Turbinenschaufel mit strebenförmigen Kühlrippen

Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel für eine Strö ^¬ mungsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem Schaufelblatt, das eine Umfangswandung mit einem druckseiti ^¬ gen Wandungsabschnitt und einem diesem gegenüberliegenden saugseitigen Wandungsabschnitt aufweist, die sich jeweils von einer vorderen Anströmseite zu einer hinteren Abströmseite des Schaufelblattes erstrecken, wobei in dem Inneren des Schaufelblattes ein Kühlfluidkanal mit wenigstens zwei hin ^¬ tereinander vorgesehenen und miteinander fluidverbundenen Ka- nalabschnitten ausgebildet ist, und mit einer Mehrzahl von strebenförmigen Kühlrippen - Pin Fins -, die sich in dem hinteren Kanalabschnitt des Kühlfluidkanals zwischen dem druck ^¬ seitigen Wandungsabschnitt und dem saugseitigen Wandungsab ^¬ schnitt über die gesamte Breite des Kanalabschnitts erstre- cken, wobei die Pin Fins zwischen einem oberen Endbereich und einem unteren Endbereich des Schaufelblattes in wenigstens zwei hintereinander vorgesehenen Reihen jeweils übereinander liegend und insbesondere parallel zueinander angeordnet sind, und wobei sämtliche Durchtrittsöffnungen einer Reihe, die von jeweils benachbarten Pin Fins dieser Reihe und den beiden gegenüberliegenden Wandungsabschnitten begrenzt sind, gemeinsam eine Durchtrittsfläche für das Kühlfluid definieren.

Derartige Turbinenschaufeln sind im Stand der Technik in un- terschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und dienen in Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinen dazu, die Strömungs ^¬ und/oder thermische Energie eines Arbeitsfluids in Rotations ^¬ energie umzuwandeln. Üblicherweise umfasst eine Turbinen ^¬ schaufel eine Schaufelplattform und ein Schaufelblatt, das von der Schaufelplattform abragt und sich im bestimmungsgemäß montierten Zustand der Turbinenschaufel in der radialen Richtung der Strömungsmaschine erstreckt. Das Schaufelblatt weist eine Umfangswandung mit einem druckseitigen Wandungsabschnitt und einen gegenüberliegenden saugseitigen Wandungsabschnitt auf, an einer vorderen Anströmseite und einer hinteren

Abströmseite jeweils miteinander verbunden sind. Bekannte Strömungsmaschinen umfassen ein Gehäuse, in dem sich in einer axialen Richtung ein Strömungskanal erstreckt. In dem Strömungskanal ist eine Mehrzahl von Turbinenstufen in der axialen Richtung hintereinander und beabstandet zueinander angeordnet. Jede Turbinenstufe umfasst einen mit dem Ge- häuse verbundenen Leitschaufelkranz (Stator) und einem mit einem zentral gelagerten und das Gehäuse in der axialen Richtung durchsetzenden Zuganker verbundenen Laufschaufelkranz (Rotor) . Während des Betriebs der Strömungsmaschine wird der Strö ^¬ mungskanal von dem Arbeitsfluid durchströmt. Dabei wird das Arbeitsfluid von den Leitschaufeln derart umgelenkt, dass es die Laufschaufein optimal mit einer in der Umfangsrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt. Das infolgedessen auf den Rotor wirkende Drehmoment versetzt diesen in Rotation. Die Rotati ^¬ onsenergie des Rotors kann dann beispielsweise mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt werden.

In Gasturbinen wird ein expandierendes Heißgas als Arbeits- fluid verwendet. Der thermodynamische Wirkungsgrad von Gas ^¬ turbinen ist umso höher, je höher die Eintrittstemperatur des Heißgases in die Gasturbine ist. Der Höhe der Eintrittstempe ^¬ ratur sind jedoch Grenzen unter anderem durch die thermische Belastbarkeit der Turbinenschaufeln gesetzt. Dementsprechend besteht eine Zielsetzung darin, Turbinenschaufeln zu schaffen, die auch bei sehr hohen thermischen Belastungen eine für den Betrieb der Gasturbine ausreichende mechanische Bestän ^¬ digkeit besitzen. Hierzu werden Turbinenschaufeln mit aufwendigen Beschichtungssystemen versehen.

Zur weiteren Erhöhung der zulässigen Eintrittstemperatur werden Turbinenschaufeln während des Betriebs der Gasturbine ge ^¬ kühlt. In dem Inneren des Schaufelblatts einer gekühlten Tur- binenschaufel ist ein Kühlfluidkanal ausgebildet, der konti ^¬ nuierlich von einem Kühlfluid durchströmt wird. Der Kühl- fluidkanal umfasst zumeist mehrere hintereinander angeordnete und miteinander fluidverbundene Kanalabschnitte.

Die Kühlung der Abströmseite eines Schaufelblattes lässt sich dadurch verbessern, dass in dem hinteren Kanalabschnitt eine Mehrzahl von speziellen Kühlelementen vorgesehen wird, die sich jeweils zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt und dem saugseitigen Wandungsabschnitt über die gesamte Breite des Schaufelblattes erstrecken. Diese Kühlelemente sind zwi ^¬ schen einem oberen und einem unteren Endbereich des Schaufelblattes in mehreren hintereinander vorgesehenen Reihen jeweils übereinander liegend und insbesondere parallel zueinan- der angeordnet. Dabei sind unterschiedlich ausgeformte Kühl ^¬ elemente gewöhnlich nach ihrem Typ gruppiert.

Gebräuchliche Anordnungen von derartigen speziellen Kühlelementen können beispielsweise eine Reihe sogenannter

Turbulatoren, mehrreihig angeordnete strebenförmige Kühlrippen, sogenannte Pin Fins, und eine als Cut-Out-Design bekannte Kühlelementform und -anordnung umfassen, die in der genannten Reihenfolge von vorn nach hinten vorgesehen sind. Diese Kühlelemente werden von dem Kühlfluid umströmt und ver- stärken so die konvektive Kühlung der mit ihnen verbundenen hinteren Wandungsabschnitte des Schaufelblattes. Zudem erzeu ^¬ gen sie Turbulenzen in dem strömenden Kühlfluid, wodurch sich die Kühlleistung erhöht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei üblichen Formen und Anordnungen dieser speziellen Kühlelemente der Kühlfluidver- brauch, d.h. die das Schaufelblatt pro Zeiteinheit durchströ ^¬ mende Kühlfluidmenge, höher als gewünscht und die erzielbare Kühlleistung niedriger als gewünscht ist. Zudem ist die Her- Stellung derartiger spezieller Kühlelementanordnungen mittels des üblichen Feingießverfahrens sehr fehleranfällig und damit kostspielig, da die benötigten Gießkerne sehr empfindlich sind und beim Gießen leicht zerstört werden können. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenschaufel der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine effizientere Küh- lung erlaubt, den Kühlfluidverbrauch senkt und einfacher herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Turbinenschaufel der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Pin Fins der- art ausgebildet und angeordnet sind, dass die

Durchtrittsfläche der vordersten Reihe von Pin Fins höchstens 50%, vorteilhaft höchstens 30% und bevorzugt höchstens 10% größer ist als die Durchtrittsfläche der hintersten Reihe von Pin Fins .

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, in allen Pin Fin- Reihen des hinteren Kanalabschnitts möglichst identische Durchtrittsflächen vorzusehen. Es hat sich aber gezeigt, dass Abweichungen innerhalb der verlangten Grenzen ausreichend sind. Aus baulichen Gründen bildet die Durchtrittsfläche der hintersten Pin Fin-Reihe den Maßstab für die

Durchtrittsflächen der davor liegenden Pin Fin-Reihen. Gemäß der Erfindung werden Form und Anordnung der Pin Fins der vordersten Reihen derart gewählt, dass die Durchtrittsflächen der Pin Fin-Reihen nach vorn nicht entsprechend der

Aufweitung zunehmen. Auf diese Weise wird der Kühlfluidstrom durch die Durchtrittsfläche der vorderen Pin Fin-Reihen an den Kühlfluidstrom durch die Durchtrittsfläche der hintersten Pin Fin-Reihe angepasst, was den Kühlfluidverbrauch günstig beeinflusst. Zudem wird die Turbulenz der Kühlfluidströmung im Bereich der Pin Fins erhöht, was eine effektivere konvek- tive Kühlung der Umfangswandung des Schaufelblattes in ihrem hinteren Bereich bewirkt und den Kühlfluidverbrauch weiter senkt. Entsprechend stellt die vorderste Pin-Fin-Reihe über- dies eine größere effektive Kühlfläche dar, was mit einer noch stärkeren konvektiven Kühlung einhergeht. Ferner sind die benötigten korrespondierenden Gießkerne weniger empfindlich, wodurch das Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Turbinenschaufeln weniger fehleranfällig ist und entsprechend geringere Kosten verursacht.

In an sich bekannter Weise verjüngt sich die Breite des hin- teren Kanalabschnitts des Kühlfluidkanals von vorn nach hin ^¬ ten, so dass die Pin Fins der vordersten Reihe eine in ihrer Erstreckungsrichtung zwischen den Wandungsabschnitten gemessene größere Breite aufweisen als die Pin Fins der hintersten Reihe, wobei insbesondere die Pin Fins der vordersten Reihe eine Breite im Bereich von 8 mm bis 12 mm und bevorzugt eine Breite von 10 mm aufweisen und/oder die Pin Fins der hintersten Reihe eine Breite im Bereich von 4 mm bis 6 mm und bevorzugt eine Breite von 5 mm aufweisen. Mit anderen Worten ist der Abstand der beiden gegenüberliegenden Wandungsabschnitte des Schaufelblattes zueinander in dem Bereich der Pin Fin-

Reihen vorn etwa doppelt so groß wie hinten, weshalb vordere Pin Fins etwa die doppelte Breite aufweisen wie hintere Pin Fins . Gemäß einer Ausführungsform weisen die übereinander liegenden Pin Fins einer Reihe jeweils identische lichte Abstände zuei ^¬ nander auf. Dies ermöglicht eine besonders einfache Einstel ^¬ lung der Durchtrittsfläche dieser Reihe und ist zudem einfach in der Herstellung.

Vorteilhaft sind die lichten Abstände in der vordersten Reihe kleiner als die lichten Abstände in der hintersten Reihe. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die

Durchtrittsöffnungen zwischen benachbarten Pin Fins einer Reihe und damit die Durchtrittsfläche der Pin Fin-Reihen von hinten nach vorn nicht in dem Maße anwachsen, wie sich die Breite des Kanalabschnitts in dem Bereich der Pin Fin-Reihen von hinten nach vorn aufweitet. Gemäß einer Weiterentwicklung weisen die übereinander liegenden Pin Fins einer Reihe mit Ausnahme der Pin Fins an den Reihenenden oder sämtliche Fin Fins einer Reihe identische Höhen und insbesondere senkrecht zu ihrer Erstreckungsrich- tung identische Querschnitte auf.

Vorteilhaft sind die Höhen der Pin Fins identischer Höhe und/oder identischen Querschnittes in der vordersten Reihe von Pin Fins größer sind als die Höhen der Pin Fins identi ^¬ scher Höhe und/oder identischen Querschnittes in der hintersten Reihe von Pin Fins. Größere Höhen der Pin Fins stellen eine gute Möglichkeit dar, die lichten Abstände benachbarter Pin Fins zu verringern. Alternativ oder zusätzlich könnte auch die Anzahl der Pin Fins in der vorderen Reihe größer sein als in der hinteren Reihe.

Die Pin Fins identischer Höhe und/oder identischen Quer- Schnittes einer Reihe von Pin Fins und bevorzugt aller Reihen von Pin Fins weisen bevorzugt in der Höhenrichtung längliche Querschnitte auf, wobei insbesondere die Kontur der Quer ^¬ schnitte oval ist oder zwei zueinander parallele geradlinige Konturabschnitte umfasst, die durch gegenüberliegende Halb- kreise miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten wird auf Pin Fins beispielsweise mit runden Querschnitt weitestge ^¬ hend verzichtet, vielmehr kommen längliche Pin Fins zum Ein ^¬ satz. Pin Fins mit solchen Querschnitten eignen sich besonders zur Verringerung der Durchtrittsfläche einer Reihe und sind leicht herstellbar.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind die Pin Fins derart angeordnet, dass sich die Längsachsen ihrer länglichen Querschnitte parallel zueinander und insbesondere koaxial zu der Reihenrichtung erstrecken. Die Reihenrichtung ist dabei als Richtung einer durch die Mittelachsen der Pin Fins verlaufenden Linie definiert, wobei sich die Mittelachsen in der Breiterichtung der Pin Fins erstrecken. Diese Ausrichtung der Pin Fins führt zu einer möglichst geringen Durchtrittsfläche einer Pin Fin-Reihe.

Vorteilhaft liegt ein Abstand-Höhe-Verhältnis einer Reihe im Bereich von 0,5 bis 2,5, wobei das Abstand-Höhe-Verhältnis als Verhältnis des lichten Abstandes zwischen benachbarten Pin Fins gleicher Höhe einer Reihe zu ihrer Höhe definiert ist. Abstand-Höhe-Verhältnisse in diesem Bereich stellen ei ^¬ nen guten Kompromiss zwischen Strömungswiderstand, Kühlwir- kung und Herstellbarkeit dar.

Bevorzugt sind genau vier Reihen von Pin Fins vorgesehen, wobei das Abstand-Höhe-Verhältnis für die beiden vorderen Rei ^¬ hen identisch ist und bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 1 liegt, und für die beiden hinteren Reihen identisch ist und bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt. Mit anderen Wor ^¬ ten haben die Pin Fins in den ersten beiden Reihen die gleiche Geometrie und haben die Pin Fins in den hinteren beiden Reihen die gleiche Geometrie. Der Unterschied zwischen vorde- ren und hinteren Abstand-Höhe-Verhältnissen korrespondiert zu der Verjüngung der Breite des Kanalabschnitts in dem Bereich der Pin Fins .

Gemäß einer Variante sind die Mittelachsen der Pin Fins iden- tischer Höhe und/oder identischen Querschnitts in allen Reihen von Pin Fins äquidistant angeordnet. Mit anderen Worten ist die Anzahl der Pin Fins in jeder Reihe unabhängig von dem lichten Abstand und der Höhe der Pin Fins gleich groß. Derartig ausgebildete und angeordnete Pin Fin-Reihen erzeugen eine zwischen dem oberen Endbereich und dem unteren Endbereich des Schaufelblattes gleichmäßige Wirkung. Zudem vereinfachen sie die Herstellung und Handhabung der zum Gießen der Turbinenschaufel erforderlichen Gießkerne. Vorteilhaft sind die Pin Fins benachbarter sich geradlinig und/oder parallel zueinander erstreckender Reihen von Pin Fins in der Reihenrichtung versetzt zueinander angeordnet, wobei der Versatz zwischen benachbarten Reihen von Pin Fins zumindest im Wesentlichen dem halben Abstand zwischen den Mittelachsen benachbarter Pin Fins entspricht. Durch einen

Versatz lässt sich sowohl die turbulenzerzeugende Wirkung als auch die Kühlwirkung der Pin Fins erhöhen. Der Versatz um eine im Wesentlichen halbe Summenhöhe führt zu einer Anordnung der Pin Fins auf Lücke, wodurch der Strömungswiderstand für das Kühlfluid erhöht ist und sich ein geringer Kühlfluidver- brauch einstellt.

In an sich bekannter Weise sind die benachbarten Kanalabschnitte des Kühlfluidkanals an einem Endbereich des Schau ^¬ felblattes miteinander fluidverbunden, wobei insbesondere ge ^¬ nau drei Kanalabschnitte vorgesehen sind, die unter Bildung eines mäanderförmigen Kühlfluidkanals in abwechselnd gegen ^¬ überliegenden Endbereichen des Schaufelblattes miteinander fluidverbunden sind. Derartige Kühlfluidkanäle haben sich zur Kühlung von Schaufelblättern von Turbinenschaufeln bewährt.

Bei einer erfindungsgemäßen Turbinenschaufel kann das Schau ^¬ felblatt von einer Schaufelplattform vorstehen, wobei ein der Schaufelplattform gegenüberliegender Endbereich eine Schaufelspitze definiert oder mit einer zweiten gegenüberliegend angeordneten Schaufelplattform verbunden ist. Turbinenschaufeln mit einer Schaufelspitze werden häufig als Leitschaufeln verwendet, während Turbinenschaufeln mit zwei gegenüberlie ^¬ genden Schaufelplattformen häufig als Laufschaufeln verwendet werden .

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand einer Turbinenschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung deutlich. Darin ist

Figur 1 eine perspektivische Seitenansicht einer Turbinen- schaufei gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher der druckseitige Wandungsabschnitt entfernt ist;

Figur 2 eine vergrößerte Ansicht eines Details der in Figur

1 dargestellten Turbinenschaufel;

Figur 3 eine vergrößerte Ansicht eines Details der in Figur

1 dargestellten Turbinenschaufel; Figur 4 eine perspektivische Seitenansicht des quer ge ^¬ schnittenen Schaufelblattes der in Figur 1 dargestellten Turbinenschaufel;

Figur 5 eine perspektivische Draufsicht auf die Schnittflä ^¬ che des in Figur 4 dargestellten Schaufelblattes;

Figur 6 eine vergrößerte Ansicht des mit dem Bezugszeichen

VI bezeichneten Details der in Figur 5 dargestellten Schnittfläche;

Figur 7 eine perspektivische Seitenansicht eines Gießkerns zum Gießen der in Figur 1 dargestellten Turbinen- schaufei; und

Figur 8 eine vergrößerte Ansicht des mit dem Bezugszeichen

VIII bezeichneten Details der in Figur 5 dargestellten Gießkerns.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine Turbinenschaufel 1 für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Leitschaufel für eine Gasturbine, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Turbinenschaufel 1 umfasst ein Schaufelblatt 2, das von einer Schaufelplattform 3 vorsteht, wobei ein der

Schaufelplattform 3 gegenüberliegender Endbereich mit einer zweiten gegenüberliegend angeordneten Schaufelplattform 4 verbunden ist. Alternativ könnte der der Schaufelplattform 3 gegenüberliegende Endbereich auch eine Schaufelspitze defi- nieren, wie es beispielsweise bei Laufschaufeln üblich ist.

Das Schaufelblatt 2 weist eine Umfangswandung 5 mit einem druckseitigen Wandungsabschnitt 6 und einem gegenüberliegenden saugseitigen Wandungsabschnitt 7 auf. Die beiden Wan- dungsabschnitte 6, 7 erstrecken sich jeweils von einer vorde ^¬ ren Anströmseite 8 zu einer hinteren Abströmseite 9 des

Schaufelblattes 2. In dem Inneren des Schaufelblattes 2 ist ein Kühlfluidkanal 10 ausgebildet. Der Kühlfluidkanal 10 umfasst drei miteinan ^¬ der fluidverbundene Kanalabschnitte 11, 12, 13, die unter Bildung eines mäanderförmigen Kühlfluidkanals 10 in abwech- selnd gegenüberliegenden Endbereichen des Schaufelblattes 2 miteinander fluidverbunden .

Ferner umfasst die Turbinenschaufel 1 eine Mehrzahl von Kühl ^¬ elementen 14, 15, 16, die sich in dem hinteren Kanalabschnitt 13 des Kühlfluidkanals 10 jeweils zwischen dem druckseitigen Wandungsabschnitt 6 und dem saugseitigen Wandungsabschnitt 7 über die gesamte Breite des Kanalabschnitts 13 erstrecken. Die Kühlelemente 14, 15, 16 umfassen ein sogenanntes Cut-Out- Design 14, strebenförmige Kühlrippen - Pin Fins 15 - und Turbulatoren 16, die in der genannten Reihenfolge von hinten nach vorn hintereinander angeordnet sind. Die Kühlelemente 14, 15, 16 sind zwischen einem oberen Endbereich und einem unteren Endbereich des Schaufelblattes 2 gruppiert in mehre ^¬ ren hintereinander vorgesehenen Reihen jeweils übereinander liegend und parallel zueinander angeordnet.

Die Pin Fins 15 sind in genau vier hintereinander vorgesehe ^¬ nen Reihen angeordnet, die sich geradlinig und parallel zuei ^¬ nander erstrecken. Jeweils benachbarte Pin Fins 15 einer Rei- he und die beiden gegenüberliegenden Wandungsabschnitte 6, 7 begrenzen Durchtrittsöffnungen 17. Sämtliche

Durchtrittsöffnungen 17 einer Reihe definieren gemeinsam eine Durchtrittsfläche für das Kühlfluid. Da sich die Breite des hinteren Kanalabschnitts 13 des Kühl- fluidkanals 10 von vorn nach hinten verjüngt, weisen die Pin Fins 15b der vordersten Reihe in ihrer Erstreckungsrichtung gemessene größere Breiten auf als die Pin Fins 15a der hin ^¬ tersten Reihe. Die Breite der Pin Fins 15b der vordersten Reihe beträgt 10 mm, kann aber zwischen 8 mm und 12 mm variieren. Die Breite der Pin Fins 15a der hintersten Reihe beträgt vorliegend 5 mm, kann aber in einem Bereich von 4 mm bis 6 mm variieren. Innerhalb der Reihen weisen die Pin Fins 15a, 15b jeweils identische lichte Abstände auf, wobei die lichten Abstände der Pin Fins 15b in der vordersten Reihe kleiner sind als die lichten Abstände der Pin Fins 15a in der hintersten Reihe.

Die übereinander liegenden Pin Fins 15 einer Reihe, ggf. mit Ausnahme von Pin Fins 15 an den Reihenenden, weisen identische Höhen und senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung iden- tische Querschnitte 18 auf, wobei die Höhen in der vorderen Reihe von Pin Fins größer sind als die Höhen in der hinteren Reihe von Pin Fins.

Die Pin Fins 15a, 15b identischer Höhe und/oder identischen Querschnittes sämtlicher Reihen weisen in der Höhenrichtung längliche Querschnitte 18a, 18b auf, deren Konturen zueinan ^¬ der parallele geradlinige Konturabschnitte umfassen, die durch gegenüberliegende Halbkreise miteinander verbunden sind. Abweichende Ausführungsformen können Pin Fins mit ande- ren länglichen Querschnitten aufweisen, beispielsweise mit Querschnitten ovaler Kontur.

Sämtliche Pin Fins 15a, 15b identischer Länge und/oder identischen Querschnittes einer Reihe besitzen identische Quer- schnitte 18a, 18b. Die Pin Fins 15a, 15b sind derart angeord ^¬ net, dass sich die Längsachsen ihrer länglichen Querschnitte 18a, 18b parallel zueinander und insbesondere koaxial zu der Reihenrichtung erstrecken. Die beiden vorderen Reihen von Pin Fins 15b besitzen ein identisches Abstand-Höhe-Verhältnis von 0,5 und die beiden hinteren Reihen von Pin Fins 15a besitzen ein identisches Abstand-Höhe-Verhältnis von 2. Dabei ist das Abstand-Höhe- Verhältnis als Verhältnis des lichten Abstandes zwischen be- nachbarten Pin Fins 15a, 15b einer Reihe zu ihrer Höhe defi ^¬ niert . Die Mittelachsen der Pin Fins 15 identischer Höhe und/oder identischen Querschnitts sind in allen sich geradlinig und parallel erstreckender Reihen äquidistant angeordnet. Die Pin Fins 15 benachbarter Reihen sind in der Reihenrichtung ver- setzt zueinander angeordnet, wobei der Versatz zwischen benachbarten Reihen von Pin Fins 15 etwa dem halben Abstand zwischen den Mittelachsen benachbarter Pin Fins entspricht. Mit anderen Worten sind die Pin Fins 15a, 15b benachbarter Reihen auf Lücke angeordnet. Insgesamt sind die Pin Fins 15b der vordersten Reihe derart ausgebildet und angeordnet, dass die Durchtrittsfläche der vordersten Reihe von Pin Fins höchstens 10% größer ist als die Durchtrittsfläche der hin ^¬ tersten Reihe von Pin Fins. Dagegen wäre die

Durchtrittsfläche der vorderen Reihe etwa 100% größer als die Durchtrittsfläche der hinteren Reihe, falls die Höhen und lichten Abstände der Pin Fins 15b der vorderen Reihe und die Höhen der Pin Fins 15a und lichten Abstände der hinteren Reihe identisch wären. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung der Pin Fins 15b der vorderen Reihe kann weniger Kühlfluid die Pin Fins 15 passieren, was mit einem entsprechend verringerten Kühlfluidverbrauch einhergeht. Überdies werden durch die hinsichtlich ihres Querschnitts längeren Pin Fins 15b der vorderen Reihe stärkere Turbulenzen in der Kühlfluidströmung erzeugt, wodurch eine effizientere konvektive Kühlung der Pin Fins 15b sowie der mit diesen verbundenen gegenüberliegenden Wandungsabschnitten 6, 7 erreicht wird. Die konvektive Kühl ^¬ wirkung wird zudem dadurch verbessert, dass die wirksame Kühlfläche der Pin Fins 15b der vorderen Reihe infolge derer größerer Höhen vergrößert ist. Schließlich sind die zum Gießen erfindungsgemäßer Turbinenschaufeln 1 erforderlichen Gießkerne 19, die in den Figuren 7 und 8 dargestellt sind, weniger zerbrechlich und somit einfacher in der Handhabung, wodurch die Herstellungskosten erfindungsgemäßer Turbinenschaufeln 1 relativ geringer sind. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so is die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Bezugs zeichenliste

1 Turbinenschaufel

2 Schaufelblatt

3 Schaufelplattform

4 Schaufelplattform

5 Umfangswandung

6 druckseitiger Wandungsabschnitt

7 saugseitiger Wandungsabschnitt

8 Anströmseite

9 Abströmseite

10 Kühlfluidkanal

11 Kanalabschnitt

12 Kanalabschnitt

13 Kanalabschnitt

14 Cut-Out-Design

15 Pin Fin

15a Pin Fin der vorderen Reihe

15b Pin Fin der hinteren Reihe

16 Turbulator

17 Durchtrittsöffnung

18 Querschnitt

18a Querschnitt der vorderen Reihe

18b Querschnitt der hinteren Reihe

19 Gießkern