EP2808557A1

EP2808557A1 - Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine

Info

Publication number: EP2808557A1
Application number: EP14170060.9A
Authority: EP
Inventors: Volker Dr. Gümmer
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2014-12-03
Also published as: US9664204B2; DE102013210168A1; US20140356144A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die aufweist: eine Hauptströmungspfadberandung (4), die einen Hauptströmungspfad einer Strömungsmaschine berandet, wobei in dem Hauptströmungspfad mindestens eine Reihe von Schaufeln (3) mit jeweils einem Schaufelende angeordnet ist, wobei ein Spalt (5) zwischen den Schaufelenden der mindestens einen Reihe von Schaufeln (3) und der Hauptströmungspfadberandung (4) besteht, und wobei die Schaufeln (3) einer Schaufelreihe und die Hauptströmungspfadberandung (4) eine rotierende Relativbewegung zueinander ausführen; und mindestens einen Sekundärströmungskanal (1), der an in Strömungsrichtung beabstandeten Enden jeweils eine Öffnung (111, 112) aufweist, die in der Hauptströmungspfadberandung (4) ausgebildet ist, so dass der Sekundärströmungskanal (1) mittels der beiden Öffnungen (111, 112) mit dem Hauptströmungspfad verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass die Strukturbaugruppe mindestens ein Stützbauteil (21) und mindestens ein Einsatzbauteil (22) aufweist, dass im Stützbauteil (21) eine in Umfangsrichtung verlaufende Struktur (210, 211) ausgebildet ist, die entlang des Umfangs mindestens ein Einsatzbauteil (22) aufnimmt oder hält, dass jedes Einsatzbauteil (22) mit wenigstens einem Teil seiner Flächen wenigstens einen Teil der Hauptströmungspfadberandung (4) bildet, und dass jeder Sekundärströmungskanal (1) entlang wenigstens eines Teils seines Verlaufes von Flächen wenigstens zweier Bauteile (21, 22, 71, 72) der Strukturbaugruppe gemeinsam begrenzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die aerodynamische Belastbarkeit und die Effizienz von Strömungsmaschinen, im Besonderen von Strömungsarbeitsmaschinen wie Bläsern, Verdichtern, Pumpen und Ventilatoren, wird durch das Wachstum und die Ablösung von Grenzschichten im Rotor- und Statorspitzenbereich nahe der Gehäuse- beziehungsweise Nabenwand begrenzt. Dies führt bei Schaufelreihen mit Laufspalt bei höherer Belastung zu hohen Sekundärverlusten und ggf. zum Auftreten von Betriebsinstabilitäten.
Als Gegenmaßnahme ist es bekannt, sogenannte Casing Treatments einzusetzen. Die einfachste Form von Casing Treatments sind Umfangsnuten mit rechteckigem oder parallelogrammförmigem Querschnitt, wie sie beispielsweise in EP 0 754 864 A1 offenbart sind. Andere Lösungen sehen Reihen von Schlitze oder Öffnungen im Gehäuse vor, wobei die einzelnen Schlitze/Öffnungen im Wesentlichen in Strömungsrichtung orientiert sind und eine schlanke Form mit einer in Umfangsrichtung der Maschine betrachtet geringen Ausdehnung besitzen. Solche Lösungen sind beispielsweise in der DE 101 35 003 C1 offenbart.
Weitere Casing Treatments sind als Ring am gesamten Umfang im Bereich eines Rotors im Gehäuse vorgesehen, wobei oftmals Leitschaufeln zur Reduzierung des Strömungsdralls innerhalb des Casing Treatments vorgesehen sind; so beispielsweise in den Druckschriften EP 0 497 574 A1 , US 2005-0226717 A1 , US 6 585 479 B2 , US 2005-0226717 A1 und DE 103 30 084 A1 .
Existierende Konzepte von Casing Treatments in Form von Schlitzen und/oder Kammern in der Ringkanalwand bieten eine Steigerung der Stabilität der Strömungsarbeitsmaschine. Die wird jedoch aufgrund der ungünstig gewählten Anordnung oder Formgebung nur bei Verlust an Wirkungsgrad erzielt. Bekannte Lösungen nehmen zudem einen großen Bauraum an der Peripherie des Ringkanals der Strömungsarbeitsmaschine ein, sie sind aufgrund ihrer Form (z. B. einfache parallelogrammförmige Umfangsgehäusenuten) nur bedingt wirksam und sie sind stets im Gehäuse im Bereich einer Rotorschaufelreihe vorgesehen. Casing Treatments nach dem Stand der Technik sind darauf ausgerichtet, dass sie mit Hilfe zumeist spanender Bearbeitung einfach von einer zugänglichen Seite in das Gehäuse eingebracht werden können.
Als weitere Gegenmaßnahme gegen Sekundärverluste und das Auftreten von Betriebsinstabilitäten ist es bekannt, Injektorsysteme einzusetzen. So ist es aus der US 8 152 445 B2 bekannt, mittels eines Düsensystems Fluid aus einer Fluidversorgungskammer in den Strömungskanal zu leiten. Die FIG. 1 zeigt die in der US 8 152 445 B2 beschriebene Lösung. Nachteilig muss bei dieser Lösung ein komplexes Sekundärströmungskanalsystem zur Injektion von Fluid im Bereich des Gehäuses oder der Nabe durch besondere konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen bereitgestellt werden.
Aus der DE 10 2008 037 154 A1 ist eine Strömungsarbeitsmaschine bekannt, die im Bereich der Schaufelvorderkante in einer Hauptströmungspfadberandung mindestens einen Sekundärströmungskanal ausbildet, der zwei an der Hauptströmungspfadberandung angeordnete Öffnungen miteinander verbindet. Jeder Sekundärströmungskanal verbindet dabei jeweils eine Entnahmeöffnung mit einer weiter stromauf vorgesehenen Zufuhröffnung. Durch die Bereitstellung solcher Sekundärströmungskanäle kann in wirkungsvoller Weise eine Grenzschichtbeeinflussung im Schaufelspitzenbereich erfolgen und dadurch eine Steigerung der Stabilität einer Strömungsarbeitsmaschine erreicht werden, ohne dass ein aufwändiges Casing Treatment am gesamten Gehäuseumfang im Bereich eines Rotors erforderlich ist. Jedoch können komplexe Sekundärströmungskanäle im Bereich des Gehäuses oder der Nabe nur durch besondere konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen realisiert werden.
Ausgehend von der DE 10 2008 037 154 A1 liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Strukturbaugruppe zur Verfügung zu stellen, die in effizienter Weise Sekundärströmungskanäle, auch solche komplexer Form, im Bereich einer Hauptströmungspfadberandung einer Strömungsmaschine (d.h. im Bereich des Gehäuses oder der Nabe) bereitstellen kann. Dabei soll eine räumlich kompakte und robuste strukturelle Bauweise bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strukturbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Strömungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strukturbaugruppe mindestens ein Stützbauteil und mindestens ein Einsatzbauteil aufweist. Im Stützbauteil ist eine in Umfangsrichtung verlaufende Struktur ausgebildet, die entlang des Umfangs mindestens ein Einsatzbauteil aufnimmt oder hält. Jedes Einsatzbauteil bildet mit wenigstens einem Teil seiner Flächen wenigstens einen Teil der Hauptströmungspfadberandung. Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder Sekundärströmungskanal entlang wenigstens eines Teils seines Verlaufes von Flächen wenigstens zweier Bauteile der Strukturbaugruppe gemeinsam begrenzt wird, derart, dass im Zusammenbauzustand jeder der Sekundärströmungskanäle vollständig von diesen Flächen umgeben ist.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht somit auf dem Gedanken, Sekundärströmungskanäle bereitzustellen, die zumindest entlang eines Teilabschnitts durch die Flächen mehrerer Bauteile der Strukturbaugruppe gemeinsam gebildet sind, d.h. die Sekundärströmungskanäle werden zumindest abschnittsweise an den Grenzflächen zwischen benachbarten Bauteilen der Strukturbaugruppe bereitgestellt, beispielsweise durch eine Oberflächenstrukturierung mindestens einer dieser Grenzflächen.
Die Erfindung betrachtet somit einen Abschnitt des Hauptströmungspfades einer Strömungsmaschine, im Bereich einer Schaufelreihe mit freiem Ende und Laufspalt, in dem eine Reihe von in Umfangsrichtung verteilten Sekundärströmungskanälen vorgesehen ist. Der Verlauf der Sekundärströmungskanäle kann jeweils räumlich komplex sein. Erfindungsgemäß wird eine Strukturbaugruppe zur konstruktiven Realisierung der genannten Sekundärströmungskanäle bereitgestellt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Sekundärströmungskanal entlang wenigstens eines Teils seines Verlaufes von Flächen eines Stützbauteils und eines Einsatzbauteils gebildet wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Strukturbaugruppe zusätzlich mindestens ein Hilfsbauteil aufweisen, das ebenfalls Flächen ausbildet, die einen Sekundärströmungskanal entlang wenigstens eines Teiles seines Verlaufes begrenzen. Dabei kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Hilfsbauteil in axialer Richtung vor oder hinter einem Einsatzbauteil angeordnet ist und zusammen mit Flächen des Einsatzbauteils einen Abschnitt des Sekundärströmungskanals bildet. Insbesondere können zwei Hilfsbauteile in axialer Richtung vor und hinter dem Einsatzbauteil angeordnet sein, die zwei Abschnitte des Sekundärströmungskanals bilden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in Umfangsrichtung verlaufende Struktur, die ein Einsatzbauteil aufnimmt oder hält, eine Aussparung, ein Vorsprung oder ein Steg ist. Beispielsweise ist das Einsatzbauteil in eine Aussparung des Stützbauteils in radialer Richtung eingesetzt oder in axialer Richtung eingeschoben, oder an einem Vorsprung oder Steg des Stützbauteils befestigt oder auf einen solchen aufgeschoben.
In Ausgestaltungen der Erfindung ist das Stützbauteil als Ringgehäuse oder als Halbschalengehäuse einer Strömungsmaschine ausgebildet ist und ummantelt dieses mindestens ein weiteres Bauteil der Strukturbaugruppe von außen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Stützbauteil ringartig oder halbringartig an der Nabe einer Strömungsmaschine ausgebildet ist und mindestens ein weiteres Bauteil der Strukturbaugruppe von innen stützt. Das mindestens eine Einsatzbauteil und/oder das mindestens ein Hilfsbauteil der Baugruppe können als ganzer Ring oder als Ringsektor ausgebildet sein. Auch können sowohl das Stützbauteil als auch das Einsatzbauteil als Ringgehäuse ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Sekundärströmungskanal zum überwiegenden Anteil im Einsatzbauteil ausgebildet, beispielsweise durch an einer konvexen Außenfläche des Einsatzbauteils ausgebildete Kanäle oder Längsnuten, wobei das Stützbauteil durch wenigstens eine seiner Flächen den Sekundärströmungskanal vervollständigt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die den Sekundärströmungskanal begrenzende Fläche des Stützbauteils als Teil einer Ebene, eines Konus, eines Kreiszylinders oder eines Zylinders ausgebildet ist und auf diese Weise die im Einsatzbauteil noch offenen Abschnitte des mindestens einen Sekundärströmungskanals bündig geschlossen sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Sekundärströmungskanal zum überwiegenden Anteil im Stützbauteil ausgebildet, beispielsweise durch an einer konkaven Außenfläche des Stützbauteils ausgebildete Kanäle oder Längsnuten, wobei das Einsatzbauteil durch wenigstens eine seiner Flächen den Sekundärströmungskanal vervollständigt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die den Sekundärströmungskanal begrenzenden Flächen des Einsatzbauteils als Teil einer Ebene, eines Konus, eines Kreiszylinders oder eines Zylinders ausgebildet sind und auf diese Weise die im Stützbauteil noch offenen Abschnitte des mindestens einen Sekundärströmungskanals bündig geschlossen sind.
Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante ist das Einsatzbauteil in der Meridianansicht zu einem überwiegenden Anteil an seinen nicht dem Hauptströmungspfad zugewandten Seiten vom Stützbauteil umgeben.
Das Einsatzbauteil ist hinsichtlich Form und Oberflächengüte in einer Ausgestaltung der Erfindung so beschaffen, dass es in axialer Richtung der Strömungsmaschine in das Stützbauteil eingeschoben werden kann. Dies ermöglicht eine einfache Montage. Dabei kann zur Positionierung und Verbindung von Stützbauteil und Einsatzbauteil vorgesehen sein, dass das Stützbauteil und das Einsatzbauteil an einem gemeinsamen Flansch verbunden sind. Auch kann vorgesehen sein, dass das Stützbauteil einen ringförmigen Vorsprung bildet, auf den das Einsatzbauteil in axialer Richtung aufgeschoben wird.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufteilung der benetzten Oberflächen des Sekundärströmungskanals zwischen dem Stützbauteil und dem Einsatzbauteil so gewählt ist, dass ein mittlerer Abschnitt des Sekundärströmungskanals, der bei Betrachtung in der Meridianansicht im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung verläuft, im Stützbauteil vorgesehen ist und mit einer Oberfläche des Einsatzbauteils abgedeckt ist, während wenigstens ein im Bereich der Öffnungen an der Hauptströmungspfadberandung vorgesehener Abschnitt des Sekundärströmungskanals gänzlich mit allen benetzten Flächen im Einsatzbauteil vorgesehen ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein austauschbarer Stopfen vorgesehen ist, der das Stützbauteil und/oder das Einsatzbauteil von der dem Hauptströmungspfad abgewandten Seite her durchdringt, wobei der Stopfen einen Abschnitt eines Sekundärströmungskanals derart beherbergt, dass er sich mit dem Rest des nicht im Stopfen verlaufenden Abschnitts des Sekundärströmungskanals verbindet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kopffläche des austauschbaren Stopfens einen Teil der Hauptströmungspfadberandung bildet und in der Kopffläche eine der Öffnungen des Sekundärströmungskanals ausgebildet. Der Stopfen wird dabei in radialer Richtung eingebracht und endet mit seiner Stirnseite an der Hauptströmungspfadberandung.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein mittlerer Abschnitt des Sekundärströmungskanals, der bei Betrachtung in der Meridianansicht im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung verläuft, in dem Stützbauteil und/oder dem Einsatzbauteil einzeln oder gemeinsam vorgesehen ist. Des weiteren ist im Bereich der Öffnungen an der Hauptströmungspfadberandung, d.h. an den öffnungsnahen Bereichen, mindestens ein Abschnitt des Sekundärströmungskanals vorgesehen, der durch eine Kombination von Flächen des Einsatzbauteils und Flächen mindestens eines Hilfsbauteils gebildet ist. Das Stützbauteil und das Einsatzbauteil bilden gemäß dieser Ausführungsvariante somit nur einen Abschnitt den Sekundärströmungskanal aus. Andere Abschnitte werden mit Hilfe mindestens eines Hilfsbauteils gebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Flächen des Einsatzbauteils und die Flächen des mindestens einen Hilfsbauteils einen örtlich stark gekrümmten Verlauf aufweisen und somit in diesem Bereich einen stark gekrümmten Sekundärströmungskanals bilden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Einsatzbauteil und wenigstens ein Hilfsbauteil im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung miteinander in Kontakt gebracht sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Einsatzbauteil im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung mit zwei Hilfsbauteilen in Kontakt gebracht ist und im Wesentlichen zwischen den Hilfsbauteilen angeordnet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Hilfsbauteile gemeinsam mit dem Einsatzbauteil in das Stützbauteil in axialer Richtung einschiebbar ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Hilfsbauteil an den dem Einsatzbauteil zugewandten Seiten ein in Umfangsrichtung der Strömungsmaschine konstantes Konturprofil besitzt, wobei durch das Konturprofil sowohl eine Teilberandungsfläche mindestens eines Sekundärströmungskanals als auch Anlageflächen zum Einsatzbauteil bereitgestellt sind. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Hilfsbauteil an den dem Einsatzbauteil zugewandten Seiten eine in Umfangsrichtung der Strömungsmaschine konturierte Form besitzt, wobei durch die konturierte Form eine Teilberandungsfläche mindestens eines Sekundärströmungskanals und Anlageflächen zum Einsatzbauteil geschaffen sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Hilfsbauteil und ein Einsatzbauteil ineinandergreifen und/oder dass ein Hilfsbauteil und ein Einsatzbauteil entlang des Umfangs verschränkt sind und/oder dass das Hilfsbauteil örtlich am Umfang wenigstens einen Vorsprung besitzt, der in das Einsatzbauteil greift und die Teilberandungsfläche mindestens eines Sekundärströmungskanals bildet.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Betrachtung eines Sekundärströmungskanalabschnitts im Bereich der Öffnungen an der Hauptströmungspfadberandung in der Meridiandarstellung je ein Linienzug mit durchgehend konvexer Krümmung und je ein Linienzug mit durchgehend konkaver Krümmung entlang der Innenkontur des Sekundärströmungskanals existieren, wobei sich die Linienzüge im Wesentlichen innerhalb eines Sekundärströmungskanalabschnitts gegenüberliegen. Dabei kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Abschnitt des konvexen Linienzuges dem Einsatzbauteil zugehört und wenigstens ein Abschnitt des konkaven Linienzuges einem Hilfsbauteil zugehört.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Hilfsbauteil und ein Einsatzbauteil als wenigstens Teil eines Rings ausgebildet sind und im montierten Zustand mit am Umfang alternierend vorgesehenen Vor- und Rücksprüngen ineinandergreifen.
Das Einsatzbauteil ist beispielsweise mit Hilfe eines Gieß-, Sinter- oder Print-Fertigungsverfahrens hergestellt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Strukturbaugruppen für Strömungsmaschinen wie Turbinen, und im besonderen Strömungsarbeitsmaschinen wie Bläser, Verdichter, Pumpen und Ventilatoren, sowohl in axialer, halbaxialer als auch in radialer Bauart. Das Arbeitsmedium oder Fluid kann gasförmig oder flüssig sein. Die Strömungsmaschine kann eine oder mehrere Stufen mit jeweils einem Rotor und einem Stator umfassen. In Einzelfällen wird die Stufe lediglich durch einen Rotor gebildet.
Der Rotor einer Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, besteht aus einer Anzahl von Schaufeln, die mit der rotierenden Welle der Strömungsmaschine verbunden sind und im Fall der Strömungsarbeitsmaschine Energie an das Arbeitsmedium abgeben. Der Rotor kann mit oder ohne Deckband am äußeren Schaufelende ausgeführt sein.
Der Stator einer Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, besteht aus einer Anzahl feststehender Schaufeln, die nabenseitig wie gehäuseseitig mit festem oder freiem Schaufelende ausgeführt sein können.
Die Rotortrommel und die Beschaufelung sind üblicherweise von einem Gehäuse umgeben. In anderen Fällen, z. B. bei Propellern oder Schiffsschrauben, existiert kein Gehäuse.
Eine Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, kann auch einen Stator vor dem ersten Rotor, ein sogenanntes Vorleitrad, aufweisen. Mindestens ein Stator oder Vorleitrad kann - abweichend von einer unbeweglichen Fixierung - drehbar gelagert sein, um den Anstellwinkel verändern zu können. Eine Verstellung erfolgt beispielsweise durch eine von außerhalb des Ringkanals zugängliche Spindel.
In einer Ausgestaltung kann eine Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, mindestens eine Reihe verstellbarer Rotoren aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann eine Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, bei Mehrstufigkeit zwei gegenläufige Wellen besitzen, so daß die Rotorschaufelreihen von Stufe zu Stufe die Drehrichtung wechseln. Hierbei existieren keine Statoren zwischen aufeinander folgenden Rotoren.
In einer Ausgestaltung kann eine Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, eine Nebenstromkonfiguration derart aufweisen, daß sich ein einstromiger Ringkanal hinter einer bestimmten Schaufelreihe in zwei konzentrische Ringkanäle aufteilt, die ihrerseits mindestens jeweils eine weitere Schaufelreihe beherbergen.
Bei der Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, handelt es sich beispielsweise um ein Strahltriebwerk, insbesondere ein Turbofan-Triebwerk. Die Strukturbaugruppe ist beispielsweise im Bereich eines Verdichters eines Strahltriebwerks bzw. Turbofan-Triebwerk ausgebildet.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Strömungsarbeitsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Strukturbaugruppe.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein Rotorgehäuse mit einer integrierten Düse zur Injektion von Fluid in einen Laufspalt gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2A: ein Ausführungsbeispiel eines Rotorgehäuses einer Strömungsmaschine mit einem Sekundärströmungskanal in einem Meridianschnitt;
Fig. 2B: ein Ausführungsbeispiel eines Rotorgehäuses einer Strömungsmaschine mit einem Sekundärströmungskanal in räumlicher Ansicht;
Fig. 3A: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die einen Sekundärströmungskanal ausbildet;
Fig. 3B: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die einen Sekundärströmungskanal ausbildet;
Fig. 3C: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die einen Sekundärströmungskanal ausbildet.
Fig. 3D: ein viertes Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die einen Sekundärströmungskanal ausbildet;
Fig. 3E: ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die einen Sekundärströmungskanal ausbildet; und
Fig. 3F: in perspektivischer Ansicht einige der Stützbauteile des Ausführungsbeispiels der Fig. 3E.

Die Lehre gemäß dem Stand der Technik, mittels eines Düsensystems Fluid aus einer Fluidversorgungskammer in einen Strömungskanal zu injizieren, war eingangs anhand der Figur 1 beschrieben worden.
Die Fig. 2A zeigt eine Anordnung einer Schaufelreihe 3 mit freiem Ende und Laufspalt 5 in der durch die Axialrichtung x und die Radialrichtung r gebildeten Meridianebene. Der Laufspalt 5 trennt die Schaufelspitze von einem zum Hauptströmungspfad gehörenden Bauteil 2 an der Nabe oder dem Gehäuse der Strömungsarbeitsmaschine. Das Bauteil 2 bildet dabei zum Hauptströmungspfad hin eine Hauptströmungspfadberandung 4 aus.
Zwischen der Schaufelspitze und dem zum Hauptströmungspfad gehörenden Bauteil 2 liegt eine rotierende Relativbewegung vor. Die Darstellung gilt somit gleichermaßen für folgende Anordnungen: 1.) rotierende Schaufel an stehendem Gehäuse; 2.) ruhende Schaufel an rotierender Nabe; 3.) ruhende Schaufel an rotierendem Gehäuse; und 4.) rotierende Schaufel an stehender Nabe.
Die Hauptströmungsrichtung im Hauptströmungspfad ist mit einem Pfeil A gekennzeichnet. Stromauf und/oder stromab der Schaufelreihe 3 mit Laufspalt können sich weitere Schaufelreihen befinden. Innerhalb des zum Hauptströmungspfad gehörenden Bauteils 2 ist im Bereich des Laufspaltes 5 eine Reihe von am Umfang verteilten Sekundärströmungskanälen 1 vorgesehen, die an ihren Enden jeweils eine Öffnung ausbilden (Zuführöffnung und Entnahmeöffnung).
Die Öffnungen der Sekundärströmungskanäle befinden sich an der Hauptströmungspfadberandung 4. Die Fig. 2A zeigt den Umriss beziehungsweise die Projektion eines einzelnen Sekundärströmungskanals 1 in der Meridianebene (x-r). In räumlicher Betrachtung besitzt jeder Kanal 1 einen dreidimensionalen räumlich verwundenen Verlauf, der in der Fig. 2B beispielhaft dargestellt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Querschnittsform der Sekundärströmungskanäle 1 in der Fig. 2B lediglich beispielhaft als rechteckig angegeben ist. Beispielsweise kann der Querschnitt der Sekundärströmungskanäle 1 in anderen Ausführungsvarianten ohne Ecken, insbesondere kreisförmig oder elliptisch ausgebildet sein.
Die Figur 3A zeigt eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe im Bereich einer Schaufelreihe mit Laufspalt in der Meridianansicht (x-r). Die Hauptströmungsrichtung ist mit einem Pfeil A gekennzeichnet. Die Schaufelreihe ist zu Gunsten einer einfacheren Darstellung nicht mehr gezeigt.
In der Strukturbaugruppe ist mindestens ein Sekundärströmungskanal 1 ausgebildet, der zwei Öffnungen 111, 112 in der Hauptströmungspfadberandung 4 aufweist und über diese mit dem Hauptströmungspfad verbunden ist. Dabei wird darauf hingewiesen, dass in dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A der Sekundärströmungskanal 11 als einpfadiger Pfad ausgeführt ist mit einer Öffnung, durch die Fluid aus dem Hauptströmungskanal in den Sekundärströmungskanal 1 einströmt und einer zweiten Öffnung, durch die Fluid den Sekundärströmungskanal 1 verlässt. Durch welche der Öffnungen 111, 112 Fluid einströmt und durch welche der Öffnungen 111, 112 Fluid ausströmt, hängt dabei von der genauen Positionierung der Öffnungen 111, 112 im Hinblick auf die Schaufeln der Schaufelreihe 3 (vgl. Fig. 2B) ab.
In alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass mindestens einer der Sekundärströmungskanäle durch eine Anordnung gebildet ist, bei der sich ein Einzelkanal entlang seines Verlaufes in wenigstens zwei Teilkanäle aufteilt und dadurch eine Art "Hosenkonfiguration" bildet. Für diesen Fall sind eine Einströmöffnung und mehrere Ausströmöffnungen vorgesehen, die zu dem Sekundärströmungskanal gehören. Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens einer der Sekundärströmungskanäle durch eine Anordnung gebildet ist, bei der wenigstens zwei Kanäle zu einem Kanal zusammengeführt werden, wobei dann mehrere Einströmöffnungen und eine Ausströmöffnung zu dem Sekundärströmungskanal gehören.
Gemäß der Figur 3A ist der Sekundärströmungskanal 1 durch zwei miteinander verbundene Bauteile realisiert, ein Stützbauteil 21 und ein Einsatzbauteil 22.
Das Stützbauteil 21 dient der strukturellen Realisierung im Bereich der inneren oder äußeren Hauptströmungspfadberandung und kann zum außen liegenden Gehäuse oder zur innen liegenden Nabe der Strömungsmaschine gehören. Es kann vorgesehen sein, dass es mit einem Teil seiner Flächen einen Teil der Hauptströmungspfadberandung 4 bildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel stellt das Stützbauteil 21 einen Teil des außen liegenden Gehäuses der Strömungsmaschine dar. Grundsätzlich kann das Stützbauteil 21 insbesondere Bestandteil der Strömungsmaschinenkonstruktion in folgenden Bereichen sein:

Bestandteil eines ein- oder mehrschaligen Gehäuses von Schaufelreihen oder Stufen mit fester Schaufelgeometrie;
Bestandteil eines ein- oder mehrschaligen Gehäuses von Schaufelreihen oder Stufen mit verstellbarer Schaufelgeometrie;
Bestandteil von Rotortrommeln, Rotorscheiben oder Blisk-Modulen;
Bestandteil von Innendeckbandbaugruppen im Nabenbereich von Leitradschaufeln.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 3A ist das Stützbauteil als Ringgehäuse einer Strömungsmaschine oder als Halbschalengehäuse einer Strömungsmaschine ausgebildet. Bei einer entsprechenden Anordnung im Nabenbereich ist es beispielsweise ringartig an der Nabe einer Strömungsmaschine oder halbringartig an der Nabe einer Strömungsmaschine ausgebildet.
Das Stützbauteil 21 weist eine in Umfangsrichtung verlaufende konkave Struktur auf, die im betrachteten Ausführungsbeispiel als Aussparung ausgebildet ist und eine Außenfläche 210 bildet. In die Aussparung ist entlang des Umfangs des Stützbauteils 21 das Einsatzbauteil 22 eingesetzt, das eine konvexe Form besitzt. Dabei ist vorgesehen, dass das Einsatzbauteil 22 mit einem Teil seiner Flächen einen Teil der Hauptströmungspfadberandung 4 bildet.
Der Sekundärströmungskanal 1 ist entlang seines Verlaufs von Flächen zum einen des Stützbauteils 21 und zum anderen von Flächen des Einsatzbauteils 22 begrenzt, die zusammen, d. h. im Zusammenbauzustand den Sekundärströmungskanal 1 vollständig umgeben. Hierzu bildet im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 3A das Einsatzbauteil 22 Aussparungen in Form von Kanälen 221 aus, die beispielsweise als Nuten oder dergleichen an der Außenseite des Einsatzbauteils 22 realisiert sind. Diese Kanäle 221 werden durch die Außenfläche 210 des Stützbauteils 21 geschlossen, so dass insgesamt vollständig geschlossene Sekundärströmungskanäle 1 entstehen. Die Sekundärströmungskanäle 1 sind lediglich über die Öffnungen 111, 112 zum Hauptströmungskanal geöffnet.
Die von strömendem Fluid benetzten Flächen der Sekundärströmungskanäle 1 werden somit gemeinsam von Flächen unterschiedlicher Bauteile der Strukturbaugruppe gebildet, im Ausführungsbeispiel der Figur 3A von Flächen des Stützbauteils 21 und von Flächen des Einsatzbauteils 22. Das Einsatzbauteil 22 ist dabei vollständig in einer Aussparung des Stützbauteils 21 eingesetzt.
Die Figur 3B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe im Bereich einer Schaufelreihe mit Laufspalt in der Meridianansicht (x-r). Das Ausführungsbeispiel der Figur 3B unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Figur 2A dadurch, dass die Nuten oder Kanäle, die einen Sekundärströmungskanal 1 bilden, nicht im Einsatzbauteil 22, sondern im Stützbauteil 21 ausgebildet sind. Dementsprechend umfasst das Stützbauteil Nuten oder Kanäle 211, die die Außenfläche des Stützbauteils 21 im betrachteten Bereich strukturieren. Eine entsprechende Strukturierung des Stützbauteils 21 zur Bereitstellung der Nuten oder Kanäle 211 kann beispielsweise durch Fräsen oder dergleichen erfolgen. Die Nuten oder Kanäle 211 werden durch eine im Wesentlichen geschlossene Außenfläche 220 des konvexen Einsatzbauteils 22 geschlossen.
Während Außennuten oder dergleichen zur Bildung der Sekundärströmungskanäle 1 bei der Figur 3A somit im Einsatzbauteil 22 ausgebildet sind, sind sie bei der Figur 3B im Stützbauteil 21 ausgebildet. Ansonsten entsprechen die Ausführungsbeispiele der Figuren 3A und 3B einander.
Die Figur 3C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe im Bereich einer Schaufelreihe mit Laufspalt in der Meridianansicht (x-r). Im Ausführungsbeispiel der Figur 3C bilden das Einsatzbauteil 22 und das Stützbauteil 21 zwei ringförmige oder teilringförmige Gehäuse, die in axialer Richtung übereinander geschoben sind und in radialer Richtung im zusammengebauten Zustand aneinander angrenzen, wobei das Einsatzbauteil 22 an seiner nicht dem Hauptströmungspfad zugewandten Seite vom Stützbauteil 21 umgeben ist. Diese Ausführungsvariante weist den Vorteil auf, dass das Einsatzbauteil 22 relativ einfach dadurch montierbar ist, dass es in axialer Richtung der Strömungsmaschine in das Stützbauteil 21 eingeschoben wird.
Zur axialen Positionierung dienen dabei beispielsweise ein Flanschabschnitt 215 des Stützbauteils 21, an den ein Flanschabschnitt 225 des Einsatzbauteils 22 positioniert und befestigt wird. Wiederum ist vorgesehen, dass das Einsatzbauteil 22 mit einem Teil seiner Außenflächen einen Teil der Hauptströmungspfadberandung 4 bildet.
Der Sekundärströmungskanal 1 umfasst drei Abschnitte, einen mittigen Abschnitt 11, der ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 3B durch Nuten oder Kanäle 211 im Stützbauteil 21 gebildet ist, sowie zwei Abschnitte 12, 13, die jeweils in die Öffnung 111, 112 des Sekundärströmungskanals 1 zum Hauptströmungspfad münden und die als Durchbrüche oder Öffnungen 222, 223 im Einsatzbauteil 22 ausgebildet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Sekundärströmungskanal 1 somit nur entlang eines Teils seines Verlaufs, nämlich in seinem mittigen Abschnitt 11 von Flächen zweier Bauteile der Strukturbaugruppe gemeinsam begrenzt, nämlich von Flächen 211 des Stützbauteils 21 und der Fläche 220 des Einsatzbauteils 22. Die anderen Abschnitte 12, 13 des Sekundärströmungskanals 1 sind allein im Einsatzbauteil 22 ausgebildet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3C verhält es sich somit derart, dass eine Aufteilung der benetzten Oberflächen des Sekundärströmungskanals 1 zwischen dem Stützbauteil 21 und dem Einsatzbauteil 22 so gewählt ist, dass der mittlere Abschnitt 11 des Sekundärströmungskanals 1, der bei Betrachtung in der Meridianansicht x-r im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung verläuft, im Stützbauteil 21 vorgesehen ist und mit einer Oberfläche 220 des Einsatzbauteils 22 abgedeckt wird, während die im Bereich der Öffnungen 111, 112 an der Hauptströmungspfadberandung 4 vorgesehenen Abschnitte des Sekundärströmungskanals 1 gänzlich mit allen benetzten Flächen im Einsatzbauteil 22 vorgesehen sind.
Die Figur 3D zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe im Bereich einer Schaufelreihe mit Laufspalt in der Meridianansicht (x-r). Die Strukturbaugruppe umfasst wiederum ein Stützbauteil 21 und ein Einsatzbauteil 22, wobei das Stützbauteil 21 als ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist, auf den das Einsatzbauteil 22 in axialer Richtung, und zwar entgegen der Strömungsrichtung, aufgesetzt ist. Dabei grenzt das Einsatzbauteil 22 an das Stützbauteil 21 in radialer Richtung innen und außen an.
Die Strukturbaugruppe umfasst des Weiteren einen austauschbaren Stopfen 6, der wenigstens einen der beiden Bauteile, Stützbauteil 21 und Einsatzbauteil 22, von der dem Hauptströmungspfad abgewandten Seite her durchdringt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden sowohl das Stützbauteil 21 als auch das Einsatzbauteil 22 von dem Stopfen 6 in radialer Richtung durchdrungen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der austauschbare Stopfen 6 einen Abschnitt 12 des Sekundärströmungskanals 1 beherbergt, und zwar derart, dass er sich mit einem nicht im Stopfen 6 verlaufenden Abschnitts 11 des Sekundärströmungskanals 1 verbindet, wobei die Kopffläche des austauschbaren Stopfens 6 einen Teil der Hauptströmungspfadberandung 4 bildet und in der Kopffläche eine der Öffnungen 111 des Sekundärströmungskanals 1 ausgebildet ist.
Der Sekundärströmungskanal 1 umfasst somit zwei Abschnitte 11, 12, wobei der eine Abschnitt 11 von Flächen zweier Bauteile der Strukturbaugruppe gemeinsam begrenzt wird, nämlich dem Stützbauteil 21 und dem Einsatzbauteil 22, und wobei ein weiterer Abschnitt 22 vollständig im Stopfen 6 ausgebildet ist.
Der Stopfen 6 ist bevorzugt nicht elastisch ausgebildet. Er ist beispielsweise in das Stützbauteil 21 und/oder das Einsatzbauteil 22 eingeschraubt.
Die Ausführungsvariante der Figur 3D ist mit Vorteil verbunden, dass der durch den Sekundärströmungskanal 1 bereitgestellte Rückstrommechanismus durch Austauschen des Stopfens 6 unterbrochen bzw. ein- und ausgeschaltet werden kann. Dies ermöglicht es auch, im Falle eines Verschleißes im Bereich 12 des Sekundärströmungskanals 1 diesen Bereich 12 durch Austauschen des Stopfens 6 zu erneuern.
Die Figur 3E zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Strukturbaugruppe im Bereich einer Schaufelreihe mit Laufspalt in der Meridianansicht (x-r). Zunächst ähnelt das Ausführungsbeispiel der Figur 3E insofern dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A, als ein mittlerer Abschnitt 11 des Sekundärströmungskanals 1 vorgesehen ist, der durch Kanäle bzw. Außennuten 221 in einem Einsatzbauteil 22 ausgebildet ist, das in einer Aussparung eines Stützbauteils 21 eingesetzt ist, wobei die Außenfläche des Stützbauteils die genannten Kanäle bzw. Außennuten 221 schließt. In dem Bereich 11 wird der Sekundärströmungskanal 1 somit von Flächen zweier Bauteile der Strukturbaugruppe, nämlich von Flächen des Stützbauteils 21 und von Flächen des Einsatzbauteils 22 gebildet.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Figur 3A umfasst der Sekundärströmungskanal 1 zwei weitere Abschnitte 12, 13, in denen der Sekundärströmungskanal 1 ebenfalls von Flächen zweier Bauteile der Strukturbaugruppe begrenzt wird, wobei zur Begrenzung nun jedoch zwei zusätzliche Bauteile, nämlich zwei Hilfsbauteile 71, 72 vorgesehen sind, die in axialer Richtung vor und hinter dem Einsatzbauteil 22 angeordnet sind. Das Einsatzbauteil 22 und die beiden Hilfsbauteile 71, 72 bilden insofern eine Unterstrukturbaugruppe, die in eine in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung im Stützbauteil 21 eingesetzt, beispielsweise in axialer Richtung eingeschoben sind.
Dabei kann wie dargestellt vorgesehen sein, dass die Abschnitte 12, 13, die durch Flächen des Einsatzbauteils 22 und jeweils eines Hilfsbauteils 71, 72 gebildet sind und die jeweils in eine der Öffnungen 111, 112 des Sekundärströmungskanals 1 münden, einen stark gekrümmten Verlauf aufweisen. Dabei weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel, jedoch nicht notwendigerweise, die Hilfsbauteile 71, 72 eine durchgehend konkave Krümmung 113 und die entsprechenden Flächen des Einsatzbauteils 22 eine durchgehend konvexe Krümmung 114 auf, zur Realisierung der Innenkontur des Sekundärströmungskanals 1 im Bereich der Abschnitte 12, 13, d.h. im öffnungsnahen Bereich. Die entsprechenden konkaven und konvexen Flächen 113, 114 liegen sich dabei im Wesentlichen gegenüber.
Es wird darauf hingewiesen, dass statt zweier Hilfsbauteile, wie in Figur 3E dargestellt, auch nur lediglich ein Hilfsbauteil oder eine größere Anzahl von Hilfsbauteilen in alternativen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein können.
Die Figur 3E zeigt somit ein Ausführungsbeispiel, bei der die Außenkonturen des Sekundärströmungskanals 1 im öffnungsnahen Bereich durch das Einsatzbauteil 22 und durch Hilfsbauteile 71, 71 bereitgestellt werden, die ebenfalls Teil der Strukturbaugruppe sind.
Die Figur 3F zeigt in perspektivischer Ansicht das eine Hilfsbauteil 72 sowie das Einsatzbauteil 22 der Figur 3E, ohne dass auch die weiteren Bauteile 21, 71 der Figur 3E dargestellt sind. Dabei ist auch die Umfangsrichtung u mit dargestellt, wobei erkennbar ist, dass sich das Einsatzbauteil 22 ebenso wie das Hilfsbauteil 72 (und natürlich auch das nicht dargestellte Stützbauteil) in Umfangsrichtung erstrecken, wobei diese Erstreckung über einen Teil des Umfangs der Hauptströmungspfadberandung oder über den gesamten Umfang der Hauptströmungspfadberandung erfolgen kann, und wobei sich die Strukturen zur Ausbildung eines Sekundärströmungskanals 1 entlang des Umfangs wiederholen.
In der Figur 3F sind die Aussparungen 221 im Einsatzbauteil 22 zu erkennen, die einen Teil der Flächen des Sekundärströmungskanals 1 bilden. Auch sind die Flächen durchgehend konkaver Krümmung 113 und durchgehend konvexer Krümmung 114 am Hilfsbauteil 72 und am Einsatzbauteil 22 zu erkennen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele, die lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Beispielsweise können Form und Ausgestaltung der Sekundärströmungskanäle sowie der diese bereitstellenden Bauteile (Stützbauteil, Einsatzbauteil und Hilfsbauteil) in anderer Weise als dargestellt realisiert sein.

Claims

Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine, die aufweist:
- eine Hauptströmungspfadberandung (4), die einen Hauptströmungspfad einer Strömungsmaschine berandet, wobei in dem Hauptströmungspfad mindestens eine Reihe von Schaufeln (3) mit jeweils einem Schaufelende angeordnet ist, wobei ein Spalt (5) zwischen den Schaufelenden der mindestens einen Reihe von Schaufeln (3) und der Hauptströmungspfadberandung (4) besteht, und wobei die Schaufeln (3) einer Schaufelreihe und die Hauptströmungspfadberandung (4) eine rotierende Relativbewegung zueinander ausführen; und

- mindestens einen Sekundärströmungskanal (1), der an in Strömungsrichtung beabstandeten Enden jeweils eine Öffnung (111, 112) aufweist, die in der Hauptströmungspfadberandung (4) ausgebildet ist, so dass der Sekundärströmungskanal (1) mittels der beiden Öffnungen (111, 112) mit dem Hauptströmungspfad verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Strukturbaugruppe mindestens ein Stützbauteil (21) und mindestens ein Einsatzbauteil (22) aufweist,

- im Stützbauteil (21) eine in Umfangsrichtung verlaufende Struktur (210, 211) ausgebildet ist, die entlang des Umfangs mindestens ein Einsatzbauteil (22) aufnimmt oder hält,

- jedes Einsatzbauteil (22) mit wenigstens einem Teil seiner Flächen wenigstens einen Teil der Hauptströmungspfadberandung (4) bildet, und

- jeder Sekundärströmungskanal (1) entlang wenigstens eines Teils seines Verlaufes von Flächen wenigstens zweier Bauteile (21, 22, 71, 72) der Strukturbaugruppe gemeinsam begrenzt wird.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturbaugruppe zusätzlich mindestens ein Hilfsbauteil (71, 72) aufweist, das ebenfalls Flächen ausbildet, die einen Sekundärströmungskanal (1) entlang wenigstens eines Teiles seines Verlaufes begrenzen.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung verlaufende Struktur, die ein Einsatzbauteil (22) aufnimmt oder hält, eine Aussparung (210, 211), ein Vorsprung oder ein Steg ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sekundärströmungskanal (1) entlang wenigstens eines Teils seines Verlaufes von Flächen eines Stützbauteils (21) und eines Einsatzbauteils (22) gebildet wird.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützbauteil (21) als Ringgehäuse oder als Halbschalengehäuse einer Strömungsmaschine ausgebildet ist und mindestens ein weiteres Bauteil (22; 71, 72) der Strukturbaugruppe von außen ummantelt, oder das Stützbauteil (21) ringartig oder halbringartig an der Nabe einer Strömungsmaschine ausgebildet ist und mindestens ein weiteres Bauteil der Strukturbaugruppe von innen stützt.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzbauteil (22) und/oder mindestens ein Hilfsbauteil (71, 72) der Baugruppe als ganzer Ring oder als Ringsektor ausgebildet ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sekundärströmungskanal (1) zum überwiegenden Anteil im Einsatzbauteil (22) ausgebildet ist und das Stützbauteil (21) durch wenigstens eine seiner Flächen (210) den Sekundärströmungskanal (1) vervollständigt.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärströmungskanal (1) zum überwiegenden Anteil im Stützbauteil (21) ausgebildet ist und das Einsatzbauteil (22) durch wenigstens eine seiner Flächen (220) den Sekundärströmungskanal (1) vervollständigt.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzbauteil (22) in der Meridianansicht zu einem überwiegenden Anteil an seinen nicht dem Hauptströmungspfad zugewandten Seiten (220, 221) vom Stützbauteil (21) umgeben ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzbauteil (22) hinsichtlich Form und Oberflächengüte so beschaffen ist, dass es in axialer Richtung (x) der Strömungsmaschine in das Stützbauteil (21) eingeschoben werden kann.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der benetzten Oberflächen des Sekundärströmungskanals zwischen dem Stützbauteil (21) und dem Einsatzbauteil (22) so gewählt ist, dass ein mittlerer Abschnitt des Sekundärströmungskanals (1), der bei Betrachtung in der Meridianansicht im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung (4) verläuft, im Stützbauteil (21) vorgesehen ist und mit einer Oberfläche (220) des Einsatzbauteils (22) abgedeckt ist, während wenigstens ein im Bereich der Öffnungen (111, 112) an der Hauptströmungspfadberandung vorgesehener Abschnitt (12, 13) des Sekundärströmungskanals (1) gänzlich mit allen benetzten Flächen im Einsatzbauteil (22) vorgesehen ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein austauschbarer Stopfen (6) vorgesehen ist, der das Stützbauteil (21) und/oder das Einsatzbauteil (22) von der dem Hauptströmungspfad abgewandten Seite her durchdringt, wobei der Stopfen (6) einen Abschnitt (12) eines Sekundärströmungskanals (1) derart beherbergt, dass er sich mit dem Rest des nicht im Stopfen (6) verlaufenden Abschnitts (11) des Sekundärströmungskanals (1) verbindet.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Abschnitt (11) des Sekundärströmungskanals (1), der bei Betrachtung in der Meridianansicht im Wesentlichen entlang der Richtung der Hauptströmungspfadberandung (4) verläuft, in dem Stützbauteil (21) und/oder dem Einsatzbauteil (22) einzeln oder gemeinsam vorgesehen ist, und im Bereich der Öffnungen (111, 112) an der Hauptströmungspfadberandung (4) mindestens ein weiterer Abschnitt (12, 13) des Sekundärströmungskanals (1) vorgesehen ist, der durch eine Kombination von Flächen (114) des Einsatzbauteils (22) und Flächen (113) mindestens eines Hilfsbauteils (71, 72) gebildet ist.
Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betrachtung eines Sekundärströmungskanalabschnitts (12, 13) im Bereich der Öffnungen (111, 112) an der Hauptströmungspfadberandung (4) je ein Linienzug (114) mit durchgehend konvexer Krümmung und je ein Linienzug (113) mit durchgehend konkaver Krümmung entlang der Innenkontur des Sekundärströmungskanals (1) existieren, wobei sich die Linienzüge im Wesentlichen innerhalb eines Sekundärströmungskanalabschnitts (12, 13) gegenüberliegen.
Strömungsmaschine mit einer Strukturbaugruppe gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.