DE3942203A1 - Turbinenanordnung mit heckseitig angebrachten ausstroemleitschaufeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Turbinenanordnungen und bezieht sich insbesondere auf Gasturbokraftmaschinen­ anordnungen wie z. B. Gasturbinentriebwerksanordnungen, die dünne strukturelle Stütz- oder Haltestreben zur Stützung des Turbinenaufbaus enthalten, die bezüglich des Austritts­ wirbels einer Niederdruckgasturbine ausgerichtet sind, und die darüber hinaus eine Anordnung von Austritts- oder Ausströmleitschaufeln enthält, die bezüglich der Streben heckseitig, d. h. hinter diesen Streben, angeordnet sind und zur Entwirbelung der Ausströmgase bzw. Abgase vor­ gesehen sind.

Das Aufkommen von Hochtemperaturturbokraftmaschinen und -turbinentriebwerken hat die schwerpunktmäßige Be­ deutung von einstufigen Turbinentriebwerksauslegungen mit hoher Energieextraktion vergrößert. Turbomaschinen bzw. Turbinentriebwerke mit einer einzigen Stufe werden insbesondere bei Luftfahrtanwendungen angestrebt, weil einstufige Turbinentriebwerke eine geringere Masse auf­ weisen und leichter instandzuhalten sind als die ent­ sprechenden Pendents mit mehrstufiger Auslegung. Jedoch haben Auslegungen mit einer einzigen Stufe traditionell bestimmte, diesen Auslegungen eigene Probleme aufgeworfen, die z. B. ein vergrößertes Wirbelausmaß oder Wirbelbewe­ gungsausmaß in den Ausströmgasen bzw. Abgasen beinhalten. Diese Wirbelbildung ist insbesondere bei Auslegungen mit mittlerem oder hohem Bypassverhältnis vorherrschend, bei denen das Verhältnis der Fankanalmassenströmung zur Hauptkanalmassenströmung relativ hoch ist.

Bei Turbinentriebwerken mit erhöhtem Bypassverhält­ nis wird die Niederdruckturbine einer erhöhten Belastung unterworfen, woraus ein höherer Austrittswirbel resul­ tiert. Das heißt, die die Niederdruckturbine verlassende Luftströmung weist eine relativ hohe Tangentialgeschwin­ digkeit in der Größenordnung von 30° oder mehr auf. Um große Vorschubverluste zu vermeiden, muß der Wirbel, bevor die heißen Ausströmgase oder Abgase aus dem Aus­ strömsystem abgelassen werden, geradegerichtet werden.

Ein bekannter Versuch zur Entfernung oder Begradi­ gung des Wirbels bestand darin, eine Reihe von Entwirbe­ lungs- oder Ausströmleitschaufeln unmittelbar hinter dem Niederdruckturbinenrotor und vor den oder koplanar mit den strukturellen Stützstreben und Verkleidungen anzubringen. Eine weitere bekannte Lösung kombiniert die Strukturhaltestreben und Ausströmleitschaufeln zu einer begrenzten Anzahl relativ langer tragflügelartig geformter Teile.

Zusätzlich zur Notwendigkeit der Entfernung von Wirbeln aus den Gasen, die die Niederdruckturbine ver­ lassen, ist anzustreben, die Hochdruck- und Niederdruck­ turbinenlagerhalterungen (Lagersterne oder Lagerstütz­ schalen) und die diesen zugeordneten Strukturrahmen dicht miteinander zu koppeln, um die Größe und die Ab­ messungen des Triebswerks zu minimieren und die Steifig­ keit des Niederdruckrotors zu erhöhen. Durch dichte Lagerung oder Kopplung der Hochdruck- und Niederdruck­ turbinenlager kann die axiale Distanz zwischen diesen Lagern herabgesetzt werden und die Größen- und Massen­ verminderungen sind erzielbar. Ferner ist es wünschens­ wert, die axiale Distanz zwischen dem Niederdruckturbi­ nenrotor und dem heckseitigen oder hinteren Strukturrahmen, der das heckseitige oder hintere Lager trägt, aus dem­ selben Grund zu minimieren, um eine verminderte Trieb­ werksumhüllung und ein herabgesetztes Gewicht zu erzielen und die Rotorsteifigkeit zu erhöhen.

Frühere einstufige Turbinen haben eine Anordnung von Ausströmleitschaufeln verwendet, die auf der Zu­ stromseite oder vor dem hinterwärtigen Lagerstruktur­ rahmen angeordnet waren, oder haben die Ausströmleit­ schaufeln mit dem hinteren Lagerstrukturrahmen kombiniert oder darin integriert. Jede dieser Lösungen beinhaltet eigene Nachteile. Durch Anbringen der Ausströmleitschau­ feln vor dem hinteren Lagerstrukturrahmen muß die axiale Länge des Rotorsystems vergrößert werden, da der hintere Lagerstrukturrahmen weiter heckseitig oder hinten posi­ tioniert werden muß, um die zusätzliche axiale Ausdeh­ nung der Ausströmleitschaufeln aufzunehmen. Die Kombi­ nation der Ausströmleitschaufeln mit dem hinteren Lager­ strukturrahmen oder hinteren Lageraufbau erfordert das Vorliegen zahlreicher langer sich radial erstreckender Ausströmleitschaufeln, die schwer zu kühlen sind. Diese Lösung erforderte zudem ausgedehntere, breitere oder dickere Ausströmleitschaufeln zur Erzielung baulicher Festigkeit, woraus höhere aerodynamische Drehungs- und Luftwiderstandsdruckverluste resultierten.

Um die Vorschubsleistung eines Turbinentriebwerks zu erhöhen, können ein Schubverstärker oder Nachverbren­ ner auf der Abstromseite der Niederdruckturbine typi­ scherweise innerhalb des Ausströmkanals des Triebswerks vorgesehen werden. Zusätzlicher Treibstoff kann in den Ausströmkanal injiziert werden und gezündet werden, um einen zusätzlichen Hochenergiegasstrom zu liefern, der mit der Fanbypassluft gemischt werden kann und durch ein Austrittsdüsensystem ausgetrieben werden kann, um eine Zusatz-Hochenergieschubausgangsleistung aus dem Trieb­ werk zu liefern. Es ist wichtig, daß die Hochgeschwindig­ keitsgase, die in den Nachverbrenner strömen, zuvor mit­ tels Leitschaufeln (auch Direktions- oder Umlenkschaufeln) geradegerichtet oder entwirbelt worden sind, so daß diese Gase effektiv verteilt oder zerstreut werden. Die gleichmäßige und vollständige Verteilung oder Zerstreu­ ung der Austrittsgase oder Abgase ist notwendig, um die Verbrennung des innerhalb der Gase enthaltenen Sauer­ stoffs bei deren Strömung durch den Nachverbrenner zu maximieren.

Einige frühere Turbinentriebwerksauslegungen ordne­ ten die Ausströmleitschaufeln quer durch den Ausström­ pfad vor den mechanischen Stützstreben an, die einen Teil des Strukturrahmens bildeten, der das hintere Nieder­ druckturbinenlager trägt. Diese Stützstreben oder Halte­ streben stützten oder halterten nicht nur das hintere Lager oder heckseitige Lager und die intere Rotorwelle, sondern stellten auch interne Passagen zur radialen Lei­ tung von Kühlluftströmung und Triebwerksöl durch die Stützstreben bereit. Abschirmungen mit tragflügelartiger Kontur, die die Stützstreben abdeckten, setzten ihre aerodynamischen Luftwiderstandsverluste herab und unter­ stützten den Verteilungsprozeß. Obwohl die Ausströmleit­ schaufeln den Wirbel beseitigen, so erzeugten sie nichtsdestoweniger große Luftwiderstandseffekte infolge der Strömung mit hoher Machzahl, die unmittelbar an­ grenzend an den Niederdruckturbinenaustritt vorliegt, wo die Ausströmleitschaufeln angebracht waren.

Andere frühere Turbinentriebwerksauslegungen haben gewölbte oder gekrümmte Tragflügelformen verwendet, um gleichzeitig die Ausströmgase zu entwirbeln und die mechanischen Stützstreben abzuschirmen. Wegen der großen Querschnitte, die für die mechanischen Stützstre­ ben erforderlich waren, erforderten diese abgeschirmten Auslegungen dicke Abschirmungen oder Ummantelungen mit großer axialer Länge. Diese Auslegungen resultierten in erheblichen Luftwiderstandseffekten und unvollständiger Wirbelbeseitigung. Tatsache ist, je dicker die Stütz­ streben und/oder Ausströmleitschaufeln, um so größer ist die Strömungsblockierung oder -unterbrechung, um so größer sind die Druckverluste und um so größer sind die Vorschubverluste.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, eine Ausströmleitschaufelanordnung anzugeben, die hinter, mit anderen Worten heckseitig der mecha­ nischen Stützstreben des hinteren oder heckseitigen Turbinenlagerrahmens, angebracht ist. Durch diesen Lö­ sungsweg werden die Ausströmleitschaufeln (oder auch Umlenk- oder Direktionsschaufeln) weiter abstromseitig vom Niederdruckturbinenaustritt als bei früheren Aus­ legungen angeordnet, so daß der Vorteil aus der ge­ ringeren Machzahl der Region an diesem Punkt ausgenutzt wird, um die nachteiligen aerodynamischen Luftwider­ standseffekte zu vermindern, die mit der Wirbelbeseiti­ gung verknüpft sind.

Gemäß einem weiteren Merkmale der Erfindung wird die Ausströmleitschaufelanordnung innerhalb der Diffusor­ konstruktion (Konstruktion der Verteilereinrichtung) angeordnet, um eine gleichförmige und vollständige Ver­ teilung innerhalb des Abgasausströmungspfades zu erzielen. Dies ist insbesondere bei Auslegungen, die Schubverstär­ ker und Nachverbrenner enthalten, zu bevorzugen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Ausströmleitschaufeln angegeben, die als axiale Ausdeh­ nungen oder Verlängerungen zu den Stützstreben wirken, wodurch die Auslegung einer relativ dünnen tragflügel­ artigen Form möglich ist, d. h. ein Tragflügelprofil, das ein geringeres Dicken- zu Flügeltiefenverhältnis, verbunden mit der entsprechend herabgesetzten aerodyna­ mischen Unterbrechung oder Blockierung aufweist.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird eine Ausströmleitschaufelanordnung angegeben, die die Verwendung dünnerer und kürzerer verkleideter Streben mit nichtgewölbten oder gekrümmten symmetri­ schen Querschnitten gestattet, die bezüglich der Strö­ mung der Abgase oder Ausströmgase ausgerichtet sind, um die aerodynamische Belastung herabzusetzen und den aerodynamischen Luftwiderstand zu vermindern.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung beinhaltet die Schaffung einer Ausströmleitschaufelanordnung, die einen dicht gekoppelten Niederdruckturbinenrotor er­ möglicht. Dies führt zu einer herabgesetzten Rotorsy­ stemmasse und erhöhten Rotorsteifigkeit für verbesserte Rotationsschwingungseigenschaften und verbesserten dynamischen Eigenschaften.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird eine Ausströmleitschaufelanordnung geschaffen, in der die Ausströmleitschaufeln abnehmbar tandem- oder reihenartig und getrennt von den Stützstreben ange­ bracht sind, so daß die Ausströmleitschaufeln nur Festigkeit ausschließlich zum Abfangen ihrer aerodyna­ mischen Entwirbelungsbelastungen benötigen. Dieses Merk­ mal gestattet die Verwendung keramischer oder nicht­ metallischer Schichtkörper- oder Verbundstoffleitschau­ feln oder Materialien geringeren Kostenaufwands und/ oder geringerer Festigkeit.

Allgemein richtet sich die Erfindung auf Gastur­ binentriebwerksauslegungen mit einem mittleren bis hohen Bypassverhältnis, wobei dünne, verkleidete strukturelle Stützstreben in dieser Auslegung enthalten sind, die bezüglich der Triebwerksmittenlinie geneigt oder ge­ kippt sind und bezüglich des Austrittswirbels, der aus der Niederdruckturbine ausströmt, ausgerichtet sind.

Dünne, gewölbte Ausströmleitschaufeln sind heckseitig, d. h. hinter oder auf der Abstromseite der Stütz­ streben und Verkleidungen angebracht, um den Wirbel zu beseitigen und aerodynamische Blockierungen, d. h. Unterbrechungen zu vermindern, wobei sie die Streben­ sektion flächenmäßig zur Erzielung einer gleichförmi­ gen Ausbreitung und Verteilung unterteilen und regeln. Da die Ausströmleitschaufeln nicht als tragende Teile der Rahmenkonstruktion dienen, können sie aus nichtmetallischen Materialien wie keramischen Materialien für Hochtemperaturanwendungen gefertigt werden.

Erfindungsgemäß wird die mechanische Festigkeit durch eine ringförmige Verkleidungs- und Streben­ anordnung aufgebracht, die das hintere Rotorlager trägt und stützt. Die an der Hinterseite dieser Ver­ kleidungs- und Strebenanordnung befestigte ringförmi­ ge Ausströmleitschaufelanordnung, die zur Entwirbe­ lung der Ausströmgase aus der Turbinenanordnung dient, kann leicht entfernt und ausgetauscht werden. Durch diese heckseitige Anbringung der Ausströmleitschaufeln ist eine axial kürzere und leichtere Auslegung des Turbinentriebwerks möglich, zudem wird die Beseiti­ gung größerer Wirbel als bei früheren Auslegungen er­ zielt und die Druckverluste sind gleich oder sogar geringer.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische seitliche Schnittansicht eines Gasturbinentriebwerks, die den allgemeinen Aufbau des Gasturbinentriebwerks sowie die Lage des Triebwerk­ rahmens und Nachverbrenners zeigt;

Fig. 2 eine fragmentarische seitliche Schnitt­ ansicht der Tragstreben und Ausströmleitschaufelanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2(a) eine fragmentarische Vorderansicht der Verbindung zwischen dem äußeren Tragring und dem äußeren Rahmenteil entlang der Linie A-A aus Fig. 2;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Verkleidungs- und Strebenanord­ nung entlang der Linie B-B aus Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Projektionsschnittan­ sicht eines Ausführungsbeispiels der Ausströmleitschaufel­ anordnung, die die Plazierung der Ausströmleitschaufeln hinter den Verkleidungen und Tragstreben zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Vorderansicht eines Segments der Verkleidungs- und Strebenanordnung;

Fig. 6 eine Darstellung der Anordnung aus Fig. 5 von hinten;

Fig. 7 eine perspektivische Vorderansicht eines Segments der Ausströmleitschaufelanordnung;

Fig. 8 eine Ansicht der Anordnung aus Fig. 7 von hinten;

Fig. 9 und 10 jeweils schematische, von oben projizierte Profile von Änderungen der relativen Ausrich­ tung der Verkleidungen und Ausströmleitschaufeln zueinander;

Fig. 11 die seitliche Ansicht einer alternativen Montageanordnung der Verkleidung und Ausströmleit­ schaufeln;

Fig. 12 eine schematische Schnittansicht von Fig. 11 von oben; und

Fig. 13 und 14 eine perspektivische Vorder- bzw. Rückansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils auch gleiche Teile. Im folgenden wird zur Erläu­ terung und Würdigung der vorliegenden Erfindung eine kurze Beschreibung der Hauptmerkmale eines Gasturbinen­ triebwerks gegeben, indem die Lage und Anordnung der Turbinenrahmenaufbauten angezeigt wird, an denen die Ausström- oder Austrittsleitschaufeln angebracht sind. In der Fig. 1 ist ein Teil eines Gasturbinen- oder Turbo­ fantriebwerks 10 teilweise im Querschnitt dargestellt. Das Triebwerk 10 umfaßt ein äußeres Gehäuse 12, das einen ringförmigen Strömungspfad 14 umgibt, der sich axial zwischen einem Einlaß 16 und einem Strömungsauslaß 18 erstreckt, die jeweils an den sich gegenüberliegenden Enden des Triebswerks 10 liegen.

Im Betrieb des Triebwerks wird Umgebungsluft in den Einlaß 16 gezogen und in einem Verdichter 20 auf einen höheren Druck verdichtet. Aus dem Verdichter wird die komprimierte Luft in einen ringförmigen Verbrenner (Brennkammer) 22 abgelassen, in dem Treibstoff verbrannt wird, um Hoch­ energieverbrennungsprodukte zu erzeugen. Aus dem Ver­ brenner 22 wird das Treibfluid durch eine Turbine 24 geleitet, in welcher ein Teil seiner Energie zum Antrieb des Verdichters 20 extrahiert wird. Das Fluid wird daraufhin in Form einer Hochenergieströmung durch den Ausströmauslaß 18 freigegeben.

Die die Turbine 24 verlassenden Ausströmgase können in bekannter Weise mit Zusatzluft (Bypassluft) gemischt werden und in den Verstärkerabschnitt oder Nachbrenner 26 gefördert werden, der zusätzlichen Treibstoff in die Schubströmung injiziert. Diese Mischung aus Treibstoff und Luft wird dann gezündet, um eine zusätzliche Vor­ schubkraft zu erzeugen, während sie durch den Ausström­ auslaß 18 austritt.

Um die verschiedenen Komponenten des Triebwerkes ein­ wandfrei in ihren Betriebsstellungen relativ zueinander zu halten, sind Rahmenaufbauten oder Rahmenanordnungen vorgesehen, die die stationären Statorkomponenten fest miteinander verbinden und die Lagerhalterungen (Lager­ sterne) für den Rotor bilden. Im einzelnen umfaßt das Triebwerk 10 einen vorderen Rahmenaufbau 28, der ein vorderes Lager 30 trägt, und einen Turbinenrahmen 36, der ein hinteres Lager 38 trägt. Der Rotor 40 ist dreh­ bar in den Lagern 30 und 38 angebracht.

Jeder Rahmenaufbau oder jede Rahmenkonstruktion 28 und 36 enthält jeweils mehrere radiale Tragstreben oder Stützstreben 42, 46, die sich quer durch den ring­ förmigen Strömungspfad 14 erstrecken, um die inneren und äußeren Rahmenteile der Rahmenaufbauten miteinander zu verbinden. Da die Temperatur des Treibfluids, das durch den Strömungspfad 14 strömt, sich im Übergangs­ betrieb des Triebwerks rapide ändert, können in den starren Rahmenaufbauten erhebliche thermische Beanspru­ chungen und Spannungen hervorgerufen werden, wenn zuge­ lassen wird, daß die Streben sich mit Raten erwärmen und abkühlen, die wesentlich von den Raten der Temperatur­ änderungen der inneren und äußeren Rahmenteile abweichen.

Dies trifft insbesondere bezüglich des Turbinenrahmen­ aufbaus 36 zu, da die Austrittsgase bzw. Abgase, die den Turbinenrahmenaufbau umgeben, den schnellsten und größten Änderungen der Betriebstemperaturen und resultierenden thermischen Beanspruchungen unterworfen sind.

Das oben erläuterte Gasturbinentriebwerk 10 ist typisch für den allgemeinen Aufbau zahlreicher gegenwärtig ver­ wendeter Gasturbinen- und Turbofantriebwerke und wurde nur als geeigneter Anhaltspunkt zur Erläuterung der Er­ findung dargestllt. Der Fachmann wird an Hand der Erläu­ terung der Erfindung erkennen, daß diese auf andere Arten von Gasturbinenmaschinen- und -triebwerke sowie auch Turbo­ fantriebwerke anderer Art anwendbar ist. Infolgedessen hat das in Fig. 1 dargestellte Triebwerk 10 nur einen illustrativen Charakter. Die Auslaß- oder Ausströmleit­ schaufelanordnung, die im folgenden erläutert wird, ist daher in Verbindung mit einem modifizierten Turbinen­ rahmenaufbau beschrieben, der analog dem Turbinenrahmen­ aufbau 36 ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf andere starre Aufbauten und Anordnungen anwendbar, die ebenfalls Treibmittelströmungen hoher Geschwindigkeit ausgesetzt werden und infolgedessen erheblichen und auch schnellen Temperaturänderungen unterliegen.

Die in der Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Aus­ strömleitschaufelanordnung 48 umfaßt eine ringförmige Anordnung von Ausström- oder Austrittsleitschaufeln 50, die angrenzend an das hintere Ende 52 einer Verklei­ dung 54 angebracht sind. Wie ferner in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist jede Verkleidung 54 in Form eines symmetrischen nicht gewölbten Tragflügelprofils mit dünnem Profil- oder Querschnitt, wobei dieser dünne nicht gebogene Flügel eine ebenfalls dünnprofilige inne­ re radiale Stützstrebe 46 umgibt, ausgebildet. Die Mittenlinie 56 und die Vorderkante 58 der Verkleidung 54 sind vorzugsweise in bezug auf die Richtung der Wirbel­ strömung ausgerichtet, die die Niederdruckturbinen­ schaufeln 59 verläßt, um aerodynamische Luftwider­ standsdruckverluste und Strömungspfadunterbrechungen zu minimieren. Die bevorzugte Ausrichtung der Mitten­ linie 56 beträgt in der Darstellung ungefähr 32° bezüglich der Längsachse oder Mittenlinie 60 des Gas­ turbinentriebwerks 10. Jedoch kann dieser Winkel ab­ hängig von der jeweiligen Anwendung von etwa 25° bis 35° variieren.

Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, sind die Verkleidungen 54 und Stützstreben 46 als individuelle Segmente 62 zusammengefügt. Bei einer typischen Ausle­ gung sind acht Segmente 62 verbunden und in einer ringförmigen Konfiguration zur Ausbildung einer Ver­ kleidungs- und Strebenanordnung 64 am Turbinentrieb­ werk 10 angebracht. Die Verkleidungs- und Strebenanord­ nung 64 grenzt den ringförmigen Strömungspfad 14 zwischen einem radial angeflanschten inneren Trag- oder Stützring 66 und einem radial angeflanschten äußeren Trag- oder Stützring 68 ein. Im in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die acht gleich beabstandeten Verkleidungs- und Strebensegmente 62 so zusammengefügt, daß sie zwischen dem inneren und äußeren Tragring 66, 68 eine ringförmige verspeichte, d. h. speichenartige Anord­ nung bilden.

Wie weiterhin aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, ist der Strömungspfad 14 weiterhin zwischen einem äuße­ ren Strömungspfadmantel oder einer Strömungspfadverklei­ dung 65 und einem inneren Strömungspfadmantel 69 ab­ gegrenzt. Der äußere Strömungspfadmantel 65 ist über verrundete Eck- oder Winkelstücke 63 mit jeder Verklei­ dung 54 verbunden, die wiederum an den oberen Seiten­ abschnitten jeder Verkleidung 54 befestigt sind. Die oberen und unteren Strömungspfadmäntel können aus Blech geformt sein und an der jeweiligen Position angeschweißt oder angelötet werden.

Jede Verkleidung kann aus Verkleidungshalbschalteilen 70 und 72 (Fig. 3) zusammengefügt werden, um den Zusam­ menbau der Verkleidungen um die innere Stützstrebe 46 zu ermöglichen. Die gesamte Verkleidungs- und Streben­ anordnung 64 kann unter Verwendung bekannter Techniken auf- und zusammengebaut werden und innerhalb des Trieb­ werks 10 abgesehen von der relativen axialen Tandem­ anordnung der Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 und der Ausströmleitschaufeln 50, die weiter unten erläu­ tert wird, in bekannter Weise befestigt werden.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, kann der innere Trag­ ring 66 am Triebwerk 10 über ein Innengehäuse 74 befestigt werden, das ebenfalls als Träger für ein hinteres Lager 38 dient, während der äußere Tragring 68 am äußeren Rahmen­ teil 76 des Getriebes fixiert werden kann. Wie aus Fig. 2(a) am besten ersichtlich ist, wird der äußere Trag­ ring 68 über Anlenk- oder Verbindungsteile 75, die inner­ halb von Lastösen oder Lastbügeln 77 verstiftet sind, vom äußeren Rahmenteil 76 getragen. Die Verkleidungs- und Strebenteilanordnung 64 ist vorzugsweise über dem hinteren Lager 38 (Fig. 1) axial ausgerichtet.

In den Fig. 1 und 2 gezeigte Fanbypassluft 78 wird über eine Umfangsanordnung von Luftfängern 80, d. h. Luft­ einlaßöffnungen, radial nach innen geleitet. Ein Luft­ fänger 80 kann für jedes Verkleidungs- und Strebensegment 62 vorgesehen werden, um Kühlluft entlang des U-förmigen, zweistromigen Kühlmittelströmungspfades 82 einzuspeisen. Kühlluft tritt im oberen oder radial äußeren Ende jedes Verkleidungs- und Strebensegments 62 ein und wird durch innere Leitflächen durch den Kühlmittelströmungspfad 82 kanneliert, d. h. kanalmäßig geleitet, um am hinteren Ende 52 der Verkleidung durch Austrittsöffnungen 86 (Fig. 6) auszutreten. Dieser gewundene Kühlpfad stellt eine wirksame Kühlung der internen Stütz- bzw. Tragstrebe 46 und Verkleidung 54 sicher.

Die Ausströmleitschaufeln 50 können an einen ra­ dialen Flansch entweder am inneren oder äußeren Trag­ ring 66, 68 so angeschraubt werden, daß eine freie radialgerichtete Wärmeausdehnung möglich ist. Im in den Fig. 2, 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der innere und äußere Tragring 66 und 68 jeweils mit einem inneren ringförmigen Befestigungsflansch 88 bzw. einem äußeren ringförmigen Befestigungsflansch 89 ausge­ bildet, der einen hinteren Flansch 90 aufweist. Die Ausströmleitschaufeln 50 sind mit einem inneren und äußeren Stützring 92, 94 versehen, die ebenfalls einen inneren bzw. einen äußeren gewölbten Befestigungs­ flansch 96 bzw. 98 aufweisen. Wie aus der Fig. 2 hervor­ geht, sind zwischen dem ringförmigen Kanal 89 und Flansch 98 axiale und radiale Freiräume oder Ausdehnungs­ spiele 99 vorgesehen.

Die Ausströmleitschaufeln 50 sind vorzugsweise als individuelle Segmente jeweils mit drei Schaufeln pro Segment hergestellt, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Beim Anschrauben mittels Befestigungslöchern 100 an die Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 über Flan­ sche 96 mittels Schrauben und Muttern 102 (Fig. 2) bil­ den die Ausströmleitschaufeln 50 eine ringförmige An­ ordnung von entwirbelnden Schaufeln unmittelbar hinter den Verkleidungen 54. Die Befestigungsanordnung kann ferner eine Verbindung an einen radialen Flansch 104 am Diffuser- bzw. Leitapparatgehäuse oder Heckkonus 106 umfassen.

Durch Befestigen mehrerer Ausströmleitschaufeln 50 hinter der Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 können die Ausströmleitschaufeln axial kürzer als die Verklei­ dungen 54 und die hinteren Stützstreben 46 dimensioniert werden. Da die Ausströmleitschaufeln 50 vorzugsweise kürzer als frühere Ausströmleitschaufeln gemäß dem Stand der Technik sind, stellen sie einen geringeren aerodyna­ mischen Widerstand dar. Da darüber hinaus die Ausström­ leitschaufeln 50 weiter abstromseitig als in bekannten Auslegungen sind, ist die Geschwindigkeit der Ab- oder Austrittsgase an diesem Punkt ungefähr 15% niedriger. Dies reduziert weiterhin aerodynamische Verluste.

Frühere Verkleidungen, die dazu ausgelegt waren, die Austrittsgase zu entwirbeln, wiesen notwendigerweise eine große axiale Länge auf, um die Strömungsfeldgleichförmig­ keit, die für den Betrieb des Nachverbrenners nötig ist, sicherzustellen. Durch Plazieren der Ausströmleitschau­ feln 50 hinter den Verkleidungen können axial kürzere Verkleidungen benutzt werden, da die Verkleidungen eher nur mechanische und strukturelle Anforderungen als aero­ dynamische Entwirbelungsanforderungen erfüllen müssen.

Da die Ausströmleitschaufeln 50 nicht innerhalb der Verkleidungen 54 angeordnet sind oder als Teil dieser Verkleidungen ausgebildet sind, müssen sich die Ausströmleitschaufeln nicht durch den gesamten Strö­ mungspfad 14 erstrecken wie bei gebräuchlichen Auslegun­ gen. In den bekannten Konstruktionen war es erforderlich, daß die Verkleidung und Ausströmleitschaufeln die Stütz­ streben vollständig gehäusemäßig umgeben und umschließen, um die Stützstreben vor heißen Austrittsgasen zu schützen. In diesen Konstruktionen war die Breite der kombinierten Verkleidungen und Ausströmleitschaufeln erheblich, da die Hülle der Verkleidungs- und Ausströmleitschaufel­ tragflügelprofilanordnung die Breite der darin einge­ schlossenen Stützstrebe aufnehmen mußte. Hieraus resul­ tierten eine signifikante aerodynamische Unterbrechung und Blockierung sowie Druckverluste.

Diese Nachteile werden vermieden, indem die Verklei­ dungen 54 und Stützstreben 46 axial von den Ausströmleit­ schaufeln 50 getrennt werden, wie die Fig. 3, 9 und 10 zeigen, wobei die Vorderkanten oder -enden 58 der Ver­ kleidungen 54 bezüglich des Ausströmwirbels ausgerich­ tet sind, um die aerodynamischen Verluste weiter zu vermindern. Da darüber hinaus die Ausströmleitschaufeln 50 massiv und einteilig sind, ist ihr Querschnitt sehr viel geringer als frühere hohle Konstruktionen, woraus wiederum ein geringerer Luftwiderstandsverlust sowie eine reduzierte Strömungspfadunterbrechung resultieren.

Wie bereits zuvor ausgeführt wurde, ist es wichtig, eine sorgsam kontrollierte und gesteuerte Diffusionsrate aufrecht zu erhalten, wenn die Ausströmgase die Nieder­ druckturbinenschaufeln 59 verlassen und in den Nachver­ brenner 26 eintreten. Die Austritts- oder Abgase müssen gleichmäßig diffus zerstreut und gleichförmig verteilt oder zerstreut bzw. versprüht werden, um eine vollstän­ dige Verbrennung zu erzielen. Um die Austrittsgase zu verteilen, muß ihre Geschwindigkeit herabgesetzt werden. Dies wird erzielt, indem der Querschnitt des Strömungs­ pfades 14 allmählich vergrößert wird. Wenn jedoch der Querschnitt zu schnell ansteigt, d. h. wenn die Wandungen des Strömungspfades 14 zu abrupt divergieren, so werden die Austrittsgase getrennt, woraus eine unkontrollierte und ungleichförmige Verteilung resultieren.

Um eine kontrollierte Verteilung und Zerstreuung zu erzielen, war es in bekannten Konstruktionen erfor­ derlich, daß die Divergenz des Strömungspfades sich über ein signifikantes axiales Ausmaß erstreckte. Dies wiederum bedingte ein axial längeres und entsprechend schwereres Turbinentriebwerk. Die Tandemanordnung oder Reihenanordnung der Ausströmleitschaufeln 50 unmittelbar hinter oder auf der Abströmseite der Verkleidungen 54 ermöglichen eine rapidere Gesamtverteilungsrate in einer kürzeren axialen Distanz ohne Strömungsablösung.

Die Ausströmleitschaufeln 50 erbringen im Strö­ mungspfad 14 ein kontrolliertes Ausmaß an Blockierung um die Verteilungsgeschwindigkeit zu verlangsamen und eine Strömungsablösung unmittelbar auf der Rückseite der Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 zu verhindern. Das heißt, der Querschnitt des Strömungspfades 14 unterliegt an der rückwärtigen Kante 86 jeder Verkleidung 54 einer rapiden Flächenänderungsrate und kann leicht eine Strö­ mungsablösung hervorrufen. Durch Positionierung der Ausströmleitschaufeln 50 an diesem kritischen Punkt wird die Flächenänderungsrate herabgesetzt, und die Verteilung wird so gesteuert, daß eine Strömungsablösung und -trennung vermieden wird. Die Ausströmleitschaufeln können dann tatsächlich innerhalb der Diffusorvorrich­ tungskonstruktion inkorporiert werden, um die Steuerung der Verteilung zu erleichtern.

Eine Vielzahl von Ausströmleitschaufeln 50, vorzugs­ weise vierzig oder achtundvierzig, dient als eine Anord­ nung von kleinen Diffusorsteuereinheiten, die die Ver­ teilungsgeschwindigkeit verlangsamen, jedoch die Erzielung einer schnelleren Gesamtdiffusionsrate ermöglichen. Jede Ausströmleitschaufel 50 stellt eine erhebliche Oberfläche zur Steuerung der Verteilung und zum Drehen oder Ent­ wirbeln der Strömung der Austrittsgase bereit. Es ist daher vorzuziehen, zahlreiche axial kurze kleinere Aus­ strömleitschaufeln 50 hinter der Verkleidungs- und Strebenanordnung 14 vorzusehen, als die Anzahl von Aus­ strömleitschaufeln wie in früheren Konstruktionen auf 8, 10 oder 12, d. h. die Anzahl der Stützstreben 46, die zur mechanischen Festigkeit erforderlich war, zu be­ grenzen. In diesen früheren Konstruktionen war einfach keine ausreichende Oberfläche zum vollständigen Drehen und Entwirbeln der Austrittsgase vorgesehen.

Ein weiterer Vorteil der Anbringung einer großen Anzahl von dünnen Ausströmleitschaufeln 50 hinter der Verkleidungs- und Strebenanordnung 54 besteht darin, daß ein größeres Gesamtverteilungsausmaß in einer kür­ zeren axialen Distanz auftreten kann. Dies resultiert in einem axial kompakteren Verteiler- oder Diffusorab­ schnitt und gestattet ein kompakteres und leichteres Turbinentriebwerk. Die Ausströmleitschaufeln trennen den Diffusorabschnitt in viele kleine Diffusoreinheiten mit einer gemeinsamen Diffusorlänge. Das Vorhandensein der Ausströmleitschaufeln 50 innerhalb des Strömungspfades 14 vermindert somit die Verteilerrate, d. h. die Änderung der Strömungspfadquerschnittsfläche pro Änderung der axialen Länge, während eine größere Gesamtflächenänderung als bei den bekannten Konstruktionen erzielt wird.

Eine gebräuchliche Beschreibung der Verteilungsrate ist das Maß des eingeschlossenen Winkels eines äqui­ valenten konischen Diffusors. Ein äquivalenter konischer Diffusor weist dieselben Einlaß- und Auslaßflächen und dieselbe Länge wie der tatsächliche Diffusor auf, nimmt jedoch die Form eines Kegelstumpfes an. Der eingeschlos­ sene Winkel, der durch die verlängerten Seiten des Konus vom konusförmigen Diffusor bis zu einem Scheitelpunkt beschrieben wird, ist ein Maß für die Verteilerrate oder Diffusionsrate. Im allgemeinen werden Diffusorkonuswinkel in der Größenordnung von 15° für eine effiziente Vertei­ lung bei akzeptabler Länge bevorzugt.

Mit den erfindungsgemäß in der Diffusorregion an­ geordneten Ausströmleitschaufeln wird der Diffusor in zahlreiche kleine Diffusoren mit einer gemeinsamen Diffusorlänge aufgeteilt. Infolgedessen ist die Diffusionsrate, gemessen durch die Größe des einge­ schlossenen Winkels, herabgesetzt. Dies gestattet eine größere Gesamtflächenänderung bei einer "beschaufelten" Diffusorauslegung und resultiert in einer herabgesetzten Verteilungsrate im Vergleich zu einer unbeschaufelten Diffusorauslegung.

Infolgedessen können die Ausströmleitschaufeln in den Diffusoraufbau inkorporiert werden, um die Flächen­ führung für eine gesteuerte und kontrollierte Vertei­ lungsrate zu erleichtern. Die Hinzufügung einer Schaufel teilt den Diffusor in zwei äquivalente Diffusoren mit einem Konuswinkel von (Ausgangswinkel)/√2. Infolgedessen würde der Konuswinkel bei zwei Schaufeln (Ausgangs­ winkel)/√3 betragen usw.

Die die Niederdruckturbinenschaufeln 59 verlassende Strömung weist einen hohen Wirbelgrad auf, der von großen Wirbeln begleitet ist, die enorme Druckverluste hervorrufen können. Ohne Ausströmleitschaufeln würden diese Wirbel einfach immer größer werden, sowie sie durch den Diffusor hindurchtreten. Eine Vergrößerung des Strömungspfadquerschnittbereichs durch divergierende Wandungen ist selbst nicht ausreichend, um diese Wirbel und Strudel zu entfernen.

Um eine gleichmäßige Verteilung dieser Art nicht­ gleichförmiger Strömung für eine vollständige Verbren­ nung zu erzielen, können die Ausströmleitschaufeln zur Anpassung an den variablen Wirbelwinkel der Austritts­ gase verwunden oder verdreht werden. So kann der Ein­ trittswinkel der Vorderkante jeder Ausströmleitschaufel 59 als Funktion des Radius variieren, um eine gleichmäßige Verteilung und stromlinienförmig gestaltete Strömung der Austrittsgase, die den Nachverbrenner 26 erreichen, zu gewährleisten. Es ist auch möglich, die Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 in ähnlicher Weise zum Zweck eines vergrößerten Entwirbelungseffekts zu "verdrehen".

In den Fig. 4 und 9 ist zu sehen, daß nicht nur jede Verkleidung 54 gegenüber der Mittenlinie 60 des Turbinentriebwerks 10 um 32° gekippt bzw. schräggelegt ist, sondern auch die Vorderkante 108 jeder Ausström­ leitschaufel 50 ebenfalls um 32° schräg liegt, um die Wirbelaustrittsströmung unmittelbar zu treffen. Jede Austrittsleitschaufel 50 ist über einen 32°-Winkel zur Drehung oder Entwirbelung der Austrittsgase in eine im wesentlichen vollständig axiale Strömung gewölbt oder gekrümmt. Das rückwärtige Ende 110 jeder Ausström­ leitschaufel 50 ist auf diese Weise mit der Turbinen­ triebwerksmittenlinie 60 axial ausgerichtet.

Die in Fig. 4 dargestellten Ausströmleitschaufeln 50 weisen jeweils eine gleichförmige Dicke auf, während die in Fig. 9 keine gleichmäßige Dicke aufweisen, die ein Profil definiert, das einer gebogenen oder gewölbten Träne ähnelt. In Fig. 9 ist die Verkleidung 54 axial "gesplittet", oder in Form von zwei getrennten trag­ flügelförmigen Teilen ausgebildet, wobei die vordere Verkleidung 112 die Stützstrebe 46 umgibt und die hin­ tere "Verkleidung" 114 als Ausströmleitschaufel zur Entwirbelung der Austrittsgase wirkt. Die vordere Ver­ kleidung 112 ist mit einem symmetrischen Profil ausge­ bildet und bezüglich des Wirbels ausgerichtet, um aero­ dynamische Luftwiderstandsverluste herabzusetzen, wäh­ rend die hintere gewölbte Verkleidung 114 in ihrer Breite graduierlich abnimmt, um den Verteilungsprozeß zu un­ terstützen.

Zwischen jeder rückwärtigen Verkleidung 114 ist eine Reihe von Ausströmleitschaufeln 50 angeordnet, deren Form der Form der hinteren Verkleidung 114 ähnlich ist. Diese Ausströmleitschaufeln 50 liegen nicht so weit hinten wie die in der Fig. 4, da sie eher zwischen den hinteren Abschnitten der Verkleidungen ausgerichtet sind als hinter der rückwärtigen Kante der Verkleidungen. Wäh­ rend diese Auslegung in einer geringfügig höheren aero­ dynamischen Luftwiderstandswirkung resultieren kann als die Auslegung aus Fig. 4, so erbringt doch diese Auslegung ein außerordentlich axial kompaktes Turbinentriebwerk mit einer außerordentlich schnellen Verteilungsrate. Das heißt, es wird in Fig. 9 angenähert dasselbe Verteilungs­ ausmaß wie im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 er­ zielt, jedoch mit einer kürzeren Länge und damit ver­ bundener reduzierter Masse und einem geringfügig höheren Druckverlust.

Das in Fig. 10 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem aus Fig. 9, abgesehen davon, daß die Ver­ kleidungen 54 eine einstückige Konstruktion sind und die Ausströmleitschaufeln 50 eine gleichförmige Breite aufweisen. Bei dieser Auslegung sind wiederum gegenüber der Auslegung nach Fig. 4 ein zusätzlicher Grad an Masse- und Längenreduktion gewonnen. Eine Modifikation des Ausführungsbeispiels aus Fig. 9 ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt, in denen die vordere Verkleidung 112 entlang ihrem hinteren Ende 118 mit einer gebogenen Ausnehmung oder Vertiefung 116 ausgebildet ist. Die hintere Verkleidung 114 weist an ihrem vorderen Rand, d. h. ihrer vorderen Kante 122 einen entsprechenden ge­ bogenen Vorsprung 120 auf, der sich innerhalb der Aus­ nehmung 116 einpaßt und darin aufgenommen wird. Beide, sowohl die vordere als auch die hintere Verkleidung 112, 114 sind vorzugsweise als Hohlteile ausgebildet, um interne Passagen 124 zur radialen Leitung von Kühlluft 126 vorzusehen.

Wie ferner aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht, sind die Ausströmleitschaufeln 50 als einstückige massive Teile ausgebildet, die zwischen den hinteren Verklei­ dungen 114 reihenartig ausgerichtet sind. Kühlluft 126 wird durch Austrittsöffnungen 128 abgeführt, die auf der hinteren Hochdruckseite 130 der vorderen Verkleidung 112 ausgebildet sind. Die vorderen Verkleidungen 112 werden vorzugsweise an einer Serie von individuellen gebogenen Segmenten angebracht, die als Ring 132 zusammen­ gefügt werden. Die hinteren Verkleidungen 114 und Ausströmleitschaufeln 50 werden ebenfalls vorzugsweise an individuelle gebogene Segmente geformt und gemeinsam als ein separater Ring 134 zusammengefügt.

Aus der Fig. 11 geht hervor, daß der vordere Ver­ kleidungsring 132 mit einem radialen Befestigungsflansch 136 an seinem Außenrand versehen ist und daß der hintere Verkleidungs- und Ausströmleitschaufelring 134 in ent­ sprechender Weise mit einem radialen Befestigungsflansch 138 an seinem Außenrand versehen ist. Der vordere und hintere Ring 132, 134 können als individuelle ringför­ mige Teile wie bei 140 angedeutet, zusammengeschraubt werden. Vorzugsweise werden der vordere und hintere Ring 132, 134 nur an ihrem Außenrand zusammengeschraubt, um ihre freie radiale Ausdehnung, induziert durch ther­ mische Gradienten, zu ermöglichen. Ein radial abge­ stufter Befestigungsflansch 142 kann als ein Ansatz am inneren Gehäuse 74 ausgebildet werden, um ein axiales Begrenzungsteil gegenüber dem radialen Flansch 142 zu bilden, der am inneren Umfang des Rings 134 ausgebildet ist, wobei ein freier Raum 144 für radiales Ausdehnungs­ spiel vorgesehen ist.

Vorzugsweise wird jede Verkleidungs- und Streben­ anordnung 64 als eine separate Anordnung ausgebildet, die an eine separate und leicht entfernbare Ausström­ leitschaufelanordnung 48 angeschlossen werden kann. Dies gestattet die Modifikation der Ausströmleitschaufeln 50 zur jeweiligen Anpassung an die Entwirbelungserforder­ nisse eines speziellen Turbinentriebwerks unabhängig von Überlegungen hinsichtlich der mechanischen Tragteile des Aufbaus. Dies bedeutet, da die Ausströmleitschaufeln 50 keinerlei erhebliche Halterung oder Abstützung für den Turbinentriebwerksrahmen 36 darstellen, daß irgend­ eine von verschiedenen Ausströmleitschaufelanordnungen an die Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 angeschraubt werden kann. Die separate Befestigungsanordnung plaziert die Gesamtaufbaulagerung oder die gesamte strukturelle Abstützung innerhalb der Stützstreben 46, so daß die Ausströmleitschaufeln 50 nur Festigkeit zur Standhal­ tung und zum Abfangen ihrer aerodynamischen Entwirbe­ lungsbelastungen benötigen. Da die Ausströmleitschaufeln 50 keine strukturellen oder Lagerungsstützfunktionen aufweisen, können sie in Form von einfachen massiven nichtgekühlten Schaufeln typischer (hochtemperaturfester) Superlegierungen oder aus leichten und kostengünstigen keramischen Materialien hergestellt werden.

Die Leichtigkeit der Trennbarkeit der Ausströmleit­ schaufeln 50 von der Verkleidungs- und Strebenanordnung 64 ermöglicht darüber hinaus die Austauschung verschie­ denster Ausströmleitschaufelauslegungen ohne den Aus­ einanderbau des Turbinentriebwerkrotorsystems. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil hierdurch Änderungen in der Triebwerkauslegung durch selektive Anbringung von Ausströmleitschaufeln 50 möglich sind, die variie­ rende Neigungswinkel oder Versetzungen von der Turbi­ nentriebwerksmittenlinie 60 aufweisen, um die Entwirbe­ lungsfähigkeiten der Ausströmleitschaufeln 50 zu opti­ mieren, wenn der Wirbelwinkel der Austrittsgase sich bei den verschiedenen Triebwerksauslegungen ändert. Diese Leichtigkeit der Abtrennbarkeit gestattet auch die komplette Entfernung sämtlicher Ausströmleitschaufeln aus dem Triebwerk wie z. B. im Fall, daß der Nachver­ brenner 26 aus dem Turbinentriebwerk 10 entfernt wird.

Ein weiterer Vorteil der separat befestigbaren Aus­ strömleitschaufeln 50 besteht darin, daß es möglich ist, den Turbinenrahmen 60, der die Verkleidungs- und Streben­ anordnung 64 enthält, parallel oder gleichzeitig mit den Ausströmleitschaufeln 50 herzustellen. Dies gestattet, das Turbinentriebwerk 10 ohne oder mit den Ausströmleit­ schaufeln 50 zusammenzusetzen.

Zusammenfassend gilt, daß durch Anordnung der Aus­ stromleitschaufeln 50 hinter der Verkleidungs- und Strebenanordnung 64, wie dies z. B. entsprechend in Fig. 13 und 14 zu sehen ist, ein axial kürzeres Trieb­ werk 10 mit einem Diffusorabschnitt, der gegenüber früheren Auslegungen eine höhere Effizient aufweist, konstruiert werden kann. Darüber hinaus positioniert die Erfindung die Ausströmleitschaufeln 50 in einer weniger agressiven und hinsichtlich den Strömungsver­ hältnissen nachteiligen Umgebung, in der Luftwiderstands­ verluste infolge einer geringeren Geschwindigkeit der Austrittsgase an dieser abstromigen Stelle herabgesetzt werden. Dadurch, daß mehr Struktur stromaufwärts im Strömungspfad 14 vorgesehen ist, findet eine vermehrte Verteilung statt, bevor die Entwirbelung beginnt.

Die Erfindung wurde an Hand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert, jedoch liegen im Rahmen der Erfindungsidee und im Schutzumfang der Erfindung zahlreiche Abwandlungen der Ausführungsbeispiele und ihrer Anwendungen. Die Erläuterungen an Hand des dar­ gestellten Turbinentriebwerks dienen lediglich zur beispielshaften Darstellung und schränken die Erfindung in keinem Fall auf diese Anwendungsmöglichkeit ein.

Claims (16)

1. Turbinenanordnung mit einem inneren Gehäuse und einem äußeren Gehäuse und mehreren Niederdruckturbinen­ schaufeln, die zwischen dem inneren und äußeren Gehäuse liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aufweist:
Eine ringförmige Anordnung sich radial erstrecken­ der Stützstreben (76), die das innere (74) und äußere (76) hinter den Niederdruckturbinenschaufeln miteinander verbinden; und
mehrere sich radial erstreckender Ausströmleit­ schaufeln (50), die innerhalb des Turbinentriebwerks (10) hinter (zum Heck hin) den Stützstreben zur Entwirbelung von aus den Niederdruckturbinenschaufeln austretenden Ausströmgasen angebracht sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ferner eine erste innere ringförmige Halterung (92), die funktionswirksam mit dem inneren Gehäuse (74) verbunden ist, und eine erste äußere ring­ förmige Halterung (94) aufweist, die funktionswirksam mit dem äußeren Gehäuse (76) verbunden ist, und daß die Aus­ strömleitschaufeln (50) zur Ausbildung einer Ausström­ leitschaufelanordnung (48) zwischen der inneren und äuße­ ren ringförmigen Halterung angebracht sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch eine Verkleidung (54), die um jede der Stützstreben (46) vorgesehen ist, durch eine zweite innere ringförmige Halterung (66) und eine zweite äußere ringförmige Halte­ rung (68), wobei die Stützstreben zur Ausbildung einer Verkleidungs- und Strebenanordnung (64) zwischen der zweiten inneren und äußeren ringförmigen Halterung ge­ haltert sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufelanordnung (48) abnehmbar an der Verkleidungs- und Strebenanordnung (64) angebracht ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Verkleidung (54), die um eine jede Stützstrebe (46) angebracht ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinentriebwerk (10) eine Längsmittenlinie (60) aufweist und daß die Stützstreben bezüglich dieser Mitten­ linie schräg angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstreben (46) bezüglich der Mittenlinie (60) innerhalb eines Bereichs von 25° bis 35° schräg angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (54) mit einem nichtgewölbten sym­ metrischen Querschnitt ausgebildet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufeln (50) so angebracht sind, daß sie sich axial gemeinsam mit einem rückwärtigen Ab­ schnitt der Verkleidung erstrecken (Fig. 9, 10).

10. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung ein vorderes Verkleidungsteil (112) und ein rückwärtiges Verkleidungsteil (114) aufweist, das bezüglich des vorderen Verkleidungsteils tandemartig axial beabstandet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung ein vorderes Verkleidungsteil (112) und ein rückwärtiges Verkleidungsteil (114) umfaßt, das innerhalb eines hinteren Abschnitts (116) des vorderen Verkleidungsteils eingepaßt steckt.

12. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufelanordnung (48) ausschließlich entlang der ersten und zweiten äußeren ringförmigen Hal­ terung (94, 68) fest an der Verkleidungs- und Streben­ anordnung (64) angebracht ist.

13. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufelanordnung (48) ausschließlich entlang der ersten und zweiten inneren ringförmigen Halte­ rung (92, 66) fest an der Verkleidungs- und Strebenan­ ordnung (64) angebracht ist.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufeln (50) als dünne, massive nichtgekühlte Schaufeln mit gleichförmigem Querschnitt ausgebildet sind.

15. Anordnung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Nachverbrennereinrichtung (26), die funktionswirksam mit der Rahmenanordnung (74, 76) verbunden ist.

16. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmleitschaufeln (50) zur Anpassung an die einen radial variierenden Wirbelwinkel aufweisenden Aus­ strömgase gewunden sind.