DE69718673T2

DE69718673T2 - Kühlbare schaufelstruktur für eine gasturbine

Info

Publication number: DE69718673T2
Application number: DE69718673T
Authority: DE
Inventors: J. Candelori; J. Mongillo; D. Steuber; F. Zelesky
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2017-06-27
Also published as: EP0954679A1; EP0954679B1; US5857837A; WO1998000627A1; DE69718673D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft kühlbare Strömungsprofile des Typs, der in Hochtemperaturrotationsmaschinen, beispielsweise Gasturbinenmaschinen, verwendet wird, und insbesondere ein verbessertes Schema zum Kühlen des Vorderkantenbereichs derartiger Strömungsprofile mit verbesserter Effizienz.

Stand der Technik

Gasturbinenmaschinen zum Antreiben von Flugzeugen, Wasserfahrzeugen oder zur industriellen Verwendung weisen einen Verdichter, eine Brennkammereinrichtung und eine Turbine auf. Luft, die in die Maschine gezogen wird, wird in dem Verdichter verdichtet, was einen Temperatur- und Druckanstieg der Luft bewirkt. Die verdichtete Luft wird mit Brennstoff in der Brennkammereinrichtung vermischt, und die Mischung wird verbrannt. Die Verbrennungsprodukte lässt man in dem Turbinenabschnitt expandieren, um Nutzarbeit zum Antreiben der Turbine (und wiederum des Verdichters, mit dem die Turbine mechanisch verbunden ist) sowie Schub zu liefern.
Die Turbine weist typischerweise eine Reihe von drehfähigen Scheiben mit einer Mehrzahl von Laufschaufeln, die radial davon nach außen weg ragen, auf. Die Laufschaufeln erhalten Energie von den heißen Verbrennungsprodukten und lassen in Reaktion darauf die Scheiben, mit denen sie verbunden sind, rotieren. Die Verbrennungsprodukte, die sich auf einer Temperatur in dem Bereich von 2500ºF bis 3000ºF (1093ºC bis 1649ºC) befinden, sind in der Lage, die Turbinenlaufschaufeln zu beschädigen, wenn die Laufschaufeln nicht innerhalb davon mit einem Kühlfluid, beispielsweise Luft, die von dem Verdichter abgezapft wird, gekühlt wird.
Wie bekannt, sind moderne Turbinenlaufschaufeln mit internen Passagen versehen, durch die Kühlluft kanalisiert wird und dann ausgetrieben wird, typischerweise an den radial äußeren Spitzen der Laufschaufeln. Typisch für die Kühlpassagenanordnungen, die in modernen Turbinenlaufschaufeln verwendet werden, sind die, die man in US-Patent 5,403,159 findet, welches Green et al. erteilt wurde, den Titel "Coolable Airfoil Structure" trägt und auf die vorliegende Anmelderin übertragen wurde. Die vielleicht am schwierigsten zu kühlenden Bereiche der Turbinenlaufschaufeln sind deren Vorderkanten, insbesondere die Vorderkanten der Hochdruck-Turbinenlaufschaufeln, auf die die Verbrennungsprodukte direkt von der Brennkammereinrichtung treffen. Frühere Verfahren zum Kühlen des Inneren der Turbinenlaufschaufeln an deren Vorderkanten beinhalteten das Kanalisieren von Kühlluft radial nach außen durch die Laufschaufeln unmittelbar einer inneren Oberfläche der Vorderkante der Laufschaufel benachbart. Anschließend hat man festgestellt, dass man ein effizienteres Kühlen der Laufschaufelvorderkanten erzielen könnte durch das Auftreffenlassen von Kühlluft auf die innere Oberfläche der Vorderkante der Laufschaufel aus einer benachbarten Kühlpassage. Obwohl ein derartiges Kühlverfahren effizient ist, macht es nicht notwendigerweise den effizientesten Gebrauch der Kühlluft, die, wie vorangehend ausgeführt, typischerweise von dem Verdichter der Maschine abgezapft wird. Man erkennt, dass, je mehr Luft von dem Verdichter zum Kühlen abgezapft wird, umso weniger Luft zur Unterstützung der Verbrennung zur Verfügung steht und so nachteilig die Effizienz der Maschine beeinflusst. Ein Optimieren der Effizienz der Turbinenlaufschaufel- Vorderkantenkühlverfahren optimiert die Effizienz der Maschine und verringert somit die Menge an Brennstoff, die von der Maschine verbrannt wird, und verbessert somit die Wirtschaftlichkeit des Betriebs der Maschine.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlverfahren mit verbesserter Effizienz zum Kühlen der Vorderkanten von Turbinenlaufschaufeln in Gasturbinenmaschinen bereitzustellen.
US-A-4 820 123 beschreibt ein Strömungsprofil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von der Offenbarung von US-A- 4 820 123 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die Vorderkante einer Gasturbinenmaschinen-Turbinenlaufschaufel durch eine Kombination von radialer Strömung und Aufprallströmung gekühlt, so dass ein minimaler im Wesentlichen gleichförmiger Druckabfall über die Vorderkante entlang eines größeren Teils von deren Erstreckung beibehalten wird. Das führt zu einer verringerten Kühlluftleckage aus dem Inneren der Laufschaufel und demzufolge zu einer effizienteren Nutzung der Verdichterzapfluft zum Kühlen der Vorderkante.
In der bevorzugten Ausführungsform wird der radial innere Bereich der Vorderkante durch eine radiale Strömung durch eine erste Kühlpassage, die der inneren Oberfläche der Vorderkante benachbart ist, gekühlt. Die Vorderkante wird entlang eines radialen Mittelbereichs davon durch eine kombinierte Radial- und Aufprallströmung durch die erste Passage gekühlt. Der radial äußerste Bereich der Vorderkante wird im Wesentlichen nur durch eine Aufprallströmung gekühlt. Der radial äußerste Bereich der Vorderkante wird im Wesentlichen nur durch eine Aufprallströmung gekühlt.
In der bevorzugten Ausführungsform werden sowohl die radikale Strömung entlang der wie auch die Aufprallströmung auf die innere Oberfläche der Vorderkante durch die erste radiale Kühlpassage geliefert, die von einer zweiten radialen Kühlpassage durch eine mit Öffnungen versehene Wand getrennt ist. Der radial innerste Bereich der Wand ist undurchbrochen, um eine Strömung radial nach außen entlang dem radial innersten Bereich der inneren Oberfläche der Vorderkanten aufzunehmen. Ein radial mittlerer Bereich der Wand ist mit Öffnungen versehen, um eine Strömung von der zweiten Passage in die erste Passage gegen einen mittleren Bereich der inneren Oberfläche zuzulassen für eine Aufprallkühlung davon zusätzlich zu der Kühlung davon durch radiale Strömung. Die erste Passage ist mit einem Strömungswiderstandsmittel, beispielsweise einer linearen Anordnung vom Stolperstreifen, versehen, im Wesentlichen um die radiale Strömung an dem radial äußersten Bereich der ersten Passage zum Stillstand zu bringen, wodurch die Kühlströmung von der zweiten Passage in die erste Passage durch die mit Öffnungen versehene Wand den radial äußersten Bereich der inneren Oberfläche der Vorderkante im Wesentlichen nur durch Aufprallströmung kühlt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Turbinenlaufschaufel für eine Gasturbinenmaschine des Typs, der das kühlbare Strömungsprofil der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Fig. 2 ist eine geschnittene Ansicht einer Turbinenlaufschaufel mit einem Strömungsprofilbereich mit einem Vorderkantenkühlschema des Stands der Technik.
Fig. 3 ist eine geschnittene Ansicht des kühlbaren Strömungsprofils der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine geschnittene Draufsicht des Strömungsprofils der vorliegenden Erfindung, die entlang der Linie 4-4 von Fig. 3 genommen ist.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die in Richtung der Linie 5-5 von Fig. 3 genommen ist und eine innere Kühlpassagenwand des Strömungsprofils der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist ein Auftrag des relativen Druckabfalls über die Vorderkante und entlang der Erstreckung sowohl von einem Strömungsprofil, welches gemäß dem Stand der Technik gekühlt ist, als auch dem kühlbaren Strömungsprofil der vorliegenden Erfindung.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Eine Turbinenlaufschaufel 5 für eine Gasturbinenmaschine, die ein kühlbares Strömungsprofil wie das hier Beschriebene verwendet, weist, von einem radial innersten Ende davon ausgehend, eine Schwalbenschwanz- oder Tannenbaum-förmige Wurzel 7 auf, die daran angepasst ist, in einem Passungschlitz in einer Turbinenrotorscheibe (nicht gezeigt) aufgenommen zu werden, an der die Laufschaufel befestigt ist. Die Wurzel endet in einem Hals 10 mit verringerter Dicke, der eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Ansatzstücken 15 hat, die von diesem weg ragen und mehrere Schwingungsdämpfer und Dichtungen (ebenso nicht gezeigt), die zu der Laufschaufel gehören, positionieren und festhalten. Der Halsbereich verringerter Dicke ist von einer Plattform 20 begrenzt, welche die radial innere Wand der Strömungspassage definiert, durch welche die Verbrennungsprodukte von der Brennkammereinrichtung zu den Turbinenlaufschaufeln strömen. Die Verbrennungsprodukte treffen auf den Strömungsprofilbereich 25 der Laufschaufel in einer in dem Technikgebiet bekannten Weise und liefern aerodynamische Kräfte an der Laufschaufel, welche die Turbinenscheibe rotieren lassen.
Es wird auf die Fig. 2 Bezug genommen. Eine Gasturbinenmaschinen-Laufschaufel des Stands der Technik ist in deren Innerem mit zahlreichen Kühlpassagen 30 versehen, die während der Herstellung der Laufschaufel in dieser gegossen werden, wobei die Passagen 30 durch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Innenwänden 35 definiert und begrenzt sind. Auf eine in dem Technikgebiet bekannte Weise wird Kühlluft, beispielsweise Verdichterzapfluft, dem Inneren der Laufschaufel durch sich radial erstreckende Versorgungspassagen 40 in der Laufschaufelwurzel geliefert. In einer in dem Technikgebiet bekannten Weise und dargestellten Weise strömt die Kühlluft durch die zahlreichen Innenpassagen 30, nimmt von der Laufschaufel Wärme auf und gibt die Wärme mit der verbrauchten Kühlluft durch eine Vielzahl von Passagen 45 durch die Wände des Strömungsprofilbereichs der Laufschaufel ab (siehe auch Fig. 1). Eine Anzahl von Stolperstreifen (Rücken) 50 in den Wänden der Kühlpassagen 30 verwirbelt die Strömung von Kühlluft durch die Laufschaufel für einen verbesserten Wärmeübertrag darin.
Die Vorderkante 52 der in Fig. 2 gezeigten Laufschaufel wird durch eine Aufprallströmung von Kühlluft gekühlt, die durch Passagen 55, Versorgungskühlpassagen 57, durch Öffnungen in der Innenwand 60, zur Seite durch glattwandige Aufprallkammer 50 und in ein Auftreffen mit der inneren Oberfläche 70 der Vorderkante des Strömungsprofils geliefert wird. Die Kühlluft wird dann aus der Aufprallkammer durch Öffnungen 75 in der Vorderkantenwand abgegeben, um der äußeren Oberfläche der Vorderkante eine Filmkühlung zu verschaffen.
Obwohl sich das Vorderkantenkühlschema, das in Fig. 2 gezeigt ist, generell für bestimmte momentane Anwendungen als adäquat bewiesen hat, ist es immer wünschenswert, die Menge an Verdichterzapfluft zu reduzieren, die zum Turbinenlaufschäufel-Kühlen verwendet wird, um nicht die Effizienz und damit die Betriebskosten der Maschine zu kompromittieren. Außerdem sind, da moderne Gasturbinenmaschinen eine Zunahme bei der Schubabgabe haben, größere Mengen an Luft erforderlich, um die Verbrennung zu unterstützen, und diese sind unerreichbar mit irgendeiner Effizienzmaßnahme zum Schaffen einer Turbinenlaufschaufelkühlung. In dem in Fig. 2 gezeigten Kühlschema muss der Kühlluftdruck in der Kammer 65 und den Passagen 57 bei einem derart erhöhten Niveau beibehalten werden, dass eine Kühlluftleckage nach innen an verschiedenen Dichtungen vorbei, die zu der Laufschaufel (nicht gezeigt) gehören, wahrscheinlich ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist, wird ein verbessertes Kühlschema für die Vorderkante des Strömungsprofilbereichs der Turbinenlaufschaufel gezeigt. In der Fig. 3 wurde die glatte Aufprallkammer, die in Fig. 2 gezeigt ist, durch eine erste Kühlpassage 80 ersetzt die an deren radial innersten Ende 85 offen ist und mit einer linearen Anordnung von Stolperstreifen versehen ist. Eine erste Passage 80 wird mit Kühlluft aus der Hauptversorgungspassage 55 versorgt, die auch einer benachbarten (zweiten) Kühlpassage 90 Kühlluft zuführt. Die erste und die zweite Kühlpassage 80 und 90 sind voneinander getrennt und somit zum Teil durch die innere Wand 95 definiert, die, wie die inneren Wände 30, die mit Bezugnahme auf die Laufschaufel des Stands der Technik von Fig. 2 beschrieben wurden, während der Herstellung der Laufschaufeln in das Innere der Laufschaufel gegossen wurden. Wie man vielleicht am Besten in der Fig. 5 erkennt, ist die Wand 95 entlang eines radial inneren Bereichs davon 100, der etwa 15% bis 25% der Laufschaufelerstreckung umfasst, undurchbrochen und entlang eines radial äußeren Bereichs davon 105, der etwa 75% bis 85% der Laufschaufelerstreckung umfasst, mit Öffnungen versehen. Wie es auch am Besten in der Fig. 5 gezeigt ist, sind die Öffnungen in dem radial äußeren Bereich 105 in einer Richtung radial nach außen zunehmend voneinander beabstandet.
Im Betrieb wird die Kühlluft, die durch die Hauptversorgungspassage 55 zugeführt wird, durch das radial innerste Ende der Wand 95 aufgeteilt, etwas von der Kühlluft strömt radial nach außen durch die zweite Passage 90, und der Rest strömt radial nach außen durch die erste Kühlpassage 80. Diese radiale Strömung durch die Passage 80 kühlt den radial innersten Bereich der Vorderkante, indem Wärme von deren innere Oberfläche entfernt wird und die Wärme durch die Abgabe der Kühlluft durch Öffnungen 75 in der Vorderkantenwand ausgetrieben wird. Beim weiteren Strömen der Kühlluft radial nach außen durch die erste Passage 80 kühlt sie weiter konvektiv die Vorderkante mittels der radialen Strömung entlang von deren innerer Oberfläche.
Außerdem wird die Kühlluft, welche durch die zweite Passage 90 strömt, durch die Öffnungen in der Wand 95 in die erste Passage 80 und in ein Auftreffen auf die innere Oberfläche der Vorderkante kanalisiert. Somit wird man erkennen, dass der radial mittlere Bereich der Vorderkante durch eine Kombination aus radialer Strömung durch die erste Passage 80 und ein Auftreffen an die innere Oberfläche der Vorderkante gekühlt wird. Beim weiteren Strömen der Kühlluft nach außen durch die erste Passage 80 tendieren die Stolperstreifen darin dazu, die Strömung bei dem radial äußersten Ende der Passage zu verlangsamen, im Wesentlichen bis zum Ruhezustand, wodurch der äußere Teil der Vorderkante nicht länger durch eine Radialströmung durch die erste Passage konvektiv gekühlt wird. Jedoch leiten die Öffnungen in dem radial äußeren Bereich der Wand 95 weiter Kühlluft von der zweiten Passage 90 in Aufprallkontakt mit der inneren Oberfläche der Vorderkante, so dass deren radial äußerster Bereich im Wesentlichen alleine durch Aufprallkühlung gekühlt wird.
Die Vorteile des hier gezeigten und beschriebenen Kühlschemas lassen sich vielleicht in Verbindung mit der Fig. 6 am besten verstehen. Es wird auf die Fig. 6 Bezug genommen. Die Kurve 110 zeigt den Rückströmungsgrenzbereich (Druckabfall) über die Vorderkantenwand zwischen der der Vorderkante benachbarten Umgebung und der Aufprallkammer 65 über die gesamte Erstreckung des Strömungsprofils. Wie gezeigt, ist an dem radial inneren Bereich der Vorderkante der Rückströmungsgrenzwert bei einer relativ moderaten Größe BFM&sub1;. Fortschreitend radial nach außen über das erste Drittel der Strömungsprofilerstreckung nimmt der Rückströmungsgrenzbereich auf eine zweite niedrigere Größe BFM&sub2; ab, von der man festgesetzt hat, dass sie einer effektiven und effizienten Vorderkantenkühlung entspricht. Jedoch von der Stelle ein Drittel der Erstreckung nach außen zu dem äußersten Bereich des Strömungsprofils nimmt der Rückströmungsgrenzbereich mit einer relativ hohen Steigung auf einen dritten Maximalwert BFM&sub3; zu. Man hat festgelegt, dass ein progressiver Anstieg beim Rückströmungsgrenzwert entlang der Erstreckung der Laufschaufeln ein Zeichen für eine weniger als optimale (effiziente) Verwendung der Kühlluft zum Kühlen der Vorderkante ist. Man hat stattdessen festgestellt, dass das Beibehalten eines relativ konstanten Rückströmungsgrenzwerts entlang der Erstreckung der Laufschaufel ein Charakteristikum einer viel effizienteren Vorderkantenkühlung mit viel niedrigeren Volumen an Kühlluft (Verdichterzapfluft) ist. Wenn man auf die Kurve 115 in der Fig. 6 Bezug nimmt, erkennt man, dass mit dem Kühlschema der vorliegenden Erfindung der Rückströmungsgrenzwert an dem radial innersten Ende des Strömungsprofils eine Größe von BFM&sub4; hat, was ein wenig niedriger als BFM, ist. Ein wenig ähnlich wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Kühlschema des Stands der Technik nimmt bei der vorliegenden Erfindung der Rückströmungsgrenzwert auf einen moderaten (optimaleren) Wert BFM&sub5; ab. Jedoch anders als beim Stand der Technik bleibt der Rückströmungsgrenzwert bei der vorliegenden Erfindung relativ stabil über den Rest der Strömungsprofilerstreckung und kommt zu einem Maximalwert bei einem Rückströmungsgrenzbereich BFM&sub6;, der, wenngleich etwas höher als BFM&sub5;, dennoch deutlich niedriger als der radial äußerste Rückströmungsgrenzbereich BFM&sub3; des Stands der Technik ist. Dieser viel konstantere Rückströmungsgrenzbereich über die Erstreckung des Strömungsprofils ist ein Zeichen für eine viel effizientere Vorderkantenkühlung mit deutlich weniger Verdichterzapfluft bei dem Kühlschema der vorliegenden Erfindung.
Durch das Beibehalten eines relativ konstanten Rückströmungsgrenzbereichs über die Vorderkante des Strömungsprofils wird die Vorderkante mit viel weniger Kühlenergie (niedrigeren Kühlluftdrücken) im Inneren der Vorderkante gekühlt als beim Stand der Technik. Mit anderen Worten ist der Gesamtkühlpassagendruck verringert, wodurch mehr Verdichterzapfluft-Strömungsenergie zur Erzeugung von Schub zur Verfügung steht. Da der Gesamtkühlpassagendruck verringert ist ist eine Kühlluftleckage aus den Kühlkanälen radial nach innen an der Vielzahl von Dichtungen vorbei, die bei der Laufschaufel verwendet werden, signifikant verringert. Die verbesserte Kühlung, die durch heutige Aufprallströmungstechniken geleistet wird, wird beibehalten, während die Kombination aus radialer konvergenter Kühlung und der Turbulenz, die durch die Stolperstreifen in der ersten Kühlpassage geliefert wird, weiter die Aufprallkühlung verstärkt, ohne dass ein extremer Kühlluftdruck des Systems erforderlich ist.
Obwohl das kühlbare Strömungsprofil der vorliegenden Erfindung in dem Kontext einer Turbinenlaufschaufel beschrieben wurde, wird man erkennen, dass die Erfindung mit gleichem Nutzen in einer stationären Turbinenlaufschaufel verwendet werden kann.

Claims

1. Kühlbares Strömungsprofil für eine Gasturbinenmaschine, wobei das Strömungsprofil einen Vorderkantenbereich (52) hat, wobei das Strömungsprofil ferner eine Innenwand (95) hat, die mit einer inneren Oberfläche des Vorderkantenbereichs eine erste Kühlgaspassage (80) definiert, wobei die Innenwand ferner zum Teil eine zweite Kühlgaspassage (90) definiert, die generell parallel zu der ersten Kühlgaspassage und dieser benachbart ist;

wobei die erste und die zweite Kühlgaspassage (80, 90) mit Kühlgas von radial inneren Enden davon versorgt werden;

wobei die Innenwand entlang eines ersten Bereichs (105) davon mit Öffnungen versehen ist, um eine Kühlgasströmung von der zweiten Passage (90) durch die Öffnungen zu der ersten Passage (90) für eine Aufprallkühlung der inneren Oberfläche des Vorderkantenbereichs aufzunehmen;

wobei das Strömungsprofil dadurch gekennzeichnet ist

dass die Innenwand entlang eines zweiten Bereichs (100) davon nicht mit Öffnungen versehen ist, wodurch ein korrespondierender Bereich der inneren Oberfläche der Vorderkante durch eine Radialströmung von Kühlgas durch die erste Passage gekühlt wird.

2. Strömungsprofil nach Anspruch 1, wobei:

der erste Bereich (105) der Innenwand (95) ein radial äußerer Bereich davon ist;

wobei der zweite Bereich (100) der inneren Wand (95) ein radial innerer Bereich davon ist; und

die erste Passage (80) Strömungswiderstandsmittel entlang eines substantiellen Bereichs von deren Länge aufweist, um ein gewünschtes Profil vom Druckunterschied zwischen der ersten und der zweiten Passage (80, 90) und zwischen der ersten Passage (80) und der Umgebung beizubehalten.

3. Strömungsprofil nach Anspruch 2, wobei der radial äußere Bereich (105) der Innenwand (95) etwa 75 bis 85% von dessen Erstreckung umfaßt.

4. Strömungsprofil nach Anspruch 2 oder 3, wobei der radial innere Bereich (100) der Innenwand (95) etwa 15 bis 25% der Erstreckung davon umfaßt.

5. Strömungsprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Strömungswiderstandsmittel Stolperstreifen (50) aufweist.

6. Strömungsprofil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der durchlöcherte Bereich (105) der Innenwand (95) und das Strömungswiderstandsmittel so bemessen sind, dass sie eine radiale Strömung durch einen radial mittleren Bereich der ersten Passage erlauben, wodurch ein korrespondierender radial mittlerer Bereich der Vorderkante durch radiale Strömung zusätzlich zu der Aufprallströmung gekühlt wird.

7. Strömungsprofil nach Anspruch 6, wobei der durchlöcherte Bereich (105) der Innenwand (95) eine lineare Anordnung von beabstandeten Öffnungen aufweist, wobei der Abstand zwischen diesen in eine Richtung radial nach außen zunimmt.

8. Strömungsprofil nach Anspruch 1, wobei:

die Innenwand (95) entlang eines radial inneren Bereichs (100) davon nicht mit Öffnungen versehen ist, wodurch ein radial innerer Bereich des Vorderkantenbereichs nur durch eine radiale Strömung nach außen durch die erste Passage (80) gekühlt wird;

die Innenwand (95) entlang eines radial äußeren Bereichs (105) davon mit Öffnungen versehen ist wodurch ein radialer Bereich der Vorderkante durch eine Kombination aus radialer Strömung durch die erste Passage (80) und Aufprallströmung von Kühlgas gegen eine innere Oberfläche des Vorderkantenbereichs aus der zweiten Passage (90) durch die Öffnungen in der Innenwand (95) gekühlt wird; und

ein Strömungswiderstand in mindestens einem radial äußeren Bereich der ersten Passage (80) angeordnet ist, um eine radiale Kühlgasströmung darin zum Stillstand zu bringen, wodurch ein radial äußerer Bereich der Vorderkante nur durch Aufprallströmung von Kühlgas gegen eine innere Oberfläche der Vorderkante aus der zweiten Passage (80) durch die Öffnungen in der Innenwand (95) gekühlt wird.

9. Strömungsprofil nach Anspruch 8, wobei der radial innere Bereich der ersten Passage (80) generell etwa 15 bis 25% der gesamten Erstreckung des Strömungsprofils umfaßt.

10. Strömungsprofil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand eine lineare Anordnung von Stolperstreifen (50) aufweist.

11. Strömungsprofil nach Anspruch 10, wobei die lineare Anordnung von Stolperstreifen (50) sich entlang im Wesentlichen der gesamten Länge der ersten Passage (80) erstreckt.

12. Strömungsprofil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der radial äußere Bereich der Vorderkante etwa 75 bis 85% der gesamten Erstreckung davon umfaßt.

13. Strömungsprofil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die mit Öffnungen versehenen Bereiche (105) der Innenwand (95) eine lineare Anordnung von Öffnungen aufweisen, wobei der Abstand zwischen diesen in einer Richtung radial nach außen zunimmt.