemessen wird, bei bestimmten Ausführungsbeispielen variieren. Als ein Beispiel kann in dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel eine maximale Dicke 264 des druckseitigen Abschnitts 232 grösser sein als eine maximale Dicke 266 des saugseitigen Abschnitts 234. In jedem dieser alternativen Ausführungsbeispiele ist jedoch der Punkt 1 stromaufwärts von dem Punkt 2 angeordnet, der Punkt 3 stromabwärts von dem Punkt 4 angeordnet und der Punkt 5 stromabwärts von dem Punkt 1 angeordnet, wie vorstehend beschrieben.

[0042] Eine Grafik der Mach-Zahl-Belastung an der Schaufel in der Nähe des Teillängen-Mantels 222 ist als Funktion des Axialabstands 262 entlang der Schaufel 220 in Fig. 9 veranschaulicht. Insbesondere entspricht die Achse 302 der ansteigenden Mach-Zahl, während die Achse 304 dem zunehmenden Axialabstand 262 stromabwärts von der vorderen Kante 212 der Schaufel entspricht. Die Linie 306 stellt die Mach-Zahl entlang der Saugseite 218 und die Linie 308 die Mach-Zahl entlang der Druckseite 216 für einen konventionellen Teillängen-Mantel gemäss dem Stand der Technik dar. Entsprechend zeigt die Linie 310 die Mach-Zahl entlang der Saugseite 218 und die Linie 312 die Mach-Zahl entlang der Druckseite 216 für ein Ausführungsbeispiel des Teillängen-Mantels 222. Es ist zu erkennen, dass ein Mach-Zahl-Höhepunkt 314, der aus der Verwendung des Teillängen-Mantels 222 resultiert, kleiner ist als ein Mach-Zahl-Höhepunkt 316, der erreicht wird, wenn ein konventioneller Teillängen-Mantel gemäss dem Stand der Technik verwendet wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen ergibt sich durch diese Verringerung des Mach-Zahl-Höhepunkts ein Gewinn an Effizienz für die Stufe der rotierenden Maschine, in der Schaufeln mit einem Teillängen-Mantel 222 verwendet werden.

[0043] Ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Herstellung einer Schaufel aufweisend einen Teillängen-Mantel für eine drehende Maschine ist in Fig. 10 veranschaulicht. Unter Bezugnahme auch auf die Fig. 4 und 5 weist das beispielhafte Verfahren 400 das Verbinden 402 des saugseitigen Abschnitts 234 des Teillängen-Mantels 222 mit der Saugseite 218 des Flügels 202 auf, derart, dass der Punkt 1, der an der Stelle gebildet ist, wo die hintere Kante 226 des saugseitigen Abschnitts 234 die Saugseite 218 schneidet, stromaufwärts von dem Punkt 2 angeordnet ist, der gebildet ist, wo die Verengung 246 die Saugseite 218 schneidet, wenn die drehenden Maschine in Betrieb ist, und derart, dass der Punkt 3, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante 224 des saugseitigen Abschnitts 234 die Saugseite 218 schneidet, stromabwärts vom Punkt 4 angeordnet ist, der an der vorderen Kante 212 der Schaufel gebildet ist. Das beispielhafte Verfahren 400 weist auch das Verbinden 404 des druckseitigen Abschnitts 232 mit der Druckseite 216 des Flügels 202 auf, derart, dass der Punkt 5, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante 226 des druckseitigen Abschnitts 232 die Druckseite 216 schneidet, stromabwärts von dem Punkt 1 angeordnet ist.

[0044] Das beispielhafte Verfahren 400 weist auch das Verbinden 406 des druckseitigen Abschnitts 232 mit der Druckseite 216 auf, derart, dass der Punkt 6, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante 224 des druckseitigen Abschnitts 232 die Druckseite 216 schneidet, stromabwärts von dem Punkt 3 angeordnet ist. Es weist ferner das Verbinden 408 des druckseitigen Abschnitts mit der Druckseite 216 auf, derart, dass ein Axialabstand zwischen dem Punkt 5 und dem Punkt 6 grösser ist oder alternativ kleiner ist als ein Axialabstand zwischen dem Punkt 1 und dem Punkt 3. Zusätzlich weist das Verfahren 400 das Verbinden 410 des saugseitigen Abschnitts 234 mit der Saugseite 218 auf, derart, dass der Punkt 3 stromabwärts von dem Punkt 4 mit einem Axialabstand angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent der axialen Sehnenlänge 260 der Schaufel 220 ist. Das beispielhafte Verfahren 400 weist ferner das Bereitstellen 412 des druckseitigen Abschnitts 232 mit einer maximalen Dicke 264 auf, die grösser ist als die maximale Dicke 266 des saugseitigen Abschnitts 234.

[0045] Beispielhafte Ausführungsformen einer Schaufel mit einem asymmetrischen Teillängen-Mantel zur Verwendung in einer drehenden Maschine und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schaufel sind vorstehend im Detail beschrieben. Die Ausführungsbeispiele stellen einen Vorteil durch das Verlagern des Teillängen-Mantels weg von der Verengung des Strömungsweges zwischen benachbarten Schaufeln und durch das Bereitstellen eines strukturellen Halts für die hintere Kante der Schaufel bereit, während eine Behinderung der Strömung an der vorderen Kante der Schaufel reduziert ist. Die Ausführungsbeispiele ermöglichen es auch, ein Maximum der Mach-Zahl-Belastung auf die Schaufel benachbart zu dem Teillängen-Mantel zu reduzieren und ermöglichen dementsprechend eine erhöhte Effizienz einer Stufe einer drehenden Maschine.

[0046] Die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme sind nicht beschränkt auf spezifische Ausführungsbeispiele die hierin beschrieben sind. Zum Beispiel können Komponenten jedes Systems und/oder Schritte jedes Verfahrens unabhängig und separat von anderen hierin beschriebenen Komponenten und/oder Schritten verwendet und/oder ausgeführt werden. Ausserdem kann jede Komponente und/oder jeder Schritt auch mit anderen Einrichtungen und Verfahren verwendet und/oder ausgeführt werden.

[0047] Während die Erfindung im Zusammenhang mit verschiedenen spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedanken und des Schutzbereichs der Ansprüche ausgeführt werden kann. Obwohl spezifische Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung in einigen Zeichnungen und nicht in anderen dargestellt sind, ist dies lediglich der Einfachheit wegen. Ferner sollen Bezugnahmen auf «ein Ausführungsbeispiel» in der vorstehenden Beschreibung nicht als Ausschluss für die Existenz von zusätzlichen Ausführungsbeispielen verstanden werden, die auch die angegebenen Merkmale aufweisen. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der Erfindung kann irgendein Merkmal einer Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden in Kombination mit irgendeinem Merkmal von einer anderen Zeichnung.

[0048] Eine Schaufel 220 zur Verwendung in einer drehenden Maschine 10 enthält einen Flügel 202, der eine druckseitige Fläche 216 und eine entgegengesetzte saugseitige Fläche 218 aufweist. Die Schaufel enthält auch einen saugseitigen Abschnitt 234 eines Teillängen-Mantels 222, der mit der saugseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein erster Punkt 1 der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante 226 des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, ist stromaufwärts von einem zweiten Punkt angeordnet, der dort gebildet ist, wo eine Verengung 246 die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die drehende Maschine betrieben wird. Ausserdem ist ein dritter Punkt 3, der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante 224 des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt angeordnet, der an einer vorderen Kante 212 der Schaufel gebildet ist. Die Schaufel weist ferner einen druckseitigen Abschnitt 232 des Teillängen-Mantels auf, der mit der druckseitigen Flügelfläche verbunden ist. Ein fünfter Punkt 5, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, ist stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet.

Bezugszeichenliste

[0049] <tb>Punkt<SEP>1 <tb>Punkt<SEP>2 <tb>Punkt<SEP>3 <tb>Punkt<SEP>4 <tb>Punkt<SEP>5 <tb>Punkt<SEP>6 <tb>Dampfturbine<SEP>10 <tb>Rotorrad<SEP>12 <tb>Welle<SEP>14 <tb>Gehäuse<SEP>16 <tb>Schaufel<SEP>20 <tb>Leitschaufel<SEP>22 <tb>Dampf<SEP>24 <tb>Einlass<SEP>26 <tb>Turbinenstufe<SEP>30 <tb>Turbinenstufe<SEP>32 <tb>Turbinenstufe<SEP>34 <tb>Turbinenstufe<SEP>36 <tb>Turbinenstufe<SEP>38 <tb>Gasturbine<SEP>110 <tb>Rotorrad<SEP>112 <tb>Welle<SEP>114 <tb>Gehäuse<SEP>116 <tb>Turbinenstufen<SEP>118 <tb>Schaufeln<SEP>120 <tb>Leitschaufeln<SEP>122 <tb>Kompressor<SEP>124 <tb>Brennkammereinrichtung<SEP>126 <tb>Flügel<SEP>202 <tb>Fuss<SEP>204 <tb>erstes Ende<SEP>206 <tb>Schaufelverbindungselement<SEP>208 <tb>Spitzenabschnitt<SEP>210 <tb>vordere Kante der Schaufel<SEP>212 <tb>hintere Kante der Schaufel<SEP>214 <tb>Druckseite der Schaufel<SEP>216 <tb>Saugseite der Schaufel<SEP>218 <tb>Schaufeln<SEP>220 <tb>Teillängen-Mantel<SEP>222 <tb>vordere Kante des Teillängen-Mantels<SEP>224 <tb>hintere Kante des Teillängen-Mantels<SEP>226 <tb>Drehrichtung<SEP>230 <tb>druckseitiger Abschnitt<SEP>232 <tb>saugseitiger Abschnitt<SEP>234 <tb>druckseitige Anschlussfläche<SEP>236 <tb>saugseitige Anschlussfläche<SEP>238 <tb>druckseitiger Mittelabschnitt<SEP>240 <tb>saugseitiger Mittelabschnitt<SEP>242 <tb>Spalt<SEP>244 <tb>Verengung<SEP>246 <tb>Abstand, um den der Punkt 3 stromabwärts von der<SEP> <tb>vorderen Kante 212 der Schaufel angeordnet ist<SEP>252 <tb>axiale Sehnenlänge<SEP>260 <tb>Axialabstand<SEP>262 <tb>maximale Dicke des druckseitigen Abschnitts 232<SEP>264 <tb>maximale Dicke des saugseitigen Abschnitts 234<SEP>266 <tb>Achse<SEP>302 <tb>Achse<SEP>304 <tb>Linie<SEP>306 <tb>Linie<SEP>308 <tb>Linie<SEP>310 <tb>Linie<SEP>312 <tb>Mach-Zahl-Hochpunkt<SEP>314 <tb>Mach-Zahl-Hochpunkt<SEP>316 <tb>Verfahren<SEP>400 <tb>Verbinden<SEP>402 <tb>Verbinden<SEP>404 <tb>Verbinden<SEP>406 <tb>Verbinden<SEP>408 <tb>Verbinden<SEP>410

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer Schaufel mit einem Teillängen-Mantel zur Verwendung in einer rotierenden Maschine, wobei das Verfahren aufweist: Verbinden eines saugseitigen Abschnitts des Teillängen-Mantels mit einer saugseitigen Fläche eines Flügels der Schaufel, wobei der saugseitige Abschnitt derart angeordnet ist, dass: ein erster Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, ist stromaufwärts von einem zweiten Punkt der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der dort gebildet ist, wo eine Verengung die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die rotierende Maschine in Betrieb ist; und ein dritter Punkt der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, ist stromabwärts von einem vierten Punkt der saugseitigen Flügelfläche angeordnet, der an einer vorderen Kante der Schaufel gebildet ist; und Verbinden eines druckseitigen Abschnitts des Teillängen-Mantels mit einer druckseitigen Fläche des Flügels, wobei der druckseitige Abschnitt derart angeordnet ist, dass: ein fünfter Punkt der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet ist.

2. Schaufel (220) zur Verwendung in einer drehenden Maschine (10), wobei die Schaufel aufweist: einen Flügel (202) aufweisend eine druckseitige Fläche (216) und eine entgegengesetzte saugseitige Fläche (218); einen saugseitiger Abschnitt (234) eines Teillängen-Mantels (222), der mit der saugseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass ein erster Punkt (1) der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante (226) des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromaufwärts von einem zweiten Punkt (2) der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der dort gebildet ist, wo eine Verengung (246) die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die drehenden Maschine in Betrieb ist und derart, dass ein dritter Punkt (3) der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die vordere Kante (224) des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt (4) auf der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der an einer vorderen Kante (212) der Schaufel gebildet ist; und ein druckseitiger Abschnitt (232) des Teillängen-Mantels ist mit der druckseitigen Flügelfläche derart verbunden, dass ein fünfter Punkt (5) der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo die hintere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet ist.

3. Schaufel nach Anspruch 1, wobei der druckseitige Abschnitt mit der druckseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass ein sechster Punkt (6), der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem dritten Punkt angeordnet ist.

4. Schaufel nach Anspruch 3, wobei ein Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt grösser oder gleich einem Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt ist; und/oder wobei ein Axialabstand zwischen dem fünften Punkt und dem sechsten Punkt kleiner ist als ein Axialabstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt.

5. Schaufel nach Anspruch 2, wobei der saugseitige Abschnitt mit der saugseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass der dritte Punkt um einen Axialabstand (252) stromabwärts von dem vierten Punkt angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent einer axialen Sehnenlänge (260) der Schaufel ist.

6. Schaufel nach Anspruch 2, wobei der saugseitige Abschnitt eine saugseitige Anschlussfläche (238) aufweist und der druckseitige Abschnitt eine druckseitige Anschlussfläche (236) aufweist, wobei die druckseitige Anschlussfläche dazu eingerichtet ist, mit einer benachbart angeordneten saugseitigen Anschlussfläche einer Schaufel zusammenzuwirken, um den Teillängen-Mantel zu bilden, wenn die rotierende Maschine in Betrieb ist.

7. Schaufel nach Anspruch 2, wobei eine maximale Dicke (264) des druckseitigen Abschnitts grösser ist als eine maximale Dicke (266) des saugseitigen Abschnitts.

8. Rotierende Maschine (10) aufweisend: zumindest ein Rotorrad (12), das mit einer Welle (14) verbunden ist; und eine Mehrzahl von Schaufeln (220) die mit dem zumindest einen Rotorrad verbunden sind, wobei jede Schaufel aufweist: einen Flügel (202) der eine druckseitige Fläche (216) und eine entgegengesetzte saugseitige Fläche (218) aufweist; einen saugseitigen Abschnitt (234) eines Teillängen-Mantels (222), der mit der saugseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass ein erster Punkt (1) der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante (226) des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromaufwärts von dem zweiten Punkt (2) der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der dort gebildet ist, wo eine Verengung (246) die saugseitige Flügelfläche schneidet, wenn die drehende Maschine in Betrieb ist, und derart, dass ein dritter Punkt (3) der saugseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante (224) des saugseitigen Abschnitts die saugseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von einem vierten Punkt (4) auf der saugseitigen Flügelfläche angeordnet ist, der an der vorderen Kante (212) der Schaufel gebildet ist; und ein druckseitiger Abschnitt (232) des Teillängen-Mantels, der mit der druckseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass ein fünfter Punkt (5) der druckseitigen Flügelfläche, der dort gebildet ist, wo eine hintere Kante (226) des druckseitigen Abschnitts eine druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem ersten Punkt angeordnet ist.

9. Drehende Maschine nach Anspruch 8, wobei der druckseitige Abschnitt mit der druckseitigen Flügelfläche derart verbunden ist, dass ein sechster Punkt (6), der dort gebildet ist, wo eine vordere Kante des druckseitigen Abschnitts die druckseitige Flügelfläche schneidet, stromabwärts von dem dritten Punkt angeordnet ist.

10. Drehende Maschine nach Anspruch 8, wobei der saugseitige Abschnitt derart mit der saugseitigen Flügelfläche verbunden ist, dass der dritte Punkt stromabwärts von dem vierten Punkt mit einen Axialabstand (252) angeordnet ist, der grösser oder gleich 5 Prozent von der axialen Sehnenlänge (260) der Schaufel ist.