EP2808557A1 - Structure assembly for a turbomachine - Google Patents

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EP2808557A1
EP2808557A1 EP14170060.9A EP14170060A EP2808557A1 EP 2808557 A1 EP2808557 A1 EP 2808557A1 EP 14170060 A EP14170060 A EP 14170060A EP 2808557 A1 EP2808557 A1 EP 2808557A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow channel
secondary flow
flow path
insert
support member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14170060.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Dr. Gümmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG filed Critical Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Publication of EP2808557A1 publication Critical patent/EP2808557A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/526—Details of the casing section radially opposing blade tips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface

Definitions

  • the invention relates to a structural assembly for a turbomachine according to the preamble of patent claim 1.
  • turbomachines in particular of fluid flow machines such as fans, compressors, pumps and fans, is limited by the growth and separation of boundary layers in the rotor and stator tip region near the housing or hub wall. In the case of blade rows with a running gap, this leads to high secondary losses and possibly to the occurrence of operational instabilities at higher loads.
  • casing treatments As a countermeasure, it is known to use so-called casing treatments.
  • the simplest form of casing treatments are circumferential grooves with a rectangular or parallelogram-shaped cross-section, as used, for example, in US Pat EP 0 754 864 A1 are disclosed.
  • Other solutions provide for rows of slots or openings in the housing, the individual slots / openings being oriented substantially in the flow direction and having a slender shape with a small extension viewed in the circumferential direction of the machine. Such solutions are for example in the DE 101 35 003 C1 disclosed.
  • a fluid flow machine which forms at least one secondary flow channel in the area of the blade leading edge in a main flow path boundary, which connects two openings arranged on the main flow path boundary.
  • Each secondary flow channel in each case connects a removal opening with a supply opening provided further upstream.
  • a spatially compact and robust structural design is to be provided.
  • the structural assembly has at least one support member and at least one insert component.
  • a circumferentially extending structure is formed, which receives along the circumference at least one insert member or holds.
  • Each insert member forms with at least a portion of its surfaces at least a portion of the main flow path boundary.
  • each secondary flow channel is co-delimited along at least part of its course by surfaces of at least two components of the structural assembly, such that in the assembled state each of the secondary flow channels is completely surrounded by these surfaces.
  • the solution according to the invention is therefore based on the idea of providing secondary flow channels, which are formed together at least along a subsection through the surfaces of several components of the structural subassembly, i. the secondary flow channels are provided at least in sections at the interfaces between adjacent components of the structural assembly, for example by surface structuring of at least one of these boundary surfaces.
  • the invention thus contemplates a portion of the main flowpath of a turbomachine, in the region of a free end and a nip row of blades, in which a series of circumferentially distributed secondary flow channels are provided.
  • the course of the secondary flow channels can each be spatially complex.
  • a structural assembly is provided for structurally implementing said secondary flow channels.
  • An embodiment of the invention provides that at least one secondary flow channel along at least part of its course is formed by surfaces of a support component and an insert component.
  • the structural assembly may additionally comprise at least one auxiliary component, which also forms surfaces having a Limit secondary flow channel along at least part of its course. It can be provided that at least one auxiliary component is arranged in the axial direction in front of or behind an insert component and forms a portion of the secondary flow channel together with surfaces of the insert component. In particular, two auxiliary components can be arranged in the axial direction in front of and behind the insert component, which form two sections of the secondary flow channel.
  • an embodiment of the invention provides that the circumferentially extending structure, which receives or holds an insert member is a recess, a projection or a web.
  • the insert member is inserted into a recess of the support member in the radial direction or inserted in the axial direction, or attached to a projection or web of the support member or pushed onto such.
  • the support member is designed as a ring housing or as a half shell housing a turbomachine and encases this at least one further component of the structural assembly from the outside. It can also be provided that the support member is annular or semi-annular manner formed on the hub of a turbomachine and supports at least one further component of the structural assembly from the inside.
  • the at least one insert component and / or the at least one auxiliary component of the assembly may be formed as a whole ring or as a ring sector. Also, both the support member and the insert member may be formed as a ring housing.
  • the at least one secondary flow channel is predominantly formed in the insert component, for example by channels or longitudinal grooves formed on a convex outer surface of the insert component, wherein the support member completes the secondary flow channel through at least one of its surfaces.
  • the surface of the support member delimiting the secondary flow channel is formed as part of a plane, a cone, a circular cylinder or a cylinder and in this way the sections of the at least one secondary flow channel which are still open in the insert component are flush closed.
  • the secondary flow channel is predominantly formed in the support component, for example by channels or longitudinal grooves formed on a concave outer surface of the support member, wherein the insert member through at least one of its surfaces the secondary flow channel completed.
  • the areas of the insert component delimiting the secondary flow channel are formed as part of a plane, a cone, a circular cylinder or a cylinder and in this way the sections of the at least one secondary flow channel that are still open in the support component are flush closed.
  • the insert component in the meridian view is surrounded by the support component to a predominant proportion of its sides which do not face the main flow path.
  • the insert component is in terms of shape and surface quality in one embodiment of the invention such that it can be inserted in the axial direction of the turbomachine in the support member. This allows for easy installation. It can be provided for positioning and connection of support member and insert member that the support member and the insert member are connected to a common flange. It can also be provided that the support member forms an annular projection, on which the insert member is pushed in the axial direction.
  • An embodiment of the invention provides that the division of the wetted surfaces of the secondary flow channel between the support member and the insert member is selected such that a central portion of the secondary flow duct extending in the meridian view substantially along the direction of the main flow path boundary is provided in the support member is and is covered with a surface of the insert member, while at least one provided in the region of the openings at the Stilströmungspfadberandung portion of the secondary flow channel is provided entirely with all wetted surfaces in the insert component.
  • a further embodiment of the invention provides that an exchangeable plug is provided, which penetrates the support member and / or the insert member from the side facing away from the main flow path side, wherein the plug harbors a portion of a secondary flow channel such that it does not react with the rest of the in the plug extending portion of the secondary flow channel connects.
  • the top surface of the replaceable plug forms part of the main flow path boundary and formed in the top surface of one of the openings of the secondary flow channel. The plug is introduced in the radial direction and ends with its end face on the main flow path boundary.
  • a further embodiment of the invention provides that a middle section of the secondary flow channel, which, when viewed in the meridian view, extends substantially along the direction of the main flow path boundary, is provided individually or jointly in the support component and / or the insert component. Furthermore, in the region of the openings at the main flow path boundary, i. provided at the areas near the opening, at least a portion of the secondary flow channel, which is formed by a combination of surfaces of the insert member and surfaces of at least one auxiliary component.
  • the support member and the insert member thus form according to this embodiment, only a portion of the secondary flow channel.
  • Other sections are formed by means of at least one auxiliary component. It can be provided that the surfaces of the insert component and the surfaces of the at least one auxiliary component have a locally strongly curved course and thus form a strongly curved secondary flow channel in this area.
  • a further embodiment of the invention provides that an insert component and at least one auxiliary component are brought into contact with each other substantially along the direction of the main flow path boundary. It can be provided that an insert component is brought into contact with two auxiliary components substantially along the direction of the main flow path boundary and is arranged substantially between the auxiliary components. It can further be provided that at least one of the auxiliary components can be pushed together with the insert component into the support component in the axial direction.
  • a further embodiment of the invention provides that an auxiliary component on the side facing the insert component has a constant in the circumferential direction of the turbomachine contour profile, wherein both a Detailberandungs Type at least one secondary flow channel and contact surfaces are provided to the insert component by the contour profile. It can also be provided that an auxiliary component has, on the sides facing the insert component, a contour contoured in the circumferential direction of the turbomachine, wherein a partial boundary surface of at least one secondary flow channel and contact surfaces with the insert component are created by the contoured form.
  • a further embodiment of the invention provides that an auxiliary component and an insert component interlock and / or that an auxiliary component and an insert component are entangled along the circumference and / or that the auxiliary member has locally at the periphery at least one projection which engages in the insert member and forms the Crystalbandungs Colour at least one secondary flow channel.
  • a further embodiment of the invention provides that, when viewing a secondary flow channel section in the region of the openings at the main flow path boundary in the meridian view, there is one continuous convex curve and one continuous curve with a continuous concave curvature along the inner contour of the secondary flow channel, the lines in Substantially opposed within a secondary flow channel section. It can be provided that at least a portion of the convex polyline listened to the insert component and at least a portion of the concave polyline listened to an auxiliary component.
  • a further embodiment of the invention provides that an auxiliary component and an insert component are formed as at least part of a ring and engage in the assembled state with forward and backward jumps alternately provided on the circumference.
  • the insert component is produced, for example, with the aid of a casting, sintering or print production method.
  • the present invention relates generally to structural assemblies for turbomachinery such as turbines, and more particularly to fluid flow machines such as fans, compressors, pumps and fans, in both axial, semi-axial and radial designs.
  • the working medium or fluid may be gaseous or liquid.
  • the turbomachine may include one or more stages each having a rotor and a stator. In some cases, the stage is formed only by a rotor.
  • the rotor of a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, consists of a number of blades, which are connected to the rotating shaft of the turbomachine and deliver energy to the working fluid in the case of the fluid flow machine.
  • the rotor can be designed with or without shroud on the outer blade end.
  • the stator of a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, consists of a number of stationary blades, which can be designed on the hub side as the housing side with a fixed or free blade end.
  • the rotor drum and the blading are usually surrounded by a housing. In other cases, z. As in propellers or propellers, no housing exists.
  • a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, can also have a stator in front of the first rotor, a so-called leading wheel. At least one stator or Vorleitrad - may be rotatably mounted - deviating from an immovable fixation - to change the angle of attack can. An adjustment is made for example by a spindle accessible from outside the annular channel.
  • a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, have at least one row of adjustable rotors.
  • a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used in multi-stage have two opposing waves, so that the rotor blade rows change the direction of rotation from stage to stage. There are no stators between successive rotors.
  • a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used have a bypass configuration such that a single-flow annular channel behind a certain row of blades divides into two concentric annular channels, which in turn accommodate at least one more row of blades.
  • turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, it is, for example, a jet engine, in particular a turbofan engine.
  • the structural assembly is formed, for example, in the region of a compressor of a jet engine or turbofan engine.
  • the invention further relates to a fluid flow machine with a structural assembly according to the invention.
  • the Fig. 2A shows an arrangement of a blade row 3 with free end and running gap 5 in the meridian plane formed by the axial direction x and the radial direction r.
  • Run nip 5 separates the blade tip from a component 2 belonging to the main flow path at the hub or housing of the fluid flow machine.
  • the component 2 forms a main flow path boundary 4 toward the main flow path.
  • the main flow direction in the main flow path is indicated by an arrow A. Upstream and / or downstream of the row of blades 3 with running gap, further rows of blades may be located.
  • a number of secondary flow channels 1 distributed on the circumference are provided in the region of the running gap 5, each of which forms an opening at its ends (feed opening and removal opening).
  • Fig. 2A shows the outline or the projection of a single secondary flow channel 1 in the meridian plane (xr).
  • xr meridian plane
  • each channel 1 has a three-dimensional spatially twisted course, which in the Fig. 2B is shown by way of example.
  • cross-sectional shape of the secondary flow channels 1 in the Fig. 2B merely exemplified as rectangular.
  • the cross section of the secondary flow channels 1 may be formed in other embodiments without corners, in particular circular or elliptical.
  • FIG. 3A shows a structural assembly according to the invention in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr).
  • the main flow direction is indicated by an arrow A.
  • the blade row is no longer shown in favor of a simpler representation.
  • At least one secondary flow channel 1 is formed, which has two openings 111, 112 in the main flow path boundary 4 and is connected via this to the main flow path.
  • the secondary flow channel 11 as a single path is embodied with an opening through which fluid from the main flow channel flows into the secondary flow channel 1 and a second opening, through which the fluid leaves the secondary flow channel 1.
  • At least one of the secondary flow channels is formed by an arrangement in which a single channel is divided along its course into at least two subchannels, thereby forming a kind of "trouser configuration".
  • an inflow port and a plurality of outflow ports are included, which belong to the secondary flow passage.
  • the secondary flow channel 1 is realized by two interconnected components, a support member 21 and an insert member 22nd
  • the support member is designed as a ring housing of a turbomachine or as a half shell housing a turbomachine. With a corresponding arrangement in the hub region, it is, for example, annularly formed on the hub of a turbomachine or semi-annular on the hub of a turbomachine.
  • the support member 21 has a circumferentially extending concave structure, which is formed in the considered embodiment as a recess and forms an outer surface 210.
  • the insert member 22 is inserted, which has a convex shape. It is provided that the insert member 22 forms part of its surfaces with a part of the main flow path boundary 4.
  • the secondary flow channel 1 is delimited along its course by surfaces on the one side of the support component 21 and on the other by surfaces of the insert component 22 which together, ie in the assembled state, completely surround the secondary flow channel 1.
  • the insertion member 22 recesses in the form of channels 221, which are realized for example as grooves or the like on the outside of the insert member 22.
  • These channels 221 are closed by the outer surface 210 of the support member 21, so that a total of completely closed secondary flow channels 1 arise.
  • the secondary flow channels 1 are opened only via the openings 111, 112 to the main flow channel.
  • the wetted by flowing fluid surfaces of the secondary flow channels 1 are thus formed together by surfaces of different components of the structural assembly, in the embodiment of FIG. 3A of surfaces of the support member 21 and surfaces of the insert member 22.
  • the insert member 22 is completely inserted in a recess of the support member 21.
  • FIG. 3B shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr).
  • the embodiment of FIG. 3B differs from the embodiment of FIG. 2A in that the grooves or channels forming a secondary flow channel 1 are not formed in the insert member 22 but in the support member 21.
  • the support member includes grooves or channels 211, which structure the outer surface of the support member 21 in the considered area.
  • a corresponding structuring of the support member 21 for providing the grooves or channels 211 can be done for example by milling or the like.
  • the grooves or channels 211 are closed by a substantially closed outer surface 220 of the convex insert member 22.
  • FIG. 3C shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr).
  • the insert component 22 and the support component 21 form two annular or partially annular housings, which are pushed over one another and adjoin one another in the radial direction in the assembled state, whereby the insert component 22 is surrounded by the support component 21 on its side not facing the main flow path.
  • This embodiment variant has the advantage that the insert component 22 can be mounted relatively simply by being pushed into the support component 21 in the axial direction of the turbomachine.
  • the secondary flow channel 1 comprises three sections, a central section 11 which, similar to the embodiment of the FIG. 3B is formed by grooves or channels 211 in the support member 21, and two sections 12, 13 which respectively open into the opening 111, 112 of the secondary flow channel 1 to the main flow path and which are formed as openings or openings 222, 223 in the insert member 22.
  • the secondary flow channel 1 is thus limited only along a part of its course, namely in its central portion 11 of surfaces of two components of the structural assembly, namely surfaces 211 of the support member 21 and the surface 220 of the insert member 22.
  • the other sections 12, 13 of the secondary flow channel 1 are formed alone in the insert member 22.
  • a division of the wetted surfaces of the secondary flow channel 1 between the support member 21 and the insert member 22 is selected such that the central portion 11 of the secondary flow channel 1 when viewed in the meridian view xr substantially along the direction of the main flow path boundary extends, is provided in the support member 21 and is covered with a surface 220 of the insert member 22, while provided in the region of the openings 111, 112 at the Hauptströmungspfadberandung 4 sections of the secondary flow channel 1 are provided entirely with all wetted surfaces in the insert member 22.
  • the Figure 3D shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr).
  • the structural assembly in turn comprises a support member 21 and an insert member 22, wherein the support member 21 is formed as an annular projection on which the insert member 22 in the axial direction, and against the flow direction, is placed.
  • the insert member 22 adjacent to the support member 21 in the radial direction inside and outside.
  • the structural assembly further includes an interchangeable plug 6 penetrating at least one of the two components, support member 21 and insert member 22, from the side remote from the main flow path.
  • both the support member 21 and the insert member 22 are penetrated by the plug 6 in the radial direction.
  • the replaceable plug 6 accommodates a portion 12 of the secondary flow channel 1 such that it connects to a portion 11 of the secondary flow channel 1 which does not extend in the plug 6, the top surface of the replaceable plug 6 forming part of the main flow path boundary 4 forms and in the head surface one of the openings 111 of the secondary flow channel 1 is formed.
  • the secondary flow channel 1 thus comprises two sections 11, 12, wherein the one section 11 is bounded jointly by surfaces of two components of the structural assembly, namely the support component 21 and the insert component 22, and wherein a further section 22 is completely formed in the plug 6.
  • the plug 6 is preferably not elastic. It is screwed, for example, in the support member 21 and / or the insert member 22.
  • the variant of the Figure 3D is associated with advantage that the provided by the secondary flow channel 1 return flow mechanism can be interrupted or replaced by replacing the plug 6. This also makes it possible, in the case of wear in the region 12 of the secondary flow channel 1 to renew this area 12 by replacing the plug 6.
  • FIG. 3E shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr).
  • the embodiment is similar to the FIG. 3E insofar as the embodiment of the FIG. 3A , is provided as a middle portion 11 of the secondary flow channel 1 formed by channels or outer grooves 221 in an insert member 22 inserted in a recess of a support member 21, the outer surface of the support member closing said channels or outer grooves 221.
  • the secondary flow channel 1 is thus formed by surfaces of two components of the structural assembly, namely surfaces of the support component 21 and surfaces of the insert component 22.
  • the secondary flow channel 1 comprises two further sections 12, 13, in which the secondary flow channel 1 is likewise delimited by surfaces of two components of the structural subassembly, whereby, however, two additional components, namely two auxiliary components 71, 72 are provided for delimiting the axial direction before and are arranged behind the insert member 22.
  • the insert component 22 and the two auxiliary components 71, 72 form insofar a substructure assembly, which are inserted into a circumferential recess in the support member 21, for example, inserted in the axial direction.
  • the sections 12, 13, which are formed by surfaces of the insert member 22 and each of an auxiliary component 71, 72 and each open into one of the openings 111, 112 of the secondary flow channel 1, have a highly curved course.
  • the auxiliary components 71, 72 a continuous concave curvature 113 and the corresponding surfaces of the insert member 22 has a continuous convex curvature 114, to realize the inner contour of the secondary flow channel 1 in the region of sections 12, 13, ie in the near-open area.
  • the corresponding concave and convex surfaces 113, 114 are substantially opposite each other.
  • FIG. 3E 1 shows an exemplary embodiment in which the outer contours of the secondary flow channel 1 are provided in the region near the opening by the insert component 22 and by auxiliary components 71, 71, which are also part of the structural assembly.
  • FIG. 3F shows a perspective view of an auxiliary component 72 and the insert member 22 of FIG. 3E , without that also the other components 21, 71 of the FIG. 3E are shown. It is also the circumferential direction u shown, it being understood that the insert member 22 as well as the auxiliary member 72 extend (and of course the support member, not shown) in the circumferential direction, said extension over part of the circumference of the main flow path boundary or over the entire Scope of the main flow path boundary can be made, and wherein the structures for forming a secondary flow channel 1 repeat along the circumference.
  • the recesses 221 can be seen in the insert member 22, which form part of the surfaces of the secondary flow channel 1. Also, the surfaces are consistently concave curvature 113 and continuous convex curvature 114 on the auxiliary member 72 and the insert member 22 can be seen.
  • the invention is not limited in its embodiment to the embodiments shown above, which are to be understood only as examples.
  • shape and configuration of the secondary flow channels and of the components providing them can be realized in a different manner than illustrated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

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.The invention relates to a structural assembly for a turbomachine, comprising: a main flow path boundary (4), which borders a main flow path of a turbomachine, wherein in the main flow path at least one row of blades (3) each having a blade end is arranged, wherein a gap (5) between the blade ends of the at least one row of blades (3) and the main flow path boundary (4), and wherein the blades (3) of a blade row and the Hauptströmungspfadberandung (4) perform a rotating relative movement to each other; and at least one secondary flow channel (1) each having an opening (111, 112) formed at the downstream ends formed in the main flow path boundary (4) so that the secondary flow channel (1) is opened by means of the two openings (111, 112). is connected to the main flow path. It is provided that the structural assembly has at least one support component (21) and at least one insert component (22) in that a circumferentially extending structure (210, 211) is formed in the support component (21), which at least one insertion component (22 ) that each insert member (22) forms at least a portion of the main flow path boundary (4) with at least a portion of its surfaces, and that each secondary flow channel (1) along at least a portion of its course of surfaces of at least two components (21, 22, 71, 72) of the structural assembly is co-limited.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a structural assembly for a turbomachine according to the preamble of patent claim 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.The aerodynamic load capacity and the efficiency of turbomachines, in particular of fluid flow machines such as fans, compressors, pumps and fans, is limited by the growth and separation of boundary layers in the rotor and stator tip region near the housing or hub wall. In the case of blade rows with a running gap, this leads to high secondary losses and possibly to the occurrence of operational instabilities at higher loads.

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.As a countermeasure, it is known to use so-called casing treatments. The simplest form of casing treatments are circumferential grooves with a rectangular or parallelogram-shaped cross-section, as used, for example, in US Pat EP 0 754 864 A1 are disclosed. Other solutions provide for rows of slots or openings in the housing, the individual slots / openings being oriented substantially in the flow direction and having a slender shape with a small extension viewed in the circumferential direction of the machine. Such solutions are for example in the DE 101 35 003 C1 disclosed.

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 .Further casing treatments are provided as a ring on the entire circumference in the region of a rotor in the housing, with guide vanes often being provided to reduce the flow swirl within the casing treatment; such as in the publications EP 0 497 574 A1 . US 2005-0226717 A1 . US Pat. No. 6,585,479 B2 . US 2005-0226717 A1 and 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.Existing concepts of casing treatments in the form of slots and / or chambers in the annular channel wall increase the stability of the fluid flow machine. However, this is achieved due to the unfavorably chosen arrangement or shaping only at loss of efficiency. Known solutions also take up a large space at the periphery of the annular channel of the fluid flow machine, they are due to their shape (eg simple parallelogram Umfangsgehäusenuten) only partially effective and they are always provided in the housing in the range of a rotor blade row. Casing treatments according to the prior art are designed so that they can be easily inserted from an accessible side into the housing with the aid of mostly machining.

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.As a further countermeasure against secondary losses and the occurrence of operational instabilities, it is known to use injector systems. So it is from the US 8 152 445 B2 known to direct fluid from a fluid supply chamber into the flow channel by means of a nozzle system. The FIG. 1 shows the in the US 8 152 445 B2 described solution. The disadvantage of this solution, a complex secondary flow channel system for the injection of fluid in the region of the housing or the hub must be provided by special design and manufacturing measures.

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.From the DE 10 2008 037 154 A1 a fluid flow machine is known, which forms at least one secondary flow channel in the area of the blade leading edge in a main flow path boundary, which connects two openings arranged on the main flow path boundary. Each secondary flow channel in each case connects a removal opening with a supply opening provided further upstream. By providing such secondary flow channels, boundary layer influencing in the blade tip region can be effected effectively and an increase in the stability of a fluid flow machine can be achieved without requiring an elaborate casing treatment on the entire circumference of the casing in the region of a rotor. However, complex secondary flow channels in the region of the housing or the hub can be realized only by special design and manufacturing measures.

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.Starting from the DE 10 2008 037 154 A1 It is an object of the present invention to provide a structural subassembly which efficiently converts secondary flow channels, including those of complex shape, in the region of a main flow path boundary of a turbomachine (ie in the region of the housing or the hub). Here, a spatially compact and robust structural design is to be provided.

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.This object is achieved by a structural assembly having the features of claim 1 and a turbomachine with the features of claim 15. Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

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.Thereafter, the invention provides that the structural assembly has at least one support member and at least one insert component. In the support member, a circumferentially extending structure is formed, which receives along the circumference at least one insert member or holds. Each insert member forms with at least a portion of its surfaces at least a portion of the main flow path boundary. It is further provided according to the invention that each secondary flow channel is co-delimited along at least part of its course by surfaces of at least two components of the structural assembly, such that in the assembled state each of the secondary flow channels is completely surrounded by these surfaces.

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.The solution according to the invention is therefore based on the idea of providing secondary flow channels, which are formed together at least along a subsection through the surfaces of several components of the structural subassembly, i. the secondary flow channels are provided at least in sections at the interfaces between adjacent components of the structural assembly, for example by surface structuring of at least one of these boundary surfaces.

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.The invention thus contemplates a portion of the main flowpath of a turbomachine, in the region of a free end and a nip row of blades, in which a series of circumferentially distributed secondary flow channels are provided. The course of the secondary flow channels can each be spatially complex. According to the invention, a structural assembly is provided for structurally implementing said secondary flow channels.

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.An embodiment of the invention provides that at least one secondary flow channel along at least part of its course is formed by surfaces of a support component and an insert component.

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.According to one embodiment of the invention, the structural assembly may additionally comprise at least one auxiliary component, which also forms surfaces having a Limit secondary flow channel along at least part of its course. It can be provided that at least one auxiliary component is arranged in the axial direction in front of or behind an insert component and forms a portion of the secondary flow channel together with surfaces of the insert component. In particular, two auxiliary components can be arranged in the axial direction in front of and behind the insert component, which form two sections of the secondary flow channel.

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.An embodiment of the invention provides that the circumferentially extending structure, which receives or holds an insert member is a recess, a projection or a web. For example, the insert member is inserted into a recess of the support member in the radial direction or inserted in the axial direction, or attached to a projection or web of the support member or pushed onto such.

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.In embodiments of the invention, the support member is designed as a ring housing or as a half shell housing a turbomachine and encases this at least one further component of the structural assembly from the outside. It can also be provided that the support member is annular or semi-annular manner formed on the hub of a turbomachine and supports at least one further component of the structural assembly from the inside. The at least one insert component and / or the at least one auxiliary component of the assembly may be formed as a whole ring or as a ring sector. Also, both the support member and the insert member may be formed as a ring housing.

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.According to one embodiment of the invention, the at least one secondary flow channel is predominantly formed in the insert component, for example by channels or longitudinal grooves formed on a convex outer surface of the insert component, wherein the support member completes the secondary flow channel through at least one of its surfaces. For this purpose, it may be provided that the surface of the support member delimiting the secondary flow channel is formed as part of a plane, a cone, a circular cylinder or a cylinder and in this way the sections of the at least one secondary flow channel which are still open in the insert component are flush closed.

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.According to a further embodiment of the invention, the secondary flow channel is predominantly formed in the support component, for example by channels or longitudinal grooves formed on a concave outer surface of the support member, wherein the insert member through at least one of its surfaces the secondary flow channel completed. For this purpose, it may be provided that the areas of the insert component delimiting the secondary flow channel are formed as part of a plane, a cone, a circular cylinder or a cylinder and in this way the sections of the at least one secondary flow channel that are still open in the support component are flush closed.

Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante ist das Einsatzbauteil in der Meridianansicht zu einem überwiegenden Anteil an seinen nicht dem Hauptströmungspfad zugewandten Seiten vom Stützbauteil umgeben.According to a further variant of the invention, the insert component in the meridian view is surrounded by the support component to a predominant proportion of its sides which do not face the main flow path.

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.The insert component is in terms of shape and surface quality in one embodiment of the invention such that it can be inserted in the axial direction of the turbomachine in the support member. This allows for easy installation. It can be provided for positioning and connection of support member and insert member that the support member and the insert member are connected to a common flange. It can also be provided that the support member forms an annular projection, on which the insert member is pushed in the axial direction.

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.An embodiment of the invention provides that the division of the wetted surfaces of the secondary flow channel between the support member and the insert member is selected such that a central portion of the secondary flow duct extending in the meridian view substantially along the direction of the main flow path boundary is provided in the support member is and is covered with a surface of the insert member, while at least one provided in the region of the openings at the Hauptströmungspfadberandung portion of the secondary flow channel is provided entirely with all wetted surfaces in the insert component.

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.A further embodiment of the invention provides that an exchangeable plug is provided, which penetrates the support member and / or the insert member from the side facing away from the main flow path side, wherein the plug harbors a portion of a secondary flow channel such that it does not react with the rest of the in the plug extending portion of the secondary flow channel connects. It can be provided that the top surface of the replaceable plug forms part of the main flow path boundary and formed in the top surface of one of the openings of the secondary flow channel. The plug is introduced in the radial direction and ends with its end face on the main flow path boundary.

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.A further embodiment of the invention provides that a middle section of the secondary flow channel, which, when viewed in the meridian view, extends substantially along the direction of the main flow path boundary, is provided individually or jointly in the support component and / or the insert component. Furthermore, in the region of the openings at the main flow path boundary, i. provided at the areas near the opening, at least a portion of the secondary flow channel, which is formed by a combination of surfaces of the insert member and surfaces of at least one auxiliary component. The support member and the insert member thus form according to this embodiment, only a portion of the secondary flow channel. Other sections are formed by means of at least one auxiliary component. It can be provided that the surfaces of the insert component and the surfaces of the at least one auxiliary component have a locally strongly curved course and thus form a strongly curved secondary flow channel in this area.

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.A further embodiment of the invention provides that an insert component and at least one auxiliary component are brought into contact with each other substantially along the direction of the main flow path boundary. It can be provided that an insert component is brought into contact with two auxiliary components substantially along the direction of the main flow path boundary and is arranged substantially between the auxiliary components. It can further be provided that at least one of the auxiliary components can be pushed together with the insert component into the support component in the axial direction.

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.A further embodiment of the invention provides that an auxiliary component on the side facing the insert component has a constant in the circumferential direction of the turbomachine contour profile, wherein both a Teilberandungsfläche at least one secondary flow channel and contact surfaces are provided to the insert component by the contour profile. It can also be provided that an auxiliary component has, on the sides facing the insert component, a contour contoured in the circumferential direction of the turbomachine, wherein a partial boundary surface of at least one secondary flow channel and contact surfaces with the insert component are created by the contoured form.

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.A further embodiment of the invention provides that an auxiliary component and an insert component interlock and / or that an auxiliary component and an insert component are entangled along the circumference and / or that the auxiliary member has locally at the periphery at least one projection which engages in the insert member and forms the Teilbandungsfläche at least one secondary flow channel.

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.A further embodiment of the invention provides that, when viewing a secondary flow channel section in the region of the openings at the main flow path boundary in the meridian view, there is one continuous convex curve and one continuous curve with a continuous concave curvature along the inner contour of the secondary flow channel, the lines in Substantially opposed within a secondary flow channel section. It can be provided that at least a portion of the convex polyline listened to the insert component and at least a portion of the concave polyline listened to an auxiliary component.

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.A further embodiment of the invention provides that an auxiliary component and an insert component are formed as at least part of a ring and engage in the assembled state with forward and backward jumps alternately provided on the circumference.

Das Einsatzbauteil ist beispielsweise mit Hilfe eines Gieß-, Sinter- oder Print-Fertigungsverfahrens hergestellt.The insert component is produced, for example, with the aid of a casting, sintering or print production method.

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.The present invention relates generally to structural assemblies for turbomachinery such as turbines, and more particularly to fluid flow machines such as fans, compressors, pumps and fans, in both axial, semi-axial and radial designs. The working medium or fluid may be gaseous or liquid. The turbomachine may include one or more stages each having a rotor and a stator. In some cases, the stage is formed only by a rotor.

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.The rotor of a turbomachine, in which a structural assembly according to the invention is used, consists of a number of blades, which are connected to the rotating shaft of the turbomachine and deliver energy to the working fluid in the case of the fluid flow machine. The rotor can be designed with or without shroud on the outer blade end.

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.The stator of a turbomachine, in which a structural assembly according to the invention is used, consists of a number of stationary blades, which can be designed on the hub side as the housing side with a fixed or free blade end.

Die Rotortrommel und die Beschaufelung sind üblicherweise von einem Gehäuse umgeben. In anderen Fällen, z. B. bei Propellern oder Schiffsschrauben, existiert kein Gehäuse.The rotor drum and the blading are usually surrounded by a housing. In other cases, z. As in propellers or propellers, no housing exists.

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.A turbomachine, in which a structural assembly according to the invention is used, can also have a stator in front of the first rotor, a so-called leading wheel. At least one stator or Vorleitrad - may be rotatably mounted - deviating from an immovable fixation - to change the angle of attack can. An adjustment is made for example by a spindle accessible from outside the annular channel.

In einer Ausgestaltung kann eine Strömungsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Strukturbaugruppe eingesetzt wird, mindestens eine Reihe verstellbarer Rotoren aufweisen.In one embodiment, a turbomachine, in which a structural assembly according to the invention is used, have at least one row of adjustable rotors.

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 one embodiment, a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used in multi-stage have two opposing waves, so that the rotor blade rows change the direction of rotation from stage to stage. There are no stators between successive rotors.

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.In one embodiment, a turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, have a bypass configuration such that a single-flow annular channel behind a certain row of blades divides into two concentric annular channels, which in turn accommodate at least one more row of blades.

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.In the turbomachine in which a structural assembly according to the invention is used, it is, for example, a jet engine, in particular a turbofan engine. The structural assembly is formed, for example, in the region of a compressor of a jet engine or turbofan engine.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Strömungsarbeitsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Strukturbaugruppe.The invention further relates to a fluid flow machine with a structural assembly according to the invention.

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.
The invention will be explained in more detail with reference to the figures of the drawing with reference to several embodiments. Show it:
Fig. 1
a rotor housing with an integrated nozzle for the injection of fluid into a running gap according to the prior art;
Fig. 2A
an embodiment of a rotor housing of a turbomachine with a secondary flow channel in a meridian section;
Fig. 2B
an embodiment of a rotor housing of a turbomachine with a secondary flow channel in a three-dimensional view;
Fig. 3A
a first embodiment of a structural assembly for a turbomachine, which forms a secondary flow channel;
Fig. 3B
a second embodiment of a structural assembly for a turbomachine, which forms a secondary flow channel;
Fig. 3C
A third embodiment of a structural assembly for a turbomachine, which forms a secondary flow channel.
Fig. 3D
A fourth embodiment of a structural assembly for a turbomachine, which forms a secondary flow channel;
Fig. 3E
a fifth embodiment of a structural assembly for a turbomachine, which forms a secondary flow channel; and
Fig. 3F
in perspective view some of the support members of the embodiment of the 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.The teaching of the prior art, by means of a nozzle system to inject fluid from a fluid supply chamber in a flow channel, was initially based on the FIG. 1 been described.

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.The Fig. 2A shows an arrangement of a blade row 3 with free end and running gap 5 in the meridian plane formed by the axial direction x and the radial direction r. Of the Run nip 5 separates the blade tip from a component 2 belonging to the main flow path at the hub or housing of the fluid flow machine. In this case, the component 2 forms a main flow path boundary 4 toward the main flow path.

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.There is a rotating relative movement between the blade tip and the component 2 belonging to the main flow path. The illustration thus applies equally to the following arrangements: 1.) rotating blade on stationary housing; 2.) stationary blade on rotating hub; 3.) stationary blade on rotating housing; and 4.) rotating blade on standing hub.

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).The main flow direction in the main flow path is indicated by an arrow A. Upstream and / or downstream of the row of blades 3 with running gap, further rows of blades may be located. Within the component 2 belonging to the main flow path, a number of secondary flow channels 1 distributed on the circumference are provided in the region of the running gap 5, each of which forms an opening at its ends (feed opening and removal opening).

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.The openings of the secondary flow channels are located at the main flow path boundary 4. Die Fig. 2A shows the outline or the projection of a single secondary flow channel 1 in the meridian plane (xr). In spatial terms, each channel 1 has a three-dimensional spatially twisted course, which in the Fig. 2B is shown by way of example.

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.It should be noted that the cross-sectional shape of the secondary flow channels 1 in the Fig. 2B merely exemplified as rectangular. For example, the cross section of the secondary flow channels 1 may be formed in other embodiments without corners, in particular circular or elliptical.

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.The FIG. 3A shows a structural assembly according to the invention in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr). The main flow direction is indicated by an arrow A. The blade row is no longer shown in favor of a simpler representation.

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 the structural assembly at least one secondary flow channel 1 is formed, which has two openings 111, 112 in the main flow path boundary 4 and is connected via this to the main flow path. It should be noted that in the embodiment of FIG. 3A the secondary flow channel 11 as a single path is embodied with an opening through which fluid from the main flow channel flows into the secondary flow channel 1 and a second opening, through which the fluid leaves the secondary flow channel 1. Through which of the openings 111, 112 flows fluid and through which the openings 111, 112 fluid flows, depends on the exact positioning of the openings 111, 112 with respect to the blades of the blade row 3 (see. Fig. 2B ).

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.In alternative embodiments, it can be provided that at least one of the secondary flow channels is formed by an arrangement in which a single channel is divided along its course into at least two subchannels, thereby forming a kind of "trouser configuration". In this case, an inflow port and a plurality of outflow ports are included, which belong to the secondary flow passage. According to a further alternative embodiment, provision can be made for at least one of the secondary flow channels to be formed by an arrangement in which at least two channels are combined to form a channel, in which case several inlet openings and one outlet opening belong to the secondary flow channel.

Gemäß der Figur 3A ist der Sekundärströmungskanal 1 durch zwei miteinander verbundene Bauteile realisiert, ein Stützbauteil 21 und ein Einsatzbauteil 22.According to the FIG. 3A the secondary flow channel 1 is realized by two interconnected components, a support member 21 and an insert member 22nd

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.
The support member 21 is used for structural realization in the region of the inner or outer Hauptströmungspfadberandung and may belong to the outer housing or the inner hub of the turbomachine. It can be provided that it forms part of its surfaces with a part of the main flow path boundary 4. In the illustrated embodiment, the support member 21 is a part of the outer casing of the turbomachine. Basically, the support member 21 may be in particular part of the flow machine design in the following areas:
  • Component of a single or multi-shell housing of blade rows or steps with fixed blade geometry;
  • Component of a single or multi-shell housing of blade rows or stages with adjustable blade geometry;
  • Component of rotor drums, rotor disks or blisk modules;
  • Component of inner shroud assemblies in the hub area of stator vanes.

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.In the embodiment of FIG. 3A the support member is designed as a ring housing of a turbomachine or as a half shell housing a turbomachine. With a corresponding arrangement in the hub region, it is, for example, annularly formed on the hub of a turbomachine or semi-annular on the hub of a turbomachine.

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.The support member 21 has a circumferentially extending concave structure, which is formed in the considered embodiment as a recess and forms an outer surface 210. In the recess along the circumference of the support member 21, the insert member 22 is inserted, which has a convex shape. It is provided that the insert member 22 forms part of its surfaces with a part of the main flow path boundary 4.

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.The secondary flow channel 1 is delimited along its course by surfaces on the one side of the support component 21 and on the other by surfaces of the insert component 22 which together, ie in the assembled state, completely surround the secondary flow channel 1. For this purpose forms in the illustrated embodiment of FIG. 3A the insertion member 22 recesses in the form of channels 221, which are realized for example as grooves or the like on the outside of the insert member 22. These channels 221 are closed by the outer surface 210 of the support member 21, so that a total of completely closed secondary flow channels 1 arise. The secondary flow channels 1 are opened only via the openings 111, 112 to the main flow channel.

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.The wetted by flowing fluid surfaces of the secondary flow channels 1 are thus formed together by surfaces of different components of the structural assembly, in the embodiment of FIG. 3A of surfaces of the support member 21 and surfaces of the insert member 22. The insert member 22 is completely inserted in a recess of the support member 21.

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.The FIG. 3B shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr). The embodiment of FIG. 3B differs from the embodiment of FIG. 2A in that the grooves or channels forming a secondary flow channel 1 are not formed in the insert member 22 but in the support member 21. Accordingly, the support member includes grooves or channels 211, which structure the outer surface of the support member 21 in the considered area. A corresponding structuring of the support member 21 for providing the grooves or channels 211 can be done for example by milling or the like. The grooves or channels 211 are closed by a substantially closed outer surface 220 of the convex insert member 22.

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.While outer grooves or the like for forming the secondary flow channels 1 in the FIG. 3A thus formed in the insert member 22, they are in the FIG. 3B formed in the support member 21. Otherwise, the embodiments correspond to the FIGS. 3A and 3B each other.

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.The FIG. 3C shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr). In the embodiment of FIG. 3C The insert component 22 and the support component 21 form two annular or partially annular housings, which are pushed over one another and adjoin one another in the radial direction in the assembled state, whereby the insert component 22 is surrounded by the support component 21 on its side not facing the main flow path. This embodiment variant has the advantage that the insert component 22 can be mounted relatively simply by being pushed into the support component 21 in the axial direction of the turbomachine.

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.For axial positioning serve, for example, a flange portion 215 of the support member 21 to which a flange portion 225 of the insert member 22 is positioned and secured. Again, it is provided that the insert member 22 with part of its outer surfaces forms part of the Hauptströmungspfadberandung 4.

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.The secondary flow channel 1 comprises three sections, a central section 11 which, similar to the embodiment of the FIG. 3B is formed by grooves or channels 211 in the support member 21, and two sections 12, 13 which respectively open into the opening 111, 112 of the secondary flow channel 1 to the main flow path and which are formed as openings or openings 222, 223 in the insert member 22.

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.In this embodiment, the secondary flow channel 1 is thus limited only along a part of its course, namely in its central portion 11 of surfaces of two components of the structural assembly, namely surfaces 211 of the support member 21 and the surface 220 of the insert member 22. The other sections 12, 13 of the secondary flow channel 1 are formed alone in the insert member 22.

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.In the embodiment of Fig. 3C Thus, it is such that a division of the wetted surfaces of the secondary flow channel 1 between the support member 21 and the insert member 22 is selected such that the central portion 11 of the secondary flow channel 1 when viewed in the meridian view xr substantially along the direction of the main flow path boundary extends, is provided in the support member 21 and is covered with a surface 220 of the insert member 22, while provided in the region of the openings 111, 112 at the Hauptströmungspfadberandung 4 sections of the secondary flow channel 1 are provided entirely with all wetted surfaces in the insert member 22.

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.The Figure 3D shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr). The structural assembly in turn comprises a support member 21 and an insert member 22, wherein the support member 21 is formed as an annular projection on which the insert member 22 in the axial direction, and against the flow direction, is placed. In this case, the insert member 22 adjacent to the support member 21 in the radial direction inside and outside.

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.The structural assembly further includes an interchangeable plug 6 penetrating at least one of the two components, support member 21 and insert member 22, from the side remote from the main flow path. In the present embodiment, both the support member 21 and the insert member 22 are penetrated by the plug 6 in the radial direction. Furthermore, it is envisaged that the replaceable plug 6 accommodates a portion 12 of the secondary flow channel 1 such that it connects to a portion 11 of the secondary flow channel 1 which does not extend in the plug 6, the top surface of the replaceable plug 6 forming part of the main flow path boundary 4 forms and in the head surface one of the openings 111 of the secondary flow channel 1 is formed.

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.The secondary flow channel 1 thus comprises two sections 11, 12, wherein the one section 11 is bounded jointly by surfaces of two components of the structural assembly, namely the support component 21 and the insert component 22, and wherein a further section 22 is completely formed in the plug 6.

Der Stopfen 6 ist bevorzugt nicht elastisch ausgebildet. Er ist beispielsweise in das Stützbauteil 21 und/oder das Einsatzbauteil 22 eingeschraubt.The plug 6 is preferably not elastic. It is screwed, for example, in the support member 21 and / or the insert member 22.

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.The variant of the Figure 3D is associated with advantage that the provided by the secondary flow channel 1 return flow mechanism can be interrupted or replaced by replacing the plug 6. This also makes it possible, in the case of wear in the region 12 of the secondary flow channel 1 to renew this area 12 by replacing the plug 6.

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.The FIG. 3E shows a further embodiment of a structural assembly in the region of a row of blades with running gap in the meridian view (xr). First, the embodiment is similar to the FIG. 3E insofar as the embodiment of the FIG. 3A , is provided as a middle portion 11 of the secondary flow channel 1 formed by channels or outer grooves 221 in an insert member 22 inserted in a recess of a support member 21, the outer surface of the support member closing said channels or outer grooves 221. In the region 11, the secondary flow channel 1 is thus formed by surfaces of two components of the structural assembly, namely surfaces of the support component 21 and surfaces of the insert component 22.

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.Notwithstanding the embodiment of FIG. 3A the secondary flow channel 1 comprises two further sections 12, 13, in which the secondary flow channel 1 is likewise delimited by surfaces of two components of the structural subassembly, whereby, however, two additional components, namely two auxiliary components 71, 72 are provided for delimiting the axial direction before and are arranged behind the insert member 22. The insert component 22 and the two auxiliary components 71, 72 form insofar a substructure assembly, which are inserted into a circumferential recess in the support member 21, for example, inserted in the axial direction.

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.It can be provided as shown that the sections 12, 13, which are formed by surfaces of the insert member 22 and each of an auxiliary component 71, 72 and each open into one of the openings 111, 112 of the secondary flow channel 1, have a highly curved course. In this case, in the illustrated embodiment, but not necessarily, the auxiliary components 71, 72 a continuous concave curvature 113 and the corresponding surfaces of the insert member 22 has a continuous convex curvature 114, to realize the inner contour of the secondary flow channel 1 in the region of sections 12, 13, ie in the near-open area. The corresponding concave and convex surfaces 113, 114 are substantially opposite each other.

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.It should be noted that instead of two auxiliary components, as in FIG. 3E shown, even only an auxiliary component or a larger number of auxiliary components may be provided in alternative embodiments.

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.The FIG. 3E 1 shows an exemplary embodiment in which the outer contours of the secondary flow channel 1 are provided in the region near the opening by the insert component 22 and by auxiliary components 71, 71, which are also part of the structural assembly.

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.The FIG. 3F shows a perspective view of an auxiliary component 72 and the insert member 22 of FIG. 3E , without that also the other components 21, 71 of the FIG. 3E are shown. It is also the circumferential direction u shown, it being understood that the insert member 22 as well as the auxiliary member 72 extend (and of course the support member, not shown) in the circumferential direction, said extension over part of the circumference of the main flow path boundary or over the entire Scope of the main flow path boundary can be made, and wherein the structures for forming a secondary flow channel 1 repeat along the circumference.

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.In the FIG. 3F the recesses 221 can be seen in the insert member 22, which form part of the surfaces of the secondary flow channel 1. Also, the surfaces are consistently concave curvature 113 and continuous convex curvature 114 on the auxiliary member 72 and the insert member 22 can be seen.

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.The invention is not limited in its embodiment to the embodiments shown above, which are to be understood only as examples. For example, the shape and configuration of the secondary flow channels and of the components providing them (support component, insert component and auxiliary component) can be realized in a different manner than illustrated.

Claims (15)

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. Structural assembly for a turbomachine, comprising: a main flow path boundary (4) which borders a main flow path of a turbomachine, wherein in the main flow path at least one row of blades (3) each having a blade end is arranged, wherein a gap (5) between the blade ends of the at least one row of blades (3 ) and the main flow path boundary (4), and wherein the blades (3) of a blade row and the main flow path boundary (4) perform a rotating relative movement to each other; and at least one secondary flow channel (1) each having an opening (111, 112) at flow-spaced ends formed in the main flow path boundary (4) such that the secondary flow channel (1) is opened by means of the two openings (111, 112) connected to the main flow path, characterized in that the structural assembly has at least one support component (21) and at least one insert component (22), - in the support member (21) extending in the circumferential direction structure (210, 211) is formed, which receives along the circumference at least one insert member (22) or holds, - Each insert member (22) with at least a portion of its surfaces at least forms part of the Hauptströmungspfadberandung (4), and - Each secondary flow channel (1) along at least part of its course of surfaces of at least two components (21, 22, 71, 72) of the structural assembly is limited together. 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.An assembly according to claim 1, characterized in that the structural assembly additionally comprises at least one auxiliary component (71, 72) which also forms surfaces delimiting a secondary flow channel (1) along at least part of its course. 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the circumferentially extending structure which receives or holds an insert member (22) is a recess (210, 211), a projection or a web. 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that at least one secondary flow channel (1) along at least part of its course of surfaces of a support member (21) and an insert member (22) is formed. 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.An assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the support member (21) is formed as an annular housing or as a half-shell housing a turbomachine and at least one further component (22; 71, 72) of the structural assembly from the outside, or the support member (21) ring-like or semi-annular formed on the hub of a turbomachine and supports at least one further component of the structural assembly from the inside. 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one insert member (22) and / or at least one auxiliary component (71, 72) of the assembly is formed as a whole ring or as a ring sector. 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one secondary flow channel (1) is formed predominantly in the insert component (22) and the support member (21) through at least one of its surfaces (210) completes the secondary flow channel (1). 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.Assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the secondary flow channel (1) is formed predominantly in the support member (21) and the insert member (22) through at least one of its surfaces (220) completes the secondary flow channel (1). 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the insert component (22) in the meridian view to a predominant proportion of its not the main flow path facing sides (220, 221) is surrounded by the support member (21). 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the insert component (22) so procure in terms of shape and surface quality is that it can be inserted in the axial direction (x) of the turbomachine in the support member (21). 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the division of the wetted surfaces of the secondary flow channel between the support member (21) and the insert member (22) is selected such that a central portion of the secondary flow channel (1) when viewed in the meridian view substantially along the direction of the main flow path boundary (4), provided in the support member (21) and covered with a surface (220) of the insert member (22), while at least one in the region of the openings (111, 112) provided at the main flow path boundary Section (12, 13) of the secondary flow channel (1) is provided entirely with all wetted surfaces in the insert member (22). 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that an exchangeable plug (6) is provided, which penetrates the support member (21) and / or the insert member (22) from the side facing away from the main flow path side, wherein the plug (6) has a Section (12) of a secondary flow channel (1) accommodated so that it connects to the rest of the not in the plug (6) extending portion (11) of the secondary flow channel (1). 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.An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that a central portion (11) of the secondary flow channel (1) extending substantially along the direction of the main flow path boundary (4) viewed in the meridian view, in the support member (21) and / or the insert component (22) is provided individually or jointly, and in the region of the openings (111, 112) on the main flow path boundary (4) at least one further portion (12, 13) of the secondary flow channel (1) is provided by a combination of surfaces (114) of the insert component (22) and surfaces (113) of at least one auxiliary component (71, 72) is formed. 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.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that when viewing a secondary flow channel section (12, 13) in the region of the openings (111, 112) at the Hauptströmungspfadberandung (4) per a continuous line (114) with continuous convex curvature and one polyline ( 113) with continuous concave curvature along the inner contour of the secondary flow channel (1) exist, wherein the Linienzüge substantially within a Sekundärströmungskanalabschnitts (12, 13) are opposite. Strömungsmaschine mit einer Strukturbaugruppe gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.Turbomachine with a structural assembly according to one of the preceding claims.
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