ES2883801T3 - Paleta, segmento de paleta y componente estructural para una turbomaquinaria y turbomaquinaria - Google Patents

Abstract

Paleta (33; 34) para una turbomaquinaria (10, 20), en particular una pala del rotor (33) o paleta guía (34), en particular para una turbina de gas, en particular para un motor de aviación, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en donde la paleta (33; 34) tiene un perfil de hoja de paleta (13, 23; 24) con un extremo radial interior de la hoja de paleta (EI) y un extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA), en donde la paleta (33; 34), en particular la hoja de paleta (13, 23; 24), comprende, además del perfil de hoja de paleta, al menos un primer perfil guía (LP 1) dispuesto en el área del extremo radial interior (EI) y/o del extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA) y separado en la dirección radial del extremo de la hoja de paleta asociado (EI, EA) y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial (x) y al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o en la dirección tangencial, en donde el perfil de hoja de paleta tiene una sección de flujo principal (HA) con un perfil principal (43, 47) y una geometría del perfil principal y al menos una sección secundaria (NA) con un perfil secundario (44, 46) y una geometría del perfil secundario, caracterizada porque el perfil secundario (44, 46) de al menos una sección secundaria (NA) tiene un borde delantero del perfil curvado hacia el lado de succión (S) de la sección de perfil principal asociada (HA) y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo.

Description

DESCRIPCIÓN

Paleta, segmento de paleta y componente estructural para una turbomaquinaria y turbomaquinaria

La presente invención se refiere a una paleta para una turbomaquinaria, en particular una pala del rotor o una paleta guía, en particular para una turbina de gas, en particular para un motor de avión, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en particular para una turbina de baja presión o para una turbina de alta presión, en donde la paleta tiene un perfil de hoja de paleta y un extremo radial interior de la hoja de paleta y un extremo radial exterior de la hoja de paleta.

Además, la invención se refiere a un segmento de paleta para una turbomaquinaria, en particular un segmento de la pala del rotor o un segmento de paleta guía para una turbomaquinaria descrita anteriormente, en donde el segmento de paleta comprende al menos un primer segmento de pared, en particular un segmento de anillo de refuerzo o un segmento de anillo, que delimita un canal de flujo, y al menos una paleta que tiene un perfil de hoja de paleta y un extremo radial interior de la hoja de paleta y un extremo radial exterior de la hoja de paleta.

Además, la invención se refiere a un componente estructural para una turbomaquinaria, en particular una rejilla guía o un estator o una rejilla móvil o un rotor, para una turbomaquinaria como la descrita anteriormente.

Además, la invención se refiere a una turbomaquinaria, en particular una turbina de gas, con al menos una etapa de compresor o etapa de turbina.

El diseño reotécnico de cada uno de los componentes de una turbomaquinaria, en particular de las paletas, así como de los componentes adyacentes o de las áreas que delimitan un canal de flujo, tiene una importancia considerable, en particular en lo que respecta a la eficiencia que se puede alcanzar con la turbomaquinaria.

En el estado de la técnica se conoce un gran número de diseños reotécnicos ventajosos para los componentes individuales de las turbomaquinarias genéricas, por ejemplo, las patentes núm. EP 2194232 A2, EP 2576987 B1 y DE 10 2006 057 063 B3, que revelan cada uno de ellos diseños constructivos para la optimización del flujo, en particular para reducir las pérdidas de flujo en el área de los extremos de las hojas de paleta. Otras modalidades se conocen de las patentes núm. DE2135287A1 y EP0978633A1.

Un objetivo de una modalidad de la presente invención es lograr un flujo modificado, en particular mejorado, en una turbomaquinaria, en particular un flujo con menos pérdidas, en particular en el área de la hoja de paleta, especialmente en el área de los extremos de las hojas de paleta.

Este objetivo se logra mediante una paleta que tiene las características de la reivindicación 1, mediante un segmento de paleta que tiene las características de la reivindicación 8, mediante un componente estructural de acuerdo con la reivindicación 12 y mediante una turbomaquinaria de acuerdo con la reivindicación 13. Las modalidades ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la presente invención, una paleta para una turbomaquinaria, en particular una pala del rotor o una paleta guía, que está diseñada en particular para una turbina de gas, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en particular para una turbina de baja presión o para una turbina de alta presión, tiene un perfil de hoja de paleta con un extremo radial interior de la hoja de paleta y un extremo radial exterior de la hoja de paleta. De acuerdo con la invención, la paleta, en particular la hoja de paleta, tiene, además del perfil de hoja de paleta, al menos un primer perfil guía dispuesto en el área del extremo radial interior y/o radial exterior de la hoja de paleta y separado en la dirección radial del extremo de la hoja de paleta asociado y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial, en particular en la dirección axial, y al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o al menos parcialmente en la dirección tangencial, en particular en la dirección circunferencial y/o en particular en la dirección tangencial.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa sobre el flujo en el área del extremo de la hoja de paleta asociado y se pueden reducir las pérdidas de flujo.

La indicación direccional "axial" se refiere habitualmente a una dirección paralela al eje de rotación o eje (principal) de la máquina de la turbomaquinaria, la indicación direccional "dirección circunferencial" corresponde a una dirección de rotación alrededor de este eje de rotación o eje (principal) de la máquina, la indicación direccional "radial" corresponde a una dirección perpendicular a la dirección axial y circunferencial. La indicación de dirección "tangencial" se refiere a una dirección perpendicular a la dirección axial y a la dirección radial.

En este contexto, todas las especificaciones de dirección se refieren a un estado de los componentes individuales instalados en una turbomaquinaria o, en el contexto de una turbomaquinaria, a un estado de uso de acuerdo con su función.

El término "al menos parcialmente" en relación con una indicación de dirección significa que el vector de dirección resultante asociado tiene una parte de la dirección indicada después del término "al menos parcialmente".

En el sentido de la invención, el término "hoja de paleta" se entiende como el área de una paleta relevante para el flujo.

En este contexto, se entiende por "perfil" un cuerpo, por ejemplo una hoja de paleta, alrededor del cual tiene lugar el flujo en al menos dos lados, en particular en varios lados, y/o alrededor del cual puede tener lugar el flujo.

El término "perfil de hoja de paleta" se utiliza en este contexto para referirse a la parte de la hoja de paleta que está diseñada como un perfil, es decir, alrededor del cual tiene lugar el flujo en al menos dos lados y/o alrededor del cual puede tener lugar el flujo, y a través del cual se puede convertir y/o se convierte la energía de flujo.

El término "perfil guía" se utiliza en este contexto para describir un perfil o una sección de perfil que está diseñado para influir en un flujo, en particular para influir en un flujo de una manera definida, en particular para guiar y/o desviar un flujo de una manera definida.

Por "borde delantero del perfil" se entiende un borde situado más aguas arriba, en particular el borde de entrada, mientras que el término "borde trasero del perfil" se entiende como un borde situado más aguas abajo.

El término "perfil principal" se entiende como una sección de perfil de un perfil de hoja de paleta, en particular una sección de perfil sobre la que se puede convertir y/o se convierte preferentemente más del 80 %, en particular más del 90 %, del flujo de masa.

En consecuencia, el término "perfil secundario" se utiliza en el presente contexto para designar una sección de perfil de un perfil de hoja de paleta a través de la cual se puede convertir y/o se convierte sólo una pequeña parte de la energía de flujo, en particular una sección de perfil de un perfil de hoja de paleta a través de la cual se puede convertir y/o se convierte preferentemente menos del 20 %, en particular menos del 10 %, del flujo de masa. En particular, el término "perfil secundario" se refiere a una sección de perfil de una hoja de paleta alrededor del cual solo circula y/o puede circular un flujo de borde.

Por el contrario, el término "pared" se refiere en particular a una superficie de un cuerpo en la cual el flujo sólo entra o circula por un lado y/o sólo puede entrar o circular por un lado.

En el presente contexto, el término "extremo radial interior de la hoja de paleta" se entiende como el extremo de la hoja de paleta que se encuentra más adentro en la dirección radial en un estado de instalación funcionalmente correcto de la paleta en una turbomaquinaria. En consecuencia, el extremo de la hoja de paleta "radial exterior" es el extremo de la hoja de paleta que se encuentra más afuera en la dirección radial en un estado de instalación funcionalmente correcto de la paleta en una turbomaquinaria.

Durante la conversión del trabajo en los turbomotores como las turbomaquinarias, debido a los procesos de circulación se producen pérdidas, las llamadas pérdidas de flujo, que se pueden dividir básicamente en pérdidas de perfil, pérdidas de pared y pérdidas entrehierros, en donde los mecanismos de pérdida mencionados no suelen producirse de forma independiente. Las pérdidas de flujo se producen, por ejemplo, debido a los efectos viscosos en las capas límite, durante los procesos de mezcla, durante los impactos de compresión y durante la transferencia de calor.

En el presente contexto, se entiende por "pérdidas de perfil", en particular, las pérdidas que se producen debido al grosor finito de los bordes de salida de las paletas, así como las pérdidas de flujo que se producen en las capas límite en los perfiles de las paletas de un turbomotor debido a la fricción viscosa, la disipación turbulenta y debido a los impactos en el pasaje de las paletas. En las turbinas de baja presión, las pérdidas de perfil suelen representar la mayor parte de las pérdidas de flujo debido a las grandes alturas de las paletas que se producen en ellas. Los demás mecanismos de pérdida desempeñan un papel menor en las turbinas de baja presión que, por ejemplo, en las de alta presión. Por lo tanto, en las turbinas de baja presión en particular, es de gran importancia lograr el mejor flujo posible en el área de los perfiles de las paletas, especialmente en sus secciones de flujo principales.

En el presente contexto, se entiende por "pérdidas de pared" todas las pérdidas causadas por las paredes límite, en particular por las paredes límite interiores y exteriores tanto dentro como fuera de un canal de flujo, o por los flujos de la capa límite (de la pared) que fluyen a lo largo de estas paredes límite. Las pérdidas atribuibles a las pérdidas de pared son causadas por la formación de capas límite en la pared, por la interacción de los flujos secundarios de poco impulso con la capa límite del lado de succión en las paletas y por la mezcla de los remolinos en el canal de flujo, resultantes de la separación, con el flujo principal. El campo de flujo cerca de las paredes límite en una turbomaquinaria suele caracterizarse por flujos secundarios pronunciados, cuya fuerza depende esencialmente del grosor de la capa límite aguas arriba y de la desviación del flujo. La formación de flujos secundarios se debe, en particular, a las distribuciones muy poco uniformes de velocidad, presión y temperatura en la capa límite. Los flujos secundarios que se producen en el área de una rejilla de paletas, en particular en las áreas de los bordes de la rejilla de paletas, pueden dar lugar a flujos de entrada no deseados de una o más rejillas de paletas posteriores, como resultado de lo cual se pueden producir separaciones de la capa límite al entrar en una fila de paletas. Como resultado, se pueden formar flujos secundarios no deseados del fluido desprendido dentro del canal de flujo y, por lo tanto, un flujo no óptimo en las secciones del perfil principal de las paletas individuales, que está sujeto a pérdidas considerables.

En este contexto, las "pérdidas entrehierros" son las pérdidas que se producen entre los componentes estacionarios y giratorios de una turbomaquinaria, es decir, por ejemplo, en los espacios entre el rotor y el estator estacionario tanto en la carcasa como en el cubo, en particular debido a los flujos de fuga. La causa en cada caso son las diferencias de presión, por ejemplo la igualación de la presión entre el lado de succión y el lado de presión en el caso de las paletas sin anillo de refuerzo o entre la presión aguas arriba y la presión aguas abajo de una fila de paletas en el caso de las paletas con anillo de refuerzo. Si se producen pérdidas entrehierros, el flujo de masa a través del pasaje de las paletas se reduce, lo que da lugar a una menor conversión de trabajo y, por tanto, tiene un efecto negativo en la eficiencia. Por lo general, el flujo entrehierros también provoca un flujo en remolino, cuya generación también suele causar pérdidas.

En el área de carcasa de una turbomaquinaria, el gas de trabajo suele fluir alrededor del anillo de refuerzo de las palas del rotor. En el proceso, una pequeña cantidad de gas de trabajo fluye fuera del canal de flujo (principal) a través del espacio entre el rotor y la carcasa como flujo de fuga aguas arriba de las palas del rotor y fluye de vuelta al canal de flujo (principal) aguas abajo, dando lugar a pérdidas entrehierros.

En el área del cubo, los discos del rotor deben estar protegidos de las altas temperaturas del gas en el canal de flujo (principal). Para ello, se puede suministrar aire de enfriamiento y/o de sellado al rotor, preferentemente en una cantidad tal que el aire de enfriamiento y/o de sellado fluya hacia el canal de flujo (principal) tanto antes como después de una fila de paletas, en particular a una presión mayor que la del gas de trabajo, para evitar que el gas caliente entre en las cámaras entre el rotor y el estator.

Los flujos de aire de fuga y de enfriamiento y/o de sellado que entran en el canal de flujo (principal) son complejos y conducen a efectos similares a los flujos de la capa límite de la pared descritos anteriormente. Tanto los flujos de fuga en el área de la carcasa como los flujos de aire de enfriamiento y/o de sellado en el área del cubo tienen, por lo general, ángulos de circulación y velocidades de circulación diferentes en comparación con el flujo principal, lo que, al igual que los flujos responsables de las pérdidas de pared, puede dar lugar a efectos de flujo no deseados y con pérdidas.

La velocidad de circulación de los flujos de fuga es igual a cero en la superficie de las paredes límite en cada caso, es decir, en el sistema absoluto una partícula de fluido directamente en la pared del estator tiene velocidad cero y una partícula de fluido en el rotor tiene la velocidad circunferencial local. En medio, se forma una distribución de velocidad estacionaria, aproximadamente lineal. Por tanto, los flujos de fuga que entran en el canal de flujo (principal) son remolinos y tienen, por término medio, una componente circunferencial de la velocidad absoluta que corresponde aproximadamente a la mitad de la velocidad circunferencial. La generación de este flujo en remolinos provoca pérdidas.

Una dirección incorrecta del flujo de fuga y del flujo de sellado y/o del flujo de enfriamiento puede causar un flujo incorrecto en la fila de paletas posterior en el área del borde del canal de flujo (principal). Esto suele conducir a un choque del flujo de borde del lado de succión en la siguiente fila de paletas y puede provocar desprendimientos y la formación de flujos secundarios en el canal de flujo (principal), que se desplazan hacia el lado de succión en el área del extremo de la hoja de paleta. Ello suele provocar más pérdidas.

Con ayuda de un primer perfil guía adicional de acuerdo con la invención, se puede influir especialmente en el flujo en el área del extremo de la hoja de paleta asociado, en particular en el área del borde de la hoja de paleta y/o en el área del borde del canal de flujo y/o en el área de una pared límite del canal de flujo. De este modo, se puede influir de forma eficiente y con ahorro de espacio en los flujos entrehierros y/o de fuga y/o en los flujos de la capa límite, especialmente en su dirección. Por medio del primer perfil guía, que se extiende en particular al menos parcialmente en la dirección axial y al menos parcialmente en la dirección circunferencial, si es necesario con la ayuda de otros perfiles y/o por medio de geometrías de perfil ventajosas del perfil de la hoja de paleta y del perfil guía, en particular la dirección de los flujos entrehierros y/o de fuga y/o los flujos de capa límite que se producen pueden ser influenciados de tal manera que se puede lograr una dirección y una velocidad mejor adaptada al flujo principal al entrar en la fila de paletas subsiguiente, como resultado de lo cual se pueden reducir las pérdidas que surgen cuando los flujos principales y entrehierros y/o de fuga y/o los flujos de capa límite se encuentran en la fila de paletas subsiguiente.

En algunas modalidades de la presente invención, con un diseño correspondiente de la paleta, en particular del primer perfil guía, se puede lograr en particular que los flujos entrehierros y/o de fuga y/o los flujos de capa límite resultantes tengan predominantemente y/o casi, en particular exactamente, la dirección del flujo principal cuando se encuentran con el flujo principal.

En una modalidad de la presente invención, en particular al menos un primer perfil guía de la hoja de paleta se extiende a partir del lado de succión y/o del lado de presión de la hoja de paleta, en particular al menos parcialmente en la dirección circunferencial, en particular en la dirección circunferencial.

De este modo, se puede influir de manera especialmente ventajosa en los flujos de fuga perturbadores.

En particular, el primer perfil guía está diseñado en forma de placa o plano, en particular en forma de tabique, en donde el primer perfil guía puede tener en particular un grosor de pared constante o bien un grosor de pared variable en la dirección circunferencial y/o en la dirección axial. Este perfil guía permite una influencia especialmente ventajosa en el flujo. De esta manera, en particular el flujo en el canal de flujo se puede separar, al menos parcialmente, en un flujo principal y un flujo de borde de manera sencilla. En particular, esto permite una influencia selectiva y separada en el flujo principal y/o en el flujo de borde, especialmente una influencia selectiva en el flujo de borde, mediante la cual se pueden reducir las pérdidas de flujo con un diseño adecuado de los respectivos perfiles. Además, un perfil guía formado de esta manera permite proporcionar una paleta de diseño sencillo, así como la fabricación simple de esta o de un segmento de paleta, en particular una paleta con un primer perfil guía.

En una modalidad de la presente invención, la paleta tiene en particular al menos un segmento de pared, en particular un segmento de anillo de refuerzo o un segmento de anillo, en particular un segmento de anillo de refuerzo interior y/o un segmento de anillo de refuerzo exterior, que delimita un canal de flujo y está conectado a la paleta, en particular a un extremo de la hoja de paleta, en donde se proporciona al menos un primer perfil guía, en particular adicional, separado del segmento de pared en la dirección radial, en particular en la dirección radial hacia dentro, y se extiende en particular en la dirección circunferencial, en particular en al menos un plano radial, al menos parcialmente paralelo al segmento de pared y/o diseñado y dispuesto concéntricamente con respecto al segmento de pared.

Es decir, en una modalidad de la presente invención, el primer perfil guía y un segmento de pared, por ejemplo un segmento de anillo de refuerzo o un segmento de anillo, delimitan al menos parcialmente, preferentemente por completo, un canal de flujo del lado del borde (canal de flujo secundario) en la dirección radial. En particular, el primer perfil guía se puede diseñar de tal manera que delimite al menos parcialmente el canal de flujo del lado del borde (canal de flujo secundario) con el segmento de pared asociado, de tal manera que en al menos un plano radial la distancia entre el segmento de pared y el primer perfil guía en la dirección radial sea constante en la dirección circunferencial al menos en parte de la circunferencia.

De este modo, se puede lograr una influencia en el flujo especialmente ventajosa, en particular una desviación eficaz en el área del extremo de la hoja de paleta.

En una modalidad de la presente invención, el primer perfil guía está diseñado, en particular, en al menos un plano radial paralelo y/o concéntrico a un segmento de anillo de refuerzo o a un segmento de anillo de la hoja de paleta; en el área del extremo interior de la hoja de paleta, preferentemente paralelo a un segmento de anillo de refuerzo o segmento de anillo interior, en el área del extremo exterior de la hoja de paleta, preferentemente paralelo a un anillo de refuerzo exterior.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo.

En una modalidad de la presente invención, el primer perfil guía y un segmento de pared están diseñados en particular de tal manera que un canal de flujo de borde (canal de flujo secundario) delimitado por ellos en la dirección radial al menos parcialmente, de preferencia completamente, tiene una sección transversal que se estrecha en la dirección axial en la dirección del flujo, en donde el canal de flujo de borde tiene en particular una sección transversal constante en la dirección circunferencial al menos en un plano radial y al menos en una parte de la circunferencia.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo de borde.

En una modalidad de la presente invención, la hoja de paleta tiene al menos un primer perfil guía que se dispone en el área del extremo interior de la hoja de paleta, en particular en un lado radial exterior del anillo de refuerzo interior o segmento de anillo de un anillo interior y radialmente separado del anillo de refuerzo interior o segmento de anillo del anillo interior, el primer perfil guía forma así, en particular junto con el anillo de refuerzo interior o el segmento de anillo, un canal de flujo secundario y, junto con otra pared límite, en particular exterior, en particular junto con un primer perfil guía dispuesto en el área de una sección de extremo del extremo de la hoja de paleta exterior o un anillo de refuerzo exterior, un canal de flujo principal.

De este modo, se puede lograr una influencia en el flujo especialmente ventajosa, en particular en el flujo con pérdidas, especialmente en su dirección.

En una modalidad alternativa o adicional de la presente invención, la paleta tiene al menos un primer perfil guía, que se dispone en el área del extremo exterior de la hoja de paleta, en particular en un lado radial interior de un anillo de refuerzo exterior y radialmente separado del anillo de refuerzo exterior, formando así el primer perfil guía, en particular junto con el anillo de refuerzo exterior, un canal de flujo secundario y, junto con otra pared límite, en particular interior, en particular junto con un primer perfil guía dispuesto en el área de una sección de extremo del extremo interior de la hoja de paleta o un anillo de refuerzo interior, un canal de flujo principal.

De este modo, se puede lograr una influencia en el flujo especialmente ventajosa, en particular en el flujo con pérdidas, especialmente en su dirección.

El perfil de hoja de paleta tiene una sección de flujo principal con un perfil principal y una geometría del perfil principal y al menos una sección secundaria con un perfil secundario y una geometría del perfil secundario, en particular al menos una sección de extremo, en particular una sección de extremo en el área del extremo radial interior del perfil de hoja de paleta o en el área del extremo radial exterior del perfil de hoja de paleta, la sección secundaria se extiende en particular desde la sección de flujo principal hasta el extremo del perfil de hoja de paleta asociado.

En una modalidad de la presente invención, al menos un primer perfil guía adicional se dispone en la dirección radial en el área de transición de la sección de flujo principal a la sección de flujo secundario y se extiende en particular en este nivel al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o al menos parcialmente en la dirección tangencial, en particular desde el lado de succión y/o desde el lado de presión del perfil de hoja de paleta.

En este caso, el perfil secundario se puede extender en la dirección radial, al menos parcial o completamente, en prolongación del perfil principal. Alternativamente, el perfil secundario también puede disponerse desplazado del perfil principal en la dirección circunferencial.

Al disponerlo en prolongación del perfil principal, suele lograrse una mejor transmisión de la fuerza a un anillo de refuerzo asociado o en una raíz de paleta.

En una modalidad de la presente invención, el perfil secundario de al menos una sección secundaria, en particular al menos en el extremo de la hoja de paleta asociado, tiene al menos parcialmente, de preferencia completamente, una geometría del perfil secundario idéntica a la geometría del perfil principal.

En otra modalidad alternativa de una paleta de acuerdo con la presente invención, el perfil secundario de al menos una sección secundaria, en particular al menos en el extremo de la hoja de paleta asociado, tiene al menos parcialmente, de preferencia completamente, una geometría del perfil secundario diferente a la geometría del perfil principal, en particular diferente a la geometría del perfil principal en el área de la sección de flujo principal adyacente a la sección secundaria y/o diferente a la geometría del perfil principal en el otro extremo de la hoja de paleta.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo.

En una modalidad de la presente invención, la hoja de paleta, en particular el perfil de la hoja de paleta, tiene un perfil principal con un lado de succión convexo y un lado de presión cóncavo en el área de la sección de flujo principal, en particular al menos en el área del borde delantero del perfil, en particular a lo largo de toda la longitud del perfil, es decir, a lo largo de toda la línea central del perfil en la dirección del flujo, es decir, el borde delantero del perfil está curvado hacia el lado de presión o apunta hacia el lado de presión.

Esto permite lograr un flujo ventajoso en la sección de flujo principal.

En una modalidad de la presente invención, el al menos un perfil secundario tiene preferentemente, al menos desde un medio de perfil en la dirección de flujo, es decir, al menos desde la mitad de la longitud de una línea central de perfil o mediana de perfil asociada, en particular una curvatura formada de manera análoga a la sección de perfil principal asociada. En particular, el lado situado en el lado de succión de la sección del perfil principal está curvado convexamente desde el medio del perfil, y el lado situado en el lado de presión de la sección del perfil principal está curvado cóncavamente desde el medio del perfil en la dirección del flujo.

Esto permite lograr una aproximación especialmente buena a la dirección del flujo principal en el área del borde trasero del perfil de hoja de paleta y, en consecuencia, una mejora del flujo incidente de una rejilla de paleta posterior.

El perfil secundario de al menos una sección secundaria tiene un borde delantero curvado hacia o desplazado en la dirección del lado de succión de la sección de perfil principal asociada y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo. En una modalidad de la presente invención, el perfil secundario de al menos una sección secundaria tiene, en particular en el área de su borde delantero o borde de entrada del perfil, una nariz de perfil girada hacia el lado de succión y está curvada cóncavamente, en particular en el área del lado de succión (con respecto al lado de succión del perfil principal), y convexamente en el área del lado de presión D (con respecto al lado de presión del perfil principal).

En una modalidad de la presente invención, el perfil secundario de al menos una sección secundaria tiene, en particular al menos en un área delantera adyacente al borde delantero del perfil, en particular en la dirección de flujo hasta el medio del perfil, una curvatura cóncava hacia el lado de succión de la sección de perfil principal asociada, en particular junto con una curvatura convexa desde el medio del perfil, y una curvatura convexa hacia el lado de presión de la sección de perfil principal asociada y/o un bisel en S. En particular, en una modalidad de la presente invención, el perfil secundario está diseñado de tal manera que un borde delantero del perfil secundario está curvado hacia el lado de succión de la sección del perfil principal asociado o apunta hacia su lado de succión.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo. En particular, se puede lograr una desviación ventajosa de los flujos perturbadores, especialmente los que tienen pérdidas (de borde), y una aproximación y/o adaptación de la dirección de éstos al flujo principal, con lo que en muchos casos se pueden reducir las pérdidas de flujo. En particular, por medio de dicho perfil secundario, se puede influir ventajosamente en un flujo de borde que se produce sin una adaptación desventajosa del perfil principal.

En una modalidad de la presente invención, la paleta, en particular el perfil de hoja de paleta, tiene al menos un segundo perfil guía además del perfil de hoja de paleta en el área del extremo radial interior y/o radial exterior de la hoja de paleta, en donde el segundo perfil guía se extiende al menos parcialmente en la dirección axial, en particular en la dirección axial, y al menos parcialmente en la dirección radial, en particular en la dirección radial, y se dispone en particular separado del perfil de hoja de paleta en la dirección circunferencial, en particular separado del perfil secundario en la dirección circunferencial.

De este modo, se puede lograr una mejor transmisión de fuerza, en particular hacia un (segmento) anillo de refuerzo asociado o un anillo interior asociado o un segmento de anillo interior asociado y, en el caso de las palas del rotor, hacia la raíz de paleta, en particular si la hoja de paleta tiene un perfil secundario con una geometría del perfil secundario diferente al perfil principal.

En una modalidad de la presente invención, al menos un segundo perfil guía que se extiende en la dirección radial se extiende en particular al menos parcialmente, en particular completamente, en la dirección radial paralela al perfil secundario, en particular partiendo de al menos un primer perfil guía que se extiende al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o al menos parcialmente en la dirección tangencial y en particular en la dirección radial y en particular hasta casi o completamente a la altura del extremo de la hoja de paleta asociado.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo.

En una modalidad de la presente invención, el segundo perfil guía adicional que se extiende en particular en la dirección radial es preferentemente más corto en la dirección axial, en particular significativamente más corto, que el perfil secundario o el perfil principal de la hoja de paleta.

En una modalidad de la presente invención, en particular el borde delantero de al menos un segundo perfil guía adicional que se extiende en particular en la dirección radial y el borde delantero del perfil del perfil de hoja de paleta, en particular del perfil secundario, están preferentemente a la misma altura en la dirección axial.

Sin embargo, como alternativa, el borde delantero del perfil del segundo perfil guía adicional que se extiende en particular en la dirección radial también puede estar situado más arriba o más abajo en la dirección axial.

En una modalidad de la presente invención, el segundo perfil guía tiene un borde delantero del perfil que está curvado hacia el lado de succión de la sección del perfil principal asociado o está desplazado en dirección a este y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo.

En una modalidad de la presente invención, al menos un segundo perfil guía tiene, en particular en el área de su borde delantero o borde de entrada del perfil, una nariz de perfil girada hacia el lado de succión y curvada cóncavamente, en particular en el área del lado de succión (en relación con el lado de succión del perfil principal), y convexamente en el área del lado de presión D (en relación con el lado de presión del perfil principal).

En una modalidad de la presente invención, el segundo perfil guía, que se extiende en particular en la dirección radial, tiene, al menos en un área delantera adyacente a su borde delantero del perfil, en particular en la dirección de flujo hasta al menos el medio del perfil, en particular en toda su longitud de perfil en la dirección radial, tiene una curvatura cóncava hacia el lado de succión de la sección de perfil principal asociada, en particular junto con una curvatura convexa desde el medio del perfil, y una curvatura convexa hacia el lado de presión de la sección de perfil principal asociada y/o un bisel en S. En particular, en una modalidad de la presente invención, el segundo perfil guía está diseñado de tal manera que un borde delantero del segundo perfil guía está curvado hacia el lado de succión de la sección del perfil principal asociado o apunta hacia su lado de succión.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en el flujo, en particular de los flujos de fuga, de barrera, de enfriamiento y/o de capa límite que se producen en el área del extremo de la hoja de paleta.

En una modalidad de la presente invención, una paleta comprende en particular un perfil secundario y/o uno o más primeros perfiles guía y/o uno o más segundos perfiles guía o ningún segundo perfil guía.

En una modalidad de la presente invención, el perfil o los perfiles o las secciones de perfil asociados a una paleta en el área del extremo de la hoja de paleta, en particular en una sección secundaria y/o un área prevista como canal secundario, están diseñados en particular de manera que formen un perfil de flujo definido, en particular uno o más canales individuales y/o "subcanales" dentro del canal secundario, con el perfil o los perfiles de al menos una paleta vecina (en relación con un estado instalación o uso conforme a su función de la paleta o paletas). En particular, el perfil o los perfiles y/o las secciones de perfil asociados a una paleta en el área del extremo de esta están diseñados de manera que formen un perfil de flujo mediante el cual se pueden reducir las pérdidas de flujo en el área cercana a la pared, en particular las pérdidas de flujo de capa límite.

En una modalidad de la presente invención, una geometría de perfil de al menos un perfil secundario y/o de al menos un perfil guía en el canal secundario se adapta en el área de entrada a la dirección de un flujo límite y de fuga y en el área de salida a la dirección del flujo principal, en particular a una dirección media del flujo límite y de fuga resultante y/o a una dirección media del flujo principal resultante.

En particular, al menos un perfil secundario y/o al menos un segundo perfil guía están diseñados de tal manera que el flujo pueda llegar a ellos en el área de entrada al canal secundario de la manera más óptima posible, en particular con la menor resistencia al flujo posible. Es decir, el perfil correspondiente está adaptado en el área de entrada al canal secundario en particular a la dirección del flujo límite y de fuga, donde para este propósito en particular el borde delantero del perfil correspondiente está alineado con una dirección resultante del flujo límite y de fuga, en particular con la dirección resultante central.

Por otro lado, en la sección de salida, en particular, al menos un perfil secundario y/o al menos un segundo perfil guía está diseñado de tal manera que el flujo en el canal secundario está influenciado de tal manera que emerge del canal secundario con una dirección similar o igual a un flujo principal, en particular paralelo, en particular central, del canal principal.

Para ello, en una modalidad de la presente invención, la paleta de la sección secundaria tiene, en particular, una geometría de perfil que se ajusta a la geometría de perfil de al menos un perfil principal en el área de salida asociada en la sección principal, en particular una geometría de perfil similar o idéntica.

En una modalidad de la presente invención, un segmento de paleta para una turbomaquinaria, en particular un segmento de la pala del rotor o un segmento de paleta guía, en particular para una turbina de gas, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en particular para una turbina de baja presión o para una turbina de alta presión, tiene al menos un primer segmento de pared que delimita un canal de flujo, en particular un segmento de anillo de refuerzo o un segmento de anillo, y al menos una paleta que tiene un perfil de hoja de paleta y un extremo radial interior de la hoja de paleta y un extremo radial exterior de la hoja de paleta, en donde el extremo radial interior o el radial exterior de la hoja de paleta está conectado al primer segmento de pared.

De acuerdo con la invención, el segmento de paleta, en particular la paleta, el perfil de hoja de paleta y/o el segmento de pared, tiene, además del perfil de hoja de paleta, al menos un primer perfil guía dispuesto en el área de al menos un extremo radial interior y/o radial exterior de la hoja de paleta y separado en la dirección radial del extremo de la hoja de paleta asociado y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial, en particular en la dirección axial, y al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o al menos parcialmente en la dirección tangencial, en particular en la dirección circunferencial y/o en la dirección tangencial.

Con un segmento de paleta de acuerdo con la invención, se puede proporcionar de forma sencilla una turbomaquinaria mejorada, en particular de eficiencia optimizada.

En una modalidad de la presente invención, en particular, al menos una hoja de paleta está conectada fijamente, por un extremo de la hoja de paleta, a un segmento de pared, en donde la hoja de paleta y el segmento de pared también pueden estar integrados en una sola pieza.

Alternativamente, el segmento de pared y al menos una hoja de paleta también se pueden diseñar en varias partes. En particular, un segmento de pared puede ser una parte de un anillo de refuerzo y/o un segmento de anillo de refuerzo o una parte de una corona de paletas o un segmento de corona de paletas, en particular una parte de un anillo interior o un segmento de anillo interior o un anillo exterior o un segmento de anillo exterior.

En una modalidad de la presente invención de un segmento de paleta, al menos dos primeros perfiles guía de un segmento de paleta que se extienden en la dirección circunferencial son contiguos entre sí en la dirección circunferencial y forman un primer segmento de banda de perfil guía que se extiende en la dirección circunferencial, en donde en particular todos los primeros perfiles guía forman un primer segmento de banda de perfil guía común, en particular cerrado, que se extiende en la dirección circunferencial.

De este modo, se puede lograr una influencia especialmente efectiva en el flujo sin generar más flujos de fuga. En particular, se puede lograr una separación especialmente buena del flujo principal y del flujo secundario, en particular del flujo principal y del flujo de borde, con lo que se puede lograr una influencia especialmente ventajosa en los flujos correspondientes sin mayores desventajas para el otro flujo correspondiente. En particular, esto permite una influencia especialmente ventajosa, casi independiente, del flujo de borde.

En una modalidad de la presente invención de un segmento de paleta, el segmento de paleta, en particular el perfil de hoja de paleta y/o el segmento de pared, tiene además del perfil de hoja de paleta en el área de al menos un extremo radial interior y/o radial exterior de la hoja de paleta al menos un segundo perfil guía adicional, en donde el segundo perfil guía se extiende al menos parcialmente en la dirección axial, en particular en la dirección axial, y al menos parcialmente en la dirección radial, en particular en la dirección radial, y se dispone en particular separado del perfil de hoja de paleta en la dirección circunferencial.

En una modalidad de la invención, el primer perfil guía y/o el segundo perfil guía están formados en particular integralmente con la paleta, en particular integralmente con el perfil de hoja de paleta, y/o con un segmento de pared.

Alternativamente, el primer perfil guía y/o el segundo perfil guía pueden estar diseñados cada uno como un componente estructural separado o ser un conjunto separado que está acoplado, en particular firmemente conectado, al paleta, en particular a la hoja de paleta, y/o al segmento de pared en un estado de instalación funcional de un segmento de paleta de acuerdo con la presente invención en una turbomaquinaria.

El segmento de paletas comprende al menos una paleta de acuerdo con la presente invención.

En una modalidad de la presente invención de un segmento de paleta, al menos un segundo perfil guía tiene un borde delantero curvado hacia el lado de succión de la sección de perfil principal asociada o desplazado en la dirección de esta y/o un bisel en S en la dirección del flujo.

En una modalidad de la presente invención de un segmento de paleta, al menos un segundo perfil principal que se extiende en particular en la dirección radial tiene, al menos en un área delantera adyacente a su borde de perfil principal, en particular en la dirección del flujo hasta al menos el medio del perfil, en particular en toda su longitud de perfil en la dirección radial, tiene una curvatura cóncava hacia el lado de succión de la sección de perfil principal asociada, en particular junto con una curvatura convexa desde el medio del perfil, y una curvatura convexa hacia el lado de presión de la sección de perfil principal asociada, en particular delante del medio del perfil, y/o un bisel en S. En particular, en una modalidad de la presente invención, el segundo perfil guía está diseñado de tal manera que un borde delantero del segundo perfil guía está curvado hacia el lado de succión de la sección del perfil principal asociado o apunta hacia su lado de succión.

En una modalidad de un componente estructural de acuerdo con la presente invención para una turbomaquinaria, en particular de una paleta guía o estator o rejilla móvil o rotor, en particular para una turbina de gas, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en particular para una turbina de baja presión o para una turbina de alta presión, el componente estructural tiene al menos una paleta diseñada de acuerdo con la invención y/o al menos un segmento de paleta diseñado de acuerdo con la invención.

Una turbomaquinaria de acuerdo con la invención tiene al menos una paleta diseñada de acuerdo con la invención y/o al menos un segmento de paleta diseñado de acuerdo con la invención y/o al menos un componente estructural diseñado de acuerdo con la invención.

Otras modalidades ventajosas de la presente invención se desprenderán de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripción de las modalidades preferidas, así como de las figuras adjuntas. En las figuras, las piezas o componentes con la misma función reciben los mismos números de referencia. Se muestran, parcialmente esquematizados:

En la Figura 1 una sección de una turbomaquinaria conocida en del estado de la técnica,

En la Figura 2 una sección de un primer ejemplo de turbomaquinaria de acuerdo con la invención en sección longitudinal,

En la Figura 3 una vista en perspectiva de dos palas del rotor adyacentes de un primer ejemplo de modalidad de un componente estructural de acuerdo con la invención,

En la Figura 4 una sección ampliada de las palas del rotor de la Figura 3 en vista en perspectiva en el área de los extremos radiales interiores de la hoja de paleta,

En la Figura 5 una vista lateral despiezada de una de las palas del rotor de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 2,

En la Figura 6a una sección desplegada a lo largo del plano seccional A-A' a través de varias palas del rotor individuales, adyacentes 33,

En la Figura 6b una sección desplegada a lo largo del plano seccional B-B' a través de varias palas del rotor individuales, adyacentes 33,

En la Figura 7 una sección desplegada a lo largo de un plano de sección B-B' análogo al de la Figura 6b a través de varias palas del rotor individuales, adyacentes, con un diseño alternativo de acuerdo con la invención,

En la Figura 8 una sección de una segunda modalidad de una turbomaquinaria de acuerdo con la invención en sección longitudinal,

En la Figura 9 un segmento de paletas guía de acuerdo con la invención con las paletas guía de acuerdo con la invención de la Figura 8 en vista en perspectiva,

En la Figura 10 una sección ampliada en el área de los extremos radiales exteriores de la hoja de paleta de los segmentos de paletas guía de acuerdo con la invención de la Figura 9,

En la Figura 11 una sección ampliada del segmento de paleta guía de acuerdo con la invención de la Figura 9 en el área de los extremos radiales interiores de la hoja de paleta,

En la Figura 12 una sección ampliada de la segunda modalidad de una turbomaquinaria de acuerdo con la invención en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta de la paleta guía,

En la Figura 13a una sección desplegada a través de las hojas de paleta del segmento de paletas guía de la turbomaquinaria de acuerdo con la invención de las Figuras 8 y 12 a lo largo del plano de sección A-A', y

En la Figura 13b una sección desplegada a través de las hojas de paleta del segmento de paletas guía de la turbomaquinaria de acuerdo con la invención de las Figuras 8 y 12 a lo largo del plano de sección B-B'.

La Figura 1 muestra una sección de una turbomaquinaria 1 conocida en el estado de la técnica en forma de turbomotor axial 1 diseñada como turbina, en particular como turbina de gas, con un canal de flujo principal, que está diseñado para ser atravesado por un flujo principal HS para convertir la energía de flujo en energía mecánica. Para la conversión de la energía de flujo en energía mecánica, la turbomaquinaria 1 dispone de dos estatores, cada uno de ellos con una rejilla guía que no se describe aquí con más detalle. Cada rejilla guía tiene una pluralidad de paletas guía con hojas de paleta 4 y 5, que están distribuidas uniformemente en la dirección circunferencial y están fijadas a una carcasa de la turbomaquinaria 1, en donde varias paletas guía están combinadas en la dirección circunferencial de manera que formen un segmento de paletas guía, que tampoco se especifica con más detalle. Cada una de las paletas guía tiene una hoja de paleta 4 o 5 con un perfil de hoja de paleta y, en cada caso, un extremo de la hoja de paleta EI situado radialmente hacia el interior y un extremo de la hoja de paleta EA situado radialmente hacia el exterior, en donde las hojas de paleta 4 o 5 están unidas entre sí en una sola pieza por un anillo de refuerzo 4A o 4B y 5A o 5B que discurre en la dirección circunferencial y se extiende, al menos parcialmente, en la dirección axial x. Una superficie de los anillos de refuerzo 4A, 4B y 5A y 5^b orientada hacia las hojas de paleta 4 y 5 respectivamente define el canal de flujo principal en dirección radial y a través del cual el flujo principa1HS fluye en dirección axial a través de la turbomaquinaria 1.

Cada una de las paletas guía o de los segmentos de paletas guía se fijan en la carcasa de la turbomaquinaria 1 por medio de perfiles de gancho diseñados para ello, que no se especifican aquí con más detalle, y que están conectados cada uno de ellos a los anillos de refuerzo radiales exteriores 4B o 5B.

Entre las dos rejillas guía fijadas a la carcasa con las paletas guía y las hojas de paleta 4 y 5, en la dirección axial x se dispone un rotor o una rejilla de las palas del rotor que gira en torno a un eje principal de la máquina y que tiene palas del rotor con hojas de paleta 3; en donde cada una de las palas del rotor, en particular sus hojas de paleta 3, tienen igualmente un anillo de refuerzo radial interior 3A que sirve de pared límite del canal de flujo principal y un anillo de refuerzo radial exterior 3B que también sirve de pared límite del canal de flujo principal y se extiende al menos parcialmente en la dirección circunferencial y en la dirección axial.

Las palas del rotor están unidas al rotor en su extremo radial interior por medio de una raíz de paleta no especificada (45, ver Figura 3) y están montadas por medio del rotor de forma que puedan girar alrededor del eje principal de la máquina en relación con la carcasa.

Para proteger en la medida de lo posible el área del cubo de las altas temperaturas de los gases del flujo principal HS en el canal de flujo principal, las paletas guía y las palas del rotor están diseñados, especialmente en el área de su extremo del lado del cubo, de tal manera que se solapan geométricamente, al menos parcialmente, en la dirección axial, independientemente de la posición del rotor con respecto al estator. Además, para mejorar el apantallamiento del área del cubo, se puede suministrar aire de enfriamiento o de sellado LR desde el radial interior al canal de flujo principal, que luego fluye alrededor de la mencionada superposición de paletas guía y palas del rotor en forma de laberinto, impidiendo o bloqueando la salida de gas caliente del canal de flujo principal en dirección al rotor y al cubo.

El flujo de fluido LR introducido en el canal de flujo principal de esta manera, que también puede considerarse como un flujo de fuga, puede conducir a una influencia de flujo no deseada en el flujo principal, en particular a pérdidas de flujo no deseadas en el área del extremo de la hoja de paleta asociado.

En el área de los extremos radiales exteriores de la hoja de paleta EA, en particular en el área de las puntas de la pala del rotor de la hoja de la pala del rotor 3, suelen producirse otros flujos de fuga LS durante el funcionamiento de la turbomaquinaria 1. Para reducirlos, se han previsto juntas para el canal de gas 2.

A través de los espacios requeridos para la holgura necesaria en el sentido de rotación del rotor en el área de las puntas de las palas del rotor, en particular los gases calientes escapan del canal de flujo principal a través de los espacios detrás de la pala del rotor, que pueden fluir por el exterior entre las puntas de las paletas guía y la junta del canal de gas 2 y ser devueltos detrás de la pala del rotor al flujo principa1HS. En este caso, cuando los flujos de fuga vuelven a entrar o se introducen en el flujo principal HS, también se puede producir una influencia indeseable en el flujo principal HS, en particular efectos de flujo indeseables y con pérdidas, como desprendimientos, turbulencias, etc., lo que tiene un efecto negativo en la eficiencia.

En el área de los anillos de refuerzo 3A, 3B, 4A,4B; 5A, 5B; también se pueden producir flujos de capa límite GS, que también tienen una dirección de flujo que se desvía del flujo principa1HS, que se indica en la Figura 1 con las flechas simbólicas sólo como ejemplo de la pala del rotor en el medio. En consecuencia, los flujos de la capa límite GS, que de por sí ya son deficitarios, también pueden provocar otras pérdidas de flujo, en particular desprendimientos, turbulencias o similares, debido a que su dirección de flujo se desvía de la dirección de flujo principal HS, como los flujos de fuga LS y LR b descritos anteriormente.

Las pérdidas de flujo resultantes dependen, en particular, de la diferencia de dirección y velocidad entre el flujo principal HS y los flujos secundarios, por ejemplo, los flujos de fuga LR, LS o los flujos de la capa límite GS.

La Figura 2 muestra una sección de una primera modalidad de una turbomaquinaria 10 de acuerdo con la invención en sección longitudinal, en donde esta turbomaquinaria 10 está construida de forma similar a la turbomaquinaria 1 descrita anteriormente con referencia a la Figura 1 y conocida en el estado de la técnica, pero difiere de esta última en que la turbomaquinaria 10 de acuerdo con la invención tiene una pala del rotor 33 con una hoja de paleta 13 de acuerdo con la invención.

La pala del rotor 33 de acuerdo con la invención tiene un perfil de hoja de paleta y un extremo radial interior de la hoja de paleta EI y un extremo radial exterior de la hoja de paleta EA, en donde la pala del rotor 33 tiene un anillo de refuerzo radial interior 13A y un anillo de refuerzo radial exterior 13B, respectivamente, que delimitan el canal de flujo principal radialmente hacia dentro y hacia fuera.

A diferencia de las palas del rotor 3 descritas en la Figura 1, la hoja de paleta 13 de la pala del rotor 33 de acuerdo con la invención tiene una sección de flujo principal HA así como una sección secundaria NA en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI así como un primer perfil guía LP1 que está presente además del perfil principal de la hoja de paleta 13 y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial x y en la dirección circunferencial, en particular en cada caso a partir del lado de succión S y del lado de presión D, y junto con el anillo de refuerzo interior 13A forma un canal de flujo secundario radial dentro del canal de flujo principal.

Mediante el primer perfil guía adicional LP 1, se puede influir en los flujos de la capa límite causantes de pérdidas GS y los flujos de fuga LR, que se encuentran en la hoja de paleta 13 en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI, en particular de tal manera que se pueda aproximar, en particular adaptar, su dirección a la del flujo principal HS.

Como resultado, las paletas guía dispuestas a continuación de las palas del rotor 33 de acuerdo con la invención o, en particular, sus hojas de paleta 5 pueden afluir de forma ventajosa, en particular casi en la dirección de flujo principal HS y sin desviarse significativamente de ella. De este modo, se puede reducir el peligro de falsas entradas y las pérdidas de flujo resultantes.

Además del primer perfil guía adicional LP 1, que se extiende en particular esencialmente en la dirección axial x y en la dirección circunferencial, está previsto un segundo perfil guía adicional LP2, que sólo se indica aquí, en la dirección radial dentro del primer perfil guía LP 1 en la sección secundaria NA, que también se extiende al menos parcialmente en la dirección axial, y discurre en la dirección radial y en particular paralelo a una sección de la hoja de paleta 13 en prolongación de la sección de flujo principal HA (ver la Figura 3).

La Figura 3 muestra en perspectiva dos palas del rotor 33 adyacentes de acuerdo con la invención de una primera modalidad de un componente estructural 100 de acuerdo con la invención, y la Figura 4 muestra una sección ampliada asociada de las palas del rotor 33 de la Figura 3 en vista en perspectiva en el área de los extremos radiales interiores de la hoja de paleta EI, en donde las dos palas del rotor 33, al igual que la pala del rotor 33 descrita anteriormente de acuerdo con la invención, tienen cada una un perfil de hoja de paleta con un extremo radial interior de la hoja de paleta EI y un extremo radial exterior de la hoja de paleta EA, en donde la hoja de paleta 23 tiene en cada caso una parte que forma una sección de flujo principal HA con un perfil principal 43 y una sección secundaria NA en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI. El perfil principal 43 también tiene un lado de succión S y un lado de presión D en cada caso.

La sección de flujo principal HA sirve principalmente para convertir la energía entre el fluido mecánico que pasa por las palas del rotor 33 o las hojas de paleta 23 en energía mecánica o viceversa, mientras que la sección secundaria NA sirve en particular para influir en el flujo en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI de las palas del rotor 33.

En esta ilustración se puede ver especialmente bien el primer perfil guía adicional LP1 que se extiende en la dirección axial x y en la dirección circunferencial, que en esta modalidad divide el perfil de hoja de paleta en particular en la sección de flujo principal HA y la sección secundaria NA.

Además, es fácilmente reconocible en esta ilustración que los perfiles guía adicionales LP 1 de ambas palas del rotor 33 son directamente adyacentes entre sí y forman una banda de perfil guía común.

Además, el canal (de flujo) secundario formado por los primeros perfiles guía LP1 junto con los segmentos del anillo de refuerzo interior 23A en el área del extremo radial interior de la pala del rotor EI es claramente visible en esta ilustración. Además, en esta ilustración se pueden observar las diferentes geometrías de los perfiles en el área de la sección de flujo principal HA y en la sección secundaria NA, en donde cada una de las palas del rotor 33 tiene un perfil principal 43 y un perfil secundario 44, así como unos primeros perfiles guía LP 1 y unos segundos perfiles guía LP2. En este ejemplo de modalidad, los perfiles secundarios 44 de las palas del rotor 33 junto con los segundos perfiles guía LP2 forman el perfil de flujo en el canal secundario, que está delimitado, entre otros, por los segmentos del anillo de refuerzo interior 23A y los primeros perfiles guía LP 1. Los perfiles de canal secundario individuales asociados a una paleta 33, en este caso un perfil secundario 44 y un segundo perfil guía LP2, forman así, en particular en interacción con los respectivos perfiles de canal secundario 44 y los segundos perfiles guía LP2 de las paletas vecinas, un perfil de flujo deseado y definido, en particular uno o más canales individuales y/o "subcanales" definidos dentro del canal secundario, alrededor de los cuales fluyen, durante el funcionamiento de la turbina asociada, en particular los flujos límite y de fuga LR, GS. Sin embargo, en este ejemplo de modalidad sólo se proporciona un anillo de refuerzo 23B en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta EI. Sin embargo, en el área que rodea el anillo de refuerzo exterior 23B no se han previsto otras medidas específicas para influir en el flujo, en particular en los flujos de capa límite y/o de fuga. Sin embargo, la disposición (adicional) de los primeros perfiles guía LP1 y/o de los segundos perfiles guía LP2 es concebible y en algunos casos de aplicación también parece ventajosa.

Con respecto a una dirección radial y, la hoja de paleta 23 tiene un perfil secundario 44 que se extiende en la dirección radial y desde el anillo de refuerzo interior 23A hasta el primer perfil guía LP1, así como un segundo perfil guía LP2 formado paralelo a esta. A partir del anillo de refuerzo interior 23A, el perfil secundario 44 se funde cada vez más con el perfil principal 43 en la dirección del perfil principal 43, pero tiene una nariz de perfil en el área de su borde delantero o borde de entrada que está girada hacia el lado de succión y está curvada de forma cóncava en particular en el área del lado de succión S (en relación con el lado de succión del perfil principal 43) y de forma convexa en el área del lado de presión D (en relación con el lado de presión del perfil principal 43).

Los segundos perfiles guía LP2 discurren en particular paralelos a los perfiles secundarios 44 y también se extienden desde el anillo de refuerzo interior 23A hasta los primeros perfiles guía LP1, que en este ejemplo de modalidad se extienden en particular sustancialmente paralelos al anillo de refuerzo interior 23A. Debido a la geometría del perfil secundario 44 diferente a la del perfil principal 43, se puede influir en el flujo de manera particularmente ventajosa en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta BI, y por lo tanto en particular en el área de la pared, es decir, en el área del anillo de refuerzo interior 23A, en particular en los flujos resultantes con pérdidas, tales como los flujos de fuga LR, LS, por ejemplo como resultado del suministro de aire de enfriamiento y de sellado LR, o los flujos de capa límite GS, sin causar desventajas excesivas en el área de la sección de flujo principal HA. Más bien, con un diseño adecuado o la selección de las geometrías de perfiles en la sección secundaria NA, se puede lograr una mejora de la eficiencia al reducir las pérdidas de flujo. La mejora de la eficiencia alcanzable resulta en cada caso en particular del hecho de que los primeros perfiles guía LP1 se extienden esencialmente en la dirección axial x y en la dirección circunferencial, así como de que la curvatura del perfil secundario 44 se modifica en el área de un borde delantero del perfil, en particular por una rotación de la nariz del perfil hacia el lado de succión S.

En particular, el (los) perfil(es) secundario(s) 44 y/o el (los) segundo(s) perfil(es) guía LP2 están diseñados de tal manera que puedan afluir en el área de entrada hacia el canal secundario de la manera más óptima posible, en particular con la menor resistencia al flujo posible. Es decir, están adaptados a la dirección del flujo límite y de fuga, en particular en el área de entrada al canal secundario, en donde el correspondiente borde delantero del perfil está alineado con una dirección, en particular con la dirección central del flujo límite y de fuga.

En el área de salida, en cambio, el o los perfiles secundarios 44 y/o el o los segundos perfiles guía LP2 están diseñados en particular de manera que tengan una geometría de perfil en el área de salida que se ajuste a la geometría de perfil del o de los perfiles principales 43 en el área de salida asociada en la sección principal, en particular una geometría de perfil similar o idéntica, y/o una geometría de perfil mediante la cual se puede influir en un flujo en el canal secundario de tal manera que el flujo emerja del canal secundario con una dirección de flujo similar o igual a la de un flujo principal HS, en particular paralelo, en particular central, del canal principal y/o en el área de la sección principal Ha .

Aunque los segundos perfiles guía LP2 también contribuyen a mejorar el flujo en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI, sirven principalmente para guiar mejor las fuerzas que se producen durante el funcionamiento y que actúan sobre la hoja de paleta 23 hacia la raíz de paleta 45, en particular para lograr una mejor distribución de las fuerzas en el área de transición desde la sección de flujo principa1HA hacia la sección secundaria NA, así como la raíz de paleta 45.

La Figura 6a muestra, para una mejor comprensión de las diferentes geometrías de los perfiles en las distintas secciones de hoja de paleta HA y NA, una sección desplegada a lo largo del plano seccional A-A' a través de varias palas del rotor de acuerdo con la invención, como se muestra en las Figuras 2 y 5, respectivamente.

La Figura 6b muestra una sección asociada y desplegada a lo largo del plano seccional B-B', en donde se puede apreciar la posición de los planos seccionales A-A' y B-B' en la Figura 5, que muestra las palas del rotor 33 de acuerdo con la invención de la Figura 2 en representación despiezada en vista lateral.

A partir de la Figura 6a, que muestra una sección transversal a través de la geometría de perfil de la hoja de paleta 13 en el área de la sección de flujo principal HA, es fácilmente reconocible que la geometría de perfil de la hoja de paleta 13 tiene una geometría que está ventajosamente diseñada para el flujo principa1HS y, en particular, permite una entrada de flujo ventajosa entre cada pala del rotor 13 (véase la dirección de la flecha, que simboliza la dirección de flujo principal HS). A partir de esta ilustración, también es fácilmente reconocible que, por una parte, cada una de las palas del rotor 13 tiene un lado de presión curvado cóncavamente D, así como un lado de succión curvado convexamente S y un primer perfil guía LP1 que se extiende en la dirección circunferencial y en la dirección axial (que se simboliza con las respectivas superficies enmarcadas). Los primeros perfiles guía LP 1 permiten influir de forma especialmente ventajosa en los flujos con pérdidas, que aquí se representan simbólicamente mediante el vector de dirección VRG como resultante.

En cambio, en la sección secundaria NA, cada una de las geometrías de perfil de la hoja de paleta 13 tiene una geometría de perfil que se desvía de la sección principal HA, al menos en el área del borde delantero del perfil, que se encuentra en el lado izquierdo de la sección transversal del perfil con referencia a la ilustración de la Figura 6b. En particular, una de las puntas del perfil o el borde delantero del perfil está girado o curvado hacia el lado de succión S del perfil de hoja de paleta 13. En particular, un área delantera alrededor del borde delantero del perfil o un área adyacente a él tiene una curvatura convexa en el lado de succión S y una curvatura cóncava en el lado de presión D. La mediana de perfil del perfil secundario sigue así aproximadamente un bisel de S.

Además, en la Figura 6b se puede ver claramente que las palas del rotor individuales 33, además del correspondiente perfil secundario de la hoja de paleta 13 en la sección secundaria NA (ver Figura 5), también tienen un segundo perfil guía adicional LP2, extendiéndose el perfil guía adicional LP2 en cada caso en particular paralelamente al área delantera del perfil secundario en la sección secundaria NA, en particular en la dirección axial y en la dirección radial.

El segundo perfil guía LP2 se extiende así en la dirección axial x sobre al menos una parte de la longitud del perfil secundario o principal de la hoja de paleta 13. Sin embargo, esto no es absolutamente necesario, sino que el segundo perfil guía LP2 también se puede extender en una longitud mayor o menor en la dirección axial x o también tener una extensión menor en la dirección radial y. Además, no se requiere necesariamente un curso paralelo al área delantera del perfil secundario en el área de la sección secundaria NA de la hoja de paleta 13. Sin embargo, con ello se pueden lograr resultados especialmente buenos en cuanto a la influencia en el flujo, siempre que se cuente con un diseño adecuado, en particular un ángulo de ataque correspondiente del perfil secundario y del segundo perfil guía LP2.

En particular, girando la nariz del perfil o ajustando el perfil de la sección secundaria NA hacia el lado de succión, como se muestra en la Figura 6b, se puede lograr una influencia particularmente ventajosa en los flujos secundarios con pérdidas en el área cercana a la pared, en particular en el área de un extremo de la hoja de paleta asociado o en el área de una pared límite.

De este modo, en particular guiando los flujos secundarios a través del canal de flujo secundario entre el anillo de refuerzo interior 13A y los primeros perfiles guía LP 1, con un diseño geométrico apropiado de la geometría del canal, se puede influir en los flujos secundarios con pérdidas de tal manera, que se puede lograr una velocidad y dirección de flujo que coincida con el flujo principal HS, en donde se pueden reducir las pérdidas de flujo y mejorar la eficiencia.

El diseño ventajoso de una pala del rotor de acuerdo con la invención explicado con referencia a las Figuras 6a y 6b, en particular en el área de un extremo de la hoja de paleta EI, se puede transferir de forma análoga a una paleta guía, no sólo al área del extremo radial interior EI de una paleta guía, sino también al área del extremo radial exterior cerca de la carcasa EA.

En algunos casos de aplicación, también puede resultar ventajoso proporcionar un correspondiente primer perfil guía LP 1 de acuerdo con la invención tanto en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI como en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta EA para influir en el flujo de los flujos secundarios no deseados. La Figura 7 muestra una sección desplegada a lo largo de un plano de sección B-B' análogo al de la Figura 6b a través de varias palas del rotor individuales, adyacentes, con un diseño alternativo de los perfiles de acuerdo con la invención, en donde, en este caso, las secciones secundarias de las paletas no sólo tienen una nariz de perfil o borde delantero ligeramente curvado hacia el lado de succión como en el ejemplo de la Figura 6b, sino que las secciones secundarias individuales NA juntas, es decir, las secciones secundarias NA de varias paletas, en cada caso con las paletas adyacentes, en particular sus secciones secundarias NA, forman "subcanales" en el canal secundario, cuyo curso, en particular en el área de entrada al canal secundario, es paralelo a la dirección del flujo secundario VLG, en particular al flujo secundario resultante. Los "subcanales " también se pueden crear mediante perforaciones. Los perfiles guía secundarios no están presentes.

La Figura 8 muestra, a modo de ejemplo, una sección de una segunda modalidad de una turbomaquinaria 20 de acuerdo con la invención, diseñada de este modo, en sección longitudinal con una paleta guía 24 de acuerdo con la invención, en la que cada una de las paletas guía 34 del estator tanto en el área del extremo radial interior de la hoja de paleta EI como en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta EA tiene un primer perfil guía LP 1 que se extiende parcialmente en la dirección axial x y en la dirección circunferencial, así como un segundo perfil guía LP2 que se extiende en la dirección axial x y en la dirección radial en la sección secundaria NA.

Esto permite que tanto los flujos con pérdidas GS y LS en el área del anillo de refuerzo exterior 24B como los flujos con pérdidas GS y LR en el área del anillo de refuerzo interior LR sean influenciados ventajosamente y, en particular, desviados en la dirección del flujo principal HS.

Las Figuras 9 a 11 muestran el segmento de paletas guía 200 de acuerdo con la invención con las paletas guía 24 de acuerdo con la invención de la Figura 8 en vista en perspectiva, así como diversos detalles en vista ampliada, mediante los cuales se puede apreciar en particular la diferencia en la geometría de perfil entre el perfil principal 47 en la sección de flujo principal Ha y el perfil secundario 46 en la sección secundaria NA, así como el canal de flujo secundario formado por el anillo de refuerzo interior 24A y los primeros perfiles guía LP 1 en la sección secundaria NA, así como las narices de los perfiles secundarios 46 curvadas hacia el lado de succión. Asimismo, los perfiles secundarios 46 y los segundos perfiles guía LP2 son claramente visibles en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta EA.

En este caso, los perfiles secundarios 46 de las secciones secundarias NA de las paletas guía 24 junto con los segundos perfiles guía LP2 forman el perfil de flujo en el canal secundario, que está delimitado, entre otros, por los segmentos del anillo de refuerzo exterior 24A y los primeros perfiles guía LP 1. Los perfiles de canal secundario individuales asignados a una paleta 24, en este caso a cada perfil secundario 46 así como un segundo perfil guía LP2, forman también, en particular en interacción con los respectivos perfiles de canal secundario 46 y los segundos perfiles guía LP2 de las paletas vecinas, el perfil de flujo deseado, en particular también varios canales individuales o "subcanales" definidos dentro del canal secundario.

La geometría de perfil de los perfiles secundarios 46 y del segundo perfil guía LP2 en el canal secundario también se adapta a la dirección de los flujos límite y de fuga en el área de entrada y a la dirección del flujo principa1HS en el área de salida.

La Figura 12 muestra una sección ampliada de la turbomaquinaria 20 de acuerdo con la invención a partir de la Figura 8 en el área del extremo radial exterior de la hoja de paleta EA de la paleta guía 34. La Figura 13a muestra la sección desplegada asociada a través de las hojas de paleta 24 de las paletas guía 34 de acuerdo con la invención de las Figuras 8 y 12 a lo largo del plano de sección A-A' y la Figura 13b muestra la sección desplegada asociada a lo largo del plano de sección B-B'.

A partir de la Figura 13a, que muestra una sección transversal a través de las geometrías de perfil de las hojas de paleta 24 del segmento de paletas guía 200 de acuerdo con la invención de las Figuras 8 y 11 en el área de la sección de flujo principal HA, es fácilmente reconocible que las geometrías de perfil de las hojas de paleta 24 tienen una geometría diseñada ventajosamente para el flujo principal HS, por lo que en particular se hace posible una entrada de flujo ventajosa entre las palas del rotor individuales 24 (ver la dirección de la flecha, que simboliza la dirección de flujo principal HS).

En esta ilustración, también es fácilmente reconocible que cada una de las hojas de paleta 24 tiene una geometría diferente en la dirección radial y en las secciones principal y secundaria HA y NA respectivamente, así como una nariz de perfil curvada hacia el lado de succión S en la sección secundaria ⁿA y varios segundos perfiles guía LP2 que se extienden en la dirección axial y en la dirección radial.

También se puede observar que las hojas de paleta 24 tienen una nariz de perfil curvada hacia el lado de presión D en el área de la sección de flujo principal. Asimismo, no existen segundos perfiles guía adicionales LP2 por encima del primer perfil guía L1.

La invención permite proporcionar paletas, segmentos de paleta, componentes estructurales y turbomaquinarias con los que se puede lograr una mejora de la eficiencia sin necesidad de un rediseño significativo en el área del flujo principal, en donde la mejora de la eficiencia se basa, en particular, en minimizar las pérdidas de flujo en el área de los extremos de las hojas de paleta o en el área de los anillos de refuerzo.

El diseño de una paleta de acuerdo con la presente invención, así como el diseño de los perfiles individuales y de las secciones de los perfiles, no se limita a los diseños descritos anteriormente e ilustrados en las figuras y puede desviarse de las modalidades descritas anteriormente. En una modalidad alternativa, una paleta diseñada de acuerdo con la presente invención puede tener al menos un perfil secundario configurado como una alternativa a los perfiles secundarios 44, 46 representados y/o uno o más primeros perfiles guía LP1 configurados como una alternativa a los primeros perfiles guía LP1 representados y/o uno o más segundos perfiles guía configurados como una alternativa a los segundos perfiles guía LP2 representados o ningún segundo perfil guía, en donde en particular el perfil o los perfiles o las secciones de perfil asociadas a una paleta en el área del extremo de la paleta, en particular en una sección secundaria y/o un área provista como canal secundario, se pueden configurar para formar con el perfil o los perfiles de al menos una paleta vecina (en relación con un estado de instalación o uso funcionalmente correcto de la paleta o las paletas) un perfil de flujo definido, preferentemente uno o más canales y/o "subcanales" individuales dentro del canal secundario, en donde el perfil o las secciones del perfil asociadas a una paleta en el área del extremo de la paleta están diseñadas, en particular, de manera que formen un perfil de flujo mediante el cual pueden reducirse las pérdidas de flujo en el área cercana a la pared, en particular las pérdidas de flujo de capa límite.

Aunque en la descripción se han explicado modalidades ilustrativas, hay que tener en cuenta que es posible un gran número de variaciones. Además, hay que señalar que los ejemplos ilustrativos son meros ejemplos que no pretenden limitar en modo alguno el ámbito de protección, las aplicaciones y la construcción. Más bien, la descripción precedente proporciona al experto una guía para implementar al menos una modalidad ilustrativa, en donde se pueden realizar diversas modificaciones, en particular en lo que respecta a la función y la disposición de los componentes descritos, sin abandonar el ámbito de protección resultante de las reivindicaciones y de estas combinaciones equivalentes de características.

Lista de referencia de los dibujos

1 Turbomaquinaria del estado de la técnica

2 Junta del canal de gas

3 Hoja de paleta de una pala del rotor del estado de la técnica

3A, 13A, 23A anillo de refuerzo interior de la pala del rotor

3B, 13B, 23B, anillo de refuerzo exterior de la pala del rotor

4, 5 Hoja de paleta de una paleta guía de la técnica anterior

4A, 5A, 24A Anillo de refuerzo interior de la paleta guía

4B, 5B, 24B anillo de refuerzo exterior de la paleta guía

10, 20 turbomaquinaria de acuerdo con la invención

13, 23 Hoja de la pala del rotor de acuerdo con la invención

24 Hoja de paleta guía de acuerdo con la invención

33 Pala del rotor de acuerdo con la invención

34 Paleta guía de acuerdo con la invención

43, 47 Perfil principal

44, 46 Perfil secundario

45 Raíz de paleta

100 Partes de un componente estructural de acuerdo con la invención con palas del rotor de acuerdo con la invención

200 Segmento de paleta guía de acuerdo con la invención

D lado de presión

EA extremo radial exterior de la hoja de paleta

EI extremo radial interior de la hoja de paleta

GS Flujo de capa límite

HA Sección de flujo principal

HS Flujo principal

LP1 primer perfil guía adicional que se extiende en dirección axial y en dirección circunferencial LP2 segundo perfil guía adicional que se extiende en dirección axial y en dirección radial

LR Flujo de fuga (flujo de aire de enfriamiento y de sellado)

LS Flujo de fuga (flujo entrehierros)

NA Sección secundaria

S Lado de succión

VLG Dirección de flujo del flujo secundario (flujo de capa límite) x Dirección axial

y Dirección radial

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1. Paleta (33; 34) para una turbomaquinaria (10, 20), en particular una pala del rotor (33) o paleta guía (34), en particular para una turbina de gas, en particular para un motor de aviación, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en donde la paleta (33; 34) tiene un perfil de hoja de paleta (13, 23; 24) con un extremo radial interior de la hoja de paleta (EI) y un extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA), en donde la paleta (33; 34), en particular la hoja de paleta (13, 23; 24), comprende, además del perfil de hoja de paleta, al menos un primer perfil guía (LP 1) dispuesto en el área del extremo radial interior (EI) y/o del extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA) y separado en la dirección radial del extremo de la hoja de paleta asociado (EI, EA) y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial (x) y al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o en la dirección tangencial, en donde el perfil de hoja de paleta tiene una sección de flujo principal (HA) con un perfil principal (43, 47) y una geometría del perfil principal y al menos una sección secundaria (NA) con un perfil secundario (44, 46) y una geometría del perfil secundario, caracterizada porque el perfil secundario (44, 46) de al menos una sección secundaria (NA) tiene un borde delantero del perfil curvado hacia el lado de succión (S) de la sección de perfil principal asociada (HA) y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo.

   2. Paleta (33; 34) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un primer perfil guía (LP1) se extiende a partir del lado de succión (S) o del lado de presión (D) de la hoja de paleta (13, 23; 24).

   3. Paleta (33; 34) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 caracterizada porque la paleta (33; 34) tiene al menos un segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B) que delimita un canal de flujo y está conectado a la paleta (33; 34), en particular a un extremo de la hoja de paleta (EI, EA), en particular un segmento de anillo de refuerzo (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B) o un segmento de anillo, en particular un segmento de anillo de refuerzo interior (13A, 23A; 24A) y/o un segmento de anillo de refuerzo exterior (13B; 24B), en donde al menos un primer perfil guía (LP1) se dispone separado del segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B) en la dirección radial y se extiende en particular en al menos un plano radial y en la dirección circunferencial paralelo al segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B) y/o está diseñado y dispuesto concéntricamente con respecto al segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B).

   4. Paleta (33; 34) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la al menos una sección secundaria (NA) es una sección de extremo y se extiende en dirección radial desde la sección de flujo principal (HA) hasta el extremo de la hoja de paleta asociado (EI, EA).

   5. Paleta (33; 34) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque el perfil secundario (44, 46) de al menos una sección secundaria (NA), en particular al menos en el extremo de la hoja de paleta asociado (EI, EA), tiene al menos parcialmente, de preferencia completamente, una geometría del perfil secundario diferente a la geometría del perfil principal.

   6. Paleta (33; 34) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la paleta (33;

   34), en particular la hoja de paleta (13, 23; 24), comprende al menos un segundo perfil guía (LP2) además del perfil de hoja de paleta en el área del extremo radial interior (EI) y/o radial exterior (EA) de la hoja de paleta, en donde el segundo perfil guía (LP2) se extiende al menos parcialmente en la dirección axial (x) y al menos parcialmente en la dirección radial (y) y se dispone en particular separado en la dirección circunferencial del perfil de hoja de paleta, en particular separado en la dirección circunferencial del perfil secundario (44, 46). 7. Paleta (33; 34) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el segundo perfil guía (LP2) tiene un borde delantero curvado hacia el lado de succión (S) de la sección de perfil principal asociada (HA) y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo.

   8. Segmento de paleta (200) para una turbomaquinaria, en particular un segmento de pala de rotor o un segmento de paleta guía (200), en particular para una turbina de gas, en particular para un motor de avión, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, en donde el segmento de paleta (200) tiene al menos un primer segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B), en particular un segmento de anillo de refuerzo (13A, 23A, 24A); 13B, 23B, 24B) o un segmento de anillo, y al menos una paleta (33; 34) con un perfil de hoja de paleta (13, 23; 24) y un extremo radial interior de la hoja de paleta (EI) y un extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA), en donde el extremo radial interior de la hoja de paleta (EI) o el extremo radial exterior de la hoja de paleta (EA) está conectado al primer segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B), caracterizado porque el segmento de paleta (200), en particular la paleta (33; 34), la hoja de paleta (13, 23; 24) y/o el segmento de pared (13A, 23A, 24a ; 13B, 23B, 24B), además del perfil de hoja de paleta, comprende al menos un primer perfil guía (LP1) dispuesto en el área de al menos un extremo radial interior (EI) y/o radial exterior (EA) de la hoja de paleta y separado en la dirección radial del extremo de la hoja de paleta asociado (EI) y que se extiende al menos parcialmente en la dirección axial (x) y al menos parcialmente en la dirección circunferencial y/o en la dirección tangencial, caracterizado porque al menos una paleta (33; 34) del segmento de paleta (200) está diseñado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.

   9. Segmento de paleta (200) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque al menos dos primeros perfiles guía (LP1) que se extienden en la dirección circunferencial son contiguos entre sí en la dirección circunferencial y forman un primer segmento de banda de perfil guía que se extiende en la dirección circunferencial, en particular todos los primeros perfiles guía (LP1) forman un primer segmento de banda de perfil guía común, en particular cerrado, que se extiende en la dirección circunferencial.

   10. Segmento de paleta (200) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque el segmento de paleta (200), en particular la paleta (33; 34) y/o el segmento de pared (13A, 23A, 24A; 13B, 23B, 24B), además del perfil de hoja de paleta, comprende al menos un segundo perfil guía adicional (LP2) en el área de al menos un extremo radial interior (EI) y/o radial exterior (EA) de la hoja de paleta, el segundo perfil guía (LP2) se extiende al menos parcialmente en la dirección axial (x) y al menos parcialmente en la dirección radial (y) y, en particular, se dispone separado del perfil de hoja de paleta (43, 47; 44, 46) en la dirección circunferencial.

   11. Segmento de paleta (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque al menos un segundo perfil guía (LP2) tiene un borde delantero curvado hacia el lado de succión (S) de la sección de perfil principal asociada (HA) y/o tiene un bisel en S en la dirección del flujo.

   12. Componente estructural (100) para una turbomaquinaria, en particular una paleta guía o un estator o una rejilla móvil o un rotor, en particular para una turbina de gas, en particular para un motor de avión, en particular para una etapa de turbina de una turbina de gas, caracterizado porque el componente estructural (100) tiene al menos una paleta (33; 34) diseñada de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 y/o al menos un segmento de paleta (200) diseñado de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 11.

   13. Turbomaquinaria (10, 20), en particular una turbina de gas, en particular un motor de avión, que tiene al menos una etapa de compresor o etapa de turbina, caracterizada porque la turbomaquinaria (10, 20) tiene al menos una paleta (33; 34) diseñada de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8 y/o al menos un segmento de paleta (200) diseñado de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 11 y/o al menos un componente estructural (100) diseñado de acuerdo con la reivindicación 12.