Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufschaufel für einen Verdichter sowie ei- nen Verdichterrotor mit der Laufschaufel und eine Gasturbine, insbesondere Flug- triebwerk-Gasturbine, mit dem Verdichterrötor. An den Schaufelspitzen von Verdichter-Laufschaufeln kann es infolge des Druck- gradienten zwischen Druck- und Saugseite zu Spaltströmungen zwischen Schaufel- spitzen und einer diese umgebenden Kanalwandung kommen.

Bei Interaktion solcher Spaltströmungen mit der Hauptströmung durch den Verdich- ter können sich Spaltwirbel ausbilden. Mit zunehmender Androsselung können die Spaltwirbel an Intensität gewinnen und sich aufsteilen, so dass sie die Druckseite der nacheilenden Schaufel treffen und bis zu deren Schaufelvorderkante oder sogar vor diese wandern können.

Hierdurch kann das Betriebsverhalten des Verdichters, insbesondere seine aerody- namische Stabilität und/oder sein Wirkungsgrad, beeinträchtigt werden. Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, das Betriebsver- halten von Verdichtern zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Laufschaufel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 9, 10 stellen einen Verdichterrotor mit einer oder mehreren, insbe- sondere in Umfangsrichtung verteilten bzw. aufeinanderfolgenden, hier beschriebe- nen Laufschaufeln und eine Gasturbine, insbesondere Flugtriebwerk-Gasturbine, mit einem oder mehreren hier beschriebenen Verdichterrotoren unter Schutz. Vorteilhaf- te Ausführungsförmen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist/weisen eine Laufschaufel für einen Verdichter, vorzugsweise Axialverdichter, insbesondere eine oder mehrere Laufschaufeln eines Verdichterrotors, vorzugsweise Axialverdichterrotors, insbeson-

BESTATIGUNGSKOPIE dere für eine bzw. einer Gasturbine, in einer Ausführung Flugtriebwerk-Gasturbine, (jeweils) ein Schaufelblatt zur Strömungsumlenkung mit einer Druckseite und einer Saugseite auf, das bzw. die sich von einem Schaufelfuß bis zu einer (radialen) Schau- felspitze des Schaufelblattes erstreckt/erstrecken. In einer Ausführung ist die Schaufelspitze deckbandlos. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung der Verdichterrotor bzw. die Gasturbine eine Kanalwan- dung bzw. Ummantelung, insbesondere ein Gehäuse, auf, in der die Schaufel(n) drehbar angeordnet ist/sind bzw. die die Schaufel(n) umgibt, wobei in einer Ausfüh- rung zwischen Schaufel(n) und Kanalwandung bzw. Ummantelung ein (Radial)Spalt ausgebildet ist und/oder die Kanalwandung bzw. Ummantelung einen Arbeitskanal des Verdichters radial außen begrenzt bzw. definiert. In einer Ausführung ist die Schaufel zerstörungsfrei lösbar, in einer Ausführung form- und/oder reibschlüssig, an einer Rotorscheibe befestigt bzw. hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet, in einer anderen Ausführung integral mit der Rotorscheibe ausgebildet oder stoffschlüs- sig mit dieser verbunden.

Für solche Anwendungen ist die vorliegende Erfindung aufgrund der aerodynami- schen Randbedingungen ganz besonders geeignet, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.

„Axial“ bezeichnet vorliegend insbesondere eine Richtung parallel zu einer Dreh- achse des Verdichters, „Umfangsrichtung“ entsprechend eine Rotationsrichtung um diese Drehachse, „radial“ eine zur Axial- und Umfangsrichtung senkrechte Richtung, insbesondere von der Drehachse weg bzw. nach außen.

In einer Ausführung weist die Laufschaufel eine hohe Streckung (engl. „High Aspect Ratio“) größer als 1, insbesondere 1,3, besonders bevorzugt 1,5 auf. Die Streckung ist definiert als der Quotient aus radialer Schaufelblätthöhe und axialer Sehnenlänge.

Die Schaufelspitze weist nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wenigs- tens einen Kanal mit einer vorderen bzw. stromaufwärtige(re)n Kanalwand, einer hinteren bzw. stromabwärtige(re)n Kanalwand und einem, insbesondere radial inne- ren, Kanalgrund auf. Die vordere Kanalwand ist in einer Ausführung (axial) zwischen einer Schau- fel(blatt(spitzen))vorderkante und der hinteren Kanalwand bzw. stromaufwärts vor der hinteren Kanalwand angeordnet. Der Kanalgrund verbindet in einer Ausführung die vordere und hintere Kanalwand und/oder ist gegenüber einer radial oberen bzw. äußeren (radialen) Stirnseite des Schaufelblattes radial nach innen bzw. zur Drehach- se hin abgesenkt.

In einer Ausführung ist der Kanal, in einer Weiterbildung über wenigstens 90% sei- ner Länge, in einer Ausführung über seine komplette Länge, radial (nach) oben offen bzw. ein(e) Schlitz(ung) bzw. Nut in der Schaufelspitze. Hierdurch kann in einer Ausführung seine nachstehend beschriebene aerodynami- sche Funktion verbessert werden.

In einer Ausführung ist der Kanal urgeformt, insbesondere bei einem Gießen oder einer additiven Fertigung der Schaufel.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Stabilität der Schaufel verbessert werden. In einer Ausführung ist der Kanal mäterialabtragend gefertigt oder nachbearbeitet, insbesondere gefräst, geschliffen, poliert oder dergleichen.

Hierdurch kann in einer Ausführung seine nachstehend beschriebene aerodynami- sche Funktion verbessert werden.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erstrecken sich der Kanal, insbe- sondere seine vordere und hintere Kanalwand und sein Kanalgrund, von einer Kanal- eintrittsöffnung in der Druckseite bis zu einer Kanalaustrittsöffnung in der Saugseite. Der Kanal verbindet somit in einer Ausführung Druck- und Saugseite bzw. erstreckt sich in einer Ausführung durchgehend, insbesondere durchgehend radial (nach) oben offen bzw. geschlitzt, von der Druck- bis auf die Saugseite der Schau- fel(blatt(spitze)). Hierdurch kann in einer Ausführung Fluid durch den Kanal gezielt von der Drucksei- te zu der Saugseite befördert und/oder Blockagefluid und/oder Spaltwirbel wenigs- tens teilweise eingesaugt und so vorteilhaft ein (weiteres) Aufsteilen dieser Spaltwir- bel verhindert bzw. reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ kann durch däs Ein- blasen auf der Saugseite in einer Ausführung vorteilhaft die Saugseitenströmung energenisiert und insbesondere hierdurch eine Profil belastung gesteigert und/oder eine Strömungsumlenkung erhöht werden.

Insbesondere dadurch kann in einer Ausführung ein Betriebsbereich des Verdichters vergrößert, der Verdichter bei höheren Druckverhältnissen betrieben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad verbessert und/oder die Baugröße redu- ziert werden.

In einer Ausführung beträgt eine, insbesondere maximale, minimale und/oder mittle- re, radiale Kanaltiefe bzw. radiale Höhe der vorderen und/oder hinteren Kanalwand wenigstens 0,5%, vorzugsweise wenigstens 1%, und/oder höchstens 25%, vorzugsweise höchstens 20%, einer, insbesondere maximalen, minimalen oder mittleren, radialen, insbesondere re- lativen, Schaufelblatthöhe, insbesondere gemessen zwischen Schaufelfuß, insbeson- dere einem (radial) innerem Deckband, und Schaufelspitze bzw. radial oberer bzw. äußerer Stirnseite des Schaufelblattes und/oder an der vorderen oder hinteren Kanal- wand und/oder an der Kanalein- oder -austrittsöffnung.

Dadurch kann in einer Ausführung ein Betriebsbereich des Verdichters besonders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druckverhältnissen betrie- ben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad besonders vorteilhaft verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert werden.

In einer Ausführung beträgt eine, insbesondere maximale, minimale und/öder mittle- re, axiale Weite der Kanaleintrittsöffnung bzw. ein, insbesondere maximaler, mini- maler und/oder mittlerer, axialer Abstand zwischen der vorderen und hinteren Ka- nalwand an der Kanaleintrittsöffnung höchstens 25%, vorzugsweise höchstens 20%, einer axialen Sehnenlänge der Schaufelspitze bzw. eines axialen Abstandes zwischen einer Vorder- und Hinterkante der Schaufelspitze.

Zusätzlich oder alternativ beträgt in einer Ausführung eine, insbesondere maximale, minimale und/oder mittlere, axiale Weite der Kanalaustrittsöffnung bzw. ein, insbe- sondere maximaler, minimaler und/oder mittlerer, axialer Abstand zwischen der vor- deren und hinteren Kanalwand an der Kanalaustrittsöffnung höchstens 25%, vor- zugsweise höchstens 20%, der axialen Sehnenlänge der Schaufelspitze.

Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung eine, insbesondere maximale, mi- nimale und/oder mittlere, axiale Weite der Kanalaustrittsöffnung bzw. ein, insbeson- dere maximaler, minimaler und/oder mittlerer, axialer Abstand zwischen der vorde- ren und hinteren Kanalwand an der Kanalaustrittsöffnung kleiner oder (maximal) gleich, in einer Ausführung kleiner als, eine(r), insbesondere maximale(n), minima- le^) und/oder mittlere(n), axiale(n) Weite der Kanaleintrittsöffnung bzw. ein(em), insbesondere maximalen/-r, minimalen/-r urtd/oder mittlere/-r, axialen/-r Abstand zwischen der vorderen und hinteren Kanalwand an der Kanaleintrittsöffhung, in einer Weiterbildung um wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 5%, und/oder höchstens 50%, insbesondere höchstens 25%, kleiner.

Dadurch kann in einer Ausführung ein Betriebsbereich des Verdichters besonders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druckverhältnissen betrie- ben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad besonders vorteilhaft verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert werden.

In einer Ausführung beträgt ein axialer Abstand der hinteren Kanalwand an der Ka- nalaustrittsöffnung von einer Vorderkante der Schaufelspitze höchstens 50%, vor- zugsweise höchstens 30%, der axialen Sehnenlänge der Schaufelspitze. Durch eine solche vorderkantennahe Positionierung des Kanals kann in einer Aus- führung ein Betriebsbereich des Verdichters besonders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druckverhältnissen betrieben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad besonders vorteilhaft verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert werden. Insbesondere kann hierdurch ein (zu) star- kes Aufsteilen von Spaltwirbeln bis zu oder sogar vor die Vorderkante der nachei- lenden Schaufel wirksam(er) verhindert bzw. reduziert werden.

In einer Ausführung beträgt ein vorderer Eintrittswinkel zwischen der Druckseite und der vorderen Kanalwand an der Kanaleintrittsöffnung höchstens 30°, vorzugs- weise höchstens 25°, und/oder wenigstens 0°.

Zusätzlich oder alternativ beträgt in einer Ausführung ein vorderer Austrittswinkel zwischen der Saugseite und der vorderen Kanalwand an der Kanalaustrittsöffhung höchstens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, und/oder wenigstens 0°. Zusätzlich oder alternativ beträgt in einer Ausführung ein hinterer Eintrittswinkel zwischen der Druckseite und der hinteren Kanalwand an der Kanaleintrittsöffnung höchstens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, und/oder wenigstens 0°.

Zusätzlich oder alternativ beträgt in einer Ausführung ein hinterer Austrittswinkel zwischen der Saugseite und der hinteren Kanalwand an der Kanalaustrittsöffhung höchstens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, und/oder wenigstens 0°.

Dabei wird bzw. ist in einer Ausführung dieser vordere bzw. hintere Ein- bzw. Aus- trittswinkel zwischen einer Tangente an die Druck- bzw. Saugseite an der Kanalein- bzw.

-austrittsöffnung, insbesondere deren vordere (stromaufwärtige(re)) bzw. hintere (stromabwärtige(re)) Kante, in wenigstens einem Profilschnitt bzw. einem

Schnitt senkrecht zu einer Fädelachse des Schaufelblattes, insbesondere auf Höhe des Kanalgrundes oder einer radial äußeren bzw. oberen Stirnseite des Schaufel- blattes, und einer Tangente an die vordere bzw. hintere Kanalwand an der Kanalein- bzw. -austrittsöffnung, insbesondere deren vordere bzw. hintere Kante, in diesem Pro- filschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes, ausgehend von der (Tangente an die) Druck- bzw. Saugseite (bis) zu der (Tangente an die) vordere bzw. hintere Kanalwand um eine von der Drehachse ausgehende Ra- dialachse (positiv) gemessen bzw. definiert, so dass bei einem bevorzugten vorderen Eintrittswinkel a, der wenigstens 0° und höchs- tens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, beträgt, der stromabwärtige Teil der Tan- gente an die Druckseite an (der vorderen Kante) der Kanaleintrittsöffhung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes durch Drehung um a zum Schaufe.l(spitzen)inneren bzw. zur Saugseite hin bzw. in Draufsicht von radial außen mathematisch positiv auf den stromabwärtigen Teil der Tangente an die vordere Kanalwand an (der vorderen Kante) der Kanalein- trittsöffhung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes gedreht wird; bei einem bevorzugten vorderen Austrittswinkel ß, der wenigstens 0° und höchs- tens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, beträgt, der stromabwärtige Teil der Tan- gente an die Saugseite an (der vorderen Kante) der Kanalaustrittsöffnung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes durch Drehung um ß vom Schaufel(spitzen)inneren weg bzw. in Draufsicht von radial außen mathematisch positiv auf den stromabwärtigen Teil der Tangente an die vordere Kanalwand an (der vorderen Kante) der Kanalaustrittsöffnung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes gedreht wird; bei einem bevorzugten hinteren Eintrittswinkel g, der wenigstens 0° und höchs- tens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, beträgt, der stromabwärtige Teil der Tan- gente an die Druckseite an (der hinteren Kante) der Kanaleintrittsöffnung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes durch Drehung um g zum Schaufel(spitzen)inneren bzw. zur Saugseite hin bzw. in Draufsicht von radial außen mathematisch positiv auf den stromabwärtigen Teil der Tangente an die hintere Kanalwand an (der hinteren Kante) der Kaiialein- trittsöffnung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes gedreht wird; bzw. bei einem bevorzugten hinteren Austrittswinkel d, der wenigstens 0° und höchs- tens 30°, vorzugsweise höchstens 25°, beträgt, der stromabwärtige Teil der Tan- gente an die Saugseite an (der hinteren Kante) der Kanalaustrittsöffnung in dem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes durch Drehung um g vom Schaufel(spitzen)inneren weg bzw. in Draufsicht von radial außen mathematisch positiv auf den stromabwärtigen Teil der Tangente an die hintere Kanalwand an (der hinteren Kante) der Kanalaustrittsöffnung in dem Pro- filschnitt bzw. Schnitt senkrecht zur Fädelachse des Schaufelblattes gedreht wird.

Mit anderen Worten zweigt in einer Ausführung die vordere bzw. hintere Kanalwand an der Kanaleintrittsöffnung in einem spitzen Winkel zwischen 0° und 30° bzw. 25° von der Druckseite ins Schaufel(spitzen)innere ab bzw. mündet an der Kanalaus- trittsöffnung in einem spitzen Winkel zwischen 0° und 30° bzw. 25° aus dem Schau- fel(spitzen)inneren in die Saugseite ein.

Hierdurch kann in einer Ausführung eine tangential zur Saugseite gerichtete Strö- mung aus dem Kanal realisiert werden. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung eine verlustarme Absaugung auf der Druckseite in den Kanal reali- siert werden.

Dadurch kann in einer Ausführung jeweils, insbesondere in Kombination von zwei oder mehr der vorgenannten Merkmale, ein Betriebsbereich des Verdichters beson- ders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druckverhältnissen betrieben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad besonders vorteil- haft verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert werden.

Entsprechend ist in einer Ausführung der Kanal, insbesondere seine Kanalein- und/oder -austrittsöffftung, so gestaltet, dass eine tangential zur Saugseite gerichtete Strömung aus dem Kanal und/oder eine verlustarme, insbesondere tangentiale, Ab- saugung auf der Druckseite in den Kanal realisiert wird.

In einer Ausführung weist die hintere Kanalwand zwischen Kanaleintrittsöffnung und Kanalaustrittsöffnung, insbesondere in wenigstens einem Profilschnitt bzw. Schnitt senkrecht zu einer Fädelachse des Schaufelblattes, wenigstens eine konvexe bzw. zur vorderen Kanalwand hin vorstehende Nase auf. Dadurch wirkt in einer Aus- führung die hintere Kanalwand nach der Vorderkante vorteilhaft als zweites Profil,

Dadurch kann in einer Ausführung das Absaugen auf der Druckseite bzw. Ausblasen auf der Saugseite verbessert und so ein Betriebsbereich des Verdichters besonders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druckverhältnissen betrie- ben, sein aero- und/oder thermodynamischer Wirkungsgrad besonders vorteilhaft verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert werden.

In einer Ausführung sind die den hinteren Eintrittswinkel und/oder den vorderen Austrittswinkel definierenden Kanten vorzugsweise mittels eines Radius abgerundet, um eine möglichst laminare Strömung entlang des Kanals zu erzielen und Verwirbe- lungen aufgrund scharfer Kanten und den daran anliegenden hohen Druckgradienten zu vermeiden. Der Radius, das heißt die Abrundung des und/oder der spitzen Winkel, sollte dabei möglichst gering sein. Vorzugsweise beträgt der Wert eines solchen Ra- dius weniger als 30% einer Erstreckung des Kanalquerschnitts entlang der Saugseite der Schaufel.

In einer Ausführung reduziert sich ein Kanalquerschnitt in Kanal längsrichtung bzw. zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung wenigstens abschnittsweise, in einer Aus- führung auf wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 25%, in einer Ausführung wenigstens 50%, seiner Länge (zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung), (in Rich- tung) zur Kanalaustrittsöffnung hin.

In einer Weiterbildung ist der engste Kanalquerschnitt am saugseitigen Kanalende, insbesondere der Kante der vorderen Kanalwand an der Kanalaustrittsöffnung bzw. vorderen Kante der Kanal austrittsöffnung, angeordnet oder von dieser um höchstens 10%, vorzugsweise höchstens 5%, einer Kanallänge beabstandet. Zusätzlich oder alternativ steigt in einer Weiterbildung der Kanalgrund in Kanallän- gsrichtung bzw. zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung wenigstens abschnittswei- se, in einer Ausführung auf wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 25%, in einer Ausführung wenigstens 50%, seiner Länge (zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung), zur Kanalaustrittsöffnung hin radial (nach oben bzw. zur Schau- felspitze bzw. oberen bzw. äußeren radialen Stirnseite der Schaufel hin) an, in einer Ausführung linear und/oder in bzw. mit bzw. unter (einem Winkel von) mehr als 0°, insbesondere wenigstens 5°, in einer Ausführung wenigstens 10°, und/oder höchstens 60°, insbesondere höchstens 45°, insbesondere gegen die Umfangsrichtung. Zusätz- lich oder alternativ weist in einer Weiterbildung der Kanal in Kanallängsrichtung bzw. zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung wenigstens abschnittsweise, in einer Ausführung auf wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 25%, in einer Ausführung wenigstens 50%, seiner Länge (zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung), eine kon- stante Höhe bzw. einen Winkel von 0° auf. Somit beträgt in einer Ausführung ein Anstiegswinkel des Kanalgrunds zur Kanalaustrittsöffnung hin auf wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 25%, in einer Ausführung wenigstens 50%, seiner Länge (zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung) (nach oben bzw. zur Schaufelspitze bzw. oberen bzw. äußeren radialen Stirnseite der Schaufel hin) wenigstens 0°, insbesonde- re mehr als 0°, und/oder höchstens 45°.

Zusätzlich oder alternativ reduziert sich in einer Weiterbildung ein, insbesondere mi- nimaler und/oder axialer, Abstand zwischen vorderer und hinterer Kanal wand in Ka- nallängsrichtung bzw. zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung wenigstens ab- schnittsweise, in einer Ausführung auf wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 25%, in einer Ausführung wenigstens 50%, ihrer Länge (zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung), zur Kanalaustrittsöffnung hin.

Insbesondere weist somit der Kanal in einer Ausführung wenigstens abschnittsweise eine (beschleunigungsdüsen)artige Kontur zur Beschleunigung zur Kanalaustrittsöff- nung hin auf.

Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung die vordere Kanalwand und/oder hintere Kanalwand (jeweils) wenigstens zwei Abschnitte (in Kanallängs- richtung) mit, insbesondere in einer Draufsicht von radial außen gesehen, gegensin- nigen Krümmungen auf, die in einer Weiterbildung aneinander und/oder die Kanal- ein- oder -austrittsöffnung anschließen, insbesondere (in radialer Richtung von außen bzw. oben gesehen) eine S-artige Kontur ln einer Ausführung weist die vordere Ka- nalwand einen druckseitennäheren, insbesondere an die Kanaleintrittsöffnung an- schließenden, Abschnitt, der sich von der hinteren Kanalwand weg- bzw. zur Vor- derkante der Schaufel(spitze) hin krümmt und einen, insbesondere hieran und/oder an die Kanalaustrittsöffnung anschließenden, saugseitennähren Abschnitt auf, der sich zu der hinteren Kanalwand hin bzw. von der Vorderkante der Schaufel(spitze) weg krümmt. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung die hintere Ka- nalwand einen druckseitennähren, insbesondere an die Kanaleintrittsöffnung an- schließenden, Abschnitt, der sich von der Hinterkante der Schaufel(spitze) weg- bzw. zur vorderen Kanalwand hin krümmt und einen, insbesondere hieran und/oder an die Kanalaustrittsöffnung anschließenden, saugseitennäheren Abschnitt auf, der sich zu der Hinterkante der Schaufel(spitze) hin bzw. von der vorderen Kanalwand weg krümmt.

Dadurch kann in einer Ausführung jeweils, insbesondere in Kombination von zwei oder mehr der vorgenannten Merkmale, eine Beschleunigung bzw. vorteilhafte Um- lenkung der Fluidströmung im Kanal bewirkt und so ein Betriebsbereich des Ver- dichters besonders vorteilhaft vergrößert, der Verdichter bei (noch) höheren Druck- verhältnissen betrieben, sein aero- und/oder thermodynamischer besonders vorteil- hafter Wirkungsgrad verbessert und/oder die Baugröße (noch weiter) reduziert wer- den.

Eine Kanallängsrichtung bzw. -achse verläuft in einer Ausführung mittig zwischen vorderer und hinterer Kanalwand, insbesondere am Kanalgrund und/oder zur Kanal- austrittsöffnung hin.

Eine vordere Kante der Kanaleintrittsöffnung bzw. Kante der vorderen Kanalwand an der Kanaleintrittsöffnung, eine hintere Kante der Kanaleintrittsöffnung bzw. Kan- te der hinteren Kanalwand an der Kanaleintrittsöffnung, eine vordere Kante der Ka- nalaustrittsöffnung bzw. Kante der vorderen Kanalwand an. der Kanalaustrittsöffnung und/oder eine hintere Kante der Kanalaustrittsöffnung bzw. Kante der hinteren Ka- nalwand an der Kanalaustrittsöffnung ist in einer Ausführung (ab)gerundet, kann insbesondere einen Radius aufweisen. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführun- gen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 eine Gasturbine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfin- dung in einem Meridianschnitt durch eine Drehachse;

Fig. 2-4 eine Laufschaufei der Gasturbine nach einer Ausführung der vor- liegenden Erfindung in einer radialen Draufsicht von oben;

Fig. 5 eine Laufschäufel nach einer weiteren Ausführung der vorliegen- den Erfindung in Fig. 2-4 entsprechender Ansicht; und Fig. 6 den Teilschnitt VI- VI in Fig. 3 bzw. 5.

Fig. I zeigt eine Gasturbine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem Meridianschnitt mit einer Laufschaufel nach einer Ausführung der vorliegen- den Erfindung, die ein Schaufelblatt 10 mit einer Schaufelspitze 1 1 aufweist und in Fig. 2-4 in einer radialen Draufsicht von oben (auf die Schaufelspitze 11) gezeigt ist, in denen eine Dreh- bzw. (Haupt)Maschinenachse der Gasturbine horizontal, eine Umfangsrichtung vertikal ist.

Die Laufschaufel bzw. ihre(s Schaufelblattes) Schaufelspitze 11 weist eine Drucksei- te Ps, eine Saugseite Ss, eine Vorderkante Le und eine Hinterkante Te auf.

Die Schaufelspitze 11 weist einen Kanal 1 mit einer vorderen Kanalwand 2, einer hinteren Kanalwand 3 und einem Kanalgrund 4 auf, die sich von einer Kanalein- trittsöffnung mit der vorderen Kante 5 und der hinteren Kante 7 in der Druckseite bis zu einer Kanalaustrittsöffnung mit der vorderen Kante 6 und der hinteren Kante 8 in der Saugseite erstrecken.

Wie in Fig. 1 angedeutet, beträgt eine radiale Kanaltiefe t wenigstens 1% und höchs- tens 20% einer radialen Schaufelblatthöhe h. Wie in Fig. 2 angedeutet, beträgt eine axiale Weite a der Kanaleintrittsöffnung und eine axiale Weite b der Kanalaustrittsöffnung bzw. der axiale Abstand der vorderen und hinteren Kante [5, 7] bzw. {6, 8] jeweils höchstens 20% einer axialen Sehnen- länge c bzw. eines axialen Abstandes der Vorder- und Hinterkante [Le, Te] der Schaufelspitze 11. Dabei ist die axiale Weite b kleiner als die axiale Weite a, in einer nicht dargestellten Abwandlung gleich der axialen Weite a.

Wie in Fig. 2 weiter angedeutet, beträgt ein axialer Abstand d der hinteren Kanal- wand 3 an der Kanalaustrittsöffnung bzw. der hinteren Kante 8 der Kanalaustrittsöff- nung von der Vorderkante Le der Schaufelspitze höchstens 50% der axialen Sehnen- länge c.

Wie in Fig. 3 angedeutet, beträgt ein vorderer Eintrittswinkel a zwischen der Druck- seite Ps bzw. einer Tangente T5 an die Druckseite Ps an der vorderen Kante 5 der Kanaleintrittsöffnung in einem Profilschnitt auf Höhe des Kanalgrundes 4 und der vorderen Kanalwand 2 bzw. einer Tangente T25 an die vordere Kanalwand 2 an der vorderen Kante 5 der Kanaleintrittsöffhung in diesem Profilschnitt wenigstens 0° und höchstens 25°.

Wie in Fig. 3 weiter angedeutet, beträgt ein vorderer Austrittswinkel ß zwischen der Saugseite Ss bzw. einer Tangente T6 an die Saugseite Ss an der vorderen Kante 6 der Kanalaustrittsöffnung in diesem Profilschnitt und der vorderen Kanalwand 2 bzw. einer Tangente T26 an die vordere Kanalwand 2 an der vorderen Kante 6 der Kanal- austrittsöffnung in diesem Profilschnitt wenigstens 0° und höchstens 25°.

Wie in Fig. 4 angedeutet, beträgt ein hinterer Austrittswinkel d zwischen der Saug- seite Ss bzw. einer Tangente T8 an die Saugseite Ss an der hinteren Kante 8 der Ka- nalaustrittsöffnung in diesem Profilschnitt und der hinteren Kanalwand 3 bzw. einer Tangente T38 an die hintere Kanalwand 3 an der hinteren Kante 8 der Kanalaus- trittsöffnung in diesem Profilschnitt wenigstens 0° und höchstens 25°.

Wie in Fig. 4 weiter angedeutet, beträgt ein hinterer Eintrittswinkel g zwischen der Druckseite Ps bzw. einer Tangente T7 an die Druckseite Ps an der hinteren Kante 7 der Kanaleintrittsöffnung in diesem Profilschnitt und der hinteren Kanalwand 3 bzw. einer Tangente T37 an die hintere Kanalwand 3 an der hinteren Kante 7 der Kanal- eintrittsöffnung in diesem Profilschnitt wenigstens 0° und höchstens 25°.

Der Kanalquerschnitt reduziert sich in Kanallängsrichtung zur Kanalaustrittsöffnung hin so, dass der Kanal 1 am saugseitigen Kanalende den engsten (Kanal)Querschnitt Am aufweist.

Die vordere und hintere Kanalwand 2, 3 weisen jeweils zwei aneinander anschlie- ßende Abschnitte 2a, 2b bzw. 3a, 3b mit gegensinnigen Krümmungen auf, wobei der druckseitige Abschnitt 2a bzw. 3a an die Kanaleintrittsöffnung und der saugseitige Abschnitt 2b bzw. 3b an die Kanalaustrittsöffnung anschließt.

In einer in Fig. 5 gezeigten, im Übrigen zur Ausführung der Fig. 2-4 gleichen, Ab- wandlung weist die hintere Kanalwand zwischen Kanalein- und -austrittsöffn.ung eine konvexe Nase 3‘ auf.

Wie im Teilschnitt der Fig. 6 angedeutet, steigt der Kanalgrund 4 in Kanallängsrich- tung zwischen Kanalein- und -austrittsöffnung zur Kanalaustrittsöffnung hin radial nach oben bzw. zur Schaufelspitze bzw. oberen bzw. äußeren radialen Stirnseite der Schaufel hin in bzw. unter einem Winkel l von etwa 30° an. In nicht dargestellten Abwandlungen kann dieser Winkel auch einen anderen Wert, insbesondere 0°, 10°, 20°, 30°, 40° oder 45°, aufweisen.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführun- gen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden füi; die Umsetzung von mindes- tens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbe- sondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Bezugszeichenliste

I Kanal

2(a, b) vordere(r) Kanalwand(abschnitt)

3(a, b) hintere(r) Kanalwand(abschnitt) 3‘ Nase

4 Kanalgrund

5 Kante vordere Kanalwand - Druckseite (Kanaleintrittsöffnung)

6 Kante vordere Kanalwand - Saugseite (Kanalaustrittsöffnung)

7 Kante hintere Kanalwand - Druckseite (Kanaleintrittsöffnung) 8 Kante hintere Kanalwand — Saugseite (Kanalaustrittsöffnung)

10 Schaufelblatt

I I Schaufelspitze

Am engster (Kanal)Querschnitt Le Vorderkante

Ps Druckseite

Ss Saugseite

Te Hinterkante T5 Tangente an Druckseite bei 5

T25 Tangente an vordere Kanalwand bei 5 T6 Tangente an Saugseite bei 6

T26 Tangente an vordere Kanalwand bei 6 T7 Tangente an Druckseite bei 7 T37 Tangente an hintere Kanalwand bei 7

T8 Tangente an Saugseite bei 8

T38 Tangente an hintere Kanalwand bei 8 a axiale Kanaleintrittsöffnungsweite b axiale Kanalaustrittsöffnungsweite c axiale Sehnenlänge d axialer Abstand Kanalaustrittsöffnung - Vorderkante h Schaufelblatthöhe t Kanaltiefe a vorderer Eintrittswinkel ß vorderer Austrittswinkel g hinterer Eintrittswinkel d hinterer Austrittswinkel l Anstiegswinkel Kanalgrund