CH687828A5 - Oberflaechen-Kuehlvorrichtung. - Google Patents

Description

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CH 687 828 A5

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Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Oberflächen-Kühlvorrichtung für eine Wand- oder Spaltströmung, bei welcher an einer Wand befestigte, strömungsbeein-flussende Mittel angeordnet sind.

Stand der Technik

Moderne Gasturbinen werden hinsichtlich besserer Kreislaufwirkungsgrade mit immer höheren Eintrittstemperaturen ausgeführt. Es werden deshalb für die von den Heissgasen durchströmten und umströmten Teile wirkungsvolle Kühlmethoden auf Konvektionsbasis verlangt, die mit minimalen Kühlluftmengen bei gleichzeitig kleinstem Druckverlust arbeiten. Konventionelle Methoden arbeiten zum verbesserten Wärmeübergang mit den eingangs erwähnten strömungsbeeinflussenden Mittel in Form von beispielsweise Rippen unterschiedlichster Geometrien, die an der zu kühlenden Wand angeordnet sind. An diesen Rippen löst die Kühlmittelströmung ab und legt sich weiter stromabwärts wieder an die Wand an. An den Ablösestellen und den Stellen des Wiederanliegens der Strömung können lokale Maxima des Wärmeübergangskoeffizienten festgestellt werden. Bestimmte Anstellwinkel der Rippen zur Kühlmittelströmung haben Sekundärströmungen zur Folge, die sich - bei geringem Druckabfall -günstig auf den Transport der kalten Kernströmung im Spalt zu den zu kühlenden Stellen auswirken.

Indes ist die Verbesserung des Wärmeübergangs mit derartigen Mitteln nicht gleichmässig über der zu kühlenden Oberfläche infolge von Rezirkulations-blasen, die an jeder Rippe entstehen. Darüberhinaus zeichnen sich die Elemente durch einen relativ grossen Druckverlust aus, verglichen mit der erzielbaren Erhöhung des Wärmeübergangs; in vielen Fällen wird deshalb bevorzugt zu einer Erhöhung der Kühlluftmenge gegriffen, um die erforderliche Kühlung zu bewirken.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Ihr liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, an einer zu kühlenden Wandung eine Vorrichtung zu schaffen, mit der im Kühlmedium Längswirbel ohne Rezirkulationsge-biet erzeugt werden können, die Fluid zwischen wandnaher Strömung und Hauptströmung austauschen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht,

- dass die Mittel Wirbel-Generatoren sind, von denen über der Breite oder dem Umfang eines Spaltes oder einer umströmten Wand mehrere nebeneinander angeordnet sind,

- dass ein Wirbel-Generator drei frei umströmte Flächen aufweist, die sich in Strömungsrichtung erstrecken und von denen eine die Dachfläche und die beiden andern die Seitenflächen bilden,

- dass die Seitenflächen mit einer gleichen Wand bündig sind und miteinander den Pfeilwinkel a ein-schliessen,

- dass die Dachfläche mit einer quer zur Strömung verlaufenden Kante an der gleichen Wand anliegt wie die Seitenwände,

- und dass die längsgerichteten Kanten der Dachfläche, die bündig sind mit den in die Strömung hineinragenden längsgerichteten Kanten der Seitenflächen unter einem Anstellwinkel e zur Wand verlaufen.

Der Vorteil eines solchen 3-dimensionalen Wirbel-Generators ist in seiner besonderen Einfachheit in jeder Hinsicht zu sehen. Fertigungstechnisch ist das aus drei umströmten Wänden bestehende Element völlig problemlos. Die Dachfläche kann mit den beiden Seitenflächen auf verschiedenste Arten zusammengefügt werden. Auch die Fixierung des Elementes an ebenen oder gekrümmten Spaltwänden kann im Falle von schweissbaren Materialien durch einfache Schweissnähte erfolgen. Selbstverständlich können die Wirbel-Generatoren auch zusammen mit den begrenzenden Wandungen vergossen werden. Vom strömungstechnischen Standpunkt her weist das Element beim Umströmen einen sehr geringen Druckverlust auf und es erzeugt Wirbel ohne Totwassergebiet.

Es ist angebracht, bei einer Spaltströmung das Verhältnis Höhe h der Verbindungskante der beiden Seitenflächen zur Spalthöhe H so zu wählen, dass der erzeugte Wirbel unmittelbar stromabwärts des Wirbel-Generators die volle Spalthöhe ausfüllt.

Dadurch, dass über der Breite des durchströmten Spaltes mehrere Wirbel-Generatoren ohne Zwischenräume nebeneinander angeordnet sind, wird bereits kurz hinter den Wirbel-Generatoren der ganze Spaltquerschnitt von den Wirbeln voll beaufschlagt.

Es ist sinnvoll, wenn die beiden den Pfeilwinkel a einschliessenden Seitenflächen symmetrisch um eine Symmetrieachse angeordnet sind. Damit werden drallgleiche Wirbel erzeugt.

Wenn die Symmetrieachse parallel zur Strömung verläuft, und die Verbindungskante der beiden Seitenflächen die stromabwärtige Kante des Wirbel-Generators bildet, während demzufolge die quer zur Strömung verlaufende Kante der Dachfläche die von der Strömung zuerst beaufschlagte Kante ist, so werden an einem Wirbel-Generator zwei gleiche gegenläufige Wirbel erzeugt. Es liegt ein drallneutrales Strömungsbild vor, bei welchem der Drehsinn der beiden Wirbel im Bereich der Symmetrieachse aufsteigend ist.

Wenn indes die Verbindungskante der beiden Seitenflächen die von der Strömung zuerst beaufschlagte Kante ist und die quer zur Strömung verlaufende Kante der Dachfläche stromabwärts angeordnet ist, so werden an einem Wirbel-Generator ebenfalls zwei gegenläufige Wirbel erzeugt, deren Drehsinn im Bereich der Symmetrieachse absteigend gerichtet ist, so dass die Wirbel auf die mit Wirbel-Generatoren bestückte Wand selbst auftreffen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Wirbel-Generators;

Fig. 2 eine Anordnungsvariante des Wirbel-Gene-rators;

Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch eine doppel-wandige Brennkammer mit eingebauten Wirbel-Ge-neratoren nach Linie 3-3 in Fig. 5;

Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch eine doppel-wandige Brennkammer mit eingebauten Wirbel-Ge-neratoren nach Linie 4-4 in Fig. 5;

Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Brennkammer nach Linie 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 eine teilweise Vorderansicht einer Brennkammer mit einer Wirbel-Generatoren-Anordnung gemäss Fig. 3 und 4 in vergrössertem Masstab;

Fig. 7 eine Ausführungsvariante nach Fig. 6 mit gegeneinander versetzten Wirbel-Generatoren;

Fig. 8 eine zweite Anordnungsvariante für die Wirbel-Generatoren im Längsschnitt;

Fig. 9 eine im hohlen Innern mit Wirbel-Generatoren bestückte Turbomaschinenschaufel.

Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist mit Pfeilen bezeichnet. In den verschiedenen Figuren sind die gleichen Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Oberflächen-Kühlvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von Wirbel-Generatoren 9, die vom Kühlmittel umströmt sind.

In den Fig. 1 und 2 ist der eigentliche Spalt, der von dem mit grossem Pfeil symbolisierten Kühlmittel-Strömung durchströmt wird, nicht dargestellt. Gemäss diesen Figuren besteht ein Wirbel-Generator im wesentlichen aus drei frei umströmten dreieckigen Flächen. Es sind dies eine Dachfläche 10 und zwei Seitenflächen 11 und 13. In ihrer Längserstreckung verlaufen diese Flächen unter bestimmten Winkeln in Strömungsrichtung.

In sämtlichen gezeigten Beispielen stehen die beiden Seitenflächen 11 und 13 senkrecht auf der Wand 21, wobei angemerkt wird, dass dies nicht zwingend ist. Die Seitenwände, welche aus rechtwinkligen Dreiecken bestehen, sind mit ihren Längsseiten auf dieser Wand 21 fixiert, vorzugsweise gasdicht. Sie sind so orientiert, dass sie an ihren Schmalseiten einen Stoss bilden unter Einschluss eines Pfeilwinkels a. Der Stoss ist als scharfe Verbindungskante 16 ausgeführt und steht ebenfalls senkrecht zu jener Wand 21, mit welcher die Seitenflächen bündig sind. Die beiden den Pfeilwinkel a einschliessenden Seitenflächen 11, 13 sind symmetrisch in Form, Grösse und Orientierung und sind beidseitig einer Symmetrieachse 17 angeordnet. Diese Symmetrieachse 17 ist gleichgerichtet wie die Hauptströmung.

Die Dachfläche 10 liegt mit einer quer zur Hauptströmung verlaufenden und sehr flach ausgebildeten Kante 15 an der gleichen Wand 21 an wie die Seitenwände 11, 13. Ihre längsgerichteten Kanten 12, 14 sind bündig mit den in die Strömung hineinragenden längsgerichteten Kanten der Seitenflächen. Die Dachfläche verläuft unter einem Anstellwinkel 0 zur Wand 21. Ihre Längskanten 12, 14 bilden zusammen mit der Verbindungskante 16 eine Spitze 18.

Selbstverständlich kann der Wirbel-Generator auch mit einer Bodenfläche versehen sein, mit welcher er auf geeignete Art an der Wand 21 befestigt ist. Eine derartige Bodenfläche steht indes in keinem Zusammenhang mit der Wirkungsweise des Elementes.

In Fig. 1 bildet die Verbindungskante 16 der beiden Seitenflächen 11, 13 die stromabwärtige Kante des Wirbel-Generators 9. Die quer zur Strömung verlaufende Kante 15 der Dachfläche 10 ist somit die von der Strömung zuerst beaufschlagte Kante.

Die Wirkungsweise des Wirbel-Generators ist folgende: Beim Umströmen der Kanten 12 und 14 wird die Strömung in ein Paar gegenläufiger Wirbel umgewandelt, die auf die zu kühlende Wand auftreffen. Die Wirbelachsen liegen in der Achse der Kühlmittelströmung. Auf diese Weise wird Kühlmittel aus der Kernströmung kontinuierlich an die entsprechende Wand geleitet und bewirkt dort einen raschen Wärmeaustausch zwischen Grenzschichtströmung und Kernströmung. Dabei ist die Geometrie der Wirbel-Generatoren so gewählt, dass bei der Wirbelerzeugung keine Rückströmzonen entstehen. Damit können schwachgekühlte Wandzonen vermieden werden, wie sie bei den eingangs erwähnten Rippen aufgrund der von jenen erzeugten Re-zirkulationsblasen der Fall sind.

Die Drallzahl des Wirbels wird bestimmt durch entsprechende Wahl des Anstellwinkels 0 und/oder des Pfeilwinkels a. Mit steigenden Winkeln wird die Wirbelstärke bzw. die Drallzahl erhöht und der Ort des Wirbelaufplatzens (vortex break down) wandert stromaufwärts bis hin in den Bereich des Wirbel-Generators selbst. Wie bereits erwähnt, ist ein Wirbelaufplatzen für den vorliegenden Kühlzweck unerwünscht. Je nach Anwendung sind diese beiden Winkel e und a durch konstruktive Gegebenheiten und durch den Prozess selbst vorgegeben. Ange-passt werden müssen dann nur noch die Länge L des Elementes sowie die Höhe h der Verbindungskante 16 (Fig. 5).

In Fig. 5, in welcher der durchströmte Spalt mit 20 bezeichnet ist, ist erkennbar, dass der Wirbel-Generator unterschiedliche Höhen gegenüber der Spalthöhe H aufweisen kann. In der Regel wird man die Höhe h der Verbindungskante 16 so mit der Spalthöhe H abstimmen, dass der erzeugte Wirbel unmittelbar stromabwärts des Wirbel-Generators bereits eine solche Grösse erreicht, dass die volle Spalthöhe H ausgefüllt wird, was zu einer gleichmässigen Geschwindigkeitsverteilung in dem beaufschlagten Querschnitt führt. Ein weiteres Kriterium, welches Einfluss auf das zu wählende Verhältnis h/H nehmen kann, ist der Druckabfall, der beim Umströmen des Wirbel-Generators auftritt. Es versteht sich, dass mit grösserem Verhältnis h/H auch der Druckverlustbeiwert ansteigt.

Im Gegensatz zu Fig. 1 ist in Fig. 2 die scharfe Verbindungskante 16 jene Stelle, die von der Strömung zuerst beaufschlagt wird. Das Element ist um 180 gedreht. Wie aus der Darstellung erkennbar, haben die beiden gegenläufigen Wirbel ihren Dreh5

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sinn geändert. Sie rotieren oberhalb der Dachfläche entlang und streben der Wand zu, auf welcher der Wirbel-Generator montiert ist. Stromabwärts der Kante 15 wird eine rechteckige Wandfläche, deren Breite in etwa der Breite der Kante 15 entspricht, intensiv durch das Wirbelpaar gekühlt.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Form des durchströmten Spaltes für die Wirkungsweise der Erfindung nicht wesentlich ist. Statt des gezeigten Kreisrings könnte es sich beim Spalt auch um ein Rechteck oder eine sonstige Querschnittsform handeln, wie dies in der später zu beschreibenden Fig. 9 gezeigt ist. Im Beispielsfall sind die Wände 21a und 21b gekrümmt. Die obige Aussage, dass die Seitenflächen senkrecht auf der Spaltwand stehen, muss in einem solchen Fall selbstverständlich relativiert werden. Massgebend ist, dass die auf der Symmetrielinie 17 liegende Verbindungskante 16 senkrecht auf der entsprechenden Wand steht. Im Fall von ringförmigen Wänden würde die Verbindungskante 16 somit radial ausgerichtet sein, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils teilweise einen ringförmig durchströmtem Spalt 20. Bei dieser Ringkammer könnte es sich beispielsweise um die doppelte Wandung einer Brennkammer handeln, wobei sowohl der Aussenring 21a als auch der Innenring 21b zu kühlen wären.

Hierzu ist an beiden Spaltwänden 21a und 21b jeweils eine gleiche Anzahl von Wirbel-Generatoren 9 in Umfangsrichtung so aneinandergereiht, dass an der Wand, an der die Wirbel-Generatoren befestigt sind, keine Zwischenräume zwischen zwei benachbarten Wirbel-Generatoren entstehen. Die Höhe h der Elemente 9 beträgt ca. 80% der Spalthöhe H. In der oberen Ringhälfte sind die Wirbel-Generatoren an der äusseren Wand 21a, in der unteren Ringhälfte an der inneren Wand 21b vorgesehen. Die ringförmig verlaufenden Elemente sind, wie in Fig. 5 gezeigt, in mehreren Axialebenen vorgesehen, wobei in abwechselnder Folge die Elemente jeder in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Ebene an der jeweils anderen Wand angeordnet sind. Die Kühlluftströmung erfolgt in den Fig. 3 und 4 senkrecht zur Zeichenebene; die Elemente 9 sind so orientiert, dass die Verbindungskanten stromabwärts gerichtet und somit nicht sichtbar sind. Erkennbar ist, dass der Drehsinn der erzeugten Wirbel im Bereich der Verbindungskante aufsteigend ist und dass der Wirbel jeweils die gegenüberliegende Wandung bestreicht und entsprechend kühlt. Der Abstand zwischen den hinterein-andergeschaltenen Wirbel-Generatoren wird vorzugsweise so gewählt, dass ein erzeugter Wirbel dann auf die Wand auftritt, wenn die Wirkung des Wirbels vom vorhergehenden Wirbel-Generator erschöpft ist und dessen Kühlwirkung unterhalb des erforderlichen Wertes sinkt.

Die Wirkung von nacheinandergeschalteten Wirbel-Generatoren ist in den vergrösserten Ausschnitten der Fig. 6 und 7 zu sehen.

In Fig. 7 liegen die Verbindungskanten 16 von je zwei hintereinanderliegenden Wirbel-Generatoren auf der gleichen Achse, oder im Beispielsfall auf einer gleichen Radialen. Die Betrachtung erfolgt von stromab, weshalb im Gegensatz zu den Fig. 3 und 4 die Verbindungskanten 16 sichtbar sind. Sofern der Axialabstand zwischen zwei mit Wirbel-Generatoren bestückten Ebenen nicht allzu gross ist, beziehungsweise bei langlebigen Wirbeln, prallen bei dieser Lösung die Wirbel in der Spaltmitte aufeinander. Im Ergebnis wird jedes von einem Element erzeugt Wirbelpaar nur die gegenüberliegende Wandung bestreichen.

In Fig. 6 hingegen sind die Verbindungskanten 16 von je zwei hintereinanderliegenden Wirbel-Generatoren um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt. Werden die gleichen Wirbel und axialen Abstände der Wirbel-Generatoren zugrundegelegt wie in Fig. 6, so ist erkennbar, dass die seitengleichen Wirbel sich zu einem grossen Wirbel mit einheitlichem Drehsinn kombinieren können, was zu einer gleichmässigen Kühlung beider Wände 21a und 21b und zu einer längeren Lebensdauer dieses Wirbels führt. Längere Lebensdauer hingegen könnte bedeuten, dass bei gleicher Kühlwirkung mit grösseren axialen Abstand und somit bei gegebener Spaltlänge mit weniger Wirbel-Generatoren und damit weniger Druckabfall auszukommmen ist.

Man erkennt bereits jetzt, dass durch gezielte Auslegung und Dimensonierung der Wirbel-Genera-toren ein einfaches Mittel gegeben ist, je nach Bedarf die beiden Wände mit ein und demselben Kühlmittel gleichmässig oder unterschiedlich zu kühlen.

Abweichend von der in den Fig. 3 und 4 angenommenen Strömungsrichtung werden gemäss Teillängsschnitt in Fig. 5 die Verbindungskanten 16 der Wirbel-Generatoren zuerst vom Kühlmittel beaufschlagt. Auf diese Art werden Wirbel erzeugt, deren Drehsinn im Bereich der Symmetrielinie des Wirbel-Generators absteigend ist. Wie in den Fig. 2 und 5 dargestellt, kann auf diese Art die Wand, an welcher der Wirbel-Generator angeordnet ist, gekühlt werden, im Gegensatz zu den bisherigen Beispielen, in denen jeweils die gegenüberliegende Wand vom Wirbel beaufschlagt wurde.

Die selbsterklärende Fig. 8 schliesslich zeigt eine Variante, wie sie mit Vorteil zur Kühlung von nur einer Wand verwendet werden könnte. Als Beispiel seien hier Schaufeln von Turbomaschinen, insbesondere von Gasturbinen erwähnt. Zur Kühlung der Aussenwand 21a wird die doppelwandig ausgeführte Schaufel an der Innenwand 21b über dem zu kühlenden Abschnitt mit gleichgerichteten Elementen 9 versehen, deren Verbindungskanten stromab liegen.

Fig. 9 zeigt eine innengekühlte Tubinenschaufel mit vier unterschiedlichen Anordnungsvarianten für die Wirbel-Generatoren, welche je nach Schaufelquerschnitt und verfügbarem Platz zur Anwendung gelangen können.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. In Abweichung hiervon könnten bei unterschiedlichem Kühlbedarf von Aussen- und Innenwand auch Wirbel-Generato-ren unterschiedlicher Höhen, ja selbst unterschiedlicher Geometrie im Verbund vorgesehen werden.

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Bezugszeichenliste

9 Wirbel-Generator

10 Dachfläche

11 Seitenfläche

12 Längskante

13 Seitenfläche

14 Längskante

15 quer verlaufenden Kante von 10

16 Verbindungskante

17 Symmetrielinie

18 Spitze

20, a Spalt

21, a, b Spaltwand e Anstellwinkel a Pfeilwinkel h Höhe von 16

H Spalthöhe

L Länge des Wirbel-Generators Patentansprüche

1. Oberflächen-Kühlvorrichtung für eine Wandoder Spaltströmung, bei welcher an einer Wand befestigte, strömungsbeeinflussende Mittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Mittel Wirbel-Generatoren (9) sind, von denen über der Breite oder dem Umfang eines Spaltes (20) oder einer umströmten Wand (21) mehrere nebeneinander angeordnet sind,

- dass ein Wirbel-Generator (9) drei frei umströmte Flächen aufweist, die sich in Strömungsrichtung erstrecken und von denen eine die Dachfläche (10) und die beiden andern die Seitenflächen (11, 13) bilden,

- dass die Seitenflächen (11, 13) mit einer gleichen Wand (21) bündig sind und miteinander den Reilwinkel (a) einschliessen,

- dass die Dachfläche (10) mit einer quer zur Strömung verlaufenden Kante (15) an der gleichen Wand (21) anliegt wie die Seitenwände,

- und dass die längsgerichteten Kanten (12, 14) der Dachfläche, die bündig sind mit den in die Strömung hineinragenden längsgerichteten Kanten der Seitenflächen unter einem Anstellwinkel (e) zur Wand (21) verlaufen.

2. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spaltströmung die Höhe (h) der Wirbel-Generatoren mindestens 50% der Höhe (H) des durchströmten Spaltes (20) beträgt.

3. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spaltströmung das Verhältnis Höhe (h) des Wirbel-Genera-tors zur Spalthöhe (H) so gewählt ist, dass der erzeugte Wirbel unmittelbar stromabwärts des Wirbel-Generators die volle Spalthöhe ausfüllt.

4. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden den Pfeilwinkel (a) einschliessenden Seitenflächen (11, 13) des Wirbel-Generators (9) symmetrisch um eine Symmetrieachse (17) angeordnet sind.

5. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden den Pfeilwinkel (a) einschliessenden Seitenflächen (11, 13)

eine Verbindungskante (16) miteinander umfassen, welche zusammen mit den längsgerichteten Kanten (12, 14) der Dachfläche (10) eine Spitze (18) bilden, und dass die Verbindungskante vorzugsweise senkrecht zu jener Wand (21) verläuft, mit welcher die Seitenflächen bündig sind.

6. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieachse (17) des Wirbel-Generators (9) parallel zur Strömungsrichtung verläuft, wobei die Verbindungskante (16) der beiden Seitenflächen (11, 13) die stromabwärtige Kante des Wirbel-Generators bildet und wobei die quer zur Strömung verlaufende Kante (15) der Dachfläche (10) die von der Strömung zuerst beaufschlagte Kante ist.

7. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieachse (17) parallel zur Strömungsrichtung verläuft, wobei die Verbindungskante (16) der beiden Seitenflächen (11, 13) die von der Strömung zuerst beaufschlagte Kante ist, während die quer zur Strömung verlaufende Kante (15) der Dachfläche (10) stromabwärts angeordnet ist.

8. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung gesehen, nebeneinandergereihte Wirbel-Gene-ratoren (9) in mehreren Ebenen angeordnet sind.

9. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in mehreren Ebenen angeordneten Wirbel-Generatoren alle mit der Verbindungskante stromaufwärts (Fig. 5) oder stromabwärts gerichtet sind. (Fig. 8)

10. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spaltströmung sowohl an der äusseren Wand (21a) als auch an der inneren Wand (21b) eine gleiche Anzahl von Wirbel-Generatoren (9) in Umfangsrichtung oder über die Breite des Spaltes aneinandergereiht sind, wobei die Verbindungskanten (16) von je zwei hintereinanderliegenden Wirbel-Generatoren auf der gleichen Achse liegen. (Fig. 7)

11. Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Spaltströmung sowohl an der äusseren Wand (21a) als auch an der inneren Wand (21b) eine gleiche Anzahl von Wirbel-Generatoren (9) in Umfangsrichtung oder über die Breite des Spaltes aneinandergereiht sind, wobei die Verbindungskanten (16) von je zwei hintereinanderliegenden Wirbel-Generatoren um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind. (Fig. 6)

12. Verwendung einer Oberflächen-Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 zur Kühlung von Brennkammerwänden oder Gasturbinenelemente sowie Heissgas führende Wandungen oder Schaufeln. (Fig. 9)

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