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DE60024517T2 - Turbinenwand mit Rillen an der Innenseite - Google Patents

Turbinenwand mit Rillen an der Innenseite Download PDF

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DE60024517T2
DE60024517T2 DE60024517T DE60024517T DE60024517T2 DE 60024517 T2 DE60024517 T2 DE 60024517T2 DE 60024517 T DE60024517 T DE 60024517T DE 60024517 T DE60024517 T DE 60024517T DE 60024517 T2 DE60024517 T2 DE 60024517T2
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DE
Germany
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ribs
grooves
wall according
turbine wall
turbine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60024517T
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English (en)
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DE60024517D1 (de
Inventor
Ching-Pang Cincinnati Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Application granted granted Critical
Publication of DE60024517D1 publication Critical patent/DE60024517D1/de
Publication of DE60024517T2 publication Critical patent/DE60024517T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • F01D5/188Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/06Core boxes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gasturbinentriebwerke und insbesondere die Kühlung in einer Turbine.
  • In einem Gasturbinentriebwerk wird Luft in einem Kompressor unter Druck gesetzt, in einer Brennkammer mit einem Brennstoff vermischt und gezündet, um heiße Verbrennungsgase zu erzeugen, die stromabwärts durch eine oder mehrere Turbinenstufen strömen, um daraus Energie zu gewinnen. Eine Hochdruckturbine (HPT, High Pressure Turbine) extrahiert zunächst Energie von Gasen, um den Kompressor anzutreiben. Ferner wird den Gasen gewöhnlich zusätzliche Energie durch eine Niederdruckturbine (LPT, Low Pressure Turbine) entzogen, die gewöhnlich einen Bläser (Fan) antreibt, der stromabwärts des Kompressors angeordnet ist.
  • Die HPT enthält eine stationäre Turbinendüse, die die Verbrennungsgase unmittelbar von der Brennkammer empfängt, um die Gase auf eine Reihe rotierender Turbinenlaufschaufeln umzulenken, die sich von einer Rotorlaufscheibe radial nach außen erstrecken. Die Düse enthält mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Statorleitschaufeln, die das Leistungsverhalten der Rotorlaufschaufeln vervollständigen.
  • Sowohl die Leitschaufeln als auch die Laufschaufeln sind geeignet als Schaufelblätter konfiguriert, die zusammenwirken, um den Wirkungsgrad der Energiegewinnung aus den Verbrennungsgasen, die darüber strömen, auf ein Maximum zu steigern. Die Leitschaufel- und Laufschaufelblätter weisen im Allgemeinen konkave Druckseiten und gegenüberliegende, im Allgemeinen konvexe Saugseiten auf, die in Axialrichtung zwischen vorderen und hinteren Kanten von diesen und in Radialrichtung über ihre radiale Spannweite verlaufen.
  • Die Leitschaufeln erstrecken sich in Radialrichtung zwischen ringförmigen äußeren und inneren Bändern, die dazwischen die Verbrennungsgase eingrenzen. Die Laufschaufelblätter erstrecken sich von ihren radial inneren Füßen bis zu ihren radial äußeren Spitzen, die sich radial innen von einem sie umgebenden ringförmigen Turbinenmantel im geringen Abstand zu diesem befinden. Der Mantel ist feststehend und bildet die äußere Begrenzung für die Verbrennungsgase, die über die rotierenden Schaufelblätter hinwegströmen.
  • Da die Statorleitschaufeln, Rotorlaufschaufeln und Turbinenmantelelemente den Verbrennungsgasen unmittelbar ausgesetzt sind, benötigen sie eine geeignete Kühlung, um ihre Festigkeit aufrechtzuerhalten und geeignete Nutzlebensdauern für diese sicherzustellen. Diese Komponenten werden gewöhnlich dadurch gekühlt, dass ihnen entsprechende Anteile einer von dem Kompressor abgezapften Luft zugeführt werden, die wesentlich kühler ist als die heißen Verbrennungsgase. Zur Kühlung von Gasturbinentriebwerkskomponenten werden unterschiedliche Kühlmethoden verwendet. Eine Methode ist die Filmkühlung, bei der Luft durch schräge Filmkühllöcher geleitet wird, um einen Kühlluftfilm zwischen den äußeren oder den Gasen ausgesetzten Oberflächen der Komponenten und den darüber strömenden heißen Verbrennungsgasen zu bilden.
  • Eine andere Methode ist die Aufprallkühlung, bei der Kühlluft anfänglich im Wesentlichen senkrecht auf die Innenflächen dieser Komponenten gerichtet wird, um auf die Flächen aufzuprallen, um durch Wärmekonvektion Wärme von diesen abzuführen. Die Innenflächen können für die Aufprallkühlung glatt sein oder können dreidimensionale Turbulatoren in der Form zylindrischer Zapfen, Erhebungen oder grübchenartiger Vertiefungen enthalten. Diese Turbulatoren vergrößern den wirksamen Oberflächenbereich der Innenflächen, dem Wärme entzogen werden kann. Die Turbulatoren weisen gewöhnlich eine kleine Größe auf, um einen dadurch hervorgerufenen ungünstigen Druckabfall zu verringern, um eine Kühleffizienz sicherzustellen.
  • Da Turbinenleitschaufeln, -laufschaufeln und -mantelelemente aus Metallen hoher Festigkeit ausgebildet sind, werden sie zur Erreichung einer maximalen Materialstärke und Genauigkeit ihrer kleinen Merkmale, einschließlich beliebiger Turbolatoren, die darin verwendet werden können, gewöhnlich durch Gießen hergestellt.
  • Die Leitschaufeln und Laufschaufeln sind hohl, um die Kühlluft in mehreren radial verlaufenden Durchgängen durch diese hindurch leiten zu können. Die Durchgänge können einzeln mit Kühlluft gespeist sein oder können in serpentinenartigen Streckenabschnitten angeordnet sein, durch die die Kühlluft strömt. Eine Aufprallkühlung für die Leitschaufeln wird gewöhnlich dadurch erzielt, dass perforierte Aufprallbleche innerhalb entsprechender innerer Kanäle darin platziert werden. Die Kühlluft wird zuerst innerhalb des Prallblechs und anschließend in Seitenrichtung durch seine Lochungen geleitet, um gegen die Innenfläche der Leitschaufel zu prallen.
  • Da Turbinenlaufschaufeln während des Betriebs rotieren, kann zwischen ihrer Druck- und Saugseite eine einstü ckige Rippe oder Brücke vorgesehen sein, um ein integrales Prallblech mit Löchern oder Perforationen zu bilden, durch die die Kühlluft zum Aufprall gegen die Innenfläche des Schaufelblattes, gewöhnlich entlang der vorderen Kante geleitet wird.
  • Sowohl die Leitschaufel- als auch die Laufschaufelblätter können angesichts ihrer gemeinsamen Blattkonfigurationen mit inneren radialen Durchgängen in ähnlicher Weise gegossen sein. Die inneren Durchgänge oder Kanäle werden durch entsprechende keramische Kerne gebildet, die mit Wachs umgeben sind, das die Konfiguration des endgültigen Schaufelblattes festlegt. Das Wachs wird anschließend von einer keramischen Verkleidung umgeben und nachfolgend in einem Wachsausschmelzverfahren entfernt. Danach wird zwischen der Verkleidung und dem Kern geschmolzenes Metall eingegossen, und dieses verfestigt sich in der Form des gewünschten Schaufelblattes. Die keramische Verkleidung und Kerne werden dann entfernt, um das gegossene Schaufelblatt freizugeben.
  • Die keramischen Kerne selbst werden in einem gesonderten Gießprozess unter Verwendung einer metallenen Kernform erzeugt, die gemeinsam mit den spiegelbildlichen Merkmalen, die in der Außenfläche des Kerns erzeugt werden sollen, genau gefertigt ist. Eine gewöhnliche Kernform kann in Form von zwei oder mehreren Hälften oder Teilelementen ausgebildet sein, wobei ein innerer Kanal dazwischen festgelegt ist und sich entlang der Spannweitenachse von dieser erstreckt. Ein keramischer Brei oder eine keramische Paste wird unter beträchtlichem Druck in das offene Ende der Form eingespritzt, um die Form zu füllen, woraufhin der resultierende keramische Kern entfernt und härten gelassen wird.
  • Die gleiche Kernform wird wiederholt eingesetzt, um mehrere Abgüsse von Schaufelblättern zu gießen. Jedoch führt die Einspritzung der keramischen Masse in die Form gegebenenfalls zu einem Verschleiß in dieser. Ein Verschleiß ist bei dreidimensionalen Merkmalen, wie beispielsweise den Turbolatoren zur Verbesserung der Aufprallkühlung, besonders ausgeprägt, wobei diese Turbolatoren der Kernform bei ausgedehnter Nutzung abgerieben werden. Wenn die Form verschlissen ist, muss eine neue Form bei beträchtlichen Kosten hergestellt werden.
  • US-Patentschrift 5 586 866 beschreibt eine Turbinenwand mit einer äußeren Fläche, die Verbrennungsgasen ausgesetzt ist, und einer gegenüberliegenden inneren Fläche, die durch Aufprallluft gekühlt wird. Es sind mehrere rippen- und rillenartige Merkmale veranschaulicht, die an der Innenfläche angeordnet sind.
  • Demgemäß ist es erwünscht, verbesserte Merkmale zur Aufprallkühlung in einer Turbinenkomponente zu schaffen, die einen Verschleiß der Kernform reduzieren können.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Turbinenwand eine äußere Fläche, die dazu vorgesehen ist, Verbrennungsgasen ausgesetzt zu werden, eine gegenüberliegende innere Fläche, die dazu vorgesehen ist, durch Aufprallluftkühlung gekühlt zu werden, und mehrere einander benachbarte Erhebungen oder Rippen und Rillen in der inneren Fläche auf, die im Wesentlichen die gleiche Weite haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen derart bemessen sind, dass ihre Höhe größer ist als die Dicke einer Grenzschicht der Kühlluft, um die Wärmeübertragung zu steigern.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend zu Beispielszwecken mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen:
  • 1 zeigt eine Axialschnittansicht durch einen Hochdruckturbinenabschnitt eines Gasturbinentriebwerks.
  • 2 zeigt eine teilweise aufgeschnittene isometrische Ansicht eines Teils der in 1 veranschaulichten Turbinendüse, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 2-2.
  • 3 zeigt eine vergrößerte radiale Querschnittsansicht des Leitschaufelblattes und inneren Prallblechs, wie sie in 2 innerhalb des gestrichelt eingezeichneten und mit 3 bezeichneten Kreises veranschaulicht sind.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der in 3 veranschaulichten Rippen und Rillen.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der in 3 veranschaulichten Rippen und Rillen.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der in 3 veranschaulichten Rippen und Rillen.
  • 7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der in 3 veranschaulichten Rippen und Rillen.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Herstellung eines Keramikkerns zum Gießen eines Abschnitts der in 2 veranschaulichten Düsenleitschaufel.
  • 9 zeigt eine teilweise aufgeschnittene isometrische Ansicht eines Abschnitts einer der in 1 veranschaulichten Turbinenlaufschaufeln, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 9-9.
  • 10 zeigt eine isometrische Ansicht eines gekrümmten Segmentes des in 1 veranschaulichten Turbinenmantels, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 10-10.
  • In 1 ist ein Teil eines Gasturbinentriebwerks 10 veranschaulicht, der in Bezug auf eine Achse 12 der longitudinalen oder axialen Mittellinie achssymmetrisch ist. Das Triebwerk enthält einen mehrstufigen axialen Kompressor 14, der dazu konfiguriert ist, Luft 16 unter Druck zu setzen, von der Teile abgezapft werden, um später zur Kühlung des Triebwerks verwendet zu werden.
  • Ein Hauptanteil der Luft von dem Kompressor wird zu einer ringförmigen Brennkammer 18 geleitet, von der ein hinterer Teil veranschaulicht ist und in der die Luft mit Brennstoff vermischt und gezündet wird, um heiße Verbrennungsgase 20 zu erzeugen, die stromabwärts in eine Hochdruckturbine (HPF, High Pressure Turbine) strömen. Die Turbine enthält eine ringförmige Turbinendüse, die mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Statorleitschaufeln 22 aufweist, die sich in Radialrichtung zwischen ringförmigen äußeren und inneren Bändern erstrecken.
  • Die Hochdruckturbine enthält ferner eine Reihe Turbinenlaufschaufeln 24, die sich von einer tragenden Rotorlaufscheibe nach außen erstrecken und an dieser durch einstückige axiale Schwalbenschwänze gesichert sind. Die Rotorlaufschaufeln 24 sind von einem ringförmigen Turbinenmantel 26 umgeben, der gewöhnlich aus mehreren in Umfangsrichtung aneinander angrenzenden bogenförmigen Mantelsegmenten gebildet ist.
  • Im Betrieb strömen die Verbrennungsgase 20 unter Druck aus der Brennkammer zwischen den Düsenleitschaufeln 22 aus, um wiederum zwischen den stromabwärts angeordneten Rotorlaufschaufeln 24 zu strömen, die aus den Verbrennungsgasen Energie gewinnen, um wiederum die Trägerlaufscheibe rotieren zu lassen, die wiederum den Kompressor 14 antreibt. Die Verbrennungsgase strömen anschließend stromabwärts durch eine Niederdruckturbine, von der die erste Düsenstufe veranschaulicht ist und die ferner eine oder mehrere Reihen von (nicht veranschaulichten) Turbinenlaufschaufeln enthält, die den Gasen zusätzliche Energie entziehen, um üblicherweise einen (nicht veranschaulichten) Bläser stromabwärts des Kompressors anzutreiben.
  • Das Triebwerk 10, wie es vorstehend beschrieben ist, weist eine herkömmliche Konfiguration und Betriebsweise auf. Das Triebwerk ist auch herkömmlich gestaltet, was die Abzapfung entsprechender Teile der Druckluft 16 zur Verwendung bei der Kühlung verschiedener Turbinenkomponenten, wie beispielsweise der Düsenleitschaufeln 22, der HPT-Rotorlaufschaufeln 24 und des HPT-Mantels 26, anbetrifft. Diese Komponenten werden gewöhnlich durch Konvektion, Filmkühlung und Aufprallkühlung auf herkömmliche Weise gekühlt, um die Kühleffizienz der Luft zu maximieren, während Druckverluste darin minimiert werden.
  • Die Aufprallkühlmerkmale für die Leitschaufeln 22, die Laufschaufeln 24 und den Mantel 26 können variiert werden, um unterschiedliche Vorteile beim Verhalten und Gießen zu erhalten.
  • Insbesondere veranschaulicht 2 eine der Leitschaufeln 22 der Turbinendüse entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Leitschaufel 22 ist in der Form einer Einpassungswand 28 ausgebildet, die ein Schaufelblatt bildet. Die Leitschaufel weist eine äußere Fläche 30 auf, die eine im Wesentlichen konkave Druckseite und eine gegenüberliegende, im Wesentlichen konvexe Saugseite definiert, die den Verbrennungsgasen 20 ausgesetzt sind, die im Betrieb über diese strömen. Die Außenfläche 30 der Leitschaufel erstreckt sich in Radialrichtung oder in Längsrichtung entlang einer Spannweitenachse 32 und in Axialrichtung oder Seitenrichtung entlang einer Sehnenachse 34 zwischen einer stromaufwärts liegenden Vorderkante 36 und einer stromabwärts angeordneten Hinterkante 38 der Leitschaufel.
  • Die Leitschaufelwand 28 enthält ferner eine gegenüberliegende innere Fläche oder Innenfläche 40, die einen radial verlaufenden inneren Kanal oder eine innere Kavität 42 bildet, der bzw. die sich zur Durchleitung der Kühlluft 16 entlang der Spannweitenachse erstreckt.
  • Die Innenfläche 40 der Leitschaufel enthält mehrere einander benachbarte Erhebungen oder Rippen 44 und Nuten oder Rillen 46 zur Verbesserung der von der verfügbaren Luft erzielbaren Wärmeübertragung und Aufprallkühlung, die auch in einer geeigneten Ausführungsform Verbesserungen beim Gießen der Leitschaufel ergeben.
  • Die Rippen 44 und Rillen 46 verlaufen parallel zueinander und grenzen vorzugsweise unmittelbar Seite an Seite aneinander an, um die verfügbare Oberfläche für die Kühlung durch die Kühlluft 16 zu vergrößern, ohne an dieser wahrnehmbare Druckverluste hervorzurufen. Die Leitschaufel wird von der Außenseite aus durch die darüber strömenden Verbrennungsgase 20 erhitzt, während die Kühlluft 16 im Inneren der Leitschaufel für deren innere Kühlung vorgesehen ist. Ohne die Rippen und Rillen weist eine glatte Innenfläche der Leitschaufel einen beschränkten Wärmeübertragungsflächenbereich auf, der gekühlt werden kann. Durch Einfügung der verhältnismäßig kleinen Rippen und Rillen wird eine beträchtliche Vergrößerung der Oberfläche innerhalb der Leitschaufel erzielt, von der die Kühlluft 16 zusätzliche Hitze der darunter liegenden Leitschaufelwand 28 entziehen kann, um im Betrieb deren Kühlung zu verbessern.
  • 3 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht eines typischen Querschnitts eines Teils der Leitschaufelwand 28. In einer Ausführungsform weist jede der Rippen 44 eine Weite A auf, während jede der Rillen 46 eine Weite B aufweist, wobei die Rippen und die Rillen im Wesentlichen die gleiche Weite aufweisen.
  • Jede Rippe 44 weist eine Höhe C auf, die gleich der entsprechenden Tiefe der benachbarten Rille 46 ist, die eine ausreichende Größe aufweist, um sowohl den effektiven Oberflächenbereich zu vergrößern als auch die Grenzschicht der Kühlluft, die im Betrieb entlang der Innenfläche der Leitschaufel ausgebildet wird, zu unterbrechen. Wie auf schematisierter Weise in 3 veranschaulicht, bildet sich im Betrieb über der Innenfläche der Leitschaufel eine Grenzschicht 16b der Luft 16 aus. Die Grenzschicht ist während des Betriebs gewöhnlich turbulent und weist eine Dicke D auf. Die Rippen 44 sind vorzugsweise derart bemessen, dass die Höhe C geringfügig größer ist als die Dicke D der Grenzschicht, um die Kühlung durch Wärmeübertragung im Betrieb zu steigern, ohne übermäßige Druckverluste infolge zu großer Höhe herbeizuführen. Beispielsweise kann die Höhe C der Rippen 44 in dem beispielhaften Bereich von ungefähr 15–25 Mils liegen. Dementsprechend können die Weite A der Rippen und die Weite B der Rillen jeweils ebenfalls in diesem beispielhaften Bereich von ungefähr 15–25 Mils liegen. Diese kleinen Werte reichen aus, um die Höhe der an der Innenseite der Leitschaufeln im Betrieb ausgebildeten Kühlluftgrenzschicht zu überwinden und eine erhebliche Vergrößerung des zur Kühlung verfügbaren Oberflächenbereichs ohne damit verbundene wesentliche Druckverluste zu erzielen.
  • Die in der beispielhaften Ausführungsform nach 3 veranschaulichten Rippen 44 und Rillen 46 sind derart bemessen und konfiguriert, dass sie die Oberfläche der inneren Fläche 40 der Leitschaufel um ca. 100% vergrößern. Da die Rippen und die Rillen im Wesentlichen die gleiche Weite und Höhe aufweisen, verdoppeln die beiden Seiten, die jede Rippe und Rille begrenzen, effektiv die verfügbare Oberfläche, die der Kühlung durch die Luft 16 unterworfen wird.
  • In der in 3 veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform weisen die Rippen 46 an ihren oberen Enden einen halbkreisförmigen oder konvexen Querschnitt auf und entsprechen den Rillen 46, die an ihrem Grund ebenfalls halbkreisförmig, jedoch konkav ausgebildet sind. Die Rippen und die Rillen sind somit komplementär zueinander mit Verbindungsseitenflächen ausgebildet, die Übergänge von konkaven zu konvexen Abschnitten mit Wendepunkten im Bereich ihrer mittleren Höhen schaffen. Diese Konfiguration reduziert Belastungskonzentrationen, während sie glatte Konturen schafft, längs derer die Kühlluft 16 parallel entlang der Längserstreckungen der Rippen und Rillen und als Querströmung in Seitenrichtung quer dazu von einer Rippe zur anderen Rippe strömen kann.
  • 4 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Rippen und Rillen nach 3, die mit 44b bzw. 46b bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform sind die Rippen 44b im Querschnitt dreieckig gestaltet, und dementsprechend weisen auch die benachbarten Rillen 46b einen dreieckigen Querschnitt in einem sägezahnförmigen Muster auf, wobei kleine Kurvenradien an den Spitzen der Rippen und den Basen der Rillen vorgesehen sind.
  • 5 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Rippen und Rillen nach 3, die mit 44c bzw. 46c bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform sind die Rippen 44c entlang ihrer oberen Enden zwischen benachbarten Rillen 46c flach, wobei sowohl die Rippen 44c als auch die Rillen 46c einen rechteckigen Querschnitt mit einer Rechteckwellenform aufweisen.
  • In dieser Ausführungsform sind die Rillen 46c an ihrem Grund zwischen benachbarten Rippen 44c flach gestaltet, wobei die Seitenwände zwischen den oberen Rändern der Rippen und dem Grund der Nuten senkrecht verlaufen und ebenfalls flach sind. Bei gleichen Weiten und Höhen der Rippen und der Rillen, wie sie in 5 veranschaulicht sind, ist die verfügbare Oberfläche, die einer Kühlung unterworfen wird, doppelt so groß wie die Oberfläche ohne darin ausgebildete Rippen und Rillen.
  • 6 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Rippen und Rillen nach 3, die mit 44d bzw. 46d bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform weisen die Rippen 44d einen halbkreisförmigen oder konvexen Querschnitt auf, während die benachbarten Rillen 46d dazwischen flach verlaufen und entlang der maximalen Durchmesser von diesen zueinander fluchtend ausgerichtet sind.
  • 7 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Rippen und Rillen nach 3, die mit 44e bzw. 46e bezeichnet sind. Die Rippen 44e weisen einen flachen Querschnitt an ihren oberen Enden auf und grenzen an halbkreisförmige oder konkave Rillen 46e an.
  • In den fünf beispielhaften Ausführungsformen, wie sie in den 37 veranschaulicht sind, sind die Rippen und die Rillen parallel zueinander ausgerichtet und verlaufen vorzugsweise kontinuierlich entlang ihrer Längserstreckungen, um im Grunde zweidimensionale Komponenten zu bilden, deren Konfiguration lediglich entlang ihrer Querschnitte variiert, während sie entlang ihrer Längserstreckungen identisch ausgebildet sind. Die unterschiedlichen Konfigurationen können ohne weiteres in der in 2 veranschaulichten Leitschaufel 22 ausgebildet werden, um die innere Kühlung von dieser zu verbessern, ohne wesentliche Druckverluste zu verursachen.
  • In 2 definiert die innere Fläche 40 der Schaufel blattwand die innere Kavität 42, die sich radial entlang der Spannweitenachse 32 an dem stromaufwärts liegenden oder vorderen Ende der Leitschaufel an der Vorderkante 36 erstreckt. Ferner kann eine zusätzliche der inneren Kavitäten 42 auch in dem hinteren Ende der Leitschaufel in der Nähe der Hinterkante 38 ausgebildet sein, wobei die beiden inneren Kavitäten durch eine einstückige Rippe voneinander getrennt sind, die sich zwischen der Druckseite und der Saugseite erstreckt.
  • In der vorderen Kavität 42 verlaufen die Rippen 44 und Rillen 46 vorzugsweise in Radialrichtung oder entlang der Spannweitenachse 32 über denjenigen Abschnitten der Innenfläche der Leitschaufel, für die eine zusätzliche Kühlung erwünscht ist. In 2 sind die Rippen kontinuierlich über der inneren Fläche hinter der Vorderkante 36 und stromabwärts hinter den vorderen Abschnitten der Druckseite und der Saugseite angeordnet.
  • Ein besonderer Vorteil der Spannweitenrippen 44 und Spannweitenrillen 46 liegt darin, dass sie in der Lage sind, nicht nur den Wärmetransfer zur Kühlung innerhalb der Leitschaufel im Betrieb zu verbessern, sondern auch den Verschleiß in der zugehörigen Kernform zu reduzieren, die zum Gießen der Leitschaufel verwendet wird.
  • 8 veranschaulicht in schematisierter Weise eine Kernform 48, die zur Herstellung eines keramischen Kerns 50 verwendet wird, der wiederum zum Gießen der vorderen Kavität der in 2 veranschaulichten Leitschaufel verwendet wird. Die Kernform 48 ist gewöhnlich in der Form einer zweistückigen Metallverkleidung ausgebildet, die einen inneren Hohlraum 48a aufweist, der zu der Innenfläche 40 der Leitschaufel in der in 2 veranschaulichten vorderen Kavität 42 passt. Die gleichen Rippen 44 und Rillen 46, die in der Leitschaufel 22 nach 2 zu finden sind, sind anfänglich in der in 8 veranschaulichten Kernform 48 vorgesehen. Dies wird gewöhnlich durch genaues Fräsen dieser Merkmale in dieser bewerkstelligt.
  • Die in 8 veranschaulichte Kernform 48 weist eine Längsachse 52 auf und ist an ihrem oberen Ende offen gestaltet, um einen Einlass zur Aufnahme einer keramischen Breimasse oder Paste 54 zu bilden, die in herkömmlicher Weise durch eine geeignete Keramikeinspritzeinrichtung 56 darin eingespritzt wird. Die Keramik 54 wird in den Hohlraum 48a entlang der Spannweitenachse 52 eingespritzt, um damit den Hohlraum vollständig zu füllen. Die Rippen 44 und die Rillen 46 verlaufen in dieser bevorzugten Ausführungsform parallel zu der Längsachse 52, entlang derer die Keramik eingespritzt wird.
  • Da die Keramik entlang der Längserstreckungen der Rippen und der Rillen eingespritzt wird, erfahren diese verhältnismäßig weniger Verschleiß, als wenn die Keramik quer über die Rippen von einer Seite zur anderen Seite eingespritzt worden wäre. Durch Einspritzung der Keramik entlang der Längserstreckung der Rippen und Rillen kann die Kernform 48 bei verringertem Reibungsverschleiß über längere Nutzlebensdauer hinweg wiederholt eingesetzt werden.
  • Die resultierende Keramik 54 wird geeignet aushärten gelassen, um den Kern 50 zu bilden, an dem Rillen 50a, die spiegelbildliche Abbilder der Spannweitenrippen 44 darstellen, und Rippen 50b ausgebildet sind, die spiegelbildliche Abbilder der Spannweitenrillen 46 darstellen. Der Keramik kern 50 wird anschließend in Verbindung mit einem zweiten derartigen Kern zur Festlegung der vorderen und der hinteren Leitschaufelkavität und mit einer zusammenwirkenden äußeren keramischen Verkleidung dazu verwendet, die in 2 veranschaulichte Leitschaufel 22 in einer herkömmlichen Weise unter Verwendung des Wachsausschmelzprozesses zu gießen.
  • Ein besonderer Vorteil der in 2 veranschaulichten Rippen und Rillen liegt darin, dass sie in der Lage sind, die Aufprallkühlung an der Innenseite der Leitschaufel 22 zu verbessern. Die Leitschaufel 22 enthält vorzugsweise ferner ein Prallblech 58, das in dem Innenraum der inneren Kavität 42 angeordnet ist. Das Prallblech 58 kann eine beliebige herkömmliche Konfiguration aufweisen und ist gewöhnlich in Form einer dünnen metallenen Umhüllung ausgebildet, die mit Aufpralllöchern perforiert ist. Das Prallblech 58 ist im Allgemeinen senkrecht und im Abstand zu den Rippen 44 angeordnet, um einen Teil der Kühlluft 16 dagegen prallen zu lassen.
  • Ein vergrößerter Abschnitt des Prallblechs 58, der von der Leitschaufelwand 28 beabstandet angeordnet ist, ist in 3 veranschaulicht. Das Prallblech ist geeignet im Inneren der Leitschaufel montiert, um einen Prallblechabstand E zu schaffen, über den die Kühlluft 16 in Strahlen von den Prallblechöffnungen zum Aufprallen gegen die Rippen und Rillen gerichtet wird.
  • Die Rippen 44 sind verhältnismäßig klein, um die Aufprallkühlung zu verbessern, ohne dadurch unerwünschte Druckverluste herbeizuführen. Die Höhe C der Rippen ist vorzugsweise kleiner als der Prallblechabstand E. Vorzugs weise ist die Rippenhöhe C ungefähr eine Größenordnung kleiner als der Prallblechabstand E. Wie vorstehend angegeben, liegt die Rippenhöhe C innerhalb des beispielhaften Bereiches von ungefähr 15–25 Mils, wobei der Prallblechabstand E in einem beispielhaften Bereich von ungefähr 100–150 Mils liegt. Die Rippen 44 und Rillen 46 vergrößern die zur Aufprallkühlung wirksame Oberfläche und steigern dadurch die durch Wärmeübertragung bewirkte Kühlung der Leitschaufelinnenfläche 40. Die Luft 16 nach dem Aufprall kann in Längsrichtung entlang der Längserstreckungen der Rillen 46 sowie auch als Querströmung über die Rippen 44 hinweg strömen.
  • Erneut bezugnehmend auf 2 können zwei Prallbleche 58 in der vorderen und hinteren Leitschaufelkavität verwendet werden, um darin entsprechend eine Aufprallkühlung zu erzielen. Die hintere Leitschaufelkavität kann ebenfalls die Rippen und Rillen enthalten, um die Aufprallkühlung zu steigern. Wie oben angegeben, erstrecken sich die Rippen, wie diejenigen in der vorderen Kavität der Leitschaufel 22 nach 2, vorzugsweise entlang der Spannweitenachse 32, um den Verschleiß der Kernform zu verringern.
  • Jedoch können die Rippen und die Rillen auch andere Orientierungen aufweisen, wenn dies gewünscht ist. Beispielsweise verlaufen die Rippen und Rillen, die in der hinteren Kavität der Leitschaufel 22 in 2 veranschaulicht sind, geneigt zwischen der Spannweitenachse 32 und der Sehnenachse 34. Sie sind dennoch wirksam bei der Verbesserung der Aufprallkühlung, obwohl sie im Vergleich zu Rippen, die lediglich entlang der Spannweitenachse ausgebildet sind, zu mehr Verschleiß in der zugehörigen Kernform neigen. Da die Rippen und die Rillen eine verhältnismäßig kleine Höhe aufweisen und entlang ihrer Längserstreckungen symmetrisch ausgebildet sind, ist der Kernformverschleiß bei dieser Konfiguration dennoch verhältnismäßig klein.
  • Wie bereits oben angegeben, können die Düsenleitschaufeln 22 und die darin angeordneten Aufprallbleche 58 eine beliebige herkömmliche Konfiguration aufweisen, die ein verbessertes Kühlverhalten durch die Einfügung der damit zusammenwirkenden Rippen 44 und Rillen 46 in unterschiedlichen Ausführungsformen erzielen kann. Die Leitschaufeln 22 können zusätzlich andere herkömmliche Formen der Kühlung, wie beispielsweise verschiedene Reihen von Filmkühllöchern 60, die sich durch die Leitschaufelwände hindurch entlang der Druckseite und der Saugseite von diesen erstrecken, aufweisen, wenn dies erwünscht ist. Die verbrauchte Aufprallkühlluft von der vorderen und der hinteren Leitschaufelkavität wird in geeigneter Weise durch die Filmkühllöcher 60 entlassen, um Kühlluftfilme an der äußeren Fläche der Leitschaufel zu bewirken, um eine Barriere gegen die Aufheizungseffekte der Verbrennungsgase 20 zu schaffen, die über den Leitschaufeln strömen.
  • Die Rippen und die Rillen können in anderen Komponenten der Turbine zur Verbesserung deren Aufprallkühlung eingesetzt werden. Beispielsweise veranschaulicht 9 einen Abschnitt einer Turbinenschaufel 24 der ersten Stufe, die modifiziert werden kann, um die Rippen und Rillen zu integrieren. Wie die in 2 veranschaulichte Leitschaufel 22 weist auch die Laufschaufel 24, wie sie in 9 veranschaulicht ist, die Form eines Schaufelblatts auf, das für seine spezielle Funktion geeignet konfiguriert ist. Demgemäß sind ähnliche Komponenten der Leitschaufel 22 und der Laufschaufel 24 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Beispielsweise enthält die in 9 veranschaulichte Laufschaufel 24 eine Wand 28, die ein entsprechendes Schaufelblatt bildet, das eine äußere Fläche 30 aufweist, die im Betrieb den Verbrennungsgasen 20 ausgesetzt ist. Die Außenfläche 30 enthält eine im Wesentlichen konkave Druckseite und eine gegenüberliegende im Wesentlichen konvexe Saugseite, die in Längsrichtung oder Radialrichtung entlang einer Spannweitenachse 32 und in Seitenrichtung entlang einer Sehnenachse 34 verlaufen.
  • Das Laufschaufelblatt enthält eine innere Fläche 40, die eine innere Kavität 42 definiert, die sich in Längsrichtung entlang der Spannweitenachse 32 von dem Fuß zu der Spitze der Laufschaufel erstreckt, um die Kühlluft 16 gegen die Rückseite der Vorderkante zu leiten, damit diese dagegen aufprallt.
  • Das Laufschaufelblatt enthält gewöhnlich mehrere der inneren Kavitäten zwischen der Vorderkante und der Hinterkante 36, 38 des Schaufelblattes, die auf unterschiedliche herkömmliche Weise konfiguriert sein können, um die Laufschaufel im Inneren zu kühlen. Beispielsweise können einige der inneren Kavitäten miteinander verbunden sein, um eine serpentinenartige Kühlung mit oder ohne darin vorgesehene entsprechende Wandturbulatoren zu schaffen.
  • Da die Vorderkante 36 der Rotorlaufschaufel zuerst den Verbrennungsgasen 20 begegnet, enthält sie gewöhnlich einen hierfür speziell vorgesehenen Kühlkreislauf. Durch Einfügung der Rippen 44 und Rillen 46 in der Vorderkantenkavität 42 der Laufschaufel 24 kann in einer ansonsten herkömmlichen Rotorlaufschaufel, die auch Reihen der Filmkühllöcher 60 enthält, eine verbesserte Kühlung erzielt werden.
  • Da die Laufschaufel 24 im Betrieb umläuft, während die Leitschaufel 22 im Betrieb stationär ist, wird in der in 9 veranschaulichten Laufschaufel ein Prallblech in Form einer einstückigen, perforierten Rippe oder Brücke 58b eingefügt, die sich zwischen der Druckseite und der Saugseite erstreckt, um die vordere Kavität 42 der Vorderkante zu definieren. Durch Positionierung des Brückenprallblechs 58b angrenzend an die vordere Kavität 42 lenken die Pralllöcher in dem Prallblech einen Teil der Kühlluft 16 in der axialen Richtung zu der Innenfläche 40 um die Vorderkante 36 der Laufschaufel hin. Die Prallluft kommt somit mit den Rippen 44 und den Rillen 46 an der Innenseite der Laufschaufelvorderkante in Eingriff, um die Aufprallkühlung an dieser in der gleichen Weise zu verbessern, wie dies bei der in 2 veranschaulichten Leitschaufel erreicht wird.
  • Die in 9 veranschaulichten Rippen und Rillen können eine beliebige Konfiguration der für die vorstehend beschriebene Leitschaufel 22 offenbarten Konfigurationen aufweisen, um ebenfalls den Nutzen oder die Vorteile daraus zu ziehen. Indem beispielsweise zusätzlich zu der 9 auch auf 3 Bezug genommen wird, ist die Höhe C der Rippen 44 für die Turbinenlaufschaufel vorzugsweise ebenfalls kleiner als der zugehörige Prallblechabstand E zwischen der Innenseite der Vorderkante 36 der Laufschaufel und dem Brückenprallblech 58b über dem größten Bereich der Vorderkante. Die Rippen und die Rillen können immer dann eingefügt werden, wenn sie in der Kavität 42 der Vorderkante erwünscht sind, und können zusätzlich mit den herkömmlichen Filmkühllöchern 60 wechselwirken, die sich durch die Schaufelblattband hindurch erstrecken und die verbrauchte Prallluft von der Kavität empfangen.
  • In der in 9 veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform erstrecken sich die Rippen 44 entlang der Richtung der Sehnenachse 34 anstatt entlang der Spannweitenachse 32. Da die Laufschaufel im Betrieb rotiert, wird die dadurch geleitete Kühlluft 16 einer Zentrifugalkraft ausgesetzt, die Korioliskräfte umfasst, die sekundäre Strömungsfelder erzeugen, die durch Zusammenwirken mit den Sehnenrippen 44 die Kühlung zusätzlich verbessern können. Jedoch können die Rippen 44 alternativ ähnlich der in der vorderen Kavität der 2 veranschaulichten Leitschaufel lediglich entlang der Spannweitenachse 32 ausgerichtet sein, oder sie können geneigt verlaufen, wie dies bei der Leitschaufel in der hinteren Kavität der 2 der Fall ist.
  • 10 veranschaulicht eine noch weitere Anwendung der Rippen 44 und der Rillen 46, die auf die Segmente des Turbinenmantels 26 angewandt sind. Der Mantel und seine Segmente können abgesehen von der Einfügung der Rippen 44 und der Rillen 46 in diese eine beliebige herkömmliche Konfiguration aufweisen. Jedes Segment des Mantels 26 enthält gewöhnlich eine vordere und eine hintere Schiene, die mit komplementären vorderen und hinteren Hacken in Eingriff kommen, um den Mantel in dem in 1 veranschaulichten Turbinengehäuse zu montieren. Der zentrale Abschnitt des Mantelgehäuses, der mit 58c bezeichnet ist, leitet Luft radial nach innen durch ein zugehöriges Prallblech hindurch, um den Mantel in einer herkömmlichen Weise durch Aufprallkühlung zu kühlen.
  • Wie in 10 veranschaulicht, ist das Mantelsegment in der Form einer gekrümmten Tafel oder Wand 28 ausgebildet, die eine äußere Fläche 30 aufweist, die gekrümmt ist und oberhalb der Reihe der Turbinenlaufschaufeln 24 radial nach innen weist, wie dies in 1 veranschaulicht ist. Die Mantelwand 28 weist eine innere Fläche 40 auf, die radial nach außen weist und offen sowie der Kühlluft 16 ausgesetzt ist, die dagegen gerichtet ist. Die Kühlluft 16 ist hinter dem oder innerhalb des Mantels 26 radial oberhalb der Laufschaufelreihe isoliert, um eine Aufprallkühlung des Mantels zu erzielen. Die Rippen 44 und die Rillen 46 sind in der Innenfläche 40 des Mantels angeordnet, um die Aufprallkühlung von dieser in grundsätzlich der gleichen Weise zu verbessern, wie sie vorstehend für die Leitschaufeln 22 und die Laufschaufeln 24 aufgezeigt worden ist. Wie die anderen Ausführungsformen können die Rippen 44 und die Rillen 46 eine beliebige der vorstehend beschriebenen Konfigurationen und geeigneten Orientierungen aufweisen, wie dies gewünscht ist.
  • Beispielsweise erstrecken sich die Rippen 44 und die Rillen 46 vorzugsweise in Umfangsrichtung entlang der Mantelinnenfläche 40 in der Richtung der Laufschaufelrotation. Auf diese Weise werden zusätzliche Vorteile der Querströmung verbrauchten Aufprallluft erzielt, wenn die Luft durch (nicht veranschaulichte) Filmkühllöcher in der Mantelwand oder um die vordere und hintere Schiene von dieser herum geleitet wird. Die verbrauchte Aufprallkühlluft wird außerdem in Umfangsrichtung um den Umfang des Mantels leicht verteilt, ohne dass es zu einem wesentlichen Druckverlust entlang der Längserstreckungen der Rippen und der Rillen kommt.
  • Durch die einfache Einfügung der zweidimensionalen Rippen 44 und zugehörigen Rillen 46 in ansonsten herkömmliche Turbinenkomponenten kann eine verbesserte Aufprall kühlung ohne wesentliche Druckverluste erzielt werden. Außerdem können ferner Vorteile beim Gießen erhalten werden. Für in Spannweitenrichtung ausgerichtete Rippen und Rillen in den Leitschaufeln und Laufschaufeln erleiden die zugehörigen Kernformen für diese weniger Verschleiß und können dazu verwendet werden, mehr Leitschaufeln und Laufschaufeln während ihrer Nutzlebensdauer zu erzeugen. Die Turbinenmäntel 26 sind gewöhnlich ebenfalls in dem Wachsausschmelzverfahren gegossen, ohne Kernformen hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Konfiguration zu erfordern, und der Formenverschleiß stellt kein Problem dar.

Claims (20)

  1. Turbinenwand (28) mit einer äußeren Fläche (30), die dazu vorgesehen ist, Verbrennungsgasen (20) ausgesetzt zu werden; mit einer gegenüberliegenden inneren Fläche (40), die dazu vorgesehen ist, durch Aufprallluftkühlung gekühlt zu werden; und mit mehreren einander benachbarten Rippen (44) und Rillen (46) in der inneren Fläche, die im Wesentlichen die gleiche Weite aufweisen; dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen derart bemessen sind, dass ihre Höhe (C) größer ist als die Dicke (D) einer Grenzschicht der Kühlluft, um die Wärmeübertragung zu steigern.
  2. Turbinenwand nach Anspruch 1, wobei die Rippen (44) im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen.
  3. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rippen (44) und Rillen (46) derart bemessen und konfiguriert sind, um den Flächeninhalt der inneren Fläche (40) dort um ungefähr 100% zu erhöhen.
  4. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rippen (44) konvex ausgebildet sind.
  5. Turbinenwand nach Anspruch 4, wobei die Rillen (46) zwischen benachbarten Rippen (44) flach ausgebildet sind.
  6. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rippen (44) dreieckig ausgebildet sind.
  7. Turbinenwand nach Anspruch 6, wobei die Rillen (46) dreieckig ausgebildet sind.
  8. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rippen zwischen benachbarten Rillen (46) flach sind.
  9. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rippen (44) rechteckig sind.
  10. Turbinenwand nach Anspruch 2, wobei die Rillen (46) konvex ausgebildet sind.
  11. Turbinenwand nach Anspruch 2 in Form eines Schaufelblattes (22, 24), wobei: die äußere Fläche (60) eine Druck- und eine Saugseite des Schaufelblattes bildet, die sich in Längsrichtung entlang einer Spannweitenachse (32) und in Seitenrichtung längs einer Sehnenachse (34) erstrecken; und die innere Fläche (40) eine innere Kavität (42) bildet, die sich längs der Spannweitenachse erstreckt.
  12. Turbinenwand nach Anspruch 11, wobei die Rippen (44) längs der Spannweitenachse verlaufen.
  13. Turbinenwand nach Anspruch 11, wobei die Rippen (44) längs der Sehnenachse verlaufen.
  14. Turbinenwand nach Anspruch 11, die ferner ein Prallblech (58) aufweist, das entlang der inneren Kavität (42) angeordnet und von den Rippen (44) beabstandet ist, um die Kühlluft (16) dagegen prallen zu lassen.
  15. Turbinenwand nach Anspruch 14, wobei die Rippen (44) eine Höhe (C) aufweisen, die kleiner ist als der Blechabstand (E).
  16. Turbinenwand nach Anspruch 14, wobei das Prallblech (58) eine Brücke (58b) bildet, die sich an einer Vorderkante (36) des Schaufelblattes zwischen der Druck- und der Saugseite einstückig mit diesen erstreckt.
  17. Turbinenwand nach Anspruch 2 in Form eines Turbinenmantels (26), wobei: die äußere Fläche (30) bogenförmig ist, um über einer Reihe Laufschaufeln (24) radial nach innen gewandt zu sein und wobei die innere Fläche (40) nach außen offen ist.
  18. Turbinenwand nach Anspruch 17, wobei die Rippen (44) in Umfangsrichtung längs der inneren Fläche verlaufen.
  19. Turbinenwand nach Anspruch 11, wobei die Rippen (44) zwischen der Spannweiten- und Sehnenachse geneigt verlaufen.
  20. Kernform (48) zur Herstellung eines Kerns (50) zum Gießen eines Turbinenschaufelblattes (22, 24), das gegenüberliegende äußere und innere Flächen (30, 40) aufweist, wobei mehrere einander benachbarte Rippen (44) und Rillen (46) entlang der Innenfläche verlaufen, wobei die Kernform aufweist: eine Schale, die eine innere Aushölung (48a) aufweist, die zu der inneren Fläche (40) des Schaufelblattes passt und mit darin ausgebildeten Rippen (44) und Rillen (46) vorgesehen ist, um spiegelbildliche Merkmale um den Kern (50) herum auszubilden; und wobei die Schale eine Längsachse aufweist und an einem Einlassende offen ist und die Rippen (44) parallel zu der Längsachse verlaufen.
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