[发明专利]在后缘具有中央吹出部的涡轮叶片或轮叶

说明书

本发明涉及一种涡轮机叶片或轮叶(10)，叶片或轮叶具有空气动力学翼型(12)，其从底端(14)延伸到顶端并且包括两个在其间延伸的翼型壁(16、18)，所述翼型壁横向于其从共同前缘延伸到共同后缘(20)，并且具有至少一个平台(22)，所述平台相对于所述翼型(12)横向延伸并被布置在所述翼型(12)的两端中的一端，其中，多个开口(28、32)在底端(14)和顶端之间被设置后缘(20)内。为了减少在涡轮机叶片(10)的平台(22)内的热机械应力，并从而获得耐用的涡轮机叶片(10)，根据本发明提供的是，最靠近平台表面(30)布置的后缘(20)内的开口(32)延伸到平台表面(30)中，或者面向翼型(12)的平台表面(30)在最靠近所讨论的平台(22)的开口(28)的区域内被局部降低，并且所讨论的开口(32)具有这样的形式，它打开进入由于降低部(34)变得自由的后缘部的一部分(36)。

技术领域

本发明涉及一种具有空气动力学弯曲翼型的涡轮机叶片或轮叶，该叶片或轮叶从根侧端向头侧端延伸，并且该叶片或轮叶包括在其间延伸并横向于其从共同前缘延伸到共同后缘的两个翼型壁，并且具有至少一个平台，该平台横向于翼型延伸并被布置在翼型的两端中的一端处，其中，在根侧端和头侧端之间在后缘内设置有多个开口。

背景技术

在引言中提到的涡轮机叶片或轮叶从可用的广泛现有技术中是已知的，并且通常被称为涡轮机叶片或轮叶，其中内部所需的用于冷却翼型的冷却空气在吸入侧壁和压力侧壁之间在后缘处在中心被吹出。相比于消减(cut-back)后缘，具有中央吹出部的后缘具有厚的结构。

但是，已经发现的是，过热现象可能在后缘下游的平台侧出现。过热的这些情况可能减少涡轮机叶片或轮叶的使用寿命。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供具有冷却空气的中央后缘吹出部的耐用涡轮机叶片或轮叶。

本发明所基于的目的分别通过根据专利权利要求1和根据专利权利要求2的涡轮机叶片或轮叶实现。

根据第一个解决方案，根据本发明提供的是，最靠近平台表面布置的后缘中的开口延伸远到平台表面中。根据第二个解决方案，提供的是，在最靠近所讨论的平台的开口的区域内，与平台的相邻区域相比，面向翼型的平台表面被局部降低，并且所讨论的开口具有在借助于降低已变得自由的后缘部内打开的这样的形式。

两发明的共同特征是，可以通过增加最靠近平台的开口的尺寸来实现后缘的下游的平台的改进冷却。借助于减小的距离，或凭借距离被移除，冷却空气以这样的方式靠近平台被吹出，即它几乎可以实现后缘的下游的平台的薄膜冷却。如果在操作过程中涡轮机叶片或轮叶被用于布置成环的燃气涡轮机中，这也尤其适用于那些邻近所讨论的涡轮机叶片或轮叶的平台的其他区域。

因此，根据本发明提供两种解决方案，冷却空气可以比以前还更靠近壁被吹出后缘，这减少了流过平台的热气体介质的影响。这降低了涡轮机叶片或轮叶的热力学负荷，其结果是涡轮机叶片或轮叶的使用寿命可以被增加。

根据本发明的第一有利改进，所讨论的开口具有比后缘中的其他开口更大的流出截面。这具有的效果是，首先在后缘处会聚的翼型壁，以及其次位于下游的后缘的区域可被充分地冷却。

根据第二解决方案的另一有利配置，降低部被配置为具有带两个翼形区域的箭头形轮廓，其中-相对于围绕翼型流动的介质-箭头侧，但轮廓的倒圆端，位于后缘的下游并且翼型的两侧上的翼形区域始于后缘的上游。这使得围绕所述降低的材料内的热机械应力被降低。翼形区域优选始于后缘的附近。所述翼形区域的开始因此被定位为比翼型的前缘显著更靠近后缘。

有利的是涡轮机叶片或轮叶可以呈导向轮叶或转子叶片的形式，无论是具有一个平台或具有两个平台。在后一种情况下，该平台则在翼型上被布置在头部侧和根部侧。