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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinentriebwerke
und konkreter auf die darin enthaltenen Statoren.
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In
einem Gasturbinentriebwerk wird Luft durch rotierende Schaufeln
verdichtet und mit Brennstoff gemischt und gezündet, um heiße Verbrennungsgase
zu erzeugen, die stromabwärts
durch eine Turbine hindurch strömen,
um den Gasen Energie zu entziehen.
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In
einem Mantelstromtriebwerk wird die Luft durch Reihen von Bläser- und
Kompressorschaufeln geleitet, die die Luft verdichten. Die Bläserschaufeln sind
relativ groß,
wobei sich die folgenden Reihen der Bläserschaufeln in ihrer Größe verkleinern,
um ihrerseits die Luft weiter zu komprimieren.
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Um
die Luft aerodynamisch zu den mehreren Rotorstufen zu führen, sind
oberhalb derselben zugehörige
Statoren angeordnet. Ein typischer Stator enthält eine Reihe von Statorflügeln bzw.
-profilen, die sich von einem tragenden, ringförmigen Gehäuse bzw. Mantel aus radial
einwärts
erstrecken, wobei die Profile zum Abbremsen der Luft zu der zugehörigen Reihe
von Rotorschaufeln eingerichtet sind.
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Die
aerodynamische Effizienz eines Turbinentriebwerks ist das herausragende
Ziel beim Entwurf. Die Stator- und Rotorschaufeln sind dazu eingerichtet,
mit maximaler Effizienz und Leistungsfähigkeit zusammenzuwirken. Bei
den Bläser-
und Kompressorkomponenten des Triebwerks umfasst die aerodynamische
Leistungsfähigkeit
auch eine geeignete Strömungsabrissgrenze bzw.
Stall Margin, um einen unerwünschten
Strömungsabriss
zu verhindern, wenn die Luft über
Triebwerksdrehzahlen und Leistungsabgaben hinweg verdichtet wird,
die sich von den Minimal- bis
zu den Maximalwerten ändern.
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Eine
weitere wesentliche Erwägung
beim Entwurf von Rotorschaufeln betrifft die Lebensdauer. Weil die
Schaufeln während
des Betriebs rotieren und verschiedenen Anregungskräften ausgesetzt sind,
entstehen in den Schaufeln während
des Betriebs Schwingungsbeanspruchungen und -spannungen. Die Schaufeln
sind daher so ausgelegt, dass die angeregten Schwingungen minimiert
werden, um eine geeignete Dauerfestigkeit sicherzustellen.
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Die
Kombination aus aerodynamischer Leistungsfähigkeit und der Schwingungsverhalten
ist insbesondere in dem Frontrahmen eines Mantelstromgasturbinentriebwerks
mit geringem Nebenstromverhältnis
bedeutend. Der Frontrahmen enthält
Statorprofile in der Form von Streben, die entweder alleine oder
in Kombination mit variablen Einlassleitschaufeln verwendet werden.
Diese Streben erstrecken sich radial zwischen einer inneren Nabe
und einem äußeren Mantel
und lenken Umgebungsluft in die erste Stufe der Bläserschaufeln.
Weil die Bläserschaufeln
der ersten Stufe relativ groß sind,
sind ihre aerodynamische Leistungsfähigkeit und ihr Schwingungsverhalten
besonders empfindlich gegenüber Wechselwirkungen
mit dem Frontrahmen.
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Konkreter
blockieren die Rahmenstreben lokal den aerodynamischen Strömungspfad
zu den Bläserschaufeln.
Dementsprechend wird die Einlassluft um die Streben herum in die
in Umfangsrichtung angeordneten Durchlassstellen zwischen diesen
umgeleitet, und an den Hinterkanten der Streben werden Luftwirbel
gebildet. Das Druckprofil der Einlassluft zu den Bläserschaufeln
hin ändert
sich entlang der Umfangsrichtung um den Front rahmen herum, was dementsprechend
die Leistungsfähigkeit
der Schaufeln aerodynamisch beeinträchtigt.
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In
einem Triebwerk der typischen Produktion sind die Bläserstreben
in Umfangsrichtung gleich beabstandet, und sie bewirken eine Grunderregung oder
Anregungsfrequenz, die auch als die Wirbelpassierfrequenz bezeichnet
wird. Diese Frequenz ist das Produkt aus der Gesamtzahl der Streben
und der Rotationsgeschwindigkeit des Bläsers. Sollte die Wirbelpassierfrequenz
eine natürliche
Resonanzfrequenz der Schaufeln treffen, können die Schaufeln zu einer
relativ hohen Schwingungsbeanspruchung und Spannung angeregt werden,
die die Dauerfestigkeit derselben negativ beeinflusst.
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Eine
Reihe von Bläserschaufeln
weist eine Resonanzgrundfrequenz und harmonische Frequenzen höherer Ordnung
von dieser auf. In ähnlicher Weise
weist die Wirbelpassierfrequenz harmonische Frequenzen höherer Ordnung
auf. Und weil ein Bläser
bei einer sich vom Leerlauf bis zu der Maximaldrehzahl ändernden
Drehzahl arbeitet, tritt typischerweise wenigstens ein Resonanzdurchgang
der Wirbelpassierfrequenz oder ihrer Harmonischen durch die Resonanzfrequenzen
des Bläsers
auf.
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Das
gebräuchlichste
Verfahren zur Minimierung der Resonanzreaktion der Bläserschaufeln
besteht darin, die Anzahl der Streben so auszuwählen, dass sichergestellt wird,
dass ein Resonanzdurchgang durch die empfänglichen Schaufelschwingungsmodi
vermieden wird. Weil einige Schaufelschwingungsmodi stärker anregbar
sind als andere, wird ein Betrieb in der Nähe dieser anregbaren Modi typischerweise
vermieden, wenn es möglich
ist.
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Weil
die Anregungsgrundfrequenz mit der Gesamtzahl der Profile in der
Reihe zusammenhängt,
wiederholen sich die mit diesen zusammenhängenden Anregungskräfte bei
jeder Umdrehung des Rotors. Diese Grundfrequenz wird allgemein pro Umdrehung
oder/rev angegeben, wobei die Harmonischen derselben ganzzahlige
Vielfache von dieser sind. Bei 20 Profilen beträgt die Wirbelpassiergrundfrequenz
20/Umdrehung bzw. 20/rev, wobei die Harmonischen höherer Ordnung
40/Umdrehung, 60/Umdrehung etc. betragen.
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Eine
Bläserschaufelanregung
kann auch durch eine Änderung
des Abstandes zwischen den Statorprofilen verringert werden, um
die diskreten Anregungen bei der Grundfrequenz in/Umdrehung und
den Harmonischen zu beseitigen und die Schwingungsanregung über viele
einzelne Schwingungsfrequenzen auszubreiten, um die Anregungsenergie
zu verteilen. Obwohl die Schaufelanregung und die Schwingungsbeanspruchung
bei der Wirbelpassiergrundfrequenz verringert werden können, kann
die Schwingungsbeanspruchung jedoch bei anderen Resonanzfrequenzen,
die während
des Betriebs getroffen werden, in unerwünschter Weise erhöht sein.
Weiterhin kann ein unregelmäßiger Abstand
der Statorprofile die aerodynamische Leistungsfähigkeit einschließlich der
Strömungsabrissgrenze
eines stromabwärtigen
Kompressors ungünstig
beeinflussen.
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Aus
diesen Gründen
sind die Statorprofile in den Triebwerken der bekannten Produktion
typischerweise gleichmäßig voneinander
beabstandet, wohingegen die Existenz von ungleichmäßig beabstandeten
Statorprofilen in der Produktion nicht bekannt ist.
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Demnach
ist es erwünscht,
Statorprofile zu schaffen, die eine verringerte Schwingungsanregung der
Rotorschaufeln aufweisen, während
sie eine annehmbare aerodynamische Leistungsfähigkeit derselben aufrechterhalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Stator geschaffen, der zum Kanalisieren von Luft durch
ein Einlassende eines Gasturbinentriebwerks in eine Reihe von Bläserrotorschaufeln
eingerichtet ist und eine Reihe von Profilen aufweist, die sich
von einem Mantel aus radial einwärts
erstrecken, um die Luft zu den Bläserrotorlaufschaufeln zu leiten,
wobei die Rotorschaufeln um den Umfang herum voneinander in einem
Umfangsabstand beabstandet sind, der sich wiederum um den Umfang
des Mantels herum ändert,
um die Strömungs-
bzw. Wirbelanregung der Bläserrotorschaufeln
durch die Profile zu reduzieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
der
Umfangsrichtungsabstand sinusförmig
ist und gemäß dem Ausdruck S = A + B × sin(n/N × 2π)variiert,
wobei
A den nominellen, gleichen Abstand für die Gesamtzahl der Streben
oder Leitschaufeln repräsentiert,
N die Gesamtzahl der Streben oder Leitschaufeln um den Umfang herum
repräsentiert,
B den Grenzwert der Veränderung
des Umfangsabstandes um den Umfang des Mantels herum repräsentiert,
und n die Nummer der Strebe oder der entsprechenden dazu benachbarten
Durchlassstelle repräsentiert.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Stator geschaffen, der eine Reihe von Profilen enthält, die
sich von einem Mantel aus ra dial nach innen erstrecken. Die Profile
sind in Umfangsrichtung voneinander mit einem Abstand beabstandet,
der wiederum um den Umfang des Mantels herum variiert, um eine Schwingungsanregung
einer stromabwärtigen
Rotorstufe zu reduzieren.
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Die
Erfindung wird gemäß bevorzugten
und beispielhaften Ausführungsformen
zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen derselben in der folgenden
detaillierten Beschreibung genauer beschrieben, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen betrachtet wird:
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1 zeigt
eine teilweise im Schnitt dargestellte axiale Ansicht eines Abschnitts
eines Mantelstromgasturbinentriebwerks, das einen Bläserrahmenstator
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
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2 zeigt
eine flächenförmige Schnittansicht
in Umfangsrichtung durch einen Teil des Frontrahmens und die Bläserstufe,
die in 1 dargestellt sind, wobei die Ansicht entlang
der Linie 2-2 aufgenommen ist.
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3 zeigt
eine teilweise schematische Ansicht des in 1 dargestellten
Frontrahmens und ist entlang der Linie 3-3 aufgenommen, um den variablen
Abstand der Profile darin gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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In 1 ist
der Vorderabschnitt eines Mantelstromgasturbinentriebwerks 10 dargestellt,
der zu einer axialen oder in Längsrichtung
verlaufenden Zentralachse 12 achsensymmetrisch ist. Das
Triebwerk enthält
einen Stator in der beispielhaften Form eines Bläserfrontrahmens 14,
der zum Leiten von Umgebungsluft 16 zu einer Reihe von
Bläserlaufschaufeln 18 eingerichtet
ist, die sich stromabwärts des
Frontrahmens von einer Trägerscheibe
aus radial auswärts
erstrecken.
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Der
Bläser
kann, wie es erwünscht
ist, eine oder mehrere Stufen von Bläserschaufeln aufweisen, und
auf ihn folgt wiederum ein konventioneller mehrstufiger axialer
Kompressor 20, der einen Teil der Luft weiter verdichtet,
um sie zur Erzeugung von Verbrennungsgasen mit Brennstoff zu mischen.
Die Verbrennungsgase werden zu den zugehörigen (nicht gezeigten) Turbinenstufen
geleitet, die auf konventionelle Art den Kompressor und den Bläser antreiben. Ein äußerer Teil
der Bläserluft
umgeht das Kerntriebwerk und wird von dem Triebwerk zusammen mit
den Verbrennungsgasen abgegeben, um den Schub zum Antreiben eines
Flugzeugs beim Flug zu erzeugen.
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Der
Bläserrahmen
oder Stator 14 enthält eine
Reihe von Statorprofilen 22, die sich von einem ringförmigen äußeren Mantel 24 radial
einwärts
und von einer ringförmigen
inneren Nabe 26 radial auswärts erstrecken. Die Bläserrahmenprofile 22 werden typischerweise
als Streben bezeichnet, weil sie einen Lastpfad zwischen der Nabe
und dem Mantel herstellen, um ein Ende des Bläserrotors zu tragen. Die Streben 22 können ein
beliebiges geeignetes aerodynamisches Profil aufweisen, wie z.B.
das in 2 dargestellte Stromlinienprofil, um den aerodynamischen
Strömungswiderstand
zu verringern, wenn die Luft 16 zu den Rotorschaufeln 18 geleitet
wird.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, kann der Bläserrahmen 14 auch
zusammenwirkende variable Einlassleitschaufeln 28 enthalten,
die in axialer Ausrichtung mit zugehörigen Streben 22 an
den stromabwärtigen
Hinterkanten derselben an dem Mantel 24 angebracht sind.
Die Streben und die Leitschaufeln weisen geeignete Flügelprofile
auf, um einzeln oder zusammen auf eine beliebige konventionelle
Art die Umgebungsluft 16 in den Bläser zu leiten.
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Wie
oben erwähnt
sind konventionelle Bläserstreben
und die zusammenwirkenden Einlassleitschaufeln normalerweise in
Umfangsrichtung gleichmäßig oder
gleich voneinander beabstandet, um eine geeignete aerodynamische
Leistungsfähigkeit
des Bläsers
sowie des stromabwärtigen
Kompressors sicherzustellen.
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Die
Gesamtzahl der Streben oder Leitschaufeln um den Umfang des Rahmens
herum erzeugt jedoch mit den stromabwärtigen Bläserschaufeln 18 eine
Wirbelpassiergrundfrequenz mit entsprechenden Harmonischen höherer Ordnung,
was zu einer Schwingungsanregung eines oder mehrerer der Resonanzschwingungsmodi
der Schaufeln führen
kann, wenn das Triebwerk durch verschiedene Rotordrehzahlen hindurch
betrieben wird, die typischerweise in Umdrehungen pro Minute ausgedrückt werden.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind die Statorprofile des Bläserfrontrahmens 14,
die die Streben und die Leitschaufeln 28 desselben enthalten,
im Umfangsrichtung mit einem Umfangsabstand S voneinander beabstandet,
wie es in 2 dargestellt ist, der sich
wiederum um den vollen Umfang des Gehäuses 24 herum von
Profil zu Profil ändert.
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In
der in den 2 und 3 dargestellten beispielhaften
Ausführungsform
sind insgesamt siebzehn (17) Streben 22 um den vollen Umfang
von 360° des
Gehäuses
oder Mantels 24 und in ähnlicher Weise 17 zugehörige Leitschaufeln 28 vorhanden. Das
Produkt aus der Gesamtzahl der Streben oder Leitschaufeln und der
Drehzahl des Bläsers
bildet eine nominale Wirbelpassierfrequenz mit dem Bläser, die
als 17/Umdrehung wiedergegeben werden kann. Für gleichmäßig beabstandete Statorprofile beträgt die Anregungsgrundfrequenz
oder Wirbelpassiergrundfre quenz 17/Umdrehung, wobei die Harmonischen
derselben von höherer
Ordnung die ganzzahligen Vielfachen sind, die 34/Umdrehung als erste
Harmonische und 51/Umdrehung als die zweite Harmonische enthalten.
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Bei
gleichförmig
beabstandeten Statorprofilen bewirkt die Grundfrequenz von 17/Umdrehung die
maximale relative Stärke
der Druckwirbel von den Profilen, wobei die relative Wirbelstärke wiederum bei
den zugehörigen
Harmonischen höherer
Ordnung abnimmt.
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Durch
eine leichte Variation des Umfangsabstandes S von Profil zu Profil
in dem Bläserrahmen werden
ihrerseits die Wirbelpassierfrequenzen um die nominale Wirbelpassierfrequenz
und ihre Harmonischen herum verteilt, um die Wirbelenergie dementsprechend über eine
größere Anzahl
von Anregungsfrequenzen zu verteilen. Dementsprechend ist die relative
Wirbelstärke
bei jeder der angeregten Frequenzen relativ niedrig, wobei die relative
Wirbelstärke
der nominalen Frequenz von 17/Umdrehung und ihren Harmonischen gegenüber denjenigen
bei gleich beabstandeten Statorprofilen wesentlich verringert wird.
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Es
wird bevorzugt, den Umfangsabstand S von Profil zu Profil in einer
periodischen Weise allmählich
zu ändern,
um nicht nur die Anregung durch die Wirbelpassierfrequenzen zu verringern,
sondern auch eine Beeinträchtigung
der aerodynamischen Leistungsfähigkeit
der stromabwärtigen
Komponenten einschließlich
des Kompressors zu begrenzen. Die aerodynamische Leistungsfähigkeit
des Bläsers und
des Kompressors und die Strömungsabrissgrenze
des Kompressors müssen
aufrecht erhalten werden, während
die Schwingungsreaktion dieser Komponenten in Folge der von dem
Bläserrahmen
bewirkten Druckwirbel verringert werden. Eine allmähliche bzw.
graduelle Abstandsänderung
verringert auch nachteilige Wirkungen auf die Leistungsfähig keit
in Folge typischer Fertigungstoleranzen in der Umfangsrichtungsposition.
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In
dem in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
weisen die Streben- und Leitschaufelprofile 22, 28 einen
größeren, sich
seinerseits ändernden
Umfangsabstand auf einer ersten Umfangsseite des Mantels verglichen
mit einer diametral gegenüberliegenden
zweiten Umfangsseite desselben auf, auf der der Profilabstand kleiner
als auf der ersten Seite ist, wobei er sich auf der zweiten Seite
immer noch ändert.
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Wie
in 2 gezeigt wird der Umfangsabstand S zwischen den
Streben und Leitschaufeln durch den Abstand bzw. Pitch dieser Profile
von Zentrum zu Zentrum repräsentiert.
Weil diese Profile typischerweise identische radiale Querschnitte
oder Profile aufweisen, ändert
sich der tatsächliche
Umfangsabstand zwischen den Profilen, der die Strömungsdurchgangsstelle
für die
Luft 16 bildet, dementsprechend mit dem Abstand S.
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Wieder
unter Bezug auf 3: Die Streben und Leitschaufeln
variieren vorzugsweise in ihrem Umfangsabstand um den Mantel 24 herum
in einer einzigen Periode, die dem Umfang von 360° des Mantels
entspricht. Auf diese Weise kann der Umfangsabstand der Streben
und Leitschaufeln von einem nominalen oder gleichen Abstand derselben durch
eine Verteilung abweichen, die im Wesentlichen auf der Grundlage
von einer Periode pro Umlauf vorliegt. Mit anderen Worten ändert sich
der Umfangsabstand der Profile um den vollen Umfang des Mantels
herum von Profil zu Profil wiederum in einem größeren Maße auf der ersten Seite und
in einem kleineren Maße
auf der gegenüberliegenden
zweiten Seite, um dementsprechend die sich ergebenden Wirbelpassierfrequenzen
zu verteilen.
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Anstelle
einer Wirbelpassiergrundfrequenz, die z.B. die maximale relative
Wirbelstärke
bei 17/Umdrehung aufweist, wird die Grundfrequenz zu 1/Umdrehung,
und die Wirbelanregung wird über
verschiedene Frequenzen in einem breiten Bereich unterhalb und oberhalb
des Wertes von 17/Umdrehung verteilt, die alle eine dementsprechend
geringere relative Wirbelstärke
aufweisen. In ähnlicher
Weise werden die diskreten harmonischen Wirbelfrequenzen bei 34/Umdrehung
und 51/Umdrehung durch verteilte Bereiche von harmonischen Frequenzen
unterhalb und oberhalb dieser diskreten Frequenzen ersetzt, die
wiederum entsprechend geringere relative Wirbelstärken aufweisen.
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Auf
diese Weise bewirken die Statorprofile nicht länger eine Wirbelpassiergrundfrequenz
von 17/Umdrehung, die der gesamten Anzahl pro Reihe entspricht,
sondern bewirken stattdessen eine Wirbelpassiergrundfrequenz von
1/Umdrehung, die einem einzigen der Statorprofile entspricht. Eine
größere Anzahl
von Harmonischen der Wirbelpassierfrequenzen wird dann über einen
breiteren Frequenzbereich verteilt, der den Frequenzbereich für die ersten drei
Schwingungsmodi von 17/Umdrehung bis 51/Umdrehung abdeckt.
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In
dem in 3 dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Umfangsabstand S vorzugsweise sinusförmig mit einer einzigen Periode, die
dem Umfang von 360° des
Mantels entspricht. Der Umfangsabstand S zwischen in Umfangsrichtung
benachbarten Streben und Leitschaufeln kann durch die folgende Gleichung
wiedergegeben werden: S = A + B × sin(n/N × 2π). Der Index n bezeichneten
die Strebennummer oder die zu dieser benachbarte, zugehörige Durchgangsstelle,
und N bezeichnet die Gesamtzahl der Streben oder Leitschaufeln um
den Umfang herum. Die Konstante A bezeichnet den nominalen gleichen
Abstand für
die Gesamtzahl der Streben oder Leitschaufeln um den Umfang herum.
Die Konstante B bezeichnet den Grenzwert der Abweichung des Umfangsabstands
um den Umfang des Mantels herum.
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Für die Gesamtzahl
N=17 für
eine Reihe von Streben oder Leitschaufeln beträgt der nominale Umfangsabstand
A einfach 360°/17
= 21,2°,
der in dem oberen Graphen in 3 als eine
gestrichelte horizontale Linie und darunter als radiale Strichlinien
in der Profilreihe gezeigt ist. Die maximale Abweichung des Umfangsabstandes
wird durch die Konstante B bezeichnet und kann jeden geeigneten
Wert aufweisen. Die sinusförmige
Verteilung des Umfangsabstandes führt zu einem größeren Abstand
der Profile auf einer Seite des Mantels und einem geringeren Abstand
der Profile auf der gegenüberliegenden
Seite des Mantels, die der symmetrischen Verteilung einer typischen
Sinuskurve entsprechen. Der größere oder
expandierte Umfangsabstand wird durch das Pluszeichen (+) in 3 gekennzeichnet,
während der
kleinere oder engere Umfangsabstand durch das Minuszeichen (-) gekennzeichnet
ist, wobei beide auf den nominalen Umfangsabstand A bezogen sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der größere (+)
Umfangsabstand S bis zu etwa 10% größer als der gleichmäßige nominale
Abstand A für die
Gesamtzahl der Profile um den Umfang des Mantels herum, während der
kleinere (-) Umfangsabstand bis zu etwa 10% kleiner als der nominale
Abstand A ist. Die Konstante B in der obigen Gleichung kann daher
einen Wert aufweisen, der in diesem Beispiel 10% des nominalen Wertes
A beträgt.
In alternativen Ausführungsformen
kann die Abweichung des Umfangsabstandes bis zu etwa 15% betragen, um
in den Genuss der Vorteile einer verringerten Wirbel- bzw. Strömungsanregung
der Bläserschaufeln zu
kommen, während
eine unerwünschte Änderung der
aerodynamischen Leistungsfähigkeit
des Bläsers und
des stromabwärtigen
Kompressors begrenzt wird.
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Die
siebzehn Streben oder Leitschaufeln um den Umfang des in Figur dargestellten
Gehäuses
herum und ihre zugehörige
Strömungsdurchgangsstellen
zwischen denselben sind im Uhrzeigersinn mit den Nummern n bezeichnet,
die von 1 bis 17 reichen. Der zugehörige Umfangsabstand für die Streben
und Leitschaufeln ist in dem Graphen dargestellt und in Grad ausgedrückt. Der
Umfangsabstand zwischen der ersten und der zweiten Strebe 1 und
2 oder den zugehörigen
Leitschaufeln ist geringfügig
größer als der
nominale Abstand A, wobei der Abstand wiederum von Profil zu Profil
bis zu einem maximalen Umfangsabstand in der Sinuskurve zwischen
der fünften und
der sechsten Strebe 5 und 6 zunimmt. Der Umfangsabstand verringert
sich danach für
die Streben 6, 7, 8, wobei der Abstand zwischen den Streben 8 und
9 geringfügig über dem
nominalen Abstand A liegt.
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Der
Abstand verringert sich beim Nulldurchgang der Sinuskurve für die Streben
9, 10, 11 und 12 weiter unter den nominalen Abstand, wobei der Umfangsabstand
bei den Streben 12 und 13 ähnliche
Minimalwerte nahe dem Minimum der Sinuskurve aufweist. Der Umfangsabstand
vergrößert sich
danach bei den Streben 13 bis 17, wobei der Abstand zwischen der
Strebe 17 und der Strebe 1 den nominalen Wert A bei dem Nulldurchgang
der Sinuskurve aufweist.
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Obwohl
die bevorzugte Verteilung des Umfangabstands der Rahmenprofile bei
der Erfindung sinusförmig
variiert, können
weitere sich kontinuierlich ändernde,
periodische Verteilungen, die nur beispielhaft sind und keinen Teil
der Erfindung bilden, wie sie beansprucht ist, verwendet werden,
um eine Wirbelanregung der Bläserschaufeln über verbreiterte
Frequenzbereiche zu verteilen, um die relative Stärke derselben
zu verringern. Die Abstandsverteilung kann optimiert werden, um
die Wechselwirkung zwischen Wirbelanregungsfrequenzen und be liebigen
anregbaren Resonanzfrequenzen der Bläserschaufeln zu reduzieren.
Die sich gleichförmig ändernde
Abstandsverteilung um den Umfang des Bläsermantes herum kann verwendet
werden, um eine nachteilige aerodynamische Wirkung auf die Bläser- und
Kompressorleistungsfähigkeit
zu begrenzen, die dem Bläserrahmen
zuzuschreiben ist, während
die Schwingungsbeanspruchung und Spannung darin verringert werden.