DE102007020025A1 - Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine - Google Patents

Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine Download PDF

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Toyotaka Wako Sonoda
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Abstract

Eine Axialströmungs-Gasturbinenmaschine umfasst eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V), welche radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) einer Turbine definiert ist. Die innere periphere Wand (Ch) des Gaskanals umfasst innere periphere konkave Abschnitte (Cc1 und Cc3) auf einer strömaufwärtigen Seite und innere periphere konvexe Abschnitte (Cv1 und Cv3) auf einer stromabwärtigen Seite. Die äußere periphere Wand (Ct) des Gaskanals umfasst äußere periphere konvexe Abschnitte (Cv2 und Cv4) auf einer stromaufwärtigen Seite und äußere periphere konkave Abschnitte (Cc2 und Cc4) auf einer stromabwärtigen Seite. Daher wird eine Druckdifferenz in radialer Richtung des Einlassführungsflügels (V) reduziert oder teilweise umgekehrt und eine Sekundärströmung zu einer inneren Seite in radialer Richtung kann unterdrückt werden, um Druckverlust zu reduzieren. Eine Maximalbelastungsposition, an welcher eine Druckdifferenz zwischen einer Druckfläche und einer Saugfläche des Einlassführungsflügels (V) maximal wird, wird zur Seite der nachlaufenden Kante (TE) hin verschoben, wodurch eine Sekundärströmung in einer Umfangsrichtung von der Druckfläche zur Saugfläche hin zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Einlassführungsflügeln (V) unterdrückt wird und eine gleichmäßige Strömung von Gasströmung in die hinteren Abschnitte der Turbine erreicht wird. Dieselbe Wirkung kann sich bei ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand und einer äußeren peripheren Wand definiert ist.
  • Zurzeit sind in großen oder mittleren Maschinen die Formen der inneren peripheren Wand und der äußeren peripheren Wand des Gaskanals von Einlassführungsflügeln, welche in den Turbinen von Axialströmungs-Gasturbinenmaschinen für Luftfahrzeuge eingesetzt werden, hauptsächlich zylindrische Formen oder konische Formen, welche jeweils durch eine Erzeugungslinie gebildet sind, die eine gerade Linie umfassen. Als modifizierte Form der konischen Form existiert ferner eine Form, welche durch eine S-förmige Erzeugungslinie mit einem einzigen Wendepunkt gebildet ist. In kleinen Maschinen unterscheidet sich die Form der äußeren peripheren Wand nicht von der großer oder mittlerer Maschinen, jedoch wird für die Formen der inneren Umfangswände im Allgemeinen eine einfache zylindrische Form eingesetzt, da die innere periphere Wand aufgrund ihrer kleinen Größe einem geringen Maß an Konstruktionsfreiheit unterliegt.
  • Die Beschreibung des US-Patents Nr. 6,283,713 offenbart eine Gasturbine, in welcher die Form einer Endwand 33 einer Plattform 31, welche die Nabe eines Turbinenblatts 29 bildet, so hergestellt ist, dass sie an einer Seite einer Saugfläche 34 und an einer Seite einer Druckfläche 35 des Turbinenblatts 29 unterschiedlich ist, wodurch der Druckgradient zwischen den benachbarten Turbinenblättern 29 reduziert wird, um das Auftreten von Wirbel und Druckverlust zu verzögern.
  • Die Beschreibung des US-Patents Nr. 6,669,445 offenbart eine Strömungslenkungsanordnung, in welcher die Oberflächenform einer Plattform 16, welche das in einer radialen Richtung innere Ende eines Blatts 12 oder eines Flügels 12 eines Kompressors oder einer Turbine einer Gasturbinenmaschine trägt, in der radialen Richtung an einem mit dem Blatt 12 oder dem Flügel 12 in Kontakt stehendem Abschnitt nach außen gewölbt ist und an einem in Umfangsrichtung mittleren Abschnitt in radialer Richtung nach innen vertieft ist, wodurch eine Druckwelle in einem transsonischen Bereich reduziert wird.
  • Die Beschreibung des US-Patents Nr. 6,561,761 offenbart einen Kompressorströmungsweg, in welchem eine sich in einer Gasströmungsrichtung erstreckende Kehle 40 in einem Bereich ausgebildet ist, der zwischen benachbarten Blättern 16 in einer Plattform 38, die die innere periphere Wand des Blatts 16 des Kompressors einer Gasturbinenmaschine bildet, und einer die äußere periphere Wand bildenden Verkleidung 36 aufgenommen ist, wodurch der Gaskanal erweitert wird, um den Wirkungsgrad des Kompressors zu verbessern.
  • Die Beschreibung des US-Patents Nr. 5,466,123 offenbart eine Gasturbinenmaschine, in welcher konvexe Abschnitte und konkave Abschnitte, die sich in Umfangsrichtung fortsetzen, an der inneren Plattform 27 des Düsenführungsflügels 20 einer Turbine ausgebildet sind, wodurch eine gleichmäßige Verteilung in der Umfangsrichtung stromabwärts des Düsenführungsflügels 20 hergestellt wird.
  • Es ist bekannt, dass der Druckverlust an dem Einlassführungsflügel einer Turbine einer Turbinenmaschine auftritt, weil eine Sekundärströmung von einem Vorderende zu einer nabenseitigen Seite hin aufgrund einer Druckdifferenz in der Spannweitenrichtung in der Saugoberfläche des Einlassführungsflügels auftritt, und somit der Austrittsströmungswinkel des Gases von der hinteren Kante in Spannweitenrichtung ungleichmäßig wird, so dass der Wirkungsgrad der Turbine in ihrem hinteren Abschnitt reduziert wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Umstände entstanden und hat zur Aufgabe, eine Form eines Gaskanals zur Reduzierung von Druckverlust aufgrund einer Sekundärströmung eines Einlassführungsflügels einer Turbine in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine bereitzustellen.
  • Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung bereitgestellt: eine Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand und einer äußeren peripheren Wand definiert ist. Bei dieser Form umfasst die innere periphere Wand zwischen einer Führungskante und einer nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels: einen inneren peripheren konkaven Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; und einen inneren peripheren konvexen Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist. Außerdem ist der innere periphere konvexe Abschnitt in Bezug auf eine Referenzlinie, die in radialer Richtung innere Enden der Führungskante und der nachlaufenden Kante des Einlassführungsflüges verbindet, auf einer in radialer Richtung äußeren Seite positioniert.
  • Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt: eine Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand und einer äußeren peripheren Wand definiert ist. Bei dieser Form umfasst die äußere periphere Wand zwischen einer Führungskante und einer nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite einer Fluidströmungsrichtung, welcher in einer konvexen Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu der in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist.
  • Gemäß einem dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt: eine Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand und einer äußeren peripheren Wand definiert ist. Bei dieser Form umfasst die innere periphere Wand zwischen einer Führungskante und einer nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels: einen inneren peripheren konkaven Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite einer Fluidströmungsrichtung, der in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; und einen inneren peripheren konvexen Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist. Außerdem ist der innere periphere konvexe Abschnitt in Bezug auf eine Referenzlinie, die in radialer Richtung innere Enden der Führungskante und der nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels verbindet, auf der in radialer Richtung äußeren Seite positioniert. Ferner umfasst die äußere periphere Wand zwischen der Führungskante und der nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite in der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist.
  • Zusätzlich zum ersten oder dritten Merkmal weist gemäß einem vierten Merkmal der vorliegenden Erfindung die innere periphere Wand drei Wendepunkte auf.
  • Zusätzlich zum vierten Merkmal weist gemäß einem fünften Merkmal der vorliegenden Erfindung die innere periphere Wand einen Wendepunkt in einem Bereich von der Führungskante bis zu einer Position bei 50% der Flügeltiefe auf, und weist zwei Wendepunkte in einem Bereich von einer Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante auf.
  • Zusätzlich zum zweiten oder dritten Merkmal weist gemäß einem sechsten Merkmal der vorliegenden Erfindung die äußere periphere Wand drei oder mehr Wendepunkte auf.
  • Zusätzlich zum sechsten Merkmal weist gemäß einem siebten Merkmal der vorliegenden Erfindung die äußere periphere Wand zwei Wendepunkte in einem Bereich von der Führungskante bis zu einer Position bei 50% der Flügeltiefe auf und weist einen oder mehr Wendepunkte in einem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante auf.
  • Gemäß einem achten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt: eine Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand und einer äußeren peripheren Wand definiert ist. Bei dieser Form weist eine in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals zwischen der inneren peripheren Wand und der äußeren peripheren Wand wenigstens einen Maximalwert auf und weist auf einer von der Position des Maximalwerts stromabwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung wenigstens einen Minimalwert auf.
  • Zusätzlich zum achten Merkmal umfasst gemäß einem neunten Merkmal der vorliegenden Erfindung die äußere periphere Wand zwischen einer Führungskante und einer nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu der in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist, und ein Minimalwert, welcher von dem wenigstens einen Minimalwert verschieden ist, tritt in dem äußeren peripheren konvexen Abschnitt auf.
  • Mit dem ersten Merkmal gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein innerer peripherer konkaver Abschnitt auf einer stromaufwärtigen Seite, welcher in eine konkave Form zu einer Außenseite in radialer Richtung hin gekrümmt ist, und ein innerer peripherer konvexer Abschnitt auf einer stromabwärtigen Seite, welcher in eine konvexe Form zu der Außenseite in radialer Richtung hin gekrümmt ist, in der inneren peripheren Wand des Einlassführungsflügels vorgesehen und der innere periphere konvexe Abschnitt ist in Bezug auf eine Referenzlinie, welche in radialer Richtung innere Enden der Führungskante und der nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels verbindet, in radialer Richtung auf der äußeren Seite angeordnet. Gemäß dem zweiten Merkmal entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein äußerer peripherer konvexer Abschnitt auf der stromaufwärtigen Seite, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist, und ein äußerer peripherer konkaver Abschnitt auf der stromabwärtigen Seite, welcher in eine konkave Form zu der in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist, in der äußeren peripheren Wand des Einlassführungsflügels vorgesehen. Das dritte Merkmal gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die oben beschriebenen ersten und zweiten Merkmale auf.
  • Gemäß dem achten Merkmal entsprechend der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist in radialer Richtung die Höhe des ringförmigen Gaskanals, der zwischen der inneren peripheren Wand und der äußeren peripheren Wand des Einlassführungsflügels definiert ist, den maximalen Wert auf der stromaufwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung und den minimalen Wert auf der stromabwärtigen Seite in der Fluidströmungsrichtung auf.
  • Mit diesen Anordnungen wird der Druckunterschied in der Spannweitenrichtung in dem stromaufwärtigen Abschnitt der inneren peripheren Wand oder der äußeren peripheren Wand des Einlassführungsflügels reduziert oder teilweise umgekehrt, die Sekundärströmung in radialer Richtung von Seiten der Spitzen zur Nabenseite des Einlassführungsflügels hin wird unterdrückt, um den Druckverlust zu reduzieren, und es wird eine gleichmäßige, in den hinteren Abschnitt der Turbine strömende Gasströmung bereitgestellt. Die Maximalbelastungsposition, an welcher die Druckdifferenz zwischen der Saugfläche und der Druckfläche des Einlassführungsflügels maximal wird, wird zur Seite der nachlaufenden Kante hin verschoben, wodurch die Sekundärströmung in Umfangsrichtung von der Druckfläche zur Saugfläche hin zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Einlassführungsflügeln unterdrückt wird, so dass eine gleichmäßige Strömung der Gasströmung in den hinteren Abschnitt der Turbine erreicht wird.
  • Der oben beschriebene Effekt zeigt sich, wenn nur die Form der inneren peripheren Wand optimiert wird oder wenn nur die Form der äußeren peripheren Wand optimiert wird, er zeigt sich jedoch effektiver, wenn die Form der inneren peripheren Wand sowie die Form der äußeren peripheren Wand gleichzeitig optimiert werden.
  • Die oben erwähnte Aufgabe, andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
  • 1 ist eine Darstellung, welche Formen von Gaskanälen von Einlassführungsflügeln eines Vergleichsbeispiels und einer ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
  • 2 ist eine Darstellung, welche Verteilungen von Höhen in radialer Richtung der Gaskanäle der Einlassführungsflügel des Vergleichsbeispiels und der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
  • 3A bis 3D sind Darstellungen, welche Verteilungen von Mach-Zahlen in Bezug auf axiale Flügeltiefen für das Vergleichsbeispiel und die erste bis dritte Ausführungsform zeigt.
  • 4A bis 4D sind Darstellungen, welche Verteilungen von Druckverlust in einer Spannweitenrichtung und in einer Umfangsrichtung für das Vergleichsbeispiel und die erste bis dritte Ausführungsform zeigt.
  • 5A und 5B sind Darstellungen, welche Verteilungen von Austrittsströmungswinkeln in der Spannweitenrichtung und der Umfangsrichtung für das Vergleichsbeispiel und die dritte Ausführungsform zeigt.
  • 6 ist eine Darstellung, welche Verteilungen eines Druckverlusts in der Spannweitenrichtung für das Vergleichsbeispiel und die dritte Ausführungsform zeigt.
  • 7 ist eine Darstellung, welche Verteilungen von Austrittsströmungswinkeln in der Spannweitenrichtung für das Vergleichsbeispiel und die dritte Ausführungsform zeigt.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun auf Grundlage der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt die Formen einer inneren peripheren Wand Ch und einer äußeren peripheren Wand Ct eines Einlassführungsflügels V, welcher an einem Einlass einer Turbine einer Gasturbinenmaschine angeordnet ist. Bezugszeichen LE repräsentiert eine Führungskante des Einlassführungsflügels V und Bezugszeichen TE repräsentiert eine nachlaufende Kante des Einlassführungsflügels V. Der Einlassführungsflügel V weist ein ultra-kleines Seitenverhältnis auf, wobei eine Flügeltiefe (Länge in axialer Richtung) größer ist als eine Spannweite (Länge in radialer Richtung). Die Führungskante LE erstreckt sich derart, dass sie in Bezug auf eine Nabenseite (innere Seite in radialer Richtung) an einer Spitzenseite (äußere Seite in radialer Richtung) zu einer, in Gasströmungsrichtung betrachtet, stromaufwärtigen Seite hin geneigt ist. Die nachlaufende Kante TE erstreckt sich wohl an der Nabenseite als auch an der Spitzenseite in einer zur Gasströmungsrichtung orthogonalen Richtung.
  • Die Linie mit den schwarzen Kreisen zeigt ein Vergleichsbeispiel, in welchem die innere periphere Wand Ch an der Nabenseite mit einer geraden Linie (konstanter Durchmesser) entlang der Gasströmungsrichtung geformt ist, während die äußere periphere Wand Ct an der Spitzenseite monoton und glatt, in Gasströmungsrichtung betrachtet, von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite hin in ihrem Durchmesser abnimmt. Die Form (gerade Linie) der inneren peripheren Wand Ch des Vergleichsbeispiels wird als eine Referenzlinie bezeichnet.
  • Die Linie mit den Dreiecken zeigt eine erste Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der inneren peripheren Wand Ch durchgeführt ist, und die Form der äußeren peripheren Wand Ct die gleiche wie die des Vergleichsbeispiels ist (siehe die Linie mit den schwarzen Kreisen). In der Form der inneren peripheren Wand Ch der ersten Ausführungsform ist ein großer innerer peripherer konkaver Abschnitt Cc1, welcher in radialer Richtung zu einer inneren Seite von der Referenzlinie aus gekrümmt ist, in einem Bereich von der Führungskante LE des Einlassführungsflügels V bis in die Nähe einer 80%-Position der axialen Flügeltiefe ausgebildet, und ein kleiner innerer peripherer konvexer Abschnitt Cv1, welcher von der Referenzlinie aus in radialer Richtung zu einer Außenseite hin gekrümmt ist, ist in dem Bereich von der Nähe der 80%-Position der axialen Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante TE ausgebildet. Die innere periphere Wand Ch der ersten Ausführungsform enthält in dem Bereich von der Führungskante LE bis zur nachlaufenden Kante TE zur äußeren peripheren Wand Ct hin einen ersten Wendepunkt P1, bei welchem die Krümmung von konvex zu konkav wechselt, einen zweiten Wendepunkt P2, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert, und einen dritten Wendepunkt P3, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert.
  • Die Linie mit Quadraten zeigt eine zweite Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct durchgeführt ist und die Form der inneren peripheren Wand Ch die gleiche ist wie die des Vergleichsbeispiels (siehe Linie mit den schwarzen Kreisen). Bei der Form der äußeren peripheren Wand Ct der zweiten Ausführungsform ist ein äußerer peripherer konvexer Abschnitt Cv2, welcher in radialer Richtung zur Innenseite hin gekrümmt ist, unmittelbar nach der Führungskante LE ausgebildet, und auf der stromabwärtigen Seite davon ist ein äußerer peripherer konkaver Abschnitt Cc2 ausgebildet, welcher in radialer Richtung zur Außenseite hin gekrümmt ist, wodurch eine in einer S-Form gekrümmte Wandfläche ausgebildet wird, und auf der stromabwärtigen Seite davon nimmt die Querschnittsfläche des Gaskanals zur nachlaufenden Kante TE hin allmählich ab. Die äußere periphere Wand Ct der zweiten Ausführungsform umfasst in dem Bereich von der Führungskante LE bis zur nachlaufenden Kante TE, zur inneren peripheren Wand Ch hin, einen ersten Wendepunkt P4, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert, einen zweiten Wendepunkt P5, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert, einen dritten Wendepunkt P6, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert, sowie einen vierten Wendepunkt P7, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert.
  • Die Linie mit Rauten zeigt eine dritte Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und eine Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct gleichzeitig durchgeführt wurden. Die Form der inneren peripheren Wand Ch ist ähnlich der Form der inneren peripheren Wand Ch der ersten Ausführungsform, jedoch ist ein innerer peripherer konkaver Abschnitt Cc3 der dritten Ausführungsform von dem inneren peripheren konkaven Abschnitt Cc1 der ersten Ausführungsform zur stromaufwärtigen Seite hin verschoben, so dass das Ausmaß der Vertiefung reduziert wird, und ein innerer peripherer konvexer Abschnitt Cv3 der dritten Ausführungsform ist von dem inneren peripheren konvexen Abschnitt Cv1 der ersten Ausführungsform aus zur stromaufwärtigen Seite hin verschoben, um das Ausmaß der Wölbung zu vergrößern. Die innere periphere Wand Ch der dritten Ausführungsform umfasst in dem Bereich von der Führungskante LE bis zur nachlaufenden Kante TE, zur äußeren peripheren Wand Ct hin, einen ersten Wendepunkt P8, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert, einen zweiten Wendepunkt P9, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert, und einen dritten Wendepunkt P10, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert.
  • Die Form der äußeren peripheren Wand Ct der dritten Ausführungsform ist ähnlich der Form der äußeren peripheren Wand Ct der zweiten Ausführungsform, wobei sich jedoch ein Abschnitt mit einem im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf der stromabwärtigen Seite der Führungskante LE fortsetzt. Daher ist ein äußerer peripherer konvexer Abschnitt Cv4 der dritten Ausführungsform gegenüber dem äußeren peripheren konvexen Abschnitt Cv2 der zweiten Ausführungsform zur stromabwärtigen Seite sowie zur äußeren Seite in radialer Richtung verschoben, wodurch das Ausmaß der Wölbung reduziert wird. Ein äußerer peripherer konkaver Abschnitt Cc4 der dritten Ausführungsform ist gegenüber dem äußeren peripheren konkaven Abschnitt Cc2 der zweiten Ausführungsform zur äußeren Seite in radialer Richtung hin verschoben, und an der stromabwärtigen Seite des äußeren peripheren konkaven Abschnitts Cc4 ist die Querschnittsfläche des Gaskanals allmählich zur nachlaufenden Kante TE hin reduziert. Die äußere periphere Wand Ct der dritten Ausführungsform umfasst in dem Bereich von der Führungskante LE zur nachlaufenden Kante TE, zur inneren peripheren Wand Ch hin, einen ersten Wendepunkt P11, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert, einen zweiten Wendepunkt P12, an welchem sich die Krümmung von konvex zu konkav ändert, und einen dritten Wendepunkt P3, an welchem sich die Krümmung von konkav zu konvex ändert.
  • In der ersten Ausführungsform befindet sich der eine Wendepunkt P1 in dem Bereich von der Führungskante LE der inneren peripheren Wand Ch bis zur Position bei 50% der Flügeltiefe und die beiden Wendepunkte P2 und P3 befinden sich in dem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante TE.
  • In der zweiten Ausführungsform befinden sich die beiden Wendepunkte P4 und P5 in dem Bereich von der Führungskante LE der äußeren peripheren Wand Ct bis zur Position bei 50% der Flügeltiefe und die beiden Wendepunkte P6 und P7 befinden sich in dem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante TE.
  • In der dritten Ausführungsform befindet sich der eine Wendepunkt P8 in dem Bereich von der Führungskante LE der inneren peripheren Wand Ch bis zur Position bei 50% der Flügeltiefe und die beiden Wendepunkte P9 und P10 befinden sich in dem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante TE. Die beiden Wendepunkte P11 und P12 befinden sich in dem Bereich von der Führungskante LE der äußeren peripheren Wand Ct bis zur Position bei 50% der Flügeltiefe und der eine Wendepunkt P13 befindet sich in dem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante TE.
  • 2 zeigt die Verteilung in der Flügeltiefenrichtung für die in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals zwischen der inneren peripheren Wand Ch und der äußeren peripheren Wand Ct des Einlassführungsflügels V. 2 ist dimensionslos dargestellt, bezogen auf die in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals des Vergleichsbeispiels.
  • In der ersten Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der inneren peripheren Wand Ch durchgeführt ist, nimmt die in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals von der Seite der Führungskante LE zur Seite der nachlaufenden Kante TE hin von 100 als Referenzwert aus zu, um den Maximalwert zu erreichen, nimmt dann ab, um den Minimalwert unterhalb von 100 zu erreichen und steigt danach wieder an, um auf 100 zurückzukehren.
  • Die zweite Ausführungsform, bei welcher die Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct durchgeführt wurde, weist im Grunde die gleichen Charakteristiken auf, wie die erste Ausführungsform, ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals einmal von dem Referenzwert 100 unmittelbar nach der Führungskante LE abnimmt und den zweiten Minimalwert verschieden von dem oben beschriebenen Minimalwert ausbildet.
  • Die dritte Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und eine Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct gleichzeitig ausgeführt wurden, weist die gleichen Charakteristiken auf wie die erste Ausführungsform, wobei jedoch der Maximalwert größer ist als der der ersten Ausführungsform und der Minimalwert kleiner ist als der der ersten Ausführungsform, was dazu führt, dass die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert auf einen größeren Wert ansteigt als in der ersten Ausführungsform.
  • Die Charakteristik, die den ersten bis dritten Ausführungsformen gemeinsam ist, liegt darin, dass die Belastung des Einlassführungsflügels V verglichen mit den Vergleichsbeispiel zur Seite der nachlaufenden Kante TE hin verschoben ist, indem die in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals, definiert durch die innere periphere Wand Ch und die äußere periphere Wand Ct, von dem stromaufwärtigen Abschnitt zum mittleren Abschnitt hin vorübergehend erweitert ist und anschließend die Höhe schnell zum stromabwärtigen Abschnitt hin abnimmt.
  • Der starke Faktor, welcher den Druckverlust in dem Einlassführungsflügel V verursacht, ist das Auftreten der Sekundärströmung von der Spitzenseite der des Einlassführungsflügels V (Seite der äußeren peripheren Wand Ct) zur Habenseite hin (Seite der inneren peripheren Wand Ch), aufgrund der Druckdifferenz in der Spannweitenrichtung in der Saugfläche des Einlassführungsflügels V. Dies liegt daran, dass dann, wenn eine solche Sekundärströmung in radialer Richtung einwärts auftritt, der Abströmwinkel des Gases von der nachlaufenden Kante des Einlassführungsflügels V in der Spannweitenrichtung ungleichmäßig wird und die Effektivität der Turbine auf der Rückseite reduziert wird.
  • 3A ist ein Graph, welcher die Verteilung einer Mach-Zahl in Bezug auf die axiale Flügeltiefe für das Vergleichsbeispiel zeigt, wobei die drei Linien jeweils der 10%-Position, der 50%-Position und der 90%-Position in Spannweitenrichtung ausgehend von der Seite der inneren peripheren Wand Ch entsprechen. Die drei Linien auf der unteren Seite sind der Druckfläche des Einlassführungsflügels V zugeordnet, während die drei Linien auf der oberen Seite der Saugfläche des Einlassführungsflügels V zugeordnet sind. Der Faktor des Auftretens der Sekundärströmung in radialer Richtung nach innen wird aus dem Druckgradienten der Saugfläche abgelesen. Es wird nämlich angenommen, dass in einem Bereich a in der Nähe der Führungskante LE des Einlassführungsflügels V zur Seite der inneren peripheren Wand Ch hin in Spannweitenrichtung die Mach-Zahl größer wird und der Druck kleiner wird, und dass als Ergebnis die Sekundärströmung von der Seite der äußeren peripheren Wand Ct aus, welche sich bei hohem Druck befindet, zur Seite der inneren peripheren Wand Ch hin, welche sich bei niedrigem Druck befindet, auftritt.
  • 3B zeigt die erste Ausführungsform, in welcher die Optimierung der inneren peripheren Wand Ch durchgeführt wurde. Es wird angenommen, dass die Druckverteilung in der Spannweitenrichtung in dem Bereich b stromabwärts des Bereichs a umgekehrt ist, die Mach-Zahl zur Seite der inneren peripheren Wand Ch hin in Spannweitenrichtung kleiner wird, so dass der Druck ansteigt, und im Ergebnis die Sekundärströmung in der radialen Richtung von der Seite der äußeren peripheren Wand Ct zur Seite der inneren peripheren Wand Ch hin unterdrückt wird, um den Druckverlust zu reduzieren. In dem Vergleichsbeispiel in 3A ist die Position (Maximalbelastungsposition), bei welcher die Mach-Zahldifferenz zwischen der Druckfläche und der Saugfläche des Einlassführungsflügels maximal wird, die Position bei 65% Flügeltiefe, während jedoch in der ersten Ausführungsform der 3B die Maximalbelastungsposition zur Position bei 70% der Flügeltiefe weiter zur stromabwärtigen Seite hin verschoben ist. Dementsprechend wird angenommen, dass die Sekundärströmung in der Umfangsrichtung, welche von der Druckfläche zur Saugfläche zwischen den benachbarten Einlassführungsflügeln V fortschreitet, unterdrückt wird, was zur Reduzierung des Druckverlusts beiträgt, und zwar in Zusammenwirkung mit der Reduzierung der oben beschriebenen Sekundärströmung in radialer Richtung nach innen.
  • 3C zeigt die zweite Ausführungsform, in welcher die Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct durchgeführt wurde. 3D zeigt die dritte Ausführungsform, in welcher die Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und die Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct gleichzeitig durchgeführt wurden. In der zweiten und der dritten Ausführungsform ist das Umkehrphänomen des Druckgradienten in der Spannweitenrichtung in dem Bereich b der ersten Ausführungsform der 3B nicht zu beobachten, es wird jedoch angenommen, dass der Druckgradient in der Spannweitenrichtung im Bereich a im Vergleich zum Vergleichsbeispiel in 3A klein wird, wodurch die Sekundärströmung in der radialen Richtung unterdrückt wird, und dass die Maximalbelastungsposition, an welcher die Mach-Zahldifferenz zwischen der Druckfläche und der Saugfläche maximal wird, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel zur stromabwärtigen Seite hin verschoben ist, wodurch die Sekundärströmung in der Umfangsrichtung unterdrückt wird, um zur Reduzierung des Druckverlusts beizutragen.
  • 4A bis 4D sind Graphen, welche die Verlustverteilung in der Spannweitenrichtung und der Umfangsrichtung des Gaskanals, betrachtet von der stromabwärtigen Seite zur stromaufwärtigen Seite, zeigen. 4A entspricht dem Vergleichsbeispiel und 4B bis 4D entsprechen jeweils der ersten bis dritten Ausführungsform. Ein dunklerer Abschnitt in den Zeichnungen zeigt einen größeren Druckverlust und der Druckverlust ist groß in der Nähe der inneren peripheren Wand Ch des Einlassführungsflügels V und in der Nähe der äußeren peripheren Wand Ct, besonders in der Nähe der inneren peripheren Wand Ch.
  • Im Vergleich zwischen dem Vergleichsbeispiel und der ersten bis dritten Ausführungsformen wird in der Verlustverteilung auf der Seite der äußeren peripheren Wand Ct keine große Differenz festgestellt, jedoch wird eine Differenz der Verlustverteilung auf der Seite der inneren peripheren Wand Ch festgestellt. Im Bereich a nimmt nämlich der Verlust der ersten bis dritten Ausführungsformen verglichen mit dem Vergleichsbeispiel leicht zu, während jedoch in dem Bereich b und in dem Bereich c der Verlust der ersten bis dritten Ausführungsform verglichen mit dem Vergleichsbeispiel abnimmt, und somit wird der Gesamtverlust der ersten bis dritten Ausführungsformen als geringer angesehen als der Gesamtverlust des Vergleichsbeispiels.
  • 5A und 5B sind Graphen, welche die Verteilungen des Austrittsströmungswinkels in der Spannweitenrichtung und der Umfangsrichtung des Gaskanals, betrachtet von der stromabwärtigen Seite zur stromaufwärtigen Seite hin, zeigen. 5A entspricht dem Vergleichsbeispiel und 5B entspricht der dritten Ausführungsform. Die Zahlenangaben in diesen Zeichnungen bezeichnen Werte des Austrittsströmungswinkels.
  • In dem Vergleichsbeispiel sind Abschnitte, in welchen der Austrittsströmungswinkel sich schnell ändert, das heißt zwei Kerne aufgrund des Vorhandenseins des Wirbels, in der Nähe der inneren peripheren Wand Ch vorhanden, während jedoch in der dritten Ausführungsform beobachtet wird, dass der Kern auf der linken Seite in der Zeichnung schwach wird und im Wesentlichen verschwindet und die Verteilung des Austrittsströmungswinkels in der Umfangsrichtung gleichmäßiger erhalten wird. Es wird in Betracht gezogen, dass durch die Gleichmäßigkeit des Austrittsströmungswinkels die Charakteristik der Strömung am Eingang der Turbine auf der stromabwärtigen Seite des Einlassführungsflügels V verbessert wird, um den Verlust zu reduzieren.
  • 6 ist ein Graph, welcher die Verteilung des Druckverlusts entlang der Spannweitenrichtung des Einlassführungsflügels zeigt. Die Linie mit den schwarzen Kreisen entspricht dem Vergleichsbeispiel und die Linie mit den Rauten entspricht der dritten Ausführungsform, in welcher eine Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und eine Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct gleichzeitig ausgeführt wurden. Der Druckverlust der dritten Ausführungsform ist geringer als der Druckverlust des Vergleichsbeispiels im Bereich von der Position bei 0% Flügeltiefe (innere periphere Wand Ch) bis zu einer Position bei 87% Flügeltiefe. Im übrigen Abschnitt des Bereichs, das heißt dem Bereich von einer Position bei 87% der Flügeltiefe bis zu einer Position bei 100% der Flügeltiefe (äußere periphere Wand Ct), übersteigt der Druckverlust der dritten Ausführungsform den Druckverlust des Vergleichsbeispiels. Es wird jedoch beobachtet, dass insgesamt der Druckverlust der dritten Ausführungsform kleiner ist als der Druckverlust des Vergleichsbeispiels.
  • 7 ist ein Graph, welcher die Verteilung des Austrittsströmungswinkels entlang der Spannweitenrichtung des Einlassführungsflügels V zeigt. Die Linie mit den schwarzen Kreisen entspricht dem Vergleichsbeispiel und die Linie mit den Rauten entspricht der dritten Ausführungsform, in welcher die Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und die Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct gleichzeitig durchgeführt wurden. Verglichen mit dem Vergleichsbeispiel wird in der dritten Ausführungsform der Austrittsströmungswinkel in dem Breitenbereich in Spannweitenrichtung, einschließlich dem Bereich von einer Position bei 0% der Flügeltiefe (innere periphere Wand Ch) bis zur Position bei 25% der Flügeltiefe, im Wesentlichen konstant gehalten, wodurch die Effektivität der Turbine im hinteren Abschnitt des Einlassführungsflügels V verbessert wird.
  • Wenn somit der Druckverlust des Vergleichsbeispiels bei 100 festgelegt ist, so wird der Druckverlust der ersten Ausführungsform (Optimierung der inneren peripheren Wand Ch) um 5% bis zu 95% verbessert, der Druckverlust der zweiten Ausführungsform (Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct) wird um 6% bis zu 94% verbessert und der Druckverlust der dritten Ausführungsform (Optimierung der inneren peripheren Wand Ch und Optimierung der äußeren peripheren Wand Ct) wird um 10% bis zu 90% verbessert.
  • Wenngleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, so können verschiedene Änderungen der Konstruktion ausgeführt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Eine Axialströmungs-Gasturbinenmaschine umfasst eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V), welche radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) einer Turbine definiert ist. Die innere periphere Wand (Ch) des Gaskanals umfasst innere periphere konkave Abschnitte (Cc1 und Cc3) auf einer stromaufwärtigen Seite und innere periphere konvexe Abschnitte (Cv1 und Cv3) auf einer stromabwärtigen Seite. Die äußere periphere Wand (Ct) des Gaskanals umfasst äußere periphere konvexe Abschnitte (Cv2 und Cv4) auf einer stromaufwärtigen Seite und äußere periphere konkave Abschnitte (Cc2 und Cc4) auf einer stromabwärtigen Seite. Daher wird eine Druckdifferenz in radialer Richtung des Einlassführungsflügels (V) reduziert oder teilweise umgekehrt und eine Sekundärströmung zu einer inneren Seite in radialer Richtung kann unterdrückt werden, um Druckverlust zu reduzieren. Eine Maximalbelastungsposition, an welcher eine Druckdifferenz zwischen einer Druckfläche und einer Saugfläche des Einlassführungsflügels (V) maximal wird, wird zur Seite der nachlaufenden Kante (TE) hin verschoben, wodurch eine Sekundärströmung in einer Umfangsrichtung von der Druckfläche zur Saugfläche hin zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Einlassführungsflügeln (V) unterdrückt wird und eine gleichmäßige Strömung von Gasströmung in die hinteren Abschnitte der Turbine erreicht wird. Dieselbe Wirkung kann sich bei Durchführung nur der Optimierung der Form der inneren peripheren Wand (Ch) oder nur der Optimierung der Form der äußeren peripheren Wand (Ct) zeigen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (9)

  1. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V) radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere periphere Wand (Ch) zwischen einer Führungskante (LE) und einer nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) umfasst: einen inneren peripheren konkaven Abschnitt (Cc1) auf einer stromaufwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; und einen inneren peripheren konvexen Abschnitt (Cv1) auf einer stromabwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; und dass der innere periphere konvexe Abschnitt (Cv1) in Bezug auf eine Referenzlinie, die in radialer Richtung innere Enden der Führungskante (LE) und der nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflüges (V) verbindet, auf einer in radialer Richtung äußeren Seite positioniert ist.
  2. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V) radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere periphere Wand (Ct) zwischen einer Führungskante (LE) und einer nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) umfasst: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt (Cv2) auf einer stromaufwärtigen Seite einer Fluidströmungsrichtung, welcher in einer konvexen Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt (Cc2) auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu der in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist.
  3. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V) radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere periphere Wand (Ch) zwischen einer Führungskante (LE) und einer nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) umfasst: einen inneren peripheren konkaven Abschnitt (Cc3) auf einer stromaufwärtigen Seite einer Fluidströmungsrichtung, der in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; und einen inneren peripheren konvexen Abschnitt (Cv3) auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung äußeren Seite hin gekrümmt ist; dass der innere periphere konvexe Abschnitt (Cv3) in Bezug auf eine Referenzlinie, die in radialer Richtung innere Enden der Führungskante (LE) und der nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) verbindet, auf der in radialer Richtung äußeren Seite positioniert ist; und dass die äußere periphere Wand (Ct) zwischen der Führungskante (LE) und der nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) umfasst: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt (Cv4) auf einer stromaufwärtigen Seite in der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt (Cc4) auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist.
  4. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine gemäß Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere periphere Wand (Ch) drei Wendepunkte aufweist.
  5. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere periphere Wand (Ch) einen Wendepunkt in einem Bereich von der Führungskante (LE) bis zu einer Position bei 50% der Flügeltiefe aufweist, und zwei Wendepunkte in einem Bereich von einer Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante (TE) aufweist.
  6. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere periphere Wand (Ct) drei oder mehr Wendepunkte aufweist.
  7. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere periphere Wand (Ct) zwei Wendepunkte in einem Bereich von der Führungskante (LE) bis zu einer Position bei 50% der Flügeltiefe aufweist und einen oder mehr Wendepunkte in einem Bereich von der Position bei 50% der Flügeltiefe bis zur nachlaufenden Kante (TE) aufweist.
  8. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, in welcher eine Mehrzahl von Einlassführungsflügeln (V) radial in einem ringförmigen Gaskanal angeordnet sind, der zwischen einer inneren peripheren Wand (Ch) und einer äußeren peripheren Wand (Ct) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine in radialer Richtung betrachtete Höhe des Gaskanals zwischen der inneren peripheren Wand (Ch) und der äußeren peripheren Wand (Ct) wenigstens einen Maximalwert aufweist und auf einer von der Position des Maximalwerts stromabwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung wenigstens einen Minimalwert aufweist.
  9. Form eines Gaskanals in einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere periphere Wand (Ct) zwischen einer Führungskante (LE) und einer nachlaufenden Kante (TE) des Einlassführungsflügels (V) umfasst: einen äußeren peripheren konvexen Abschnitt (Cv2) auf einer stromaufwärtigen Seite in Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konvexe Form zu einer in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist; und einen äußeren peripheren konkaven Abschnitt (Cc2) auf einer stromabwärtigen Seite der Fluidströmungsrichtung, welcher in eine konkave Form zu der in radialer Richtung inneren Seite hin gekrümmt ist, und dass ein Minimalwert, welcher von dem wenigstens einen Minimalwert verschieden ist, in dem äußeren peripheren konvexen Abschnitt (Cv2) auftritt.
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