Beschreibung
Turbinenschaufel Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel für eine Strö¬ mungsmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Turbinenschaufeln sind aus der JP 206 307 842 A bekannt.
Strömungsmaschinen, insbesondere Gasturbinen (im weiteren Sinn) , weisen eine Gasturbine (im engeren Sinn) auf, in der ein Heißgas, welches zuvor in einem Verdichter komprimiert und in einer Brennkammer erhitzt wurde, zur Arbeitsgewinnung entspannt wird. Für hohe Massenströme des Heißgases und damit hohe Leistungsbereiche sind Gasturbinen in Axialbauweise aus- geführt, wobei die Gasturbine von mehreren in Durchströmungs¬ richtung hintereinander liegenden Schaufelkränzen gebildet ist. Die Schaufelkränze weisen über ihren Umfang angeordnete Laufschaufeln und Leitschaufeln auf, wobei die Laufschaufeln an einem Rotor der Gasturbine und die Leitschaufeln an dem Gehäuse der Gasturbine befestigt sind.
Der thermodynamische Wirkungsgrad von Gasturbinen ist um so höher, je höher die Eintrittstemperatur des Heißgases in die Gasturbine ist. Der Höhe der Eintrittstemperatur sind jedoch Grenzen durch die thermische Belastbarkeit der Turbinenschau¬ feln gesetzt. Dementsprechend besteht eine Zielsetzung darin, Turbinenschaufeln zu schaffen, die auch bei hohen thermischen Belastungen eine für den Betrieb der Gasturbine ausreichende mechanische Festigkeit besitzen. Hierzu werden Turbinenschau- fein mit aufwendigen Beschichtungssystemen versehen. Zur weiteren Erhöhung der zulässigen Turbineneintrittstemperatur werden Turbinenschaufeln im Betrieb der Gasturbine gekühlt. Hierbei stellt die Filmkühlung eine sehr wirksame und zuver¬ lässige Methode zur Kühlung von hochbeanspruchten Turbinen- schaufeln dar. Dabei wird Kühlluft aus dem Verdichter abge¬ zapft und in die in mit internen Kühlkanälen versehenen Turbinenschaufeln geführt. Nach einer konvektiven Kühlung des Materials von der Innenseite der Turbinenschaufeln her wird
die Luft durch Fluidkanäle auf die Außenoberfläche der Turbi¬ nenschaufel geleitet. Dort bildet sie einen Film, der entlang der Außenoberfläche der Turbinenschaufel strömt und diese kühlt sowie gleichzeitig vor der heißen Strömung schützt.
Eine ideale Filmkühlung könnte mit Hilfe einer Schlitz- ausblasung erreicht werden. Da dies aus strukturmechanischer Hinsicht an Turbinenschaufeln nicht realisierbar ist, werden in erster Linie aufgrund der Fertigbarkeit zylindrische
Fluidkanäle oder auch Fluidkanäle mit ovalem Querschnitt ein¬ gesetzt. Des Weiteren ist bekannt, in Annäherung an das Prinzip der Schlitzkühlung den Querschnitt der Fluidkanäle an deren Auslass, d.h. in deren Ausström-Kanalabschnitt diffusor- artig aufzuweiten. Hierbei wird der Austrittsquerschnitt um einen bestimmten Faktor vergrößert. Dies führt zu einer Auf¬ fächerung des Kühlluftstrahls, die abhängig von der Strö¬ mungssituation mit einer Absenkung des Strahlimpulses, niedrigeren Mischungsverlusten und größerer lateraler Abdeckung einhergeht. Allgemein gilt, dass kontourierte Bohrungen zu einer Erhöhung der Effektivität im Bereich der Fluidkanal- längsachse und insgesamt zu einer besseren lateralen Abde¬ ckung führen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die Kühlluft in den Fluidkanälen bzw. Kühlkanälen von deren Wandung ablöst. Wie in der Figur 14 dargestellt ist, findet eine derartige Ablö¬ sung insbesondere im diffusorartig ausgebildeten Ausström- Kanalabschnitt des Fluidkanals statt, und zwar an dessen in Bezug auf die Strömungsrichtung des Heißgases betrachtet stromabwärtigen bzw. zur Kaltgasseite gelegenen Wandbereich. Des Weiteren haben Untersuchungen gezeigt, dass es beim
Durchströmen der Fluidkanäle zu Wirbelbildungen kommt, wie sie in Figur 15 dargestellt sind. Im Wesentlichen lassen sich vier verschiedene Wirbelstrukturen identifizieren.
Ringwirbel Ω1 : Der Kühlluftstrahl wirkt wie ein geneigter Zylinder auf die Hauptströmung und beschleunigt diese. Es bilden sich Druckdifferenzen zwischen der stromauf- und
stromabgewandten Seite sowie der Oberseite des Kühlluft¬ strahls, die zu einer Ausgleichsströmung führen. Dadurch bilden sich Ringwirbel Ω1. Die Rotation der austretenden Grenzschicht der Kühlluft unterstützt diesen Effekt.
Nierenwirbel Ω2 : Die Nierenwirbel sind ein Ergebnis eines im Fluidkanal entstehenden Wirbelpaars. Reibungskräfte in der freien Scherschicht zwischen dem austretenden Kühlfluid- Strahl und der Hauptströmung verstärken die Rotation zusätz- lieh.
Hufeisenwirbel Ω3 : Hufeisenwirbel Ω3 entstehen im Staube¬ reich eines senkrecht in einer Grenzschichtströmung stehenden Zylinders. In Wandnähe ist der Druck in der Grenzschicht mi- nimal . In der äußeren Schicht der Hauptströmungsgrenzschicht bildet sich dagegen ein positiver Druckgradient. Die Grenzschicht löst sich ab und rollt sich entgegen der Hauptströ¬ mung in Richtung des Druckminimums an der Wand ein. Der entstehende Wirbel legt sich beidseitig um den Zylinder. Die Ro- tationsrichtung der Hufeisenwirbel Ω3 ist der der benachbarten Nierenwirbel Ω2 entgegengesetzt, und die Hufeisenwirbel Ω3 verlaufen bei Einzellochausblasung seitlich unterhalb des Kühlluftstrahls . Instationäre Wirbel Ω4 : Die instationären Wirbel sind ver¬ gleichbar mit Kärmän-Wirbeln im Nachlauf eines Zylinders. Ursache für die Wirbelbildung ist die Grenzschichtablösung auf der Saugseite des Zylinders. Die instationären Wirbel Ω4 entstehen senkrecht auf der gekühlten Oberfläche.
Trifft also Heißgas aus einer Brennkammer der Strömungsma¬ schine an der Außenoberfläche der Turbinenschaufel auf einen Strahl des aus dem Fluidkanal ausgetretenen Kühlfluids, so teilt sich die Strömung des Heißgases um den Kühlfluidstrahl auf, und es bildet sich durch die Wirkung des Heißgases am Strahlrand ein Schornsteinwirbel mit zwei Wirbelarmen Ω2 aus. Jeder der beiden Wirbelarme Ω2 ist von einem Wirbel ge¬ bildet, wobei die Geschwindigkeitsvektoren des Heißgases an
den beiden Innenseiten der Wirbelarme von der Außenwand weg zeigen .
Um die Wirbelbildung zu beeinflussen, ist es bekannt, in den Fluidkanälen Turbulatoren in der Form von Rippen oder Pins vorzusehen (siehe WO 2013/089255 AI und US 2009/0304499 AI) .
Die Bestrebungen gehen dahin, die Filmkühlleistung weiter zu erhöhen. Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenschaufel für eine Strömungsmaschine zu schaffen, die effektiv mit einer Filmkühlung kühlbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Turbinenschaufel der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass sich der zentrale Kanalabschnitt an den Zwischen- Kanalabschnitt unter Bildung einer dazwischen liegenden, senkrecht zur Längsachse des Fluidkanals liegenden Schulterfläche anschließt. Alternativ kann im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt und dem zentralen Kanalabschnitt eine Schulterfläche ausge¬ bildet sein, welche in einer zur Längsachse des Fluidkanals unter einem Winkel a^90°, beispielsweise etwa 45° geneigten Ebene liegt. Dabei ist die Schulterfläche an einem Wandbe¬ reich des Fluidkanals ausgebildet, während am gegenüberlie¬ genden Wandbereich der Zwischen-Kanalabschnitt und der zent¬ rale Kanal-Abschnitt geradlinig, d.h. ohne Schulterbildung, ineinander übergehen. Insbesondere kann hier die Wandung des Fluidkanals über dessen ganze Länge geradlinig verlaufen. Alternativ kann aber auch hier eine Schulter mit einer geringen Schulterhöhe ausgebildet sein.
Die Schulterfläche liegt bevorzugt an dem der Heißgasseite oder der Kaltgasseite zugewandten Wandbereich des Fluidkanals .
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem zentralen Kanalabschnitt und dem Einström-Kanalabschnitt ein Zwischen-Kanalabschnitt vorgesehen, der über seine Länge ei¬ nen konstanten, bevorzugt kreisförmigen oder ovalen Quer- schnitt besitzt, wobei die Längsachse des Zwischen-
Kanalabschnitts gegenüber der Längsachse des zentralen Fluid- kanalabschnitts versetzt ist und insbesondere parallel zu dieser verläuft. Es hat sich gezeigt, dass durch die erfindungsgemäß vorgenom¬ mene Änderung der Geometrie die Strömung des Kühlfluids in dem Fluidkanal in der Weise beeinflusst werden kann, dass die lokalen Strömungsgeschwindigkeiten im Fluidkanal derart ange- passt werden, dass einerseits sich das in Abbildung 15 ge- zeigte Wirbelpaar Ω2 genau anders herum dreht und anderer¬ seits die Ablösung im Diffusor zur stromaufwärtigen Seite verlagert werden kann, wie dies in der Figur 13 gezeigt ist. Beide Effekte haben einen positiven Einfluss auf die Film¬ kühleffektivität und können insbesondere die laterale Ausdeh- nung des Kühlfluidstrahls bewirken.
Es hat sich gezeigt, dass besonders gute Ergebnisse erzielt werden, wenn der zentrale Kanalabschnitt gegenüber dem Zwi- schen-Kanalabschnitt eine um wenigstens 30%, insbesondere um wenigstens 40% und bevorzugt wenigstens 60% kleinere
Querschnittsfläche aufweist.
Wenn der zentrale Kanalabschnitt und der Zwischen-Kanal- ab- schnitt jeweils einen kreisrunden Querschnitt besitzen, ste¬ hen der Durchmesser D des Zwischen-Kanalabschnitts und der Durchmesser d des zentralen Kanalabschnitts bevorzugt in dem Verhältnis D/d=l,3 bis 1,7, insbesondere D/d=l,5. Der Ausström-Kanalabschnitt kann in an sich bekannter Weise diffusorartig mit einem sich erweiternden Querschnitt ausge¬ bildet sein. Dabei verläuft die Wandung des Fluidkanals an ihrem der Kaltgasseite zugewandten Wandbereich in der Rieh-
tung der Längsachse des Fluidkanals und schließt sich gerad¬ linig an den zentralen Kanalabschnitt an. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Ausström-Kanalabschnitt über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden, insbesondere runden Querschnitt besitzt. Dabei verläuft der Ausström-Kanal Ab¬ schnitt bevorzugt konzentrisch zu dem zentralen Kanalab¬ schnitt und besitzt den gleichen Querschnitt wie dieser.
Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verwiesen. In Zeichnung zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Turbinenschaufelwand mit einem Fluidkanal, der erfindungsgemäß ausge- staltet ist,
Figur 2 eine Variante der in Figur 1 dargestellten Turbinenschaufelwand im Längsschnitt, Figur 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in
Figur 1, in der die Querschnittsgeometrien des Fluidkanals im Zwischen-Kanalabschnitt und dem zentralen Kanalabschnitt erkennbar sind, Figur 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in
Figur 1, in der alternative Querschnittsgeometrien des Fluidkanals im Zwischen-Kanalabschnitt und dem zentralen Kanalabschnitt dargestellt sind, Figur 5 eine Schnittansicht durch eine Turbinenschaufelwan- dung mit einem weiteren erfindungsgemäß ausgebilde¬ ten Fluidkanal gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 6 eine Schnittansicht durch eine Turbinenschaufelwand mit einer dritten Ausführungsform eines Fluidkanals gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 7
bis 9 Varianten der in Figur 6 dargestellten Turbinen- schaufelwand im Längsschnitt,
Figur 10 einen Längsschnitt durch eine Turbinenschaufelwand mit einer vierten Ausführungsform eines Fluidkanals gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 11 eine Querschnittsansicht entlang der Linien A-A in den Figuren 6 und 10, in der die
Querschnittsgeometrien des Fluidkanals im Zwischen-
Kanalabschnitt und im zentralen Kanalabschnitt dar¬ gestellt sind,
Figur 12 eine dreidimensionale Darstellung des in Figur 10 dargestellten Fluidkanals im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt und dem zentralen Kanalabschnitt,
Figur 13 eine schematische Darstellung, welche die Lage der
Ablösung des Kühlfluids im Diffusor bei der Ausge¬ staltung des Fluidkanals gemäß den Figuren 1, 5 und 6 zeigt,
Figur 14 eine schematische Darstellung, welche das Ablöse- verhalten des Kühlfluids im Diffusor bei herkömmlichen Fluidkanälen mit einem Diffusor zeigt, und
Figur 15 eine schematische Darstellung, welche die Wirbel¬ bildung einer zylindrischen Filmkühlbohrung zeigt.
In der Figur 1 ist in einem Längsschnitt ein Ausschnitt einer Turbinenschaufelwand 1 dargestellt, in der ein Fluidkanal 2 ausgebildet ist, durch welchen ein Kühlfluid wie beispiels¬ weise Kühlluft von einer Kaltgasseite der Turbinenschaufel - hier dem Innenraum der Turbinenschaufel - zu einer von
Heißgas überströmten Außenoberfläche der Turbinenschaufelwand 2, welche eine Heißgasseite der Turbinenschaufel bildet, strömen kann. Der Fluidkanal 2 weist an seinem zur Kaltgas-
seite weisenden Endbereich einen Einström-Kanalabschnitt 2a mit einer Fluideinlassöffnung 3, an seinem zur Heißgasseite der Turbinenschaufelwand 1 weisenden Endbereich einen sich diffusorartig erweiternden Ausström- Kanalabschnitt 2b mit einer Fluidauslassöffnung 4 und zwischen dem Einström- Kanalabschnitt 2a und dem Ausström- Kanal Abschnitt 2b einen zentralen Kanalabschnitt 2c, der eine Längsachse X des Fluid- kanals 2 definiert und über seine Länge einen konstanten kreisförmigen oder ovalen Querschnitt besitzt, auf. Die
Längsachse X des Fluidkanals 2 schließt mit der vom Heißgas überströmten Oberfläche der Turbinenschaufelwand 1 einen spitzen Winkel ein, der zwischen der Längsachse X und der Oberfläche an der Anströmseite bzw. stromaufwärts gelegenen Seite des Fluidkanals gemessen wird. Zwischen dem Einström- Kanalabschnitt 2a und dem zentralen Kanalabschnitt 2c ist ein Zwischen-Kanalabschnitt 2d vorgesehen, der eine größere
Querschnittsfläche als der zentrale Kanalabschnitt 2c be¬ sitzt. In der Figur 1 ist erkennbar, dass der Einström- Kanalabschnitt 2a und der Zwischen-Kanalabschnitt 2d als eine durchgehende Bohrung ausgebildet sind, so dass sich der Zwi¬ schen-Kanalabschnitt 2d an den Einström-Kanalabschnitt 2a ge¬ radlinig anschließt und über seine Länge einen konstanten Querschnitt besitzt. Der Übergangsbereich zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c ist scharfkantig ausge¬ bildet, wobei die Wandung des Fluidkanals 2 auf derjenigen Seite des Fluidkanals 2, welcher der Kaltgasseite zugewandt ist, geradlinig verläuft, und am gegenüberliegenden, der Heißgasseite zugewandten Wandungsbereich eine Schulterfläche 5 zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c gebildet wird, welche senkrecht zu der Längsachse X des Fluidkanals 2 liegt. Alternativ ist es je¬ doch auch möglich, wie in Figur 2 gezeigt, die Schulterfläche 5 zwischen dem Zwischen-Kanal- abschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c an dem der Kaltgasseite zugewandten Wan¬ dungsbereich auszubilden, wobei dann an der gegenüberliegenden, d.h. zum Heißgasseite zugewandten Wandungsbereich die
Wandung des Fluidkanals 2 geradlinig, d.h. ohne Schulterbil¬ dung verläuft.
In den Figuren 3 und 4 ist der Übergang vom Zwischen-Kanalab- schnitt 2d zum zentralen Kanalabschnitt 2c des Fluidkanals 2 gut erkennbar. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 besitzen der Zwischen-Kanalabschnitt 2d und der zentrale Kanalab¬ schnitt 2c jeweils einen kreisrunden Querschnitt, wobei der Durchmesser D des Zwischen-Kanalabschnitts 2d deutlich größer als der Durchmesser 2d des zentralen Kanalabschnitts 2c ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt das
Durchmesserverhältnis D/d etwa 1,5. Daraus resultiert, dass die Querschnittsfläche des zentralen Kanalabschnitts 2c eine um etwa 55% kleinere Querschnittsfläche als der Zwischen- Kanalabschnitt 2d besitzt. An dem stromabwärts gelegenen Wandbereich des Fluidkanals 2 geht der Zwischen- Kanalabschnitt 2d geradlinig in den zentralen Kanalabschnitt 2c über, während in den übrigen Umfangsbereichen die Schulterfläche 5 zwischen den beiden Kanalabschnitten 2d, 2c ge- bildet wird.
Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 4 besitzen der Zwischen-Kanalabschnitt 2d einen ovalen Querschnitt und der zentrale Kanalabschnitt 2c einen kreisrunden Querschnitt. Aufgrund der ovalen Ausgestaltung des Zwischen-Kanalab¬ schnitts 2d ist die Schulterfläche 5 nur an dem stromaufwärts gelegenen Wandungsbereich des Fluidkanals 2 vorhanden.
Wenn im Betrieb der Fluidkanal 2 von einem Kühlfluid wie bei- spielsweise Kühlluft durchströmt wird, führt die scharfkanti¬ ge Verengung im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen- Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c dazu, dass sich der Kühlfluidstrom - wie in Figur 13 gezeigt - im diffusorartig erweiterten Ausström-Kanalab- schnitt 2b von der Wandung des Fluidkanals an deren stromaufwärts in Bezug auf die Heißgasströmung H gelegenen Seite ablöst. Wie die Figur 13 erkennen lässt, legt sich hierdurch das Kühlfluid nach dem Verlassen des Fluidkanals 2 optimal an die äußere Ober-
fläche der Turbinenschaufelwand 1 an, um diese vor dem über¬ strömenden Heißgas zu schützen.
In der Figur 5 ist ein ähnlicher Fluidkanal 2 in einer Turbi- nenschaufelwand 1 dargestellt. Der einzige Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Fluideinlassöffnung 3 in der Stirnseite einer Wulst 6 ausgebildet ist, der von der Innenfläche der Turbinenschau- felwand 1 nach innen abragt, so dass das Kühlfluid stirnsei- tig in den Fluidkanal 2 eintritt.
In der Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Fluid- kanals 2 in einer Turbinenschaufelwand 1 dargestellt. Dieser umfasst in gleicher Weise wie der Fluidkanal 2 gemäß der Fi- gur 1 einen Einström-Kanalabschnitt 2a auf der Kaltseite der Turbinenschaufelwand 1, einen Ausström-Kanal- abschnitt 2b auf der Heißseite der Turbinenschaufelwand 1, einen zwischen dem Einström-Kanalabschnitt 2a und dem Ausström- Kanalabschnitt 2b liegenden zentralen Kanalabschnitt 2c mit einem über seine Länge konstanten, kreisförmigen Querschnitt, sowie einen Zwischen-Kanalabschnitt 2d, der zwischen dem Einström-Kanalabschnitt 2a und dem zentralen Kanalabschnitt 2c ausgebildet ist. Der Einström-Kanalabschnitt 2a und der Zwischen-Kanalabschnitt 2d sind dabei nach Art einer zylind- rischen Bohrung mit einem über die Länge konstanten Durchmesser ausgebildet, der größer als der Durchmesser des zentralen Kanalabschnitts 2c ist. Des Weiteren ist die Längsachse, wel¬ che durch den Zwischen-Fluidkanals 2d und den Einström- Fluidkanal 2a definiert wird, versetzt gegenüber der Längs- achse X des zentralen Kanalabschnitts 2c. Konkret ist die An¬ ordnung so getroffen, dass zwischen dem Zwischen- Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c eine Schulterfläche 5 an der zur Kaltgasseite weisenden Seite des Fluidkanals 2 gebildet wird, während auf der gegenüberliegen- den, d.h. zur Heißgasseite weisenden Seite die Fluidkanalwan- dung im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c geradlinig verläuft, also hier ein stetiger Übergang vom Zwischen- Kanalabschnitt
2d in den zentralen Kanalabschnitt 2c ohne Schulterbildung stattfindet. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Figur 1 liegt die Schulterfläche 5 nicht senkrecht zu der Längsachse des Fluidkanals, sondern in einer gegenüber der Längsachse X um etwa 45° geneigten Ebene. Der Übergangsbereich ist in dem Querschnitt der Figur 11 erkennbar.
Alternativ zu der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform kann die Schulterfläche auch an dem zur Heißgasseite weisenden Wandungsbereich des Fluidkanals 2 ausgebildet sein, während dann an der gegenüberliegenden, d.h. zur Kaltgasseite weisenden Seite die Fluidkanalwandung im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen-Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalab¬ schnitt 2c geradlinig verläuft. Derartige Ausgestaltungen sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Die Figur 7 lässt ferner erkennen, dass die Ebene, in welcher die Schulterflä¬ che 5 liegt, mit dem zur Heißgasseite gelegenen Wandungsbe¬ reich einen Winkel < 90° einschließt, so dass eine Art Rück- sprung gebildet wird. In ähnlicher Weise kann auch bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform die Schulterfläche 5 mit dem zur Kaltgasseite gelegenen Wandungsbereich einen Winkel < 90° unter Bildung eines Rücksprungs einschließen, wie dies in Figur 9 gezeigt ist. Bei der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ist der
Ausström-Kanalabschnitt 2b diffusorartig ausgebildet. Alter¬ nativ kann der Ausström-Kanalabschnitt 2b wie in Figur 10 ge¬ zeigt auch eine Fortsetzung des zentralen Kanalabschnitts 2c darstellen. In diesem Fall bilden der Einström-Kanalabschnitt 2a und der Zwischen-Kanalabschnitt 2d eine Bohrung größeren Durchmessers und der zentrale Kanalabschnitt 2c und der
Ausström-Kanalabschnitt 2b eine Bohrung kleineren Durchmes¬ sers, wobei die Bohrungen derart versetzt sind, dass eine Schulterfläche 5 im Übergangsbereich zwischen dem Zwischen- Kanalabschnitt 2d und dem zentralen Kanalabschnitt 2c an der stromabwärtigen Seite der Fluidkanalwandung gebildet wird.
Durch die Ausgestaltung des Fluidkanals 2 nach den Figuren 6 und 10 wird im Betrieb der gleiche Effekt erzielt wie durch die Ausgestaltung des Fluidkanals 2 nach den Figuren 1 und 4. Aufgrund des vergrößerten Durchmessers des Fluidkanals 2 im Einström-Kanalabschnitt 2a und Zwischen-Kanalabschnitt 2d wird das Kühlfluid in dem Fluidkanal 2 zunächst verzögert und anschließend im Bereich der geneigten Schulterfläche 5 be¬ schleunigt und derart umgelenkt, dass eine Ablösung des Kühl- fluidstroms im Bereich der stromaufwärts gelegenen Seite der Fluidkanalwandung stattfindet.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .