DE102022117054A1

DE102022117054A1 - Ringraumkonturierung

Info

Publication number: DE102022117054A1
Application number: DE102022117054.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Brettschneider; Fadi Maatouk
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2022-07-08
Filing date: 2022-07-08
Publication date: 2024-01-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaufelgitterabschnitt (1) für ein Schaufelgitter einer Strömungsmaschine, wobei das Schaufelgitterabschnitt eine Plattform (10) mit einer Plattformoberfläche sowie wenigstens zwei in Umfangsrichtung benachbarte Schaufelblätter (20, 30) umfasst, die durch ihre Vor-der- und Hinterkanten (23, 33, 24, 34) auf der Plattformoberfläche einen Schaufelzwischenstreifen (11) mit axialer Gitterbreite (g) bestimmen, wobei Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens eine Erhebung und einen Trog aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaufelgitterabschnitt, ein Schaufelgitter und ein System, das das vorgenannte Schaufelgitter aufweist.
Strömungsmaschinen (wie Gas- und Dampfturbinen) weisen regelmäßig einen Strömungskanal zur Durchführung eines Fluids auf. Der Strömungskanal, der auch als „Ringraum“ bezeichnet wird, ist nach radial innen durch die Welle eines Rotors begrenzt und nach radial außen durch ein Gehäuse; die Bezeichnungen „radial“ ebenso wie „axial“ und „Umfangsrichtung“ sowie davon abgeleitete Begriffe sind in dieser Schrift - sofern nichts anderes angegeben ist - in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors zu verstehen.
Im Ringraum einer Strömungsmaschine sind Schaufelgitter angeordnet (für die auch die Bezeichnung „Schaufelkranz“ üblich ist). Sie umfassen jeweils Leit- oder Laufschaufeln, die in Umfangsrichtung in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen hintereinanderliegen, sowie zugehörige Plattformen, die auch als „Deckplatten“ bezeichnet werden und die in der Regel jeweils eine anströmseitige bzw. vorderseitige und eine abströmseitige bzw. hinterseitige Plattformkante aufweisen. Diese Plattformkanten begrenzen die Plattformoberfläche in axialer Richtung; als „Plattformoberfläche“ wird dabei in dieser Schrift die dem Ringraum zugewandte Oberfläche der Plattform bezeichnet.
Der Rand der Plattform, den der im Betrieb durch den Ringraum der Strömungsmaschine führende (axiale) Hauptstrom zuerst passiert, wird in dieser Schrift „anströmseitige“ Plattformkante oder „vorderseitige“ Plattformkante genannt; als „abströmseitige“ Plattformkante oder „hinterseitige“ Plattformkante wird entsprechend der gegenüber liegende Rand bezeichnet. Die Angaben „stromab“ bzw. „stromauf“ oder „vorder“ und „hinter“ beziehen sich entsprechend auf die axiale Hauptstromrichtung und dabei lediglich auf die axiale Position, also ungeachtet einer möglichen Verschiebung in Umfangs- oder radialer Richtung: Insbesondere ist ein Punkt in dieser Schrift als „stromab der Vorderkanten“ (oder als „stromab eines anderen Punktes“) liegend zu verstehen, wenn er im Vergleich zu einer direkten Verbindung der Vorderkanten (miteinander) an der Plattformoberfläche (bzw. im Vergleich zum anderen Punkt) axial in/mit Hauptstromrichtung (also ihr folgend) versetzt angeordnet ist; Analoges gilt für die Bezeichnung „stromauf“ (mit entgegengesetzter Richtung).
Der Abschnitt der Plattformoberfläche, der in axialer Richtung durch die direkten (also in Umfangsrichtung ohne axiale Abweichungen verlaufenden) Verbindungen der Vorderkanten bzw. der Hinterkanten benachbarter Schaufelblätter an der Plattformoberfläche begrenzt ist und in Umfangsrichtung durch die Druckseite des einen und die Saugseite des anderen Schaufelblattes, wird in dieser Schrift als „Schaufelzwischenstreifen“ bezeichnet. Die Breite des Schaufelzwischenstreifens in Umfangsrichtung, insbesondere an den Vorderkanten, wird „Teilungsabstand“ (des Schaufelgitters bzw. eines Schaufelgitterabschnitt s bzw. der Schaufelblätter) genannt. Er kann insbesondere als Abstand der Vorderkanten benachbarter Schaufeln in Umfangsrichtung im Bereich der Plattformoberfläche gemessen werden. Der (allein) in axialer Richtung (der Richtung des vorgesehenen axialen Hauptstroms) gemessene Abstand der Vorderkanten der Schaufelblätter von ihren Hinterkanten wird (axiale) „Gitterbreite“ genannt.
Die Druckseite eines Schaufelblattes und die Saugseite eines benachbarten Schaufelblattes begrenzen in Umfangsrichtung jeweils einen sogenannten Schaufelkanal. In radialer Richtung wird dieser Schaufelkanal innerhalb der Strömungsmaschine durch sogenannte Seitenwände begrenzt. Diese werden zum einen jeweils durch die Plattformen gebildet, zum anderen durch diesen Plattformen radial gegenüberliegende Abschnitte: Im Falle von Laufschaufeln ist eine derartige gegenüberliegende Seitenwand dabei üblicherweise ein radial außen liegender Abschnitt (insbesondere des Gehäuses), im Falle von Leitschaufeln üblicherweise ein radial innen liegender Abschnitt (insbesondere einer Rotornabe).
Eine durch einen Strömungskanal geführte Fluidströmung wird regelmäßig durch die Oberflächen der Seitenwände beeinflusst. Strömungsschichten, die nahe an diesen Oberflächen verlaufen, werden dabei aufgrund ihrer geringeren Geschwindigkeit stärker abgelenkt als von den Seitenwänden fernere Strömungsschichten. So entsteht eine Sekundärströmung, die einem axialen Hauptstrom überlagert ist und die insbesondere zu Wirbeln und Druckverlusten führt.
Zur Verringerung der Sekundärströmungen werden in die Seitenwände häufig Konturierungen in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen eingebracht.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von derartigen sogenannten „Seitenwandkonturierungen“ bekannt. Exemplarisch seien die Patente bzw. Patentanmeldungen der Anmelderin EP 2 487 329 B1 , EP 2 787 172 A2 , und EP 2 696 029 B1 genannt.
Aus der EP 2 487 329 B1 ist eine Seitenwandkonturierung bekannt, bei der ein Schaufelkanal mit einer nicht axial-symmetrischen Seitenwandkonturierung in einer Strömungsmaschine beschrieben ist, wobei die Seitenwandkonturierung druckseitig zumindest eine Einzeleinzelkonturierung in Form einer Erhebung und saugseitig zumindest drei Einzeleinzelkonturierungen in Form von zwei Vertiefungen und einer Erhebung aufweist, die in Strömungsrichtung zwischen den Vertiefungen angeordnet ist, sowie eine Strömungsmaschine mit einer Vielzahl von derartigen Schaufelkanälen.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, mit der Sekundärströme im Ringraum einer Strömungsmaschine auf vorteilhafte Weise weiter reduziert werden können bzw. die Technik zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schaufelgitterabschnitt gemäß Anspruch 1, ein Schaufelgitter nach Anspruch 11 und ein System nach Anspruch 12. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Schaufelgitterabschnitt für ein Schaufelgitter einer Strömungsmaschine bereitgestellt, wobei der Schaufelgitterabschnitt eine Plattform mit einer Plattformoberfläche sowie wenigstens zwei Schaufelblätter, insbesondere ein erstes und ein zweites Schaufelblatt, aufweist, die durch ihre Vorderkanten und Hinterkanten auf der Plattformoberfläche einen Schaufelzwischenstreifen mit axialer Gitterbreite bestimmen. In einer Ausführung weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, eine Erhebung, insbesondere genau eine Erhebung, mit einem, insbesondere genau einem globalen, Maximum in Bezug auf eine Radialposition auf. Insbesondere ist die Erhebung in einer Ausführung derart ausgebildet, dass der „Gipfel“ der Erhebung ein globales Maximum der Erhebung ist. In einer Ausführung ist die Erhebung derart ausgebildet, dass eine Radialposition der Erhebung in Umfangsrichtung (U) von einer Saugseite des einen (ersten) der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) zur Druckseite des benachbarten anderen (zweiten) der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) in Bezug auf eine Referenzfläche zum Maximum der Erhebung hin zunimmt und von dort in Umfangsrichtung (U) abnimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche und wobei eine Radialposition der Erhebung in Axialrichtung stromab in Bezug auf die Referenzfläche zum Maximum der Erhebung hin zunimmt und von dort in Axialrichtung stromab abnimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche. Der „Gipfel“ der Erhebung bzw. das globale Maximum entspricht in einer Ausführung dem größten Abstand der Plattformoberfläche bzw. der Konturierung von einer Referenzfläche, insbesondere in eine Richtung, in der die Schaufelblätter von der Plattformoberfläche abstehen. In einer Ausführung weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, einen Trog, insbesondere genau einen Trog, auf mit einem, insbesondere genau einem globalen, Minimum in Bezug auf eine Radialposition. Insbesondere ist der Trog in einer Ausführung derart ausgebildet, dass der Boden des Trogs ein globales Minimum des Trogs ist und in einer Ausführung ferner eine Radialposition des Trogs in Umfangsrichtung von einer Saugseite des einen (ersten) der wenigstens zwei Schaufelblätter zur Druckseite des benachbarten anderen (zweiten) der wenigstens zwei Schaufelblätter in Bezug auf eine Referenzfläche zum Boden des Trogs hin abnimmt und von dort in Umfangsrichtung zunimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche. Der Boden des Trogs bzw. das globale Minimum entspricht in einer Ausführung dem größten Abstand der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere der Plattformoberfläche, bzw. der Konturierung von einer Referenzfläche, insbesondere entgegen einer Richtung, in der die Schaufelblätter von der Plattformoberfläche abstehen.
In einer Ausführung der Erfindung nimmt eine Radialposition der Erhebung in Umfangs- und/oder Axialrichtung bzw. in Strömungsrichtung in Bezug auf eine Referenzfläche zum Gipfel der Erhebung hin zu und von dort in Umfangs- und/oder Axialrichtung ab, insbesondere abschnittsweise, höchstens bis zur (und einschließlich der) Radialposition der Referenzfläche. In anderen Worten nähert sich die Radialposition der (Konturierung der) Plattformoberfläche, ausgehend vom Gipfel der Erhebung, in Umfangs- und/oder Axialrichtung, insbesondere in jede Kombination dieser Richtungen der Radialposition der (konturierten) Plattformoberfläche an.
In einer Ausführung der Erfindung nimmt eine Radialposition des Trogs in Umfangs- und/oder Axialrichtung bzw. in Strömungsrichtung in Bezug auf eine Referenzfläche zum Boden des Trogs hin ab und von dort in Umfangs- und/oder Axialrichtung zu, insbesondere abschnittsweise, höchstens bis zur (und einschließlich der) Radialposition der Referenzfläche. In anderen Worten nähert sich die Radialposition der (Konturierung der) Plattformoberfläche, ausgehend vom Boden des Trogs, in Umfangs- und/oder Axialrichtung, insbesondere in jede Kombination dieser Richtungen der Radialposition der (konturierten) Plattformoberfläche an.
In einer Ausführung der Erfindung weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, eine Erhebung, insbesondere genau eine Erhebung, und einen Trog, insbesondere genau einen Trog. Insbesondere weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, weiter insbesondere die Plattformoberfläche, in einer Ausführung lokal und/oder abschnittsweise Punkte, wenigstens eine Linie und/oder wenigstens eine Fläche auf, deren Radialposition einer Radialposition einer unkonturierten Referenz-Plattformoberfläche entsprechen.
In anderen Worten entsprechen Abschnitte der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere der Plattformoberfläche, insbesondere der gesamten Plattformoberfläche, in einer Ausführung der Radialposition, insbesondere dem Radialniveau, einer theoretischen (vorzugsweise imaginären) nicht konturierten Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens und/oder einer nicht konturierten Plattformoberfläche, insbesondere der nicht konturierten Referenz(-Plattform-Ober)fläche. Eine „Referenz-Plattformoberfläche“ ist hierin vorzugsweise als Plattformoberfläche zu verstehen, die keine Konturierung aufweist, insbesondere umfangssymmetrisch ausgebildet ist und weiter insbesondere den geometrischen Abmessungen der (konturierten) Plattformoberfläche, abgesehen von der Konturierung, entspricht bzw. entsprechend identische geometrische Abmessungen aufweist und wird hierin vorzugsweise als „Referenzfläche“ bezeichnet.
Als eine „Erhebung“ ist hierin vorzugsweise eine lokale Ausformung (wie beispielsweise ein Buckel bzw. Vorsprung) der Plattformoberfläche zu verstehen, in der sich die Plattformoberfläche, insbesondere im Vergleich zu einer Plattformoberfläche einer nicht konturierten Plattform, radial in dieselbe Richtung erstreckt, in der auch die Schaufelblätter von der Plattform abstehen. Bei einer Erhebung auf einer den Ringraum nach radial außen begrenzenden Plattform erstreckt sich eine Erhebung also nach radial innen, bei einer Erhebung auf einer den Ringraum nach radial innen begrenzenden Plattform nach radial außen. Entsprechend ist eine Beschreibung einer Richtung hierin ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu verstehen.
Als „Trog“ ist hierin vorzugsweise eine lokale Ausformung der Plattformoberfläche in die entgegengesetzte Richtung, insbesondere in die entgegengesetzte Richtung einer Erhebung, zu verstehen (wie z.B. eine Senke, Vertiefung bzw. Nische), insbesondere in der sich die Plattformoberfläche radial entgegen der Richtung erstreckt, in der die Schaufelblätter von der Plattform abstehen. Bei einem Trog auf einer den Ringraum nach radial außen begrenzenden Plattform erstreckt sich ein Trog also nach radial außen, bei einem Trog auf einer den Ringraum nach radial innen begrenzenden Plattform nach radial innen. Entsprechend ist eine Beschreibung einer Richtung hierin ohne Beschränkung der Allgemeinheit zu verstehen.
Unter dem Begriff „lokal“ ist hierin vorzugsweise zu verstehen, dass das entsprechend mit „lokal“ bezeichnete Merkmal örtlich bzw. räumlich begrenzt ist, insbesondere kein globales Merkmal, insbesondere in Bezug auf den Schaufelzwischenstreifen und/oder den Schaufelgitterabschnitt, ist. In einer Ausführung kann „lokal“ vorzugsweise als abschnittsweise, insbesondere in Bezug auf einen Schaufelzwischenstreifen, verstanden werden.
Den Bezeichnungen „Erhebung“ und „Trog“ (ebenso wie Begriffen wie „Höhe“, „Tiefe“ oder ähnlichem) liegt hier also eine Orientierung bzw. ein Koordinatensystem zugrunde, bei der/dem sich die Schaufelblätter und eine Erhebung von der Plattformoberfläche jeweils nach „oben“ erstrecken. Dementsprechend erstreckt sich ein Trog in die entgegengesetzte Richtung nach „unten“. Eine Beschreibung mit nur einer Richtung ist daher keine Einschränkung auf nur diese Richtung, sondern kann sich auch auf die andere Richtung beziehen bzw. bezieht sich.
Als höchster bzw. tiefster Punkt wird jeweils ein Punkt einer Erhebung bzw. eines Trogs verstanden, in denen sich diese am weitesten in die jeweilige Richtung erstreckt. Die höchsten bzw. tiefsten Punkte einer Erhebung bzw. eines Trogs können jeweils einen Flächenabschnitt oder eine Kurve ausbilden oder singulär sein.
Ein Schaufelgitterabschnitt kann in einer Ausführung einteilig oder zusammengesetzt sein. In einer Ausführung kann die Plattform einteilig sein oder zwei oder mehr Teile umfassen bzw. aufweisen, von denen jeweils eines der Schaufelblätter absteht, oder die Plattform kann als separates Bauteil ausgebildet sein, das zwischen den Schaufelblättern angeordnet ist oder werden kann. Entsprechend ist eine Plattform in einer Ausführung dazu eingerichtet, in Umfangsrichtung an jeder Seite an ein Schaufelblatt anzugrenzen und mit den Schaufelblättern (von denen keines, eines oder beide fest an die Plattform angeformt sein kann) zusammen ein Schaufelgitterabschnitt gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen auszubilden. Die Plattform kann in einer Ausführung dazu eingerichtet sein, mit ihrer anströmseitigen Plattformkante (zumindest im Wesentlichen) angrenzend an ein weiteres (separates) Element (z.B. der Nabe oder des Gehäuses oder eines anderen Schaufelgitters) in der Strömungsmaschine verwendet zu werden.
Die anströmseitige Plattformkante ist in einer Ausführung dazu eingerichtet, einen Abschnitt einer Wandung eines Spaltes auszubilden, durch den Kühlungsfluid in den Ringraum der Strömungsmaschine eingeleitet wird bzw. werden kann.
In einer Ausführung weist die Erhebung, insbesondere die genau eine Erhebung, wenigstens ein lokales Maximum und/oder wenigstens einen Sattelpunkt auf und ferner ein, insbesondere genau ein, globales Maximum bzw. einen Gipfel auf.
In einer Ausführung weist der Trog, insbesondere der genau eine Trog, wenigstens ein lokales Minimum und/oder wenigstens einen Sattelpunkt auf und ferner ein, insbesondere genau ein, globales Minimum bzw. einen Boden auf.
In einer Ausführung ist die Referenzfläche als Kegelmantelfläche ausgebildet, wobei die Kegelmantelfläche koaxial mit der Plattform, insbesondere koaxial mit den Plattformen, insbesondere koaxial mit einer Hauptachse der Strömungsmaschine, angeordnet ist. In anderen Worten ist in einer Ausführung die Achse der Referenzfläche, die als Kegelmantelfläche ausgebildet ist (zumindest im Wesentlichen) identisch mit der Achse der Plattform(en), insbesondere mit der Achse, um die die Plattform(en) angeordnet ist/sind, insbesondere (zumindest im Wesentlichen) identisch bzw. koaxial mit der Achse der Leit- oder Laufschaufeln. Die Kegelmantelfläche weist in einer Ausführung eine lineare Mantellinie auf. In einer Weiterbildung erreicht ein Minimum der Erhebung in Bezug auf eine Radialposition lokal wenigstens ein umfangssymmetrisches Niveau, welches durch die Referenzfläche gebildet wird. In anderen Worten ist ein Minimum der Erhebung nicht unter die Kegelmantelfläche erniedrigt in Bezug auf eine Radialposition. Dies kann hierin vorzugsweise als dem Begriff einer Erhebung zugeordnet verstanden werden, insbesondere als Bezeichnung für den Teil der Konturierung, der oberhalb einer Radialposition der Referenzfläche liegt bzw. wenigstens einer Radialposition der Referenzfläche entspricht, insbesondere kann eine Erhebung durch die Radialposition der Referenzfläche (nach unten und/oder in Umfangs- und/oder Axialrichtung) und/oder durch die Seite(n) eines (eines der oder der benachbarten) Schaufelblatts/blätter begrenzt sein. In einer Weiterbildung erreicht ein Maximum des Trogs in Bezug auf eine Radialposition lokal höchstens ein umfangssymmetrisches Niveau, welches durch die Referenzfläche gebildet wird. In anderen Worten ist ein Maximum des Trogs nicht über die genannte Kegelmantelfläche erhöht in Bezug auf eine Radialposition. Dies kann hierin vorzugsweise als dem Begriff eines Trogs zugeordnet verstanden werden, insbesondere als Bezeichnung für den Teil der Konturierung, der unterhalb einer Radialposition der Referenzfläche liegt bzw. höchstens einer Radialposition der Referenzfläche entspricht, insbesondere kann ein Trog durch die Radialposition der Referenzfläche (nach oben und/oder in Umfangs- und/oder Axialrichtung) und/oder durch die Seite(n) eines (eines der oder der benachbarten) Schaufelblatts/blätter begrenzt sein. In einer Weiterbildung weisen die Erhebung und der Trog wenigstens eine gemeinsame Linie und/oder eine Fläche auf, die in Bezug auf eine Radialposition der Radialposition der Referenzfläche entspricht. In einer Ausführung ist ein Übergang von einer Erhebung zu einem Trog als Linie und/oder als Fläche (jeweils zumindest abschnittsweise) ausgebildet, insbesondere als Linie und/oder als Fläche, die in Bezug auf eine Radialposition der Radialposition der Referenzfläche entsprechen. „Referenzfläche“ kann vorzugsweise auch als „Nullniveau“ bzw. „Null-Referenzniveau“ verstanden werden.
In einer Ausführung ist die Referenzfläche derart ausgebildet und koaxial mit der Plattformoberfläche angeordnet, insbesondere koaxial mit einer Hauptachse, insbesondere mit einer Hauptachse der Strömungsmaschine, dass diese die radialen Nabenpositionen der Vorderkante und der Hinterkante des Schaufelblatts höchstens plus 5% und/oder höchstens minus 5% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% seiner radialen Erstreckung enthält. In anderen Worten ist in einer Ausführung die Referenzfläche derart ausgebildet, dass diese die radialen Nabenposition der Vorderkante des Schaufelblatts, insbesondere der Schaufelblätter, höchstens plus 5% oder höchstens minus 5% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% der radialen Erstreckung des Schaufelblatts und die radiale Nabenposition der Hinterkante des Schaufelblatts, insbesondere der Schaufelblätter, höchstens plus 5% oder höchstens minus 5% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% der radialen Erstreckung des Schaufelblatts, enthält, wobei die Referenzfläche (insbesondere) als Kegelmantelfläche ausgebildet ist. In einer Ausführung ist die Referenzfläche derart ausgebildet, dass diese die radiale Nabenposition der Vorderkante des Schaufelblatts, insbesondere der Schaufelblätter, plus wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 2,5%, oder minus wenigstens 1%, insbesondere minus wenigstens 2,5%, und/oder plus höchstens 25% oder minus höchstens 25% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% der radialen Erstreckung des Schaufelblatts und die radiale Nabenposition der Hinterkante des Schaufelblatts, insbesondere der Schaufelblätter, plus wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 2,5%, oder minus wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 2,5%, und/oder plus höchstens 25% und oder minus höchstens 25% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% der radialen Erstreckung des Schaufelblatts, enthält, wobei die Referenzfläche (insbesondere) als Kegelmantelfläche ausgebildet ist. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Minimum der Erhebung und/oder ein Maximum des Trogs und/oder insbesondere ein Minimalniveau in Bezug auf eine Radialposition der Erhebung, insbesondere der genau einen Erhebung, und/oder ein Maximalniveau in Bezug auf eine Radialposition des Trogs, insbesondere des genau einen Trogs, der Plattformoberflächenkonturierung derart festgelegt sein, dass eine Sekundärströmung vorteilhaft beeinflusst wird.
Unter „Nabenposition“ ist hierin vorzugsweise folgendes zu verstehen: Bei einer den Ringraum nach radial außen begrenzenden Plattform ist eine Nabenposition also hierin vorzugsweise als die radial am weitesten von der Drehachse beabstandete Position, insbesondere an der Vorderkante und/oder Hinterkante des Schaufelblatts bzw. der Schaufelblätter zu verstehen. Bei einer den Ringraum nach radial innen begrenzenden Plattform ist eine Nabenposition vorzugsweise als eine am wenigsten von der Drehachse beabstandete Position, insbesondere an der Vorderkante und/oder Hinterkante des Schaufelblatts bzw. der Schaufelblätter zu verstehen. Vorzugsweise kann unter radialer „Nabenposition“ 0% radialer Höhe verstanden werden.
In einer Ausführung ist das Maximum der Erhebung bei einer Axialposition von wenigstens 40% und/oder höchstens 60%, jeweils bezogen auf die axiale Gitterbreite, ausgebildet, insbesondere bei einer Axialposition von wenigstens 45% und/oder höchstens 55% ausgebildet. In einer Ausführung ist das Maximum der Erhebung in einem Bereich von 40% bis 60%, jeweils bezogen auf die axiale Gitterbreite (g), ausgebildet. Vorteilhafterweise kann hierdurch in einer Ausführung die Sekundärströmung besonders vorteilhaft beeinflusst werden.
In einer Ausführung ist das Maximum der Erhebung bei einer Teilung des Schaufelzwischenstreifens in Umfangsrichtung mit höchstens 10% von einer Druckseite eines Schaufelblatts des Schaufelgitterabschnitts beabstandet ausgebildet. In anderen Worten beträgt ein in Umfangsrichtung gemessener Abstand des höchsten Punkts der Erhebung von der Druckseite eines Schaufelblatts vorzugsweise höchstens 10%, höchstens 9%, höchstens 8%, höchstens 7%, höchstens 6% oder höchstens 5% eines Teilungsabstandes des Schaufelgitterabschnitt s, insbesondere kann ein höchster Punkts der Erhebung auf einer Grenzlinie zwischen der Druckseite des Schaufelblattes und der Plattformoberfläche liegen, (so dass der genannte, in Umfangsrichtung gemessene Abstand jeweils Null beträgt). Dies kann sich in einer Ausführung vorteilhaft auf die Sekundärströmung auswirken.
In einer Ausführung endet der Trog, insbesondere der Rand des Trogs, stromabwärts von der Vorderkante des Schaufelblatts/der Schaufelblätter, insbesondere bei einer Axialposition, die mit wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45% und/oder höchstens 50%, insbesondere höchstens 45%, der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% seiner radialen Erstreckung von der Vorderkante des Schaufelblatts stromabwärts beabstandet ist. Alternativ endet der Trog in einer Ausführung bei einer Axialposition von höchstens 50%, insbesondere von höchstens 45% oder höchstens 40%, bezogen auf die axiale Gitterbreite bzw. ist der Trog bis zu einer Axialposition von höchstens 50%, insbesondere von höchstens 45% oder höchstens 40%, bezogen auf die axiale Gitterbreite ausgebildet. In anderen Worten erreicht der Trog in einer Ausführung bei höchstens 50%, insbesondere bei höchstens 45% oder höchstens 40%, ein Referenzniveau. In einer Ausführung ist der Trog stromabwärts von der Vorderkante des Schaufelblatts/der Schaufelblätter, insbesondere bei einer Axialposition von wenigstens 0%, insbesondere wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 4%, und/oder höchstens 50%, insbesondere höchstens 45%, der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% seiner radialen Erstreckung von der Vorderkante des Schaufelblatts ausgebildet.
Infolge der durch die jeweiligen Krümmungen der Druckseite des ersten und der Saugseite des zweiten Schaufelblattes bewirkten Strömung können Kanalwirbel in einer Ausführung bei den genannten Ausdehnungen des Trogs mit dem wenigstens einen Minimum, insbesondere dem genau einen globalen Minimum, besonders wirkungsvoll reduziert werden.
In einer Ausführung ist stromabwärts einer Axialposition von 50%, insbesondere von 45% oder 40%, kein (weiterer) Trog ausgebildet bzw. weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, keinen (weiteren) Trog auf.
In einer Ausführung ist die Erhebung derart ausgebildet, dass diese sich abschnittsweise, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g), von der Druckseite des einen der wenigstens zwei Schaufelblätter zur Saugseite des benachbarten anderen der wenigstens zwei Schaufelblätter erstreckt, insbesondere über die gesamte Teilung an dieser Axialposition. In einer Weiterbildung ist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, abschnittsweise, insbesondere dort wo kein Trog vorgesehen ist, bezogen auf eine Radialposition gleich oder oberhalb einer (unkonturierten) Referenzfläche, bildet insbesondere eine Erhebung aus, wobei sich diese (zumindest abschnittsweise) insbesondere von einer Druckseite zu einer Saugseite (des benachbarten Schaufelblatts) erstreckt, insbesondere über die gesamte(n) Teilung(en) an dieser/n Axialposition(en).
In einer Ausführung weist die Erhebung der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere der Plattformoberfläche, einen Grat auf. In einer Ausführung erstreckt sich der Grat vom globalen Maximum der Erhebung in Richtung der Hinterkante der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts der wenigstens zwei Schaufelblätter, insbesondere in Richtung zu einem Abschnitt der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts bei einer axialen Breite von wenigstens 80% und/oder höchstens 100% der axialen Breite, insbesondere bei wenigstens 85% und/oder höchstens 95%, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g). In einer Weiterbildung berührt der Grat diese Saugseite bei wenigstens 80% und/oder höchstens 100% der axialen Breite, insbesondere bei wenigstens 85% und/oder höchstens 95%, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g). In anderen Worten weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, in einer Ausführung einen Grat auf, von dem ausgehend, eine Radialposition in Umfangsrichtung abnimmt (hin zu einer Radialposition der Referenzfläche), wobei der Grat bei dem globalen Maximum der Erhebung startet und unter (zumindest im Wesentlichen) Reduzierung einer Radialposition (hin zu einer Radialposition der Referenzfläche) der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts annähert, insbesondere dieses berührt, bei einer axialen Breite von wenigstens 80% und/oder höchstens 100%, insbesondere bei wenigstens 85% und/oder höchstens 95%, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g). In einer Ausführung weist die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere die Plattformoberfläche, mehr als einen Grat, insbesondere voneinander unabhängige oder sich schneidende Grate auf, weiter insbesondere Grate, die sich der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts annähern, insbesondere dieses berühren, bei einer axialen Breite von wenigstens 80% und/oder höchstens 100%, insbesondere bei wenigstens 85% und/oder höchstens 95%, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g). Unter „Grat“ ist hierin vorzugsweise eine Abfolge lokaler Maxima der Erhebung zu verstehen, insbesondere eine Abfolge von lokalen Maxima, durch die gedanklich eine Linie gelegt werden kann, die, insbesondere startend bei einem globalen Maximum, den Grat ergibt. Ferner ist unter „Grat“ hierin vorzugsweise eine Gratlinie zu verstehen. „Berühren“ des Schaufelblatts im Zusammenhang mit einem Grat ist hierin vorzugsweise als zusammentreffen der konturierten Plattformoberfläche des Schaufelzwischensteifens, insbesondere der konturierten Plattformoberfläche, mit dem Schaufelblatt zu verstehen, wobei die Plattformoberfläche an der Stelle oder den Stellen des Zusammentreffens eine Radialposition der Referenzfläche (noch) nicht erreicht hat, insbesondere mit einer Radialposition oberhalb der Radialposition der Referenzfläche mit dem Schaufelblatt zusammentrifft. Hierdurch kann in einer Ausführung ermöglicht werden, dass die Sekundärströmung vorteilhaft beeinflusst wird bzw. die Sekundärströmung durch die Konturierung vorteilhaft beeinflusst wird.
Ein am weitesten stromaufwärts liegender Punkt einer Begrenzung des Trogs ist in einer Ausführung stromaufwärts der Vorderkanten der Schaufelblätter angeordnet, insbesondere wenigstens 1% und/oder höchstens 5% der axialen Gitterbreite vor der Vorderkante der Schaufelblätter, kann insbesondere eine mit den Vorderkanten der Schaufelblätter im Wesentlichen gemeinsame axiale Position haben, oder ist in einer Ausführung wenigstens 1% und/oder höchstens 5% der axialen Gitterbreite stromabwärts der Vorderkanten der Schaufelblätter angeordnet.
In einer Ausführung ist das Minimum des Trogs bei einer Teilung des Schaufelzwischenstreifens in Umfangsrichtung mit höchstens 5% von einer Saugseite eines Schaufelblatts des Schaufelgitterabschnitts beabstandet ausgebildet. In anderen Worten beträgt ein in Umfangsrichtung gemessener Abstand des tiefsten Punktes des Trogs von der Saugseite eines Schaufelblatts vorzugsweise höchstens 5%, höchstens 4%, höchstens 3%, höchstens 2%, höchstens 1% oder höchstens 0,5% eines Teilungsabstandes des Schaufelgitterabschnitt s, insbesondere kann ein tiefster Punkt des Trogs auf einer Grenzlinie zwischen der Saugseite des Schaufelblattes und der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere der Plattformoberfläche, liegen, (so dass der genannte, in Umfangsrichtung gemessene Abstand jeweils Null beträgt). Dies kann sich in einer Ausführung vorteilhaft auf die Sekundärströmung auswirken.
Nach einer Ausführung führt ein Schaufelkanal durch einen hierin beschriebenen Schaufelgitterabschnitt, insbesondere einen Schaufelgitterabschnitt gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen, ist also durch einen derartigen Schaufelgitterabschnitt sowie eine dessen Plattform gegenüberliegende (der Plattformoberfläche zugewandte) Seitenwand begrenzt. In Umfangsrichtung ist nach einer Ausführung ein hierin beschriebener Schaufelkanal durch die Druckseite eines der Schaufelblätter des Schaufelgitterabschnitts und durch die dieser gegenüberliegende Saugseite des (benachbarten) anderen der Schaufelblätter begrenzt.
Nach einer Ausführung wird ein Schaufelkanal für eine Strömungsmaschine bereitgestellt, der durch einen Schaufelgitterabschnitt wie hierin beschrieben, sowie durch eine der Plattform des Schaufelgitterabschnitts gegenüberliegende Seitenwand begrenzt ist.
In einer Ausführung der Erfindung wird ein Schaufelgitter bereitgestellt. Nach einer Ausführung umfasst das Schaufelgitter mindestens einen hierin beschriebenen Schaufelgitterabschnitt, insbesondere gemäß einer der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen.
In einer Ausführung der Erfindung wird ein System bereitgestellt. Nach einer Ausführung weist das System wenigstens ein Schaufelgitter, insbesondere ein Schaufelgitter mit wenigstens einem Schaufelgitterabschnitt wie hierin beschrieben, auf.
Nach einer Ausführung entspricht die Plattformoberfläche des wenigstens einen Schaufelgitterabschnitts des Systems wenigstens einem Teil einer radial inneren Plattformwand eines Leitschaufelclusters, insbesondere eines Leitschaufelclusters des Systems oder radial äußeren Plattformwand eines Schaufelclusters, insbesondere eine Schaufelclusters des Systems.
Nach einer Ausführung weist das System eine Turbine und/oder einen Verdichter auf, insbesondere kann das System eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Turbine und/oder ein Verdichter sein, weiter insbesondere eine Niederdruckturbine eines Flugtriebwerks.
Nach einer Ausführung umfasst ein als Strömungsmaschine ausgebildetes System ein oder mehrere hierin beschriebene Schaufelgitter.
In einer Ausführung kann durch die Geometrie der Plattformoberfläche das statische Druckfeld an der Plattformoberfläche und auf die Schaufeln, vorzugsweise im Randbereich, beeinflusst, insbesondere verbessert werden. Vorteilhafterweise kann in einer Ausführung jeweils eine Reduktion der Sekundärströmung, insbesondere von Wirbeln im Schaufelkanal, ermöglicht werden bzw. wird dies durch die Geometrie der Plattformoberfläche erreicht. Auf diese Weise können in einer Ausführung Verluste verringert und/oder die Zuströmung in ein ggf. stromab liegendes weiteres Schaufelgitter verbessert werden.
In einer Ausführung ist der Schaufelgitterabschnitt bzw. das Schaufelgitter bzw. der Strömungskanal bzw. die Plattform insbesondere Teil einer Niederdruckturbine bzw. ist dazu eingerichtet, in einer Niederdruckturbine eingebaut bzw. verwendet zu werden. Die Schaufelblätter können in einer Ausführung jeweils Leit- oder Laufschaufelblätter sein. Die Plattform ist in einer Ausführung ferner dazu eingerichtet, einen Schaufelkanal durch den Schaufelgitterabschnitt nach radial innen oder nach radial außen zu begrenzen.
Nach einer Ausführung ist ein etwaig vorhandenes Fillet nicht Teil der Ringraumkonturierung, insbesondere nicht Teil der Erhebung und/oder des Trogs der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens, insbesondere der Plattformoberfläche, der Plattform. In einer Ausführung ist eine Nabenposition bei einem etwaig vorhandenen Fillet radial unterhalb des Fillets angeordnet, insbesondere bei einer Radialposition, die radial unter bzw. niedriger ist als das Fillet bzw. wobei die Nabenposition höchstens eine Radialposition aufweist, die mit der untersten Radialposition des Fillets übereinstimmt, insbesondere in einer Verlängerung der Vorderkante und/oder der Hinterkante des Schaufelblatts. Ein „Fillet“ wie hierin verwendet ist vorzugsweise als Wurzelausrundung des Schaufelblatts zu verstehen. Im Zweifel ist ein Fillet in einer Ausführung als Teil des Schaufelblatts zu verstehen. Entsprechend wird in einer Ausführung eine Nabenposition des Schaufelblatts (das Fillet umfassend) ermittelt.
Hierin beschriebene Ausführungen der Erfindung können (erfindungsgemäß) kombiniert werden, wo immer dies technisch sinnvoll und machbar ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

1 ein Schaufelgitterabschnitt in Draufsicht nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 ein Schaufelgitterabschnitt in einem Schnitt in einer Frontalansicht nach einer Ausführung;
3 ein Schaufelgitterabschnitt in einem Schnitt in einer Frontalansicht nach einer Ausführung.

1 zeigt schematisch Schaufelgitterabschnitt in Draufsicht (mit radialer Blickrichtung) in abgewickelter Darstellung. Er umfasst Schaufelblätter 20, 30, die jeweils eine Druckseite und eine Saugseite aufweisen, sowie eine Plattform 10 mit einer Plattformoberfläche, einer (bezogen auf die vorgesehene Hauptstromrichtung X) anströmseitigen Plattformkante 10a und einer abströmseitigen Plattformkante 10b. Die Plattform kann einteilig oder beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein (nicht dargestellt), insbesondere kann sie zwei Teile umfassen, von denen jeweils eines der Schaufelblätter 20, 30 absteht.
Die Schaufelblätter definieren einen Schaufelzwischenstreifen als den Oberflächenabschnitt, der in Umfangsrichtung U zwischen der Druckseite des ersten Schaufelblattes 20 und der Saugseite des zweiten Schaufelblattes 30 liegt und der in axialer Richtung X anströmseitig durch eine Verbindung der Vorderkanten 23, 33 der Schaufelblätter 20, 30 und abströmseitig durch eine Verbindung der jeweiligen Hinterkanten 24, 34 begrenzt wird. Die genannten Verbindungen verlaufen dabei auf der Plattformoberfläche rein in Umfangsrichtung U (also ohne Abweichung in axialer Richtung), und sie haben einen Abstand voneinander, welcher der axialen Gitterbreite g des Schaufelgitterabschnitts entspricht. Die Plattformoberfläche weist im Schaufelzwischenstreifen 11 eine Konturierung auf, die durch eine Erhebung 16, insbesondere genau eine Erhebung 16, und einen, insbesondere genau einen, Trog 15 realisiert ist.
Ein Teilungsabstand T ist als der Abstand der Vorderkanten 23, 33 voneinander an der Plattformoberfläche definiert, eine Teilung t als der Abstand von der Saugseite des einen Schaufelblatts zur Druckseite des anderen Schaufelblatts an einer axialen Position. Der Abstand t` ` des Maximums 13 von der Druckseite (insbesondere bezogen auf eine Teilung) entspricht in der Darstellung höchstens 10% der Teilung t_max. Der Abstand t' des Minimums 14 von der Saugseite (insbesondere bezogen auf eine Teilung) entspricht in der Darstellung höchstens 5% der Teilung t_min. Der Schaufelgitterabschnitt 1 kann Teil eines Schaufelgitters 110 sein bzw. ein Schaufelgitter 110 kann wenigstens einen Schaufelgitterabschnitt 1 umfassen, der für ein System 100 ausgebildet ist.
Die Erhebung 16, die in der 1 nur schematisch und nicht verhältnisgetreu dargestellt ist, befindet sich bei einer Axialposition von wenigstens 40% und höchstens 60% bezogen auf die axiale Gitterbreite g, wie mit g/2 für 50% der axialen Gitterbreite g beispielhaft dargestellt. Mit 18 ist ein Grat der Erhebung dargestellt, der in Richtung der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts 30 geht und diese Saugseite bei wenigstens 80% axialer Breite bezogen auf die axiale Gitterbreite g berührt.
Der Trog 15, wie nicht verhältnisgetreu und schematisch in 1 dargestellt, befindet sich bei einer Axialposition, die eine Axialposition von höchstens 50% nicht überschreitet, bezogen auf die axiale Gitterbreite g, wie mit g/2 für 50% der axialen Gitterbreite g beispielhaft dargestellt. Der Rand des Trogs 15 geht höchstens bis zu einer Axialposition von 50% der axialen Gitterbreite g.
In 1 ist ferner schematisch dargestellt, dass die Konturierung der Plattform 10 lokal bzw. abschnittsweise lokal das Niveau der Referenzfläche einnimmt, insbesondere dort wo der Trog endet und/oder bevor die Erhebung 16 beginnt, bzw. in Strömungsrichtung X hinter einem Grat 18.
In 2 ist schematisch ein Schaufelgitterabschnitt 1 in einem Schnitt an der axialen Position des (globalen) Minimums des Trogs 15 in einer Frontalansicht dargestellt, also beispielsweise aus Hauptströmungsrichtung X. Der Schaufelgitterabschnitt kann Teil eines Schaufelgitters 110 sein, das für ein System 100 ausgebildet ist. Ferner ist zur Orientierung die Umfangsrichtung U dargestellt. Die Schaufelblätter 20, 30 sind ebenfalls im Schnitt an dieser axialen Position dargestellt, wobei auf eine ausführungsgetreue Darstellung der Verbindung der Schaufelblätter mit der Plattform verzichtet wurde und eine vereinfachte Darstellung gewählt wurde, bei der die Schaufelblätter 20, 30 und die Plattform 10 als separate Bauteile im Schnitt dargestellt sind. Das Minimum 14 des Trogs 15 ist mit weniger als 5% der Teilung t_min von der Saugseite des Schaufelblatts 30 beabstandet t'. Der Trog 15 ist in Bezug auf eine Radialposition „unter“ der Kegelmantelfläche 12 (hier vereinfacht dargestellt) angeordnet. Exemplarisch trifft dies für den Trog 15, wie er in 2 dargestellt ist an der im Bild links dargestellten Seite des Trogs 15 auf der Druckseite des Schaufelblatts 20 zu.
In 3 ist schematisch ein Schaufelgitterabschnitt 1 in einem Schnitt an der axialen Position des (globalen) Maximums der Erhebung 16in einer Frontalansicht dargestellt, also beispielsweise aus Hauptströmungsrichtung X. Der Schaufelgitterabschnitt kann Teil eines Schaufelgitters 110 sein, das für ein System 100 ausgebildet ist. Ferner ist zur Orientierung die Umfangsrichtung U dargestellt. Die Schaufelblätter 20, 30 sind ebenfalls im Schnitt an dieser axialen Position dargestellt, wobei auf eine ausführungsgetreue Darstellung der Verbindung der Schaufelblätter mit der Plattform verzichtet wurde und eine vereinfachte Darstellung gewählt wurde, bei der die Schaufelblätter 20, 30 und die Plattform 10 als separate Bauteile im Schnitt dargestellt sind. Das Maximum 13 der Erhebung 16 ist mit weniger als 10% der Teilung t_max von der Druckseite des Schaufelblatts 20 beabstandet t` `. Die Erhebung 16ist in Bezug auf eine Radialposition „über“ der Kegelmantelfläche 12 (hier vereinfacht gestrichelt dargestellt) angeordnet.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste

1: Schaufelgitterabschnitt
10: Plattform
10a: anströmseitigen Plattformkante
10b: abströmseitigen Plattformkante
11: Schaufelzwischenstreifen
12: Kegelmantelfläche als Referenzfläche
13: (globales) Maximum
14: (globales) Minimum
15: Trog
16: Erhebung
18: Grat
20, 30: Schaufelblatt
23, 33: Vorderkanten
24, 34: Hinterkanten
100: System
110: Schaufelgitter
g: axiale Gitterbreite
g/2: 50% axiale Gitterbreite
T: Teilungsabstand
tmin: Teilung beim (globalen) Minimum
tmax: Teilung beim (globalen) Maximum
t': Abstand von der Saugseite
t": Abstand von der Druckseite
U: Umfangsrichtung
X: vorgesehene axiale Hauptstromrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2487329 B1 [0009, 0010]
EP 2787172 A2 [0009]
EP 2696029 B1 [0009]

Claims

Schaufelgitterabschnitt (1) für ein Schaufelgitter einer Strömungsmaschine, wobei das Schaufelgitterabschnitt eine Plattform (10) mit einer Plattformoberfläche sowie wenigstens zwei in Umfangsrichtung benachbarte Schaufelblätter (20, 30) umfasst, die durch ihre Vorder- und Hinterkanten (23, 33, 24, 34) auf der Plattformoberfläche einen Schaufelzwischenstreifen (11) mit axialer Gitterbreite (g) bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens eine Erhebung (16), insbesondere genau eine Erhebung (16), mit einem globalen Maximum aufweist, wobei die Erhebung (16) derart ausgebildet ist, dass eine Radialposition der Erhebung (16) in Umfangsrichtung (U) von einer Saugseite des einen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) zur Druckseite des benachbarten anderen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) in Bezug auf eine Referenzfläche zum Maximum der Erhebung (16) hin zunimmt und von dort in Umfangsrichtung (U) abnimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche und wobei eine Radialposition der Erhebung (16) in Axialrichtung stromab in Bezug auf die Referenzfläche zum Maximum der Erhebung (16) hin zunimmt und von dort in Axialrichtung stromab abnimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche, und dass die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens ferner genau einen Trog (15) aufweist mit einem Boden, wobei der Trog (15) derart ausgebildet ist, dass der Boden des Trogs (15) ein globales Minimum (14) des Trogs (15) ist und eine Radialposition des Trogs (15) in Umfangsrichtung (U) von einer Saugseite des einen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) zur Druckseite des benachbarten anderen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) in Bezug auf eine Referenzfläche zum Boden des Trogs (15) hin abnimmt und von dort in Umfangsrichtung (U) zunimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche und wobei eine Radialposition des Trogs (15) in Axialrichtung stromab in Bezug auf die Referenzfläche zum Boden des Trogs (15) hin abnimmt und von dort in Axialrichtung stromab zunimmt, höchstens bis zur Radialposition der Referenzfläche und wobei die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens lokal eine Radialposition der Referenzfläche annimmt, wobei die Referenzfläche einer unkonturierten Plattformoberfläche entspricht.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (12) als Kegelmantelfläche ausgebildeten ist, welche koaxial mit der Plattform angeordnet ist, und die Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens (11) in Bezug auf eine Radialposition lokal ein umfangssymmetrisches Niveau erreicht, welches durch die Referenzfläche (12) gebildet wird.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (12) derart ausgebildet ist, dass diese die radialen Nabenpositionen der Vorderkante (23, 33) und der Hinterkante (24, 34) des Schaufelblatts höchstens plus 5% oder höchstens minus 5% der Sehnenlänge des Schaufelblatts (20, 30) bei 50% seiner radialen Erstreckung enthält.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Maximum der Erhebung (16) bei einer Axialposition von wenigstens 40% und/oder höchstens 60%, jeweils bezogen auf die axiale Gitterbreite (g), ausgebildet ist.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Maximum der Erhebung bei einer Teilung (t_max) des Schaufelzwischenstreifens in Umfangsrichtung mit höchstens 10% (t") von einer Druckseite beabstandet ausgebildet ist.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog (15) höchstens bis zu einer Axialposition von 50%, insbesondere von höchstens 40%, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g) ausgebildet ist.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Minimum des Trogs bei einer Teilung (t_min) des Schaufelzwischenstreifens in Umfangsrichtung mit höchstens 5 % (t') von einer Saugseite beabstandet ausgebildet ist.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (16) derart ausgebildet ist, dass diese sich abschnittsweise, bezogen auf die axiale Gitterbreite (g), von der Druckseite des einen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) zur Saugseite des benachbarten anderen der wenigstens zwei Schaufelblätter (20, 30) über die gesamte Teilung an dieser Axialposition erstreckt.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog (15) und/oder die Erhebung (16) stromaufwärts von der Vorderkante (23, 33) des Schaufelblatts (20, 30) beginnt, insbesondere bei einer Axialposition, die mit höchstens 5% der Sehnenlänge des Schaufelblatts bei 50% seiner radialen Erstreckung von der Vorderkante (23, 33) des Schaufelblatts (20, 30) stromaufwärts beabstandet ist.
Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung (16) der Plattformoberfläche des Schaufelzwischenstreifens (11) einen Grat aufweist, der sich vom globalen Maximum der Erhebung (16) in Richtung der Hinterkante der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts der wenigstens zwei Schaufelblätter erstreckt, insbesondere hin zu einem Abschnitt der Saugseite des benachbarten Schaufelblatts bei einer axialen Breite von wenigstens 80% und/oder höchstens 100%, insbesondere diese Saugseite bei wenigstens 80% und/oder höchstens 100% der axialen Breite bezogen auf die axiale Gitterbreite (g) berührt.
Schaufelgitter (110) für eine Strömungsmaschine, umfassend wenigstens einen Schaufelgitterabschnitt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
System (100), wobei das System (100) ein Schaufelgitter (110) nach dem vorhergehenden Anspruch aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattformoberfläche des wenigstens einen Schaufelgitterabschnitts (1) wenigstens einem Teil einer radial inneren Plattformwand eines Leitschaufelclusters des Systems (100) entspricht.
System (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das System (100) eine Turbine und/oder einen Verdichter aufweist, insbesondere eine Turbine und/oder ein Verdichter ist, insbesondere eine Niederdruckturbine eines Flugtriebwerks, mit wenigstens einem Schaufelgitter (110).