DE2948530A1 - Gasturbinentriebwerk mit einer vorrichtung zum aufrechterhalten eines veraenderlichen leitschaufelspaltes - Google Patents
Gasturbinentriebwerk mit einer vorrichtung zum aufrechterhalten eines veraenderlichen leitschaufelspaltesInfo
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Description
Gasturbinentriebwerk mit einer Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines veränderlichen Leitschaufelspalts
Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinentriebwerke und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten
eines minimalen Spalts zwischen verstellbaren Schaufeln (worunter hier allgemein Körper mit aerodynamischem Profil zu
verstehen sind) und den Wänden, die den Gasströmungsweg bilden, welcher dem Triebwerk zugeordnet ist.
Auf dem Gebiet der Gasturbinentriebwerke ist es bekannt, daß die Leistung des Triebwerks über dessen Arbeitsspiel verbessert
werden kann, wenn verstellbare, d.h. in ihrer Position veränderbare Schaufeln innerhalb verschiedener Teile des
Triebwerks benutzt werden. Beispielsweise werden bei einigen modernen Triebwerken verstellbare Leitschaufeln in dem Verdichterabschnitt
des Triebwerks benutzt, die sich typischerweise zwischen einer relativ geschlossenen Stellung bei niedriger
Leistung und einer völlig geöffneten Stellung bei vol-
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ler Leistung drehen. Andere Anwendungsfälle von verstellbaren
Schaufeln umfassen verstellbare Gebläseschaufeln in Hoch-Mantelstrom-Gasturbinentriebwerken
und verstellbare Einlaßleitschaufeln sowie verstellbare Turbinenlaufschaufeln und
-leitschaufeln.
Es ist außerdem bekannt, daß Spalte zwischen den Enden der Schaufel und den Wänden des Strömungsweges eine nachteilige
Auswirkung auf die Triebwerksleistung haben. Große Spalte verursachen größere Leistungsverluste. Mit verstellbaren Schaufeln
werden die Verluste aufgrund der Drehung der Schaufel akzentuiert. Insbesondere ändert sich der Spalt zwischen den
Enden der Schaufel und den benachbarten aerodynamischen Oberflächen des Strömungsweges entsprechend der Stellung der Schaufel.
Das ergibt sich aus der von Haus aus vorhandenen Fehlanpassung zwischen der Strömungswegkontur, welches eine rotationssymmetrische
gekrümmte Fläche ist, und den in radiale Richtung weisenden inneren und äußeren Stirnflächen der Schaufel,
die sich in einer flachen Ebene bewegen, wenn die Schaufel gedreht wird. Bislang haben Konstrukteure eine gegenseitige
Berührung der Schaufelränder und der Wände des Strömungsweges vermieden, indem Teile der Ränder der Schaufel maschinell
abgetragen worden sind, die sonst die Strömungswegwände berühren würden, wenn die Schaufel in der extremen Schließ- oder
Öffnungsstellung angeordnet ist. Diese Technik gewährleistet zwar minimale Spalte, wenn die Schaufel die eine Position einnimmt,
ergibt aber große Spalte, wenn die Schaufel in anderen Drehstellungen angeordnet ist. Häufig treten große Spalte
bei kritischen Leistungseinstellungen und Leitschaufelstellungen, die für lange Zeit eingestellt bleiben, auf und führen
zu verstärkter Luftleckage, zu verstärktem Triebwerksleistungsverlust und größerem Brennstoffverbrauch. Die Erfindung
befaßt sich mit dem vorgenannten Problem, das sich aufgrund übermäßiger Spalte bei verstellbaren Schaufeln ergibt.
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Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, für minimale Spalte zwischen den Rändern einer verstellbaren Schaufel und den
den Triebwerksströmungsweg begrenzenden Wänden in allen Drehstellungen der Schaufel zu sorgen.
Dabei sollen Spaltänderungen bei der Drehung der verstellbaren Schaufel eliminiert werden.
Die Lösung dieser Aufgabe und das Erzielen weiterer Merkmale,
die sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ergeben, erfolgen durch die Erfindung,
die in einer Ausführungsform eine erste, sich axial erstrekkende Wand schafft, die um die Mittellinie des Triebwerks angeordnet
ist und einen ringförmigen Strömungsweg begrenzt. Die Wand hat eine sich in Umfangsrichtung und axial erstrekkende,
in radiale Richtung weisende konturierte Oberfläche. Eine verstellbare Schaufel befindet sich in dem Strömungsweg
und hat eine in radiale Richtung weisende konturierte Stirnfläche,
die mit Abstand gegenüber der konturierten Oberfläche angeordnet ist. Die Schaufel ist um eine Drehachse drehbar,
die gegen die Triebwerksmittellinie geneigt ist, und der Abstand zwischen der Oberfläche und der Stirnfläche bleibt konstant,
wenn die Schaufel zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung um die Achse gedreht wird. Die Oberfläche und
die Stirnfläche können sphärisch sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine bekannte Anordnung und die mit dieser verbundenen Nachteile,
Fig. 2 schematisch die Erfindung bei deren Anwendung
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auf eine verstellbare Schaufel, die innerhalb eines Strömungsweges in einem Gasturbinentriebwerk
angeordnet ist, und
Fig. 3 schematisch eine axiale Ansicht des in Fig. 2
gezeigten Strömungsweges und die Spaltkontrolle, die in einer Ausgestaltung der Erfindung erzielt
wird.
Die Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung
wird besser verständlich, wenn zunächst bekannte Vorrichtungen kurz dargestellt werden. Demgemäß wird zuerst auf
Fig. 1 Bezug genommen, die schematisch eine typische bekannte Anordnung und die mit dieser verbundenen Nachteile zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils eines ringförmigen Strömungsweges 20, der um die Mittellinie x-x eines Gasturbinentriebwerks
angeordnet und teilweise durch eine Wand 24 begrenzt ist. Innerhalb des ringförmigen Strömungsweges 20
ist eine verstellbare Schaufel 22 sowohl in relativ geschlossener Stellung, als auch in relativ offener Stellung gezeigt,
wobei letztere mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Schaufel 22 ist zwischen ihrer offenen und ihrer geschlossenen
Stellung um eine sich in radialer Richtung erstreckende vertikale Drehachse y-y drehbar. Die besondere Konfiguration der
Wand 24, die in Fig. 1 gezeigt ist, findet sich im allgemeinen in dem Verdichterabschnitt eines Gasturbinentriebwerks,
in welchem die Querschnittsfläche des ringförmigen Strömungskanals kleiner wird, wenn das Triebwerk in Richtung zum Heck
durchquert wird. Außerdem ändert sich der Abstand der Wand 24 von der Achse x-x typischerweise an verschiedenen axialen Stellen
entsprechend den Erfordernissen, die zum Erzielen spezifischer Strömungscharakteristika innerhalb des ringförmigen
Strömungskanals 20 erforderlich sind.
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Die Spalte zwischen den in radiale Richtung weisenden Enden der bekannten Schaufeln und den Strömungswegwänden ändern
sich, wie oben dargelegt, in Abhängigkeit von der Stellung der Schaufel. Spaltänderungen sind vorhanden, da die Drehebene
jedes Punktes auf der Stirnfläche der Schaufel 22 nicht zu der Wand 24 parallel ist. Insbesondere dreht sich jeder Punkt
auf der Stirnfläche der Schaufel 22 in einer Ebene, die zu der Mittellinie x-x parallel ist. Die Wand 24 ist jedoch nicht
nur in der Richtung der Mittellinie x-x geneigt, sondern ist außerdem um die Mittellinie x-x gekrümmt. Die Wand 24 ist also
in zwei Richtungen geneigt. Der Abstand zwischen irgendeinem Punkt auf der Stirnfläche der Schaufel 22 und der Wand
24 wird von der axialen Lage eines solchen Punktes abhängig sein. Da die Schaufel 22 beweglich ist, wird sich die axiale
Lage eines solchen Punktes ändern. Auf diese Weise werden dann Änderungen in den Spalten hervorgerufen.
Zur einfacheren Darstellung des vorgenannten veränderlichen Spalts sei angenommen, daß der Krümmungsradius der Wand 24
ausreichend groß ist, so daß die Krümmung in die Zeichenebene von Fig. 1 vernachlässigbar ist. Wenn die Schaufel 22 dann
in der geschlossenen Stellung ist, ist die vordere untere Stirnfläche 26 der Schaufel 22 von der Wand 24 durch einen
Spalt a an einer axialen Stelle I2 getrennt. Es sei angemerkt,
daß die Größe der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Spalte stark übertrieben ist, um das Verständnis des Standes der
Technik und der Erfindung zu erleichtern. Wenn die Schaufel 22 in der geöffneten Stellung angeordnet ist, ist die vordere
untere Stirnfläche 26 der Schaufel 22 von der Wand 24 durch den Spalt b an der axialen Stelle I1 getrennt. Der
Spalt b ist größer als der Spalt a, da sich die untere Fläche 26 der Schaufel 22 in einer horizontalen Ebene (bei Betrachtung
in Fig. 1) dreht, während der Radius der Wand 24 von der axialen Stelle I2 zu der axialen Stelle 1. abnimmt. Da der
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Spalt a gewöhnlich auf den minimal zulässigen Wert für die geschlossene Stellung eingestellt wird, ist der Spalt b zu
groß und führt zu Leistungsverlusten aufgrund örtlicher Leckage und Strömungsstörung.
Ebenso werden übermäßig große Spalte an der hinteren unteren Stirnfläche 28 der Schaufel 22 angetroffen. Insbesondere wenn
die Schaufel 22 in der geöffneten Stellung ist, ist die hintere untere Stirnfläche 28 der Schaufel 22 von der Wand 24
durch einen Spalt c an einer axialen Stelle 1. getrennt.
Wenn die Schaufel 22 in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, ist die hintere untere Stirnfläche 28 der Schaufel 22 von der Wand 24 durch einen Spalt d an einer axialen Stelle I3 getrennt. In diesem Fall wird der minimale Spalt c durch die in der offenen Stellung befindliche Schaufel 22 hergestellt. Wenn die Schaufel 22 geschlossen ist, ist daher der Spalt d, der größer als der Spalt c ist, zu groß und führt zu Leckage und Leistungsverlust. Wenn die Schaufel 22 zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung gedreht wird, ändert sich der Spalt an der vorderen unteren Stirnfläche 26 zwischen a und b und der Spalt an der hinteren unteren Stirnfläche 28 zwischen c und d. Es wurde, wie oben erwähnt, zur einfacheren Darstellung der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme angenommen, daß die Krümmung
der Wand 24 in die Zeichenebene vernachlässigbar ist. In der Praxis ist diese Krümmung nicht vernachlässigbar und wird zusätzlich größere Spaltänderungen hervorrufen.
Wenn die Schaufel 22 in der geschlossenen Stellung angeordnet ist, ist die hintere untere Stirnfläche 28 der Schaufel 22 von der Wand 24 durch einen Spalt d an einer axialen Stelle I3 getrennt. In diesem Fall wird der minimale Spalt c durch die in der offenen Stellung befindliche Schaufel 22 hergestellt. Wenn die Schaufel 22 geschlossen ist, ist daher der Spalt d, der größer als der Spalt c ist, zu groß und führt zu Leckage und Leistungsverlust. Wenn die Schaufel 22 zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung gedreht wird, ändert sich der Spalt an der vorderen unteren Stirnfläche 26 zwischen a und b und der Spalt an der hinteren unteren Stirnfläche 28 zwischen c und d. Es wurde, wie oben erwähnt, zur einfacheren Darstellung der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme angenommen, daß die Krümmung
der Wand 24 in die Zeichenebene vernachlässigbar ist. In der Praxis ist diese Krümmung nicht vernachlässigbar und wird zusätzlich größere Spaltänderungen hervorrufen.
Fig. 2 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die für einen konstanten Spalt zwischen der Schaufel und der
Strömungsweggrenze sorgt. Sich in Umfangsrichtung und in
axialer Richtung erstreckende, Abstand voneinander aufweisende innere und äußere Wände 30 bzw. 31 begrenzen wenigstens teilweise den sich in axialer Richtung erstreckenden ringförmigen Strömungsweg 32. Die Wand 30 weist ingesamt eine
axialer Richtung erstreckende, Abstand voneinander aufweisende innere und äußere Wände 30 bzw. 31 begrenzen wenigstens teilweise den sich in axialer Richtung erstreckenden ringförmigen Strömungsweg 32. Die Wand 30 weist ingesamt eine
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rotationssymmetrische Oberfläche um eine axiale Mittellinie
z-z eines Gasturbinentriebwerks auf und ist so angeordnet,daß, wenn das Triebwerk von vorn nach hinten (in Fig. 2 von links
nach rechts) durchquert wird, der Abstand der Wand 30 von der Achse z-z größer wird.
Die Wand 30 hat eine sich in ümfangsrichtung und axial erstreckende,
insgesamt in radiale Richtung weisende, sphärisch konturierte Oberfläche 34 (oder einen Teil 34), die einen
ersten Krümmungsmittelpunkt hat, welcher an einer ersten Stelle
36 auf der Achse z-z'angeordnet ist. Da die Oberfläche sphärisch ist, sind sämtliche Punkte auf dieser Oberfläche
in einem konstanten Abstand oder Radius R von dem Mittelpunkt 36 angeordnet. Der Mittelpunkt 36 liegt auf der Mittellinie
z-z in einem Abstand f von dem Mittelpunkt 0, bei welchem es sich um einen Punkt in der Mitte zwischen den Punkten P und
Q handelt, die die axiale Ausdehnung der radialen Projektion der sphärischen Oberfläche 34 auf die Mittellinie z-z begrenzen.
Durch Trennen des Mittelpunkts 36 von dem Mittelpunkt 0 um die Strecke f wird die sphärische Kontur 34 sich
der normalen Kontur der Wand 30 genauer annähern. Die Größe der Strecke f hängt für jeden bestimmten Verwendungszweck
der Erfindung neben anderen Parametern von dem Grad der Neigung der Wand 30 ab. Die Strecke f ist allgemein durch folgende
Gleichung festgelegt:
1 f = tan θ χ (e/y sin θ )
θ = axiale Steigung einer Linie, die
zwei axial auf einer Linie liegende Schnittpunkte der Oberfläche 34 und
der Wand 30 miteinander verbindet
e = radiale Strecke von dem Punkt P zu der Wand 30
1 = axiale Länge der Fläche 34 längs der Wand 30.
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Die verstellbare Schaufel 38 befindet sich innerhalb des Strömungsweges 32, erstreckt sich radial über diesen und
ist radial neben dem sphärisch konturierten Teil 34 angeordnet. Die Schaufel 38 hat eine in radiale Richtung weisende,
sphärisch konturierte Stirnfläche 40, die mit Abstand gegenüber der Oberfläche oder dem Teil 34 angeordnet ist. Die
Stirnfläche 40 hat einen zweiten Krümmungsmittelpunkt, der an einer zweiten Stelle angeordnet ist. In der Ausführungsform
von Fig. 2 fällt die vorgenannte erste Stelle 36 mit der zweiten Stelle 37 zusammen. Da die Stirnfläche 40 sphärisch
ist, sind alle auf ihr befindlichen Punkte in einem konstanten Abstand oder Radius R+Δ von dem Mittelpunkt 36
angeordnet, so daß ein konstanter Spalt Δ zwischen dem Teil 34 und der Stirnfläche 40 gebildet ist. Δ ist gleich der
Größendifferenz zwischen den Krümmungsradien der Oberfläche 34 und der Stirnfläche 40.
Die verstellbare Schaufel 38 ist um eine Achse M-M drehbar, die die axiale Mittellinie z-z schneidet. Weiter schneidet
in der in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform die Achse M-M die zusammenfallenden Krümmungsmittelpunkte 3 6
und 37.
Wenn sich die verstellbare Schaufel 38 zwischen ihrer ersten
oder geöffneten Stellung und ihrer zweiten oder geschlossenen Stellung dreht, bleibt der radiale Abstand zwischen jedem
Punkt auf der Oberfläche 34 und der Stirnfläche 40 konstant gleich Δ . Außerdem ist der radiale Spalt Δ zwischen allen
Punkten auf der Oberfläche 34 und der Stirnfläche 40 konstant. Dieser konstante Spalt wird erzielt, da sich der Radius der
Oberfläche 34, der Radius der Stirnfläche 40 und die Drehachse M-M der Schaufel 38 sämtlich in demselben Mittelpunkt 36
schneiden. Da der Mittelpunkt 36 auf der Achse z-z liegt, kann ferner die Oberfläche 34 bequem als eine sphärisch konturierte
rotationssymmetrische Oberfläche um die Achse z-z auf
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der Wand 30 maschinell hergestellt werden.
Die Drehachse M-M schneidet die Mittellinie z-z unter einem Winkel, der kleiner als 90° ist, und deshalb kann gesagt werden,
daß sie in Vorwärtsrichtung gegen die Mittellinie z-z geneigt ist. Die Neigung der Achse M-M, deren Neigungsgrad
sich entsprechend der Geometrie der Schaufel 38 ändert, ist aus einer Anzahl von Gründen vorteilhaft. Erstens verringert
die Neigung der Achse M-M das statische Gesamtmoment, das auf die Schaufel 38 durch die in dem ringförmigen Kanal 32
strömende Luft ausgeübt wird. Da der Mittelpunkt 36 hinter dem Mittelpunkt 0 angeordnet ist, werden, wenn die Achse
M-M unter einem Winkel von 90° gegen die Mittellinie z-z angeordnet ist, insbesondere die durch die strömende Luft
auf denjenigen Teil der Schaufel 38, der sich vorderhalb der Drehachse M-M befindet, ausgeübten Kräfte wesentlich größer
sein als die Kräfte, die durch die strömende Luft auf denjenigen Teil der Schaufel 38 ausgeübt werden, der sich hinterhalb
der Drehachse M-M befindet. Dieses statische Gesamtmoment muß durch robust ausgeführte Gestänge aufgenommen werden,
die die Position der Schaufel 38 steuern. Durch Neigen der Achse M-M in der Vorwärtsrichtung, wie in Fig. 2 dargestellt,
kann die Größe des Oberflächeninhalts der Schaufel vorderhalb der Achse M-M so gewählt werden, daß sie ungefähr
gleich der Größe des Oberflächeninhalts hinterhalb der Achse M-M ist. Auf diese Weise wird dann das statische Gesamtmoment
um die Achse M-M reduziert und daher kann das Positioniergestänge (nicht gezeigt) leichter und weniger robust mit entsprechenden
Kosteneinsparungen ausgeführt werden.
Ein weiterer Vorteil des Neigens der Achse M-M ergibt sich durch eine bessere Spaltkontrolle zwischen der radial nach
außen weisenden Stirnfläche 4 2 der Schaufel 38 und der äußeren Wand 31. Insbesondere wird der Abstand von der Achse M-M längs
der Stirnfläche 42 zu der vorderen Ecke 44 am vorderen Rand
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der Schaufel 38 verringert. Für jedes spezifische Ausmaß an Drehung der Schaufel 38 um die Achse M-M wird daher die Bewegung
der Ecke 44 am vorderen Rand der Schaufel verringert, was wiederum eine bessere Kontrolle der Spaltänderung gestattet.
Da sich die Schaufel 38 um die geneigte Achse M-M dreht, dreht sich darüberhinaus die hintere Ecke 46 am hinteren Rand
der Schaufel um die Achse M-M. Wenn die Ecke 4 6 auf diese Weise gedreht wird, bewegt sie sich in einer Drehebene, die
zu der Achse M-M rechtwinkelig ist und als sich rechtwinkelig in die Zeichenebene erstreckende Ebene r in Fig. 2 gezeigt
ist. Die Betrachtung der Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3, die schematisch eine axiale Rückansicht des Strömungsweges 32
zeigt, läßt erkennen, daß die Reichweite der Bewegung der Ecke 46, wenn die Schaufel 28 gedreht wird, so ausgebildet werden
kann, daß sie einen geometrischen Ort von Punkten umfaßt, der der Krümmung der Wand 31 angenähert ist. Zur Veranschaulichung
dieses Aspekts der Erfindung sei angenommen, daß die Schaufel 38 um einen derartigen Bogen gedreht werden muß, daß sich die
Ecke 46 zwischen Punkten g und h bewegt. Es sei weiter angenommen, daß der Spalt zwischen der Ecke 4 6 und der Wand 31
hergestellt ist, wenn die Schaufel 38 diejenige Stellung einnimmt, in der sich die Ecke 46 in dem Punkt g befindet. Wenn
dann die Schaufel 38 um die geneigte Achse M-M gedreht wird, folgt die Ecke 46 der in Fig. 3 gezeigten gestrichelten Linie
und der in Fig. 2 gezeigten Ebene r, bis die Ecke 46 die Stellung im Punkt h einnimmt. Wenn die Schaufel 38 auf diese
Weise gedreht wird, ergibt sich der reduzierte Spalt zwischen der Ecke 46 und der Wand 31, da sich die Ecke 46 zu der Wand
31 hinbewegt, was am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Es ist weiter zu erkennen, daß, wenn sich die Ecke 46 um eine vertikale
Drehachse entsprechend den Lehren des Standes der Technik gedreht hätte, sie sich in einer Drehebene parallel zu der
Mittellinie z-z gedreht haben würde und die Ecke 4 6 sich in einer horizontalen Ebene, bei Betrachtung von Fig. 3, von dem
Punkt g zu dem Punkt i bewegt haben würde. Bei dieser Bewe-
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gung gemäß dem Stand der Technik würde der Spalt zwischen der Ecke 46 und der Wand 31 zugenommen haben, wenn sich die Ecke
von dem Punkt g zu dem Punkt i bewegt hätte. Es ist somit klar, daß mit einer geneigten Drehachse die Kontrolle über die
Spaltänderung besser ist, da die Ecke 46 insgesamt der Krümmung der Wand 31 folgt. Es sei angemerkt,daß der Grad der Neigung
der Achse M-M entsprechend der spezifischen Strömungsweggeometrie und entsprechend dem Schaufeldrehbogen gewählt
wird. Der Spalt zwischen der Ecke 46 und der Wand 31 in der Stellung g kann zwar so gewählt werden, daß er etwas größer
ist als im Stand der Technik, der endgültige Spalt an der Stelle H wird jedoch wesentlich kleiner sein als der Spalt, der
mit vertikaler Drehung erzielbar ist. Infolgedessen ist die Spaltänderung bei einer geneigten Achse wesentlich geringer
als diejenige, die mit vertikaler Drehung erzielbar ist.
Eine Modifizierung kann an der bevorzugten Ausführungsform
vorgenommen werden, die in Fig. 2 gezeigt ist, in der sich der Spalt zwischen der Oberfläche 34 und verschiedenen Punkten
auf der Stirnfläche 40 ändert und der Spalt zwischen jedem Punkt auf der Stirnfläche 40 und der Oberfläche 34 konstant
bleibt, wenn die Schaufel 38 um die Achse M-M gedreht wird. Dieses Ergebnis kann erzielt werden, indem der Krümmungsradius
der Stirnfläche 40 gleich dem Krümmungsradius R der Oberfläche 34 gemacht und dann der Mittelpunkt 37 gegenüber
dem Mittelpunkt 36 um die Strecke Δ längs der Drehachse M-M verschoben wird. Mit einer derartigen Anordnung ist der
Abstand zwischen der Oberfläche 34 und der Stirnfläche 40 längs der Achse M-M gleich Δ . Andere Punkte auf der Stirnfläche
40 sind von der Oberfläche 34 um eine Strecke getrennt, die kleiner als Δ ist. Die Strecke zwischen jedem spezifischen
Punkt auf der Stirnfläche 40 und der Oberfläche 34 bleibt jedoch konstant, wenn die Schaufel 38 um die Achse M-M zwischen
der erwähnten ersten und zweiten Stellung gedreht wird.
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Die bevorzugte Ausführungsform, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist in Verbindung mit einer als durchgehend dargestellten
Wand 30 gezeigt. Es ist jedoch klar, daß die Wand 30, die teilweise den Gasströmungsweg 32 begrenzt, aus Segmenten
bestehen kann, von denen einige Teile eines rotierenden Triebwerksteils und andere Teil des stationären Aufbaus
sein können. Diesbezüglich kann die sphärische Oberfläche entweder ein stationäres oder ein rotierendes Segment sein,
ersteres in Form einer stationären Ummantelung und letzteres in Form einer rotierenden Ummantelung.
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Claims (9)
- Patentansprüche/ 1./Gasturbinentriebwerk mit einem sich axial erstreckenden,ring- ^■^ förmigen Strömungsweg, der in Umfangsrichtung um die axiale Mittellinie des Triebwerks angeordnet ist,gekennzeichnet durch eine erste, sich axial erstreckende Wand (30), die in Umfangsrichtung um die Mittellinie (z-z) angeordnet ist und wenigstens teilweise den Strömungsweg (32) beigrenzt und eine sich in Umfangsrichtung und axial erstreckende, in radiale Richtung weisende, konturierte Oberfläche (34) hat, unddurch eine verstellbare Schaufel (38), die sich in dem Strömungsweg befindet und über diesen erstreckt und eine in radiale Richtung weisende, konturierte Stirnfläche (40) hat, die mit Abstand gegenüber der Oberfläche angeordnet ist, wobei die Schaufel zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung in dem Strömungsweg um eine Drehachse (M-M) drehbar ist, die gegen die axiale Mittellinie geneigt ist, und wobeiORIGINAL INSPECTEDder Abstand konstant 1st, wenn die Schaufel um die Drehachse zwischen der ersten und der zweiten Stellung gedreht wird.
- 2. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konturierte Oberfläche (34) und die konturierte Stirnfläche (40) jeweils sphärisch sind.
- 3. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärisch konturierte Oberfläche (34) einen ersten Krüitunungsmittelpunkt hat, der an einer ersten Stelle (36) angeordnet ist, und daß die sphärisch konturierte Stirnfläche (40) einen zweiten Krümmungsmittelpunkt hat, der an einer zweiten Stelle (37) angeordnet ist, wobei die erste Stelle mit der zweiten Stelle zusammenfällt.
- 4. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (M-M) die zusammenfallenden Stellen (36, 37) schneidet.
- 5. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Mittellinie (z-z) die zusammenfallenden Stellen (36, 37) schneidet.
- 6. Gasturbinentriebwerk mit einem sich axial erstreckenden, ringförmigen Strömungsweg, der in Umfangsrichtung um die axiale Mittellinie des Triebwerks angeordnet ist,gekennzeichnet durch eine erste, sich axial erstreckende Wand (30), die in Umfangsrichtung um die Mittellinie (z-z) angeordnet ist und einen Teil des Strömungsweges bildet und eine sich in Umfangsrichtung und axial erstreckende, in radiale Richtung weisende, sphärisch konturierte Oberfläche (34) mit einem an einer ersten Stelle (36) angeordneten ersten Krümmungsmittelpunkt hat, und030025/0644durch eine verstellbare Schaufel (38), die sich in dem Strömungsweg (32) befindet und über diesen erstreckt und eine in radiale Richtung weisende, sphärisch konturierte Stirnfläche (40) mit einem an einer zweiten Stelle (37) angeordneten zweiten Krümmungsmittelpunkt hat, wobei die Stirnfläche mit Abstand gegenüber der Oberfläche angeordnet ist und wobei die Schaufel in dem Strömungsweg zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung um eine Drehachse (M-M) drehbar ist, die gegen die axiale Mittellinie geneigt ist.
- 7. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Stelle (36, 37) zusammenfallen.
- 8. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (M-M) die erste und die zweite Stelle (36, 37) schneidet.
- 9. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Mittellinie (z-z) die zusammenfallenden Stellen (36, 37) schneidet.030025/0644
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