DE3712628A1 - Drallduese fuer ein kuehlsystem von gastrubinenmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem in Gasturbinenmotoren bzw. -triebwerken und insbesondere eine Dralldüse in einem Luftkühlsys­ tem, um Kaltluft von einem Turbinen-Düseneinsatz tangential gegen ein Turbinenrad zu lenken.

In Heißgasturbinen werden ein oder mehrere Verbrennungs­ kammern benutzt, in denen die Verbrennung eines Brennstoff- Luft-Gemisches einen Nachschub von Heißgas erzeugt. Das Heißgas wird von der Verbrennungskammer zu einem oder meh­ reren Turbinenrädern gelenkt, wo es eine Strömung zwischen Turbinen-Laufschaufeln oder -blättern bewirkt, die in einer Reihe lähgs des Umfanges jedes Turbinenrades angebracht sind. Diese Laufschaufeln oder Blätter reagieren auf das auftref­ fende Heißgas in der Weise, daß die Energie des Gases in eine Rotationsbewegung der Turbinenräder umgesetzt wird. In einigen Fällen sind die Turbinenräder mit einem Luftkompres­ sor auf einer gemeinsamen Welle montiert, und die rotierenden Turbinenräder treiben dann auch den Kompressor an, der Luft den Turbinen zur Verbrennung des Brennstoffes zuführt. Da durch die Turbine umfangreiche Mengen sehr heißer Gase strö­ men, erreicht eine Anzahl von Komponenten und Einheiten, die dem Heißgas ausgesetzt werden, sehr hohe Temperaturen. In einigen Fällen erlangen die Temperaturen dieser Teile und Komponenten eine Größe, bei der eventuell die Konstruktion geschädigt wird. Dann kann dem Kompressor Kaltluft entnommen und zur Kühlung der bezeichneten Komponenten und Einheiten verwendet werden. Diese Kaltluft verfügt über eine wesentli­ che Geschwindigkeits-Komponente, so daß Sorgfalt im Hinblick auf ihre Richtung geübt werden muß, wenn sie auf die Maschi­ nenteile auftrifft, die sich gerade mit einer sehr hohen Drehzahl je Minute bewegen, also rotieren. Ferner wird ein bedeutsames Kühlluftvolumen eingesetzt, und es ist erwünscht, es schließlich innerhalb der Turbine in vorteilhafter Weise zur Verfügung zu haben.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Ein Ziel der Erfindung ist es, die Zufuhr von Kühlluft, die durch die Düsenleitschaufeln einer Heißgasturbine strömt, längs einer zweckmäßigen Bahn so zu leiten, daß sie als Strahl in Drehrichtung des vorhergehenden Turbinenrades tangential an dem vorhergehenden Rad eines Turbinenradpaares abgegeben wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dralldüse in der Luftstrahlströmung zu schaffen, die der Strömung einen Dreheffekt erteilt und sie in tangentialer Richtung neben ein Turbinenrad in dessen Drehrichtung richtet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung, ist es, dafür zu sorgen, daß die Luftstrahlströmung schließlich in den Massenfluß der Luft durch die Maschine gelangt.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Die Kühlluft, die in einem Heißgasturbinenmotor durch die Dü­ senschaufeln zwischen zwei Turbinenrädern strömt, wird durch passende Leitungen auf eine Öffnung in einer Wand gerichtet, die einem Turbinenrad zugekehrt ist. In der Richtung des Turbi­ nenrades tritt ein Luftstrahl aus der Öffnung aus, in der eine speziell angepaßte Dralldüse angeordnet ist.

Die Kühlluft tritt in die Öffnung ein und strömt durch die Dralldüse hindurch. In einem rechteckigen Abschnitt eines Luftkanals durch die Düse erteilen Luftleitschaufeln dem hindurchgehenden Luftstrom eine Drehkraft, so daß er aus der Düse als Luftstrahl austritt, der tangential an dem vorhergehenden Turbinenrad in dessen Drehrichtung ge­ richtet ist. Der aus der Düse austretende Kühlluftstrahl wird an dem vorhergehenden Turbinenrad in den allgemeinen Bereich gelenkt, wo die Turbinenrad-Laufschaufeln oder -blätter an der Radscheibe festgemacht sind. Nachdem die herangeführte Luft zu Kühlzwecken ausgenutzt ist, wird sie längs vorherbestimmter Bahnen der Maschine geleitet, damit sie mit dem Massenfluß der Luft durch die Maschine gemischt wird, um deren Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden ausführlich erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen teilweise geschnittenen Aufriß einer Heißgasturbine,

Fig. 2 eine halbgeschnittene Ansicht einer Dralldüse gemäß der Erfindung und

Fig. 3 die Dralldüse der Fig. 2 in ihren Einzelheiten.

Zur Beschreibung der Erfindung sind in der Fig. 1 nur die wichtigen Einzelheiten einer Gasturbine wiedergegeben. Sie ist eine Heißgasturbine 10 mit einem starren Gehäuse 11, das auch als Rahmen dient. Zu ihr gehört ein Luftkompressor (nicht gezeigt), der einer Verbrennungskammer 12 die Luft zuführt. Ein geeigneter Brennstoff wird in die Verbrennungs­ kammer 12 eingeführt, in der er mit der Luft aus dem Kom­ pressor gemischt, entzündet und verbrannt wird. In einer ty­ pischen Heißgasturbine sind mehrere Verbrennungskammern wie die Verbrennungskammer 12 in einer Reihe längs des Umfanges um die Mittellinie der Heißgasturbine 10 herum montiert. Das heiße Verbrennungsgas tritt aus der Verbrennungskammer 12 in einem ringförmigen Durchgang bzw. eine Kammer 13 ein, die das Heißgas zwischen Turbinen-Radschaufeln oder -blättern 14 hinleitet, die in einer Reihe am Umfang eines Turbinenläu­ fers 15 angeordnet sind. Die Kombination aus den Turbinen- Laufschaufeln und -blättern und dem Turbinenläufer oder -ro­ tor sei als Turbinenrad bezeichnet. In einer Heißgasturbine können ein oder mehrere derartige Turbinenräder benutzt wer­ den.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, werden drei mit Achsenab­ stand angeordnete Turbinenräder 16, 16′ und 16′′ benutzt, deren Schaufeln 14, 14′ bzw. 14′′ sich jeweils in den ringförmi­ gen Durchgang 13 erstrecken, so daß das durch ihn hindurch­ strömende Heißgas aus der Verbrennungskammer 12 der Reihe nach auf die Schaufeln 14, 14′ bzw. 14′′ jedes Turbinenrades auftrifft, um ihm eine Rotationsenergie zu verleihen. Die Re­ aktion der Schaufeln bzw. Blätter 14 auf den Heißgasstrom be­ steht darin, daß diesem eine Richtungsänderung und eine gewis­ se Winkelgeschwindigkeit unmittelbar hinter den Blättern 14 erteilt werden. Der Energieaustausch aus dem Heißgasstrom auf die Blätter 14 ist jedoch am größten, wenn das Heißgas zwi­ schen den Turbinenrädern in einer im wesentlichen axialen Fluß­ verteilung strömt und so gerichtet ist, daß es optimal auf die Blätter 14 in der günstigsten Richtung auftrifft.

Um den Heißgasstrom optimal in der günstigsten Richtung in die Blätter 14 hinein zu lenken, ist daher eine ringförmi­ ge Reihe von Düsen oder Leitschaufeln 17 im Durchgang 13 des Heißgasstromes angeordnet. Gemäß der Figur werden drei Reihen von Düsenleitschaufeln 17, 17′ und 17′′ verwendet, wo­ bei jeweils eine jedem Turbinenrad 16, 16′ bzw. 16′′ benach­ bart ist; daher gibt es ein Turbinenrad z.B. 16, das zwischen der Verbrennungskammer 12 und einer Reihe Leitschaufeln 17′ das vorangehende Turbinenrad ist, oder anders ausgedrückt, daß das Turbinenrad 16 der Reihe Leitschaufeln 17′ voraus­ geht. Innerhalb des Kanals 13 sind die Leitschaufeln 17 unmittelbar im Heißgasstrom angeordnet und äußerst hohen Temperaturen unterworfen, die ein Verziehen oder eine andere Deformation oder Schädigung der Konstruktion bewirken können. Infolgedessen sind Hilfsmittel zum Kühlen der Leitschaufeln 17 erwünscht. In Fig. 1 wird vor seiner Einführung in die Verbrennungskammer 12 ein Luftvorrat dem Kompressor entzo­ gen und in einen ringförmigen Raum 18 eingebracht, der als Kammer eine Reihe der Leitschaufeln 17′ konzentrisch umgibt, die dem Turbinenrad 16′ der zweiten Stufe benachbart sind. Wie durch gestrichelte Linien angezeigt, können die Leit­ schaufeln 17 hohl oder mit vertikalen Luftschächten versehen sein, die mit dem Luftstrom im Raum 18 in Verbindung stehen. Zum Kühlen wird die Kühlluft aus dem Raum 18 radial nach in­ nen durch die Leitschaufeln 17′ in Strömung versetzt. Ein mit einer solchen Kühlanordnung verknüpfter, wichtiger Fak­ tor ist die Notwendigkeit, Mittel zur Verfügung zu haben, die das maximale Kühlvermögen der verfügbaren Kühlluft effektiv nutzen, sowie andere Hilfsmittel, um diese Kühlluft schließ­ lich abzugeben, bevorzugt zum Vorteil und Nutzen des Trieb­ werks. Eine gewisse, für diese Zwecke brauchbare Maschinen- Konstruktion ist in der Fig. 1 veranschaulicht.

In der Fig. 1 sind die Turbinenräder 16 und 16′ der ersten und zweiten Stufe dargestellt. Zwischen jedem Paar Turbinen­ rädern sind Abstandsräder 7, 8 und (9 nicht gezeigt) angeord­ net. Beispielsweise ist das Abstandsrad 7 zwischen den benach­ barten Turbinenrädern 16 und 16′ eingesetzt, zwischen denen sich auch eine Düseneinheit 19 befindet. Die Düseneinheit 19 weist eine Reihe von Umfangssegmenten auf, die gemeinsam eine Ringstruktur von 360° bilden. Jedes Umfangssegment enthält eine oder mehrere Leitschaufeln 17′, die aus einem Stück mit Wänden 20 und 21 des Kanals 13 gegossen sind.

Der Bereich oder Abstand zwischen den Turbinenrädern wird als Radabstand bezeichnet und umfaßt im allgemeinen den Raum unterhalb der Wand 21 der ringförmigen Düseneinheit 19. Von der Unterseite der Wand 21 hängt eine Luftverbindung 22 her­ ab und ist am Auslaßende einer oder mehrerer Düseneinheiten angeschlossen. Jedes Segment kann ein oder mehrere solcher Luftverbindungen besitzen. Die aus dem Raum 18 durch die Leitschaufel 17′ hindurchgehende Kühlluft tritt in die Luft­ verbindung 22 ein, mit der ein starrer Rohrstutzen 23 als Lei­ tung mit zwei offenen Enden verbunden ist. Während zum einen offenen Ende die Luftverbindung 22 geführt ist, ragt das an­ dere offene Ende in Richtung auf das vorangehende Turbinen­ rad 16 in Achsenrichtung vor. Der vom Rohrstutzen 23 heraus­ gelassene Luftstrom wird gegen das Turbinenrad 16′ allgemein in einen Bereich gerichtet, in dem die Blätter 14 an der Tur­ binenscheibe 15 befestigt sind. Daher gibt es mehrere geson­ derte Luftverbindungen, Rohrstutzen und Kammern, die in einem Bogen von 360° in dem radial inneren Raum unterhalb der zusam­ mengesetzten Wandsegmente 21 angeordnet sind. Wie in den Figu­ ren 1 und 3 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Turbine ein ringförmiges Luftsammelkammerteil vorgesehen, das als Leit­ stück 24 bezeichnet und konzentrisch unterhalb der Wand 21 der Düseneinheit angeordnet ist und mit der letzteren einen einzigen Teil bilden kann. Jedes Umfangssegment der Düsen­ schaufelstruktur 19 weist daher sein eigenes Leitsegment auf. Wenn ein derartiges Leitstück 24 verwendet wird, kann das dem Turbinenrad 16 benachbarte Ende des Rohrstutzens 23 in eine Öffnung 25 in einer aufrechtstehenden Seitenwand 26 der Kammer hineinlaufen. Die Kühlluft strömt dann von der Leitschaufel 17 zur Luftverbindung 22 und dem Rohrstutzen 23 bis an die Öffnung 25 hindurch, damit sie gegen das Turbinenrad 16 etwa in dem Bereich gerichtet wird, in dem die Blätter 14 mit dem Turbinenläufer 15 verbunden sind. Dies ist ein Bereich, in dem die Temperaturbeeinflussung der Turbinenräder äußerst wichtig wird und eine Kühleinrichtung merkbar von Nutzen ist.

Es wurde gefunden, daß der Kühlluftstrahl oder -strom, der gerade aus den Öffnungen 25 oder dem Rohrstutzen 23 austritt, optimale Richtungseigenschaften aufweisen sollte. Wenn Kühlluftstrahlen von ziemlich hoher Geschwindigkeit aus den Öffnungen 25 senkrecht gegen den Turbinenläufer 15 gerichtet werden, ist ihre Relativgeschwindigkeit, bezogen auf die Ge­ schwindigkeit des Turbinenrades 16, recht groß, weil die Dreh­ richtung des Turbinenrades 16 und die Richtung des Luft­ stromes aus der Öffnung 25 zueinander im rechten Winkel ste­ hen; solch eine Anordnung führt nicht zur maximalen Kühlung.

Es wurde gefunden, daß eine wirksamere Kühlung des Turbi­ nenläufers 15 auftritt, wenn die aus den Öffnungen 25 aus­ tretenden Kühlluftstrahlen zwangsläufig tangential in Rich­ tung auf das vorangehende Turbinenrad 16 in dessen Drehrich­ tung gelenkt werden. Dementsprechend sind einige Steuermittel zur Beeinflussung des Luftstromes notwendig, um den Kühl­ luftstrahlen aus den Öffnungen 25 einen positiven Drehimpuls zu geben. Wie herausgefunden wurde, kann eine mit besonderen Schaufeln versehene Düse, eine sog. Dralldüse, in die Öff­ nung 25 eingepaßt werden und trotz des kurzen, für die Dreh­ kraft verfügbaren, axialen Abstandes den notwendigen Dreh­ impuls herbeiführen.

In der Fig. 2 ist eine Dralldüse 27 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Sie enthält einen kurzen, dickwandigen, kreisförmigen Zylinder 28 mit zwei sich gegenüberliegen­ den, parallelen Flächen 29 und 30, die als Ein- und Aus­ trittsflächen gelten. Durch den Zylinder 28 geht auch ein Durchgang 32 für den Luftstrom stetig hindurch. Im allge­ meinen wird der Durchgang 32 von zwei hintereinanderliegen­ den Durchlässen 31 und 33 gebildet, die sich innerhalb des Zylinders 28 überschneiden. Der erste Durchlaß 31 besitzt einen zylindrischen Querschnitt und stellt einen Einlaß dar, dessen Mittellinie senkrecht zur Fläche 29 des Zylinders 28 steht. Der andere Durchlaß 33 von rechteckigem Querschnitt bildet den Auslaß, dessen Mittellinie einen Winkel von weni­ ger als etwa 45° mit der ebenen Fläche 30 des Zylinders 28 bildet. Der Durchgang 32 läuft zwar stetig, aber mit einem Winkel durch den Zylinder 28 hindurch. Die Mittellinien der Durchlässe 31 und 33 schneiden sich innerhalb des Zylinders 28 miteinander und legen einen Bereich fest, in dem der Durchlaß 31 sachte vom zylindrischen Querschnitt zum recht­ eckigen Querschnitt des Durchlasses 33 übergeht.

Wegen der relativ geringen Länge des Zylinders 28 reicht der angegebene, mit Winkel versehene Durchgang 32 allein nicht aus, um die gewünschte Art des Drehimpulses der Luft herbeizuführen. Um einen Luftstrom wirkungsvoll zu drehen, soll die Drehkraft normalerweise über eine bedeutsame Län­ ge auf den Strom einwirken. Wie herausgefunden wurde, führt der Zusatz bestimmter Drehschaufeln im rechteckigen Durch­ laß 33 des Zylinders 28 zu dem gewünschten inkrementellen Drehimpuls. In der Fig. 2 sind mehrere derartige Dreh­ schaufeln 34 dargestellt, die relativ dünne, gekrümmte, paral­ lele Teile sind. von den Wänden des Zylinders 28, der den Ka­ nal 32 bildet, ausgehen und von diesen hinablaufen, und insbe­ sondere von derjenigen Wand des Zylinders 28, die den recht­ eckigen Durchlaß 33 bildet.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Dralldüse 27 in einem Gießverfahren anzufertigen, und dementsprechend werden die Drehschaufeln an Ort und Stelle eingegossen. Sie laufen bezeichnenderweise in den Durchgang 32 und somit in den Luftstrom hinein. Der größte Teil des Drehschaufel-Ge­ bildes verbleibt im rechteckigen Teil 33 des Durchganges 32. Jede Drehschaufel 34 kann als aus drei Abschnitten be­ stehend betrachtet werden, von denen ein erster longitudinaler Abschnitt 35 zur Mittellinie des Durchlasses 33 parallel ist und von der Fläche 30 des Zylinders 28 zur Schnittstelle der Durchlässe 31 und 33 verläuft. Hier ist dann ein gekrümmter Abschnitt 36 vorhanden, der für einen sanften Übergang zu einem zweiten sehr kurzen, longitudina­ len Abschnitt 37 sorgt, und dieser Abschnitt 37 ragt in den zylindrischen Durchlaß 31 parallel zu dessen Mittellinie hinein. Die Drehschaufeln 34 stellen eine sehr effektive Luft­ strömungs-Steuereinrichtung dar und sorgen für eine sichere und wirksame Drehung, um den durch den Durchgang 32 hindurchgehenden Luftstrom umzulenken, so daß er die Dralldüse 27 in der gewünsch­ ten Richtung verläßt.

Wie eine Prüfung der Fig. 2 ergibt, würde ohne die Drehschaufeln 34 eine wesentliche Komponente des Luftstromes von hoher Ge­ schwindigkeit aus dem Durchgang 32 des Zylinders 28 in axialer Richtung austreten, da ein beträchtlicher Teil der Fläche der Öffnung 33 innerhalb der Fläche 30 der Öffnung 32 in der Fläche 29 direkt gegenüberliegt. Die gekrümmte bzw. gewinkelte Wand des Durchlasses 31 allein würde dem Luftstrom keine wesentliche tan­ gentiale Komponente erteilen. Die dargestellten Drehschaufeln 34 beginnen den Luftstrom innerhalb des Zylinders 28 gerade zu rich­ ten und zu drehen, und ihre gekrümmten Flächen sorgen für eine Strömungssteuerung für die Luft, die aus der rechteckigen Öff­ nung 33 in der Fläche 30 des Zylinders 28 austritt.

Dadurch, daß die Kaltluft tangential gegen das Turbinenrad und in dessen Drehrichtung gelenkt wird, wird die Relativgeschwin­ digkeit des Luftstromes im Hinblick auf das Turbinenrad herab­ gesetzt, und es entsteht ein kälteres umlaufendes Turbinenrad.

Fig. 3 zeigt den Einbau der Dralldüse 27 gemäß der Erfindung in ein Heißgasturbinentriebwerk. Die Düseneinheit 19 weist hohle Leitschaufeln 17′ auf, durch die Kühlluft aus dem Raum 18 der Fig. 1 hindurchströmen kann. Gemäß den Fig. 1 und 3 strömt die Kühlluft von den Luftverbindungen 22 aus durch den starren, feststehenden Rohrstutzen 23 und durch die Dralldüse 27 gemäß der Erfindung hindurch, um tangential neben die Rotorscheibe 15 des vorangehenden Turbinenrades 16 zu strömen. Von hier ent­ weicht die Kühlluft radial nach außen entlang der Radscheibe 15 und zwischen den Schaufeln 14 und dem einen Ende der Wand 21 in die heißen Gase des Kanals 13, um in vorteilhafter Weise Teil des Massenflusses der Luft durch die Heißgasturbine 10 zu werden.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Verfahren zum Einbau der Drall­ düse 27 in die Heißgasturbine 10 veranschaulicht, bei dem in und exzentrisch zur Öffnung 25 in der Seitenwand 26 des Leitstücks 24 eine Senkbohrung 38 ausgebildet wird. In diese wird dann die Dralldüse 27 hineingepreßt, bis ihre Fläche 30 mit einer Außen­ fläche 39 der Seitenwand 26 des Leitstücks 24 bündig ist. Dann greift das Ende des Rohrstutzens 23 innerhalb der Öffnung 25 in eine Senkbohrung 40 der Dralldüse 27 ein. Danach kann die Drall­ düse 27 in der Senkbohrung 38 auf verschiedene Weise, z.B. durch einen Pfropfen 44 oder Festschlagen, mechanisch festgesetzt werden. Einige Maßnahmen müssen getroffen werden, damit beim nachfolgenden Einbau in die Heißgasturbine 10 die Dralldüse 27 richtig ausgerichtet wird und die Drehschaufeln 34 im Durchlaß 31 der Dralldüse 27 einen Luftstrom tangential neben die Turbi­ nenradscheibe 15 unter dem angemessenen Winkel umlenken. Ein Mittel, eine richtige Ausrichtung zu erreichen, besteht darin, die Senkbohrung 40 exzentrisch in Bezug auf den äußeren Durch­ messer des Zylinders 28 oder der Dralldüse 27 auszubilden. Wenn diese in die Senkbohrung 38 des Leitstücks 24 eingelassen ist, befindet sich die Eingangsfläche 29 der Dralldüse 27 neben dem vorstehenden Ende des Rohrstutzens 23. Dieser ragt dann in die Senkbohrung 38 des Leitstücks 24 vor, und bei einer richtigen Exzentrizität greift die Senkbohrung 40 in den Rohrstutzen 23 ein, um den Einbau der Dralldüse 27 in das Leitstück 24 zu er­ lauben. Wenn die Dralldüse 27 in die Senkbohrung 38 der Öffnung 25 eingesetzt ist, wird sie in ihr gedreht, bis die Senkbohrung 40 des Durchganges 32 sich selbst richtig ausrichtet, um in das Ende des Rohrstutzens 23 einzugreifen, so daß dann alle Teile die nötige, fehlerfreie Ausrichtung besitzen.

Mit der Erfindung wird somit eine sichere, tangential gerichte­ te Kühlluftströmung für das Turbinenrad der Heißgasturbine aus einem in ihr vorhandenen Düsenschaufel-Kühlsystem geschaffen.

Claims (6)

1. Gasturbinentriebwerk mit einem äußeren Gehäuse (11), meh­ reren axial beabstandeten Turbinenrädern (16, 16′, 16′′), die in dem Gehäuse drehbar angebracht sind und an denen radial nach außen laufende Schaufeln (14, 14′, 14′′) an­ gebracht sind, mit einem ortsfesten Ringteil (19), der zwischen jedem Turbinenrad (16, 16′, 16′′) Luftleitschau­ feln (17, 17′, 17′′) trägt, wobei die Turbinenräder (16, 16′, 16′′) und die Ringteile (19) eine Strömungsbahn für heißes Gas bilden, ferner mit einem zwischen der Strö­ mungsbahn und einer Außenwand des Ringteils (19) gebil­ deten Ringkammer (18), mit einem von einer Innenwand (21) des Ringteils (19) herabhängenden Leitstück (24) und mit Luftkanälen durch zumindest einige Luftleitschaufeln (17, 17′, 17′′), die Kühlluft aus dem Ringraum (18) zum Leitstück (24) leiten, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) mehrere Luftverbindungen (22) von der Innenwand (21) des Ringteils (19) herabhängen und jeweils mit wenig­ stens einer Luftleitschaufel (17, 17′, 17′′) in Verbin­ dung stehen,
• b) in dem Leitstück (24) zumindest eine Öffnung (25) aus­ gebildet ist, die einem stromaufwärtigen vorangehen­ den Turbinenrad (16, 16′, 16′′) zugewendet ist,
• c) exzentrisch zu jeder Öffnung (25) in dem Leitstück (24) eine vergrößerte Senkbohrung (38) ausgebildet ist,
• d) in der vergrößerten Senkbohrung (38) eine Dralldüse (27) mit einer versetzten Senkbohrung (40) eingelas­ sen ist und
• e) ein Rohrstutzen (23) eine Luftverbindung (22) mit einer Senkbohrung (40) der Dralldüse (27) über die in dem Leitstück (24) vorhandene Öffnung (25) verbindet, wobei die Kühlluft aus der Ringkammer (18) über die Luftleitschaufeln (17, 17′, 17′′) in die Luftverbin­ dungen (22) über die Rohrstutzen (23) in die Drall­ düsen (27) gegen ein stromaufwärtiges Turbinenrad (16, 16′, 16′′) geleitet wird.

2. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dralldüse (27) einen zylindrischen Block (28) auf­ weist, in dem die versetzte Drall-Senkbohrung (40) und ein Luftströmungskanal (32) ausgebildet sind, der einen Einlaß (31) konzentrisch zur Senkbohrung (40) der Drall­ düse (27) und einen Auslaß (33) mit dem Einlaß (31) zu­ sammenhängend aufweist, aber zu diesem (31) und der Senk­ bohrung (40) versetzt angeordnet ist.

3. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaß (33) Drehschaufeln (34) angeordnet sind, und daß die Dralldüse (27) bezüglich der Öffnung (25) des Leitstücks (24) und der Auslaß (33) bezüglich der Senkboh­ rung (40) der Dralldüse (27) versetzt sind, so daß die Kühlluft durch die Dralldüse (27) gedreht und in tangen­ tialer Richtung bezüglich des vorangehenden Turbinen­ rades (16, 16′, 16′′) gerichtet wird.

4. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dralldüse (27) einen geraden, kreisrunden Zylin­ der (28) mit sich gegenüberliegenden, parallelen, ebe­ nen Ein- und Austrittsflächen (29, 30) aufweist, daß durch die Eintrittsfläche (29) der zylindrische Einlaß (31) in den Zylinder (28) und durch die Austrittsfläche (30) der Auslaß (33) in den Zylinder (28) hineingeht, so daß sie sich im Zylinder (28) schneiden, daß der Auslaß (33) in der Austrittsfläche (30) einen rechteckigen Quer­ schnitt besitzt, daß durch die Eintrittsfläche (29) die Senkbohrung (40) der Dralldüse (27) in den Zylinder (28) hineingeht, die bezüglich des kreisrunden, geraden Zy­ linders (28) exzentrisch liegt, und daß in die Senkboh­ rung (40) der Rohrstutzen (23) derart einsetzbar ist, daß die Dralldüse (27) in der Öffnung (25) angeordnet ist.

5. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Einlasses (31) in der Eintrittsflä­ che (29) zylindrisch und die Öffnung des Auslasses (33) in der Austrittsfläche (30) rechteckig ist, daß der zy­ lindrische Einlaß (31) senkrecht durch die Eintrittsflä­ che (29) und der rechteckige Auslaß (33) unter einem spitzen Winkel zur Ebene der Austrittsfläche (30) ver­ läuft und den zylindrischen Kanal in dem Zylinder schnei­ det, so daß ein durchgehender und gewinkelter Durchgang (32) durch den Zylinder (28) ausgebildet ist.

6. Dralldüse (27) für ein Kühlsystem eines Turbinenrades (16, 16′, 16′′) in einem Heißgasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch die Kombination

• a) eines kreisrunden, geraden Zylinders (28) mit zwei sich gegenüberliegenden, ebenen, parallelen Flächen, nämlich einer Eintrittsfläche (29) und einer Austritts­ fläche (30),
• b) eines mit einem Winkel versehenen Durchganges (32) für einen Luftstrom, der von der Eintrittsfläche (29) zum Zylinder (28) und zur Austrittsfläche (30) hindurchgeht,
• c) eines durch die Eintrittsfläche (29) axial in den Zylinder (28) hineinragenden, zylindrischen Einlasses (31) und eines rechteckigen Auslasses (33), der unter einem Win­ kel durch die Austrittsfläche (30) in den Zylinder (28) hineinragt und den zylindrischen Einlaß (31) schneidet, so daß der mit einem Winkel versehene Durchgang (32) für den Luftstrom durch den Zylinder (28) gebildet ist,
• d) mehrerer Schaufeln für den Luftstrom in dem recht­ eckigen Auslaß (33), so daß der durch den mit einem Winkel versehenen Durchgang (32) hindurchgehende Luftstrom an der rechteckigen Austrittsfläche (30) aus dem Zylinder (28) unter einem Winkel von weniger als etwa 45° bezüglich der Ebene der Austrittsfläche (30) austritt, und
• e) einer Senkbohrung (40) im zylindrischen Einlaß (31), die der Eintrittsfläche (29) benachbart ist.