WO2011085721A2 - Laufschaufel für eine strömungsmaschine und strömungsmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a blade according to the preamble of patent claim 1 and a gas turbine with such a blade.
  • CONFIRMATION COPY Object of the present invention is to provide a voltage and vibration-optimized blade, which eliminates the aforementioned disadvantages and is easy to manufacture, and to provide a gas turbine with such a blade.
  • a rotor blade according to the invention for a turbomachine has a blade root for attachment to a rotor, an airfoil and a platform arranged between the blade root and the airfoil, which has at least one platform overhang.
  • the platform overhang in the transition region to the platform is provided with a variable transition radius.
  • the variable transition radius allows the targeted adjustment of the blade with regard to its vibration behavior and its voltage characteristics. This can reduce an increased stress concentration of the blade in different blade areas and at the same time adjust the vibration at the platform overhang. Since the voltage curves in the blade are deliberately taken into account or adjusted, there is no weakening of the blade, but rather a strengthening. In other words, the blade according to the invention has an optimized center of gravity and optimum weight with reduced stress concentration in certain areas with adapted platform vibration and thus increased rigidity.
  • the transition radius is formed directly in the manufacture of the blade, so that post-processing of the blade as in the known filling of blade tip side pockets omitted. Likewise, no ribs must be formed, which also simplifies the production, for example, a casting process. Further, the blade is made of only one material and not a variety of materials as in the case of the above-described bag solution in the blade tip area.
  • the variable transition radius is formed on the blade root side.
  • the transition radius increases, in particular in the direction of rotation of the rotor.
  • the running behavior of the blade can be further optimized if the blade reduced in the range of high loads compared to known blades and in the range of low loads on compared to known blades increased transition radius.
  • the transition radius can also be designed to be constant in sections.
  • the transition radius for example, in a variant designed step-like.
  • it can only be designed to be constant at the end.
  • the blade has a further platform overhang
  • this can also be used to adjust the running behavior and be provided with a variable transition radius.
  • it can have a constant transition radius.
  • the formation of the transition radii on the platform overhangs depends on the respective requirements and can be chosen variably. It is thus possible to provide variable transition radii on both platform overhangs or even only on one of the platform overhangs.
  • a turbomachine according to the invention in particular a gas turbine, has at least one moving blade with a variable transition radius on the platform overhang.
  • a gas turbine with a plurality of such blades is characterized by a very smooth running over their entire speed range and is thus particularly suitable for aircraft engines.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a platform region of a first blade according to the invention
  • FIG. 2 shows a view of the moving blade from FIG. 1 from a frog's perspective.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a platform region of a second blade according to the invention
  • FIG. 4 shows a view of the moving blade from FIG. 3 from the frog's perspective.
  • FIG. 5 shows a front view of the embodiment from FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 6 is a front view of the embodiment of FIGS. 3 and 4;
  • Figures 7 to 10 are front views of further inventive exemplary embodiments and Figure 11 is a front view of a blade for summarizing clarity of the radii according to the invention.
  • the blade 1 shows a perspective view of a blade 2 of a turbomachine from the frog perspective.
  • the blade 2 is, for example, a cast part and designed as a rotor blade of a gas turbine, in particular of an aircraft engine. It is shown as an intermediate product with a blade root 4 for attachment to a rotor, an airfoil 6 and a platform 8 arranged between the blade root 4 and the airfoil 6.
  • the platform 8 has a platform surface 10 facing the airfoil 6
  • Platform 8 is provided with a recess 12 so that the platform surface 10 is formed by a relatively thin web 14.
  • the blade root 4 can be formed into a Tannbaumfuß.
  • the platform 8 is in the front area, i. on the inflow side, provided with a front platform overhang 16.
  • the platform overhang 16 has a plate-like cross-section and has a blade-foot-side overhang surface 18 and a blade-blade-side overhang surface 20.
  • the platform 8 has an offset in the direction of the airfoil 6 rear platform overhang 22 with a plate-like cross-section and a blade foot-side Kochbang character 24 and a scoop blade side overhang surface 26.
  • the front blade foot-side overhang surface 18 merges into a front blade root surface 28 via a variable transition radius Rvl.
  • the overhang radius Rvl changes on the pressure side from a small transition radius rl via an increase Transition radius r2 in a large suction-side overhang radius r3, so that, as it were, a tulip-like transition region 34 with an axis of symmetry 35 indicated by variable molding lines 30, 32 is formed.
  • a more detailed consideration of the transition radius Rvl according to the invention is given in FIG. 2.
  • transition radius Rv2 in the transition region of the front blade-side overhang surface 20 to the front platform surface 36 is made constant.
  • the transition radii Rhl, Rh2 of the rear platform overhang 22 are made constant in the transition region from the overhang surfaces 24, 26 to the rear blade root surface 38 and to the rear platform surface 40, respectively. All transition radii Rvl, Rv2, Rhl, Rh2, however, can be made variable (see Figures 6 to 11).
  • the transition region 34 can be divided into an end portion 42 having the small and constant radius rl, an intermediate portion 44 having the increasing radius r2, and an end portion 46 having the large and constant radius r3.
  • the transition radius Rvl has two end portions 42, 46 each having a constant radius rl, r3 and an intermediate portion 44 having an increasing radius r2.
  • the transition radius Rvl thus increases overall.
  • the invention causes the small radius rl in the end portion 42 a voltage reduction and vibration optimization in areas with high loads and the large radius r2 in the end portion 46, a voltage reduction and Schwmgungsoptimtechnik in areas with low loads.
  • mass for reducing the vibration is disposed and removed at the high-voltage end portion 42, thereby reducing or optimizing the voltage at various portions of the blade 2.
  • FIGS. 3 and 4 show a second exemplary embodiment of a rotor blade 2 according to the invention with at least one variable front blade-side transition radius Rvl, which defines a lower transition region 34 with an axis of symmetry 35.
  • this transition region 34 of two trough or arc-shaped molding lines 30, 32 is formed, the narrow intermediate portion 44 with a variable radius r2 and two funnel or tulip-like end portions 42, 46 with Limiting radii rl, r3 limit, where the radii rl, r2 increase to the same extent or can be performed differently.
  • FIGS. 5 and 6 show highly simplified front views of the blade 2 from FIGS. 1 and 2 or 3 and 4, so that repeated explanations are omitted.
  • the rotor blade 2 is reduced in each case to a schematic blade root 4 and a schematic front platform overhang 16.
  • FIGS. 7, 8, 9 and 10 show further preferred exemplary embodiments of a rotor blade 2 according to the invention.
  • FIG. 7 shows a front lower transition region 34 with a variable transition radius Rvl.
  • the transition region 34 is expanded on the suction side and formed in contrast to the above-described exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 6 without an axis of symmetry 35.
  • the transition region 34 has a platform-shape-side variable shaping line 30 and a constant, parallel to the platform overhang 16 extending foot-side forming line 32.
  • FIG. 8 shows a front lower transition region 34 with an axis of symmetry 35, which is formed by a discretized variable transition radius Rvl, so that step-like molding lines 30, 32 are formed.
  • the transition radius Rvl has three sections 42, 44, 46, each with a constant radius rl, r2, r3, the largest radius r3 on the suction side and the smallest radius rl on the pressure side.
  • the smallest radius rl 0 mm, so that the front blade-side transition surface 18 merges into the front blade root surface 28 on the pressure side without or almost without transition radius Rvl.
  • FIG. 9 illustrates, based on the exemplary embodiment described in FIGS. 1, 2 and 5, that it is also conceivable in all exemplary embodiments to reduce the transition radius Rvl on the suction side and to increase it on the pressure side.
  • FIG. 10 shows, based on the exemplary embodiment described in FIG. 7, that it is likewise conceivable in all exemplary embodiments to form a variable transition radius Rv2 on the blade-blade side.
  • FIG. 11 shows a greatly simplified side view of a rotor blade 2 with a blade root 4, an airfoil 6 and two platform overhangs 16, 22, in which the essential transition radii Rvl, Rv2, Rhl, Rh2 are plotted.
  • all of the transition radii Rvl, Rv2, Rhl, Rh2 shown can be made individually or in combination variable and have reduced and / or enlarged radii r1, r2, r3 both on the suction side and on the pressure side.
  • a blade 2 of a turbomachine in particular a rotor blade of a gas turbine, which has a variable transition radius Rvl in the region of at least one platform overhang 16, and a turbomachine with at least one such blade 2.

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Abstract

Offenbart ist eine Schaufel (2) einer Strömungsmaschine, insbesondere eine Laufschaufel einer Gasturbine, die im Bereich zumindest eines Plattformüberhangs (16) einen variablen Übergangsradius (Rv1) aufweist, sowie eine Strömungsmaschine mit zumindest einer derartigen Schaufel (2).

Description

Beschreibung
Laufschaufel für eine Stromungsmaschine und Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Laufschaufel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Gasturbine mit einer derartigen Laufschaufel.
Schaufeln in Dampf- bzw. Gasturbinen sind stets hohen mechanischen, chemischen und physikalischen Belastungen ausgesetzt. Daher wird seit langem versucht, insbesondere die Laufschaufeln hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit wie Spannungsverteilung und Resonanzverhaltens zu verbessern. So ist in der US 6,976,826 B2 eine Laufschaufel gezeigt, die blatt- spitzenseitig mit einer Tasche zur Aufnahme eines andersartigen Material versehen ist. Das andersartige Material verändert die Gewichtsverteilung der Schaufel im Blattspitzenbereich und bewirkt eine Veränderung des Schwingungs- bzw. des Resonanzveraltens. Grundsätzlich besteht jedoch die Gefahr, dass im Bereich der Tasche rissbegünstigende Kanten bzw. Übergange entstehen, so dass diese Lösung eine aufwendige Fertigung erfordert. Ferner sind die Materialeigenschaften des andersartigen Werkstoffs exakt zu definieren. In dem Patent US 6,755,986 B2 wird zur Gewichtsreduzierung einer Laufschaufel eine schaufelfußseitige Ausnehmung vorgeschlagen. Nachteilig ist jedoch, dass sich eine Veränderung des Schwingungsverhaltens und der Spannungsverläufe nahezu nicht erzielen lässt, da die Laufschaufel mit ihrem Schaufelfuß und somit die Ausnehmung fest in dem Rotor eingespannt ist. In dem Patent US 4,595,340 wird eine Laufschaufel mit einer schaufelfußseitigen Ausnehmung gezeigt, die sich durch ihre Plattform in das Schaufelblatt erstreckt, wodurch neben einer Gewichtsreduzierung ebenfalls ein verändertes Schwingungsverhaltens erreichbar ist. Hierbei besteht jedoch die Gefahr einer Schwächung des Schaufelblattes.
Des Weiteren ist es bei in Axialrichtung verlängerten Plattformüberhängen bekannt, zur Schwingungsreduzierung Einfach- oder Mehrfachrippen sowie entsprechende Materialaufdickungen vorzusehen. Diese Gegenmaßnahmen bedeuten jedoch ein Mehrgewicht, was zu Rissen im Schaufelfuß führen kann. Ferner können insbesondere durch die Rippen Wirbel und somit Strömungsverluste entstehen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine spannungs- und schwingungsoptimierte Laufschaufel, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und einfach herzustellen ist, sowie eine Gasturbine mit einer derartigen Laufschaufel zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Laufschaufel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Strömungsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Eine erfindungsgemäße Laufschaufel für eine Strömungsmaschine hat einen Schaufelfuß zur Befestigung an einem Rotor, ein Schaufelblatt und eine zwischen dem Schaufelfuß und dem Schaufelblatt angeordnete Plattform, die zumindest einen Plattformüberhang aufweist. Erfindungsgemäß ist der Plattformüberhang im Übergangsbereich zur Plattform mit einem variablen Übergangsradius versehen.
Der variable Übergangsradius erlaubt die gezielte Einstellung der Laufschaufel hinsichtlich ihres Schwingungsverhaltens und ihrer Spannungsverläufe. Hierdurch kann eine erhöhte Spannungskonzentration der Laufschaufel in verschiedenen Schaufelbereichen reduziert und gleichzeitig die Schwingung am Plattformüberhang angepasst werden. Da gezielt die Spannungsverläufe in der Laufschaufel berücksichtigt bzw. eingestellt werden, erfolgt keine Schwächung der Laufschaufel, sondern vielmehr eine Stärkung. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Laufschaufel hat einen optimierten Schwerpunkt und ein optimales Gewicht mit reduzierter Spannungskonzentration in bestimmten Bereichen bei angepasster Plattformschwingung und somit eine erhöhte Steifigkeit. Der Übergangsradius wird direkt bei der Herstellung der Laufschaufel ausgebildet, so dass eine Nachbearbeitung der Schaufel wie bei dem bekannten Auffüllen von schaufelspitzenseitigen Taschen entfallt. Ebenso müssen keine Rippen ausgebildet werden, was ebenfalls die Herstellung, beispielsweise einen Gießprozess, vereinfacht. Ferner besteht die Laufschaufel nur aus einem Material und nicht aus einer Vielzahl von Materialien wie bei der vorbeschriebenen Taschenlösung im Blattspitzenbereich.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der variable Übergangsradius schaufelfußseitig ausgebildet. Hierdurch erfolgt keine Beeinflussung der Strömungsverläufe im Strömungskanal, insbesondere dann nicht, wenn ein schaufeblattseitiger Übergangsradius des Plattformüberhangs konstant ausgebildet ist. Eine besonders effektive Beeinflussung des Schwingungsverhaltens und der Spannungsverläufe und somit des Laufverhaltens lässt sich erzielen, wenn der variable Übergangsradius in Plattformbereichen mit hohen Belastungen kleiner ausgeführt ist als in Plattformbereichen mit geringen Belastungen. So nimmt beispielsweise bei einem Ausfuhrungsbeispiel der Übergangsradius insbesondere in Drehrichtung des Rotors zu. Dabei lässt sich das Laufverhalten der Laufschaufel weiter optimieren, wenn die Laufschaufel im Bereich von hohen Belastungen einen gegenüber bekannten Laufschaufeln reduzierten und im Bereich von geringen Belastungen einen gegenüber bekannten Laufschaufeln gesteigerten Ubergangsradius auf.
Je nach den zu treffenden Anforderungen kann der Übergangsradius abschnittsweise auch konstant ausgebildet sein. So ist der Übergangsradius zum Beispiel bei einer Variante stufenartig ausgebildet. Ebenso kann er nur endseitig konstant ausgeführt sein.
In dem Fall, in dem die Laufschaufel einen weiteren Plattformüberhang aufweist, kann dieser ebenfalls zur Einstellung des Laufverhaltens herangezogen werden und mit einem variablen Übergangsradius versehen sein. Ebenso kann er einen konstanten Übergangsradius aufweisen. Grundsätzlich richtet sich die Ausbildung der Übergangsradien an den Plattformüberhängen nach den jeweiligen Anforderungen und kann variabel gewählt werden. So ist es möglich, an beiden Plattformüberhängen variable Übergangsradien vorzusehen oder auch nur an einem der Plattformüberhänge.
Eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine, weist zumindest eine Laufschaufel mit einem variablen Übergangsradius am Plattformüberhang auf. Eine derartige Gasturbine mit einer Vielzahl von derartigen Laufschaufeln zeichnet sich durch eine hohe Laufruhe über ihr gesamtes Drehzahlband aus und ist somit insbesondere für Flugzeugtriebwerke geeignet.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand schemati- scher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Plattformbereichs einer ersten erfindungsgemäße Laufschaufel,
Figur 2 einen Blick auf die Laufschaufel aus Figur 1 aus der Froschperspektive,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Plattformbereichs einer zweiten erfindungsgemäße Laufschaufel,
Figur 4 einen Blick auf die Laufschaufel aus Figur 3 aus der Froschperspektive,
Figur 5 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus den Figuren 1 und 2,
Figur 6 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus den Figuren 3 und 4,
Figuren 7 bis 10 Vorderansichten weiterer erfindungsgemäßer Ausfuhrungsbeispiele und Figur 11 eine Vorderansicht einer Laufschaufel zur zusammenfassenden Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Radien.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Schaufel 2 einer Strömungsmaschine aus der Froschperspektive. Die Schaufel 2 ist beispielsweise ein Gusteil und als eine Laufschau- fel einer Gasturbine, insbesondere eines Flugzeugtriebwerks, ausgebildet. Sie ist als ein Zwischenprodukt dargestellt mit einem Schaufelfuß 4 zur Befestigung an einem Rotor, einem Schaufelblatt 6 und einer zwischen dem Schaufelfuß 4 und dem Schaufelblatt 6 angeordnete Plattform 8. Die Plattform 8 hat eine dem Schaufelblatt 6 zugewandte Plattformoberfläche 10. Schaufel- fußseitig ist die Plattform 8 mit einer Ausnehmung 12 versehen, so dass die Plattformoberfläche 10 von einem verhältnismäßig dünnen Steg 14 gebildet wird. In einem weiteren Bearbeitungsschritt kann zum Beispiel der Schaufelfuß 4 zu einem Tannbaumfuß ausgebildet werden.
Die Plattform 8 ist im vorderen Bereich, d.h. anströmseitig, mit einem vorderen Platt- formüberbang 16 versehen. Der Plattformüberhang 16 hat einen plattenartigen Querschnitt und weist eine schaufelfußseitige Überhangfläche 18 und eine schaufelblattseitige Überhangfläche 20 auf. Im hinteren Bereich, d.h. abströmseitig, hat die Plattform 8 einen in Richtung des Schaufelblatts 6 versetzten hinteren Plattformüberhang 22 mit einem plattenartigen Querschnitt und einer schaufelfußseitigen Überbangfläche 24 und einer schaufelblattseitigen Überhangsfläche 26 auf.
Erfindungsgemäß geht die vordere schaufelfußseitige Überhangfläche 18 über einen variablen Übergangsradius Rvl in eine vordere Schaufelfußfläche 28 über. Der Überhangsradius Rvl verändert sich druckseitig von einem kleinen Übergangsradius rl über einen ansteigen Übergangsradius r2 in einen großen saugseitigen Überhangsradius r3, so dass quasi ein durch variable Formlinien 30, 32 angedeuteter tulpenartiger Übergangsbereich 34 mit einer Symmetrieachse 35 entsteht. Eine ausführlichere Betrachtung des erfindungsgemäßen Übergangsradius Rvl erfolgt in Figur 2.
Der Übergangsradius Rv2 im Übergangsbereich der vorderen schaufelblattseitigen Überhangfläche 20 zur vorderen Plattformfläche 36 ist konstant ausgebildet. Ebenso sind die Übergangsradien Rhl, Rh2 des hinteren Plattformüberhangs 22 im Übergangsbereich von den Überhangflächen 24, 26 zur hinteren Schaufelfußfläche 38 bzw. zur hinteren Plattformfläche 40 konstant ausgebildet. Sämtliche Übergangsradien Rvl, Rv2, Rhl, Rh2 können jedoch variabel ausgebildet sein (vgl. Figuren 6 bis 11).
Gemäß der Darstellung in Figur 2 lässt sich der Übergangsbereich 34 in einen Endabschnitt 42 mit dem kleinen und konstanten Radius rl, einen Zwischenabschnitt 44 mit dem ansteigenden Radius r2 und in einen Endabschnitt 46 mit dem großen und konstanten Radius r3 unterteilen. Somit weist der Übergangsradius Rvl zwei Endabschnitte 42, 46 mit jeweils einem konstanten Radius rl, r3 und einen Zwischenabschnitt 44 mit einem ansteigenden Radius r2 auf. In Rotationsrichtung 48 des nicht gezeigten Rotors betrachtet nimmt der Übergangsradius Rvl somit insgesamt zu. Beispielsweise beträgt der kleine Radius rl nur wenige zehntel Millimeter und der große Radius r3 = 8 mm. Es sind jedoch auch noch größere Radien vorstellbar. Erfindungsgemäß bewirkt der kleine Radius rl im Endabschnitt 42 eine Spannungsreduzierung und Schwingungsoptimierung in Bereichen mit hohen Belastungen und der große Radius r2 im Endabschnitt 46 eine Spannungsreduzierung und Schwmgungsoptimierung in Bereichen mit geringen Belastungen. Somit ist gezielt an dem Endabschnitt 46 mit geringer Spannung Masse zur Reduzierung der Schwingung angeordnet und an dem Endabschnitt 42 mit hoher Spannung Masse entfernt und damit die Spannung an verschiedenen Bereichen der Laufschaufel 2 verringert bzw. optimiert eingestellt.
Der Vollständigkeit halber sei noch ein in Figur 2 sichtbares schaufelblattspitzenseitiges Deckband 50 der Laufschaufel 2 erwähnt. Die Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites erfindungsgemäßes Ausfuhrungsbeispiel einer Laufschaufel 2 mit zumindest einem variablen vorderen schaufelseitigen Übergangsradius Rvl, der einen unteren Übergangsbereich 34 mit einer Symmetrieachse 35 definiert. Im Gegensatz zum vorbeschriebenen Ausfuhrungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 wird dieser Übergangsbereich 34 von zwei wannen- bzw. bogenartige Formlinien 30, 32 gebildet, die einen engen Zwischenabschnitt 44 mit einem variablen Radius r2 und zwei trichter- bzw. tulpenartige Endabschnitte 42, 46 mit ansteigenden Radien rl, r3 begrenzen, wobei die Radien rl, r2 im gleichen Maße ansteigen oder unterschiedlich ausgeführt sein können.
Die Figuren 5 und 6 zeigen stark vereinfachte Vorderansichten der Laufschaufel 2 aus den Figuren 1 und 2 bzw. 3 und 4, so dass auf wiederholende Erläuterungen verzichtete wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den Figuren 5 und 7 sowie in den folgenden Figuren 7 bis 10 die Laufschaufel 2 jeweils auf einen schematischen Schaufelfuß 4 und einen schematischen vorderen Plattformüberhang 16 reduziert.
Die Figuren 7, 8, 9 und 10 zeigen weitere bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Laufschaufel 2. So zeigt Figur 7 einen vorderen unteren Übergangsbereich 34 mit einem variablen Übergangsradius Rvl. Der Übergangsbereich 34 ist saugseitig erweitert und im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausfuhrungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 6 ohne eine Symmetrieachse 35 ausgebildet. Der Übergangsbereich 34 weist eine plattformüberhangseitige variable Formlinie 30 und eine konstante, parallel zum Plattformüberhang 16 verlaufende schau- felfußseitige Formlinie 32 auf.
Figur 8 zeigt einen vorderen unteren Übergangsbereich 34 mit einer Symmetrieachse 35, der von einem diskretisierten variablen Übergangsradius Rvl gebildet ist, so dass stufenartige Formlinien 30, 32 entstehen. Der Übergangsradius Rvl weist drei Abschnitte 42, 44, 46 mit jeweils einem konstanten Radius rl, r2, r3 auf, wobei der größte Radius r3 saugseitig und der kleinste Radius rl druckseitig angeordnet ist. In dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel beträgt der kleinste Radius rl = 0 mm, so dass die vordere schaufelfußseitige Übergangfläche 18 druckseitig ohne bzw. nahezu ohne Übergangsradius Rvl in die vordere Schaufelfußfläche 28 übergeht. Figur 9 verdeutlicht anlehnend an dem in den Figuren 1, 2 und 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel, dass es bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorstellbar ist, den Übergangsradius Rvl saugseitig verkleinert und druckseitig vergrößert auszubilden.
Figur 10 zeigt anlehnend an dem in Figur 7 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel, dass es bei sämtlichen Ausfuhrungsbeispielen ebenfalls vorstellbar ist, einen variablen Übergangsradius Rv2 schaufelblattseitig auszubilden.
Zusammenfassend wird auf Figur 11 verwiesen, die eine stark vereinfachte Seitendarstellung einer Laufschaufel 2 mit einem Schaufelfuß 4, einem Schaufelblatt 6 und zwei Plattformüberhangen 16, 22 zeigt, in der die wesentlichen Übergangsradien Rvl, Rv2, Rhl, Rh2 eingezeichnet sind. Erfindungsgemäß können sämtliche gezeigte Übergangsradien Rvl, Rv2, Rhl, Rh2 für sich oder in Kombination variabel ausgeführt sein und sowohl saug- als auch druckseitig verkleinerte bzw. vergrößerte Radien rl, r2, r3 aufweisen.
Offenbart ist eine Schaufel 2 einer Strömungsmaschine, insbesondere eine Laufschaufel einer Gasturbine, die im Bereich zumindest eines Plattformüberhangs 16 einen variablen Übergangsradius Rvl aufweist, sowie eine Strömungsmaschine mit zumindest einer derartigen Schaufel 2.

Claims

Patentansprüche
1. Laufschaufel (2) für eine Strömungsmaschine mit einem Schaufelfuß (4) zur Befestigung an einem Rotor, mit einem Schaufelblatt (6), mit einer zwischen dem Schaufelfuß (4) und dem Schaufelblatt (6) angeordneten Plattform (8) und mit zumindest einem an der Plattform (8) ausgebildeten Plattformüberhang (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Plattformüberhang (16) im Übergangsbereich (34) zur Plattform (8) zumindest einen variablen Übergangsradius (Rvl) aufweist.
2. Laufschaufel nach Anspruch 1, wobei der Übergangsradius (Rvl) schaufelfußseitig ausgebildet ist.
3. Laufschaufel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Übergangsradius (Rvl) in Plattformbereichen (42) mit hohen Belastungen kleiner ist als in Plattformbereichen (46) mit geringen Belastungen.
4. Laufschaufel nach Anspruch 3, wobei der Übergangsradius (Rvl) in Rotationsrichtung (48) des Rotors zunimmt.
5. Laufschaufel nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Übergangsradius (Rvl) in Plattformbereichen (42) mit hohen Belastungen reduziert ist.
6. Laufschaufel nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei der Übergangsradius (Rvl) in Plattformbereichen (46) mit geringen Belastungen vergrößert ist.
7. Laufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Übergangsradius (Rvl) abschnittsweise konstant ist.
8. Laufschaufel nach Anspruch 7, wobei der Übergangsradius (Rvl) stufenartig ausgebildet ist.
9. Laufschaufel nach Anspruch 8, wobei ein konstanter Übergangsradius (rl, r3) endsei- tig ausgebildet ist.
10. Laufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Plattformüberhang (16, 22) schaufelblattseitig zumindest einen konstanten Übergangsradius (Rv2, Rh2) aufweist.
11. Laufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein weiterer Plattformüberhang (22) mit einem variablen Übergangsradius (Rhl, Rh2) vorgesehen ist.
12. Laufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest zwei weitere plattformseitige Übergangsradien (Rv2, Rhl, Rh2) variabel ausgebildet sind.
13. Laufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei sämtliche plattformseitige Übergangsradien (Rvl, Rv2, Rhl, Rh2) variabel ausgebildet sind.
14. Laufschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der weitere Plattformüberhang (22) mit einem konstanten Übergangsradius (Rhl, Rh2) versehen ist.
15. Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine für ein Flugzeugtriebwerk, mit zumindest einer Laufschaufel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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