Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner gemäss Oberbegriff des Anspruchs
1.
Stand der Technik
[0002] Bei Brennern für eine Vormischverbrennung von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen
bildet das Hineinwandern der Flamme in den Brenner, auch Flammenrückschlag bezeichnet,
ein Hauptproblem. Daneben muss die Aerodynamik bei diesen Brennern so ausgelegt werden,
dass lokale Gebiete hoher Aufenthaltszeit, in denen das Brennstoff/Luft-Gemisch zünden
kann (= Selbstzündung), vermieden werden. Wird eine Drallströmung so erzeugt, dass
in der Nähe der Achse hohe Umfangsgeschwindigkeiten auftreten, beispielsweise wenn
radiale Drallregister zur Anwendung gelangen, so ist die Axialgeschwindigkeit im Zentrum
niedrig. Da gleichzeitig hohe Turbulenzgrade auftreten, kann sich die Flamme entgegen
der Strömungsrichtung ausbreiten und wandert dann in den Brenner, wobei in der Folge
im allgemeinen Ueberhitzungsprobleme auftreten. In der Praxis führt dies zu Einschränkungen
bei der Wahl der Drallerzeugung. Die Erzeugung eines Drallströmungsfeldes erfordert
das Einschliessen der Strömung in einen am besten rotationssymmetrischen Raum. Die
äussere Begrenzung dieses Raumes verursacht eine Strömungsgrenzschicht, welche immer
die Bedingung verschwindender Geschwindigkeit an der Wand hat. Gleiches gilt für im
Zentrum eingebaute Brennstoff lanzen. Der Teil des Gemisches, der direkt entlang der
Wand strömt, wird sich unerwünscht lange im Brenner aufhalten. An der äusseren Begrenzung
des Drallströmungsfeldes treten besonders niedrige Geschwindigkeiten auf, da bei konstantem
Totaldruck in der Anordnung der statische Druck von innen nach aussen ansteigt, womit
der dynamische Druck, der durch die Absolutgeschwindigkeit repräsentiert wird, mit
steigendem Radius immer kleiner wird. Diese niedrigen Geschwindigkeiten können unter
Umständen nicht mehr verhindern, dass die Flamme vom Brennraum aus, entlang der Grenzschicht,
in den Brenner fortpflanzt und diesen dann überhitzen und zerstören kann.
[0003] Aus EP-B1-0 321 809 ist ein Brenner bekanntgeworden, der unter Vormischbedingungen
für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe die bis anhin bestbekanntgewordene Lösung
auf diesem Gebiet darstellt, um die obengenannten Unzulänglichkeiten ohne Implemetierung
von Zusatzeinrichtungen beheben zu können.
[0004] Allerdings geht die Entwicklung im Gasturbinenbau dahin, die Kompressordruckverhältnisse
kräftig zu steigern, so dass die Zuverlässigkeit des obengenannten Brenners aus genannten
Gründen automatisch gemindert wird.
Darstellung der Erfindung
[0005] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen
gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brenner der eingangs genannten
Art Vorkehrungen zu treffen, welche in der Lage sind, einen Flammenrückschlag sicher
zu verhindern.
[0006] Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass diese Zusatzeinrichtung
von einfachster Ausgestaltung ist, und im genannten Brenner bedarfsmässig eingebaut
werden kann, ohne auf die Grundkonzeption desselben verändernd eingreifen zu müssen,
womit ein solcher Brenner, der sich bei mittleren Kompressordruckverhältnissen bereits
bestens bewährt hat, auch für die weiteren Entwicklungsstufen von Gasturbinen übernommen
und eingesetzt werden kann.
[0007] Erfindungsgemäss wird eine Eindüsung von Zusatzluft entlang der Brennerwände vorgenommen,
und zwar vorzugsweise in der abströmungsseitigen zweiten Hälfte des Brenners. Diese
Zusatzluft bildet entlang der Wand einen Film und sie vermischt sich dann langsam
mit der brennstoffangereicherten Hauptströmung. Die wesentliche Verbesserung der Sicherheit
gegen eine Rückzündung erfolgt aufgrund von zwei Prinzipien. Zum einen wird gewichtig
eine Verdünnung des Gemisches vorgenommen. Da der Brenner in der Nähe seiner mageren
Löschgrenze betrieben wird, führt schon eine schwache lokale Verdünnung des Gemisches
entlang der Wände zum erwünschten Verlust der Brennfähigkeit des Gemisches entlang
der Wände. Zum anderen kann diese Zusatzluft so eingedüst werden, dass die Axialgeschwindigkeit
entlang der Wand erhöht wird, was sich ebenfalls günstig für den Betrieb eines solchen
Brenners auswirkt. Im allgemeinen ist das Impulsdichtenverhältnis zwischen Filmluft
und Hauptströmung im Bereich von 1, da beide Ströme häufig vom selben Totaldruck aus
beschleunigt werden. Andere Impulse sind ohne weiteres auch denkbar, sie haben auf
die erstrebte Wirkung indessen keine negativen Auswirkungen.
[0008] Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der erfindungsgemässen Aufgabenlösungen
sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
[0009] Im folgenden wird anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen
Elemente sind fortgelassen worden. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit
Pfeilen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0010] Es zeigt:
- Fig. 1
- einen für eine Vormischverbrennung durch Bildung einer Drallströmung tauglichen Brenner,
in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 2
- eine weitere perspektivische Darstellung dieses Brenners, aus anderer Ansicht in vereinfachter
Form.
- Fig. 3
- eine Abwicklung eines Teilkörpers mit Eindüsungsöffnungen für eine Zusatzluft,
- Fig. 4
- eine Konfiguration einer Einfachreihe von Eindüsungsöffnungen,
- Fig. 5
- eine Konfiguration einer Doppelreihe von Eindüsungsöffnungen und
- Fig. 6, 7
- eine spezielle Ausgestaltung der einzelnen Eindüsungsöffnungen.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
[0011] Fig. 1 zeigt einen Brenner in perspektivischer Darstellung. Zum besseren Verständnis
des Gegenstandes ist es vorteilhaft, wenn beim Studium von Fig. 1 anhand der Beschreibung
gleichzeitig auch Fig. 2 herangezogen wird.
[0012] Der Brenner gemäss Fig. 1 besteht aus zwei hohlen kegelförmigen Teilkörpern 1, 2,
die versetzt zueinander ineinandergeschachtelt sind. Unter dem Begriff "kegelförmig"
wird hier nicht nur die gezeigte, durch einen festen Oeffnungswinkel charakterisierte
Kegelform verstanden, sondern er schliesst auch andere Konfigurationen der Teilkörper
mit ein, so eine Diffusor- oder diffusorähnliche Form sowie eine Konfusoroder konfusorähnliche
Form. Diese Formen sind vorliegend nicht weiter dargestellt, da sie dem Fachmann ohne
weiteres geläufig sind. Die Versetzung der jeweiligen Mittelachse oder Längssymmetrieachse
der Teilkörper 1, 2 zueinander (Vgl. Fig. 2, Pos. 3, 4) schafft auf beiden Seiten,
in spiegelbildlicher Anordnung, jeweils einen tangentialen Lufteintrittskanal 5, 6
frei, durch welche die Verbrennungsluft 7 in Innenraum des Brenners, d.h. in den Kegelhohlraum
8 strömt. Die beiden kegeligen Teilkörper 1, 2 weisen je einen zylindrischen Anfangsteil
9, 10, die ebenfalls, analog den vorgenannten Teilkörpern 1, 2, versetzt zueinander
verlaufen, so dass die tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6 über die ganze Länge
des Brenners vorhanden sind. Im Bereich des zylindrischen Anfangsteils ist eine Düse
11 zur vorzugsweise Zerstäubung eines flüssigen Brennstoffes 12 untergebracht, dergestalt
dass deren Eindüsung in etwa mit dem engsten Querschnitt des durch die Teilkörper
1, 2 gebildeten Kegelhohlraumes 8 zusammenfällt. Die Eindüsungskapazität und die Betriebsart
dieser Düse 11 richtet sich nach den vorgegebenen Parametern des jeweiligen Brenners.
Der durch die Düse 11 eingedüste Brennstoff 12 kann bei Bedarf mit einem rückgeführten
Abgas angereichert werden; sodann ist es auch möglich, durch die Düse 11 die komplementäre
Einspritzung einer Wassermenge vorzusehen.
[0013] Selbstverständlich kann der Brenner rein kegelig, also ohne zylindrische Anfangsteile
9, 10 ausgebildet sein. Die Teilkörper 1, 2 weisen des weiteren je eine Brennstoffleitung
13, 14 auf, welche entlang der tangentialen Eintrittskanäle 5, 6 angeordnet und mit
Eindüsungsöffnungen 15 versehen sind, durch welche vorzugsweise ein gasförmiger Brennstoff
16 in die dort vorbeiströmende Verbrennungsluft 7 eingedüst wird, wie dies durch Pfeile
16 versinnbildlicht wird, wobei diese Eindüsung zugleich die Brennstoffinjektionsebene
(Vgl. Fig. 3, Pos. 22) des Systems bildet. Diese Brennstoffleitungen 13, 14 sind vorzugsweise
spätestens am Ende der tangentialen Einströmung, vor Eintritt in den Kegelhohlraum
8, plaziert, dies um eine optimale Luft/Brennstoff-Mischung zu gewährleisten.
[0014] Brennraumseitig weist der Brenner eine als Verankerung für die Teilkörper 1, 2 dienende
Frontplatte 18 mit einer Anzahl Bohrungen 19 auf, durch welche bei Bedarf eine Misch-
bzw. Kühlluft 20 dem vorderen Teil des Brennraumes 17 bzw. dessen Wand zugeführt wird.
[0015] Wird zum Betrieb des Brenners flüssiger Brennstoff 12 über die zentrale Düse 11 eingesetzt,
so wird dieser unter einem spitzen Winkel in den Kegelhohlraum 8 bzw. in den Brennraum
17 eingedüst. Aus der Düse 11 bildet sich sonach ein kegeliges Brennstoffprofil 23,
das von der tangential einströmenden rotierenden Verbrennungsluft 7 umschlossen wird.
In axialer Richtung wird die Konzentration des eingedüsten Brennstoffes 12 fortlaufend
durch die einströmenden Verbrennungsluft 7 zu einer optimalen Gemisch abgebaut. Wird
der Brenner mit einem gasförmigen Brennstoff 16 betrieben, so kann dies grundsätzlich
auch über die Brennstoffdüse 11 geschehen, vorzugsweise aber geschieht dies über die
Eindüsungsöffnungen 15, wobei die Bildung dieses Brennstoff/Luft-Gemisches direkt
am Ende der Lufteintrittskanäle 5, 6 zustande kommt.
[0016] Bei der Eindüsung des flüssigen Brennstoffes 12 über die Düse 11 wird am Ende des
Brenners die optimale, homogene Brennstoffkonzentration über den Querschnitt erreicht.
Ist die Verbrennungsluft 7 zusätzlich vorgeheizt oder mit einem rückgeführten Abgas
angereichert, so unterstützt dies die Verdampfung des flüssigen Brennstoffes 12 nachhaltig,
und zwar innerhalb der durch die Länge des Brenners induzierten Vormischstrecke.
[0017] Die gleichen Ueberlegungen gelten auch, wenn über die Brennstoffleitungen 13, 14
statt gasförmige nun flüssige Brennstoffe zugeführt werden sollten.
[0018] Bei der Gestaltung der kegelförmigen Teilkörper 1, 2 hinsichtlich der Zunahme des
Strömungsquerschnittes sowie der Breite der tangentialen Lufteintrittskanaäle 5, 6
sind an sich enge Grenzen einzuhalten, damit sich das gewünschte Strömungsfeld der
Verbrennungsluft 7 am Ausgang des Brenners einstellen kann. Die kritische Drallzahl
stellt sich am Ausgang des Brenners ein: Dort bildet sich auch eine Rückströmzone
oder Rückströmblase 24 (Vortex Breakdown) mit einem gegenüber der dort wirkenden Flammenfront
25 stabilisierenden Effekt ein, in dem Sinne, dass die Rückströmzone 24 die Funktion
eines körperlosen Flammenhalters übernimmt.
[0019] Die optimale Brennstoffkonzentration über den Querschnitt wird erst im Bereich des
Wirbelaufplatzens, also im Bereich der Rückströmzone 24 erreicht. Erst an dieser Stelle
entsteht sodann eine stabile Flammenfront 25. Die flammenstabilisierende Wirkung ergibt
sich durch die sich im Kegelhohlraum 8 bildende Drallzahl in Strömungsrichtung entlang
der Kegelachse. Ein Rückschlagen der Flamme in das Innere des Brenners tritt somit
aufgrund dieser strömungstechnischen Vorgabe nicht auf.
[0020] Allgemein ist zu sagen, dass eine Minimierung der Durchflussöffnung der tangentialen
Lufteintrittskanäle 6, 7 prädestiniert ist, die Rückströmzone 24 ab Ende der Vormischstrecke
zu bilden. Die Konstruktion des Brenners eignet sich des weiteren vorzüglich, die
Durchflussöffnung der tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6 nach Bedarf zu verändern,
womit ohne Veränderung der Baulänge des Brenners eine relativ grosse betriebliche
Bandbreite erfasst werden kann. Selbstverständlich sind die Teilkörper 1, 2 auch in
einer anderen Ebene zueinander verschiebbar, wodurch sogar eine Ueberlappung gegenüber
der Lufteintrittsebene in den Kegelhohlraum 8 (Vgl. Fig. 2, Pos. 21) derselben im
Bereich der tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht,
bewerkstelligt werden kann. Es ist sodann auch möglich, die Teilkörper 1, 2 durch
eine gegenläufige drehende Bewegung spiralartig ineinander zu verschachteln.
[0021] Durch eine in diesem Brenner erreichbare homogenere Gemischbildung zwischen den eingedüsten
Brennstoffen 11, 12 und der Verbrennungsluft 7 erzielt man tiefere Flammentemparaturen
und damit tiefere Schadstoff-Emissionen, insbesondere tiefere NOx. Sodann reduzieren
diese tieferen Temperaturen die thermische Belastung für das Material an der Brennerfront
und machen beispielweise eine Sonderbehandlung der Oberfläche nicht zwingend nötig.
[0022] Was die Anzahl der Lufteintrittskanäle betrifft, so ist der Brenner nicht auf die
gezeigte Anzahl beschränkt. Eine grössere Anzahl ist beispielsweise dort angezeigt,
wo es darum geht, die Vorvermischung breiter anzulegen, oder die Drallzahl und somit
die davon abhängige Bildung der Rückströmzone 24 durch eine grössere Anzahl Lufteintrittskanäle
entsprechend zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang wird auf EP-A2-0 704 657 verwiesen,
wobei diese Druckschrift integrierender Bestandteil vorliegender Beschreibung ist.
[0023] Fig. 2 zeigt den gleichen Brenner nach Fig. 1 jedoch aus anderer Perspektive und
in vereinfachter Form. Diese Figur 2 will hauptsächlich die Disposition der beiden
kegelförmigen Teilkörper 1, 2 und deren Versetzung zueinander zeigen. Die Versetzung
der jeweiligen Mittelachse 3, 4 der beiden Teilkörper zueinander, bezogen auf die
Hauptmittelachse 26 des Brenners, welche der Hauptachse der zentralen Brennstoffdüse
11 entspricht, ergibt die jeweilige Grösse der Durchflussöffnungen der tangentialen
Lufteintrittskanäle 5, 6. Die Mittelachsen 3, 4 verläufen hier parallel zueinander.
In dieser Figur sind des weiteren je eine zu jedem Teilkörper 1, 2 zugehörige Zone
27 ersichtlich, in welchen die Plazierungen von Mitteln zur Eindüsung von Zusatzluft
stattfindet. Für die einzelnen Ausgestaltungen dieser Mittel wird auf die nachfolgenden
Figuren 3-7 verwiesen.
[0024] Fig. 3 zeigt eine Abwicklung 28 eines kegelförmigen Teilkörpers, worin schematisch
die Zone 27 ersichtlich ist, innerhalb welcher eine bestimmte Konfiguration von Eindüsungsöffnungen
für Zusatzluft, welche eine Rückzündungssperre gewährleisten, zugrundegelegt wird.
Die Orientierung der Eindüsungsöffnungen 29 sowie deren Anzahl und Grösse wird den
jeweiligen Strömungsverhältnissen im Brenner angepasst. Der finale Zweck ist primär
auf die Rückzündungssperre gerichtet. Die einzelnen schrägen Striche 30 wollen die
Plazierung der einzelnen Reihen der Eindüsungsöffnungen 29 versinnbildlichen. Die
Pfeilen 31 wollen auf die Ausströmungsrichtung der Zusatzluft hindeuten, die hier
rechtwinklig gegenüber der Ebene 30 der Eindüsungsöffnungen 29 verläuft. Diese Ausströmungsrichtung
kann indessen von rein axial bis zu der Richtung der Hauptströmung variieren. Zum
besseren Verständnis sind in dieser Abwicklung 28 je eine Einfachreihe und eine Doppelreihe
von Eindüsungsöffnungen 29 eingezeichnet. Die entsprechenden Schnitte gehen dann aus
Fig. 4 und 5 hervor.
[0025] Fig. 4 zeigt die Gestaltung einer Einfachreihe von Eindüsungsöffnungen 29. Die Zusatztluft
32 wird hier unter einem spitzen Winkel gegenüber der Drallströmung 7a eingedüst,
also flach zur Innenwand des entsprechenden Teilkörpers 2, dies um die Filmerzeugung
zu verbessern.
[0026] Fig. 5 zeigt eine Doppelreihe von Eindüsungsöffnungen 29. Grundsätzlich werden hier
die gleichen Vorkehrungen getroffen, wie dies unter Fig. 3 beschriebenen worden ist.
[0027] Bei Fig. 6 verlaufen die Eindüsungsöffnungen 33 im Bereich der Innenwand des entsprechenden
Teilkörpers 2 fächerförmig, wie dies aus Fig. 7, welche eine Draufsicht ist, hervorgeht.
[0028] Grundsätzlich ist eine breite Variation in der Gestaltung der Eindüsungsöffnungen
möglich. Bei Strömungen mit ausgeprägtem hohem Drall ergeben sich Einschränkungen
in Bezug auf die Anordnung der Eindüsungsöffnungen. Solange man Bohrungen benutzt,
kann man die gewünschte Eindüsungsrichtung durch Orientierung der Bohrungen festlegen.
Schlitze müssen indessen aus Gründen der Bauteilfestigkeit häufig segmentiert werden.
[0029] Ferner ist hervorzuheben, dass die hier vorgeschlagene Rückzündsperre nicht auf den
hier beschriebenen Brenner beschränkt ist. Diese Rückzündsperre greift immer dort
ein, wo eine Vormischverbrennung durch Erzeugung eines Drallströmungsfeldes zugrundegelegt
wird.
Bezugszeichenliste
[0030]
- 1
- Kegelförmiger Teilkörper
- 2
- Kegelförmiger Teilkörper
- 3
- Mittelachse zu 1
- 4
- Mittelachse zu 2
- 5
- Tangentialwer Lufteintrittskanal
- 6
- Tangentialer Lufteintrittskanal
- 7
- Verbrennungsluft
- 7a
- Drallströmung
- 8
- Kegelhohlraum, Innenraum des Brenners
- 9
- Zylindrischer Anfangsteil des Brenners
- 10
- Zylindrischer Anfangsteil des Brenners
- 11
- Brennstoffdüse
- 12
- Brennstoff, Flüssiger Brennstoff
- 13
- Brennstoffleitung
- 14
- Brennstoffleitung
- 15
- Eindüsungsöffnungen einer Brennstoffleitung 13, 14
- 16
- Brennstoff, gasförmiger Brennstoff
- 17
- Brennraum
- 18
- Frontplatte
- 19
- Bohrungen in Frontplatte
- 20
- Luft, Mischluft, Kühlluft
- 21
- Lufteintrittsebene
- 22
- Brennstoffinjektionsebene
- 23
- Brennstoffprofil
- 24
- Rückströmzone, Rückströmblase
- 25
- Flammenfront
- 26
- Hauptmittelachse
- 27
- Eindüsungszone
- 28
- Abwicklung eines kegelförmigen Teilkörpers
- 29
- Eindüsungsöffnungen
- 30
- Ebene der Eindüsungsöffnungen 29
- 31
- Ausströmuns- Eindüsungsrichtung der Zusatzluft
- 32
- Zusatzluft
- 33
- Fächerförmige Eindüsungsöffnungen
1. Brenner zum Betrieb einer Brennkammer mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff,
wobei eine Verbrennungsluft durch tangentiale Lufteintrittskanäle in eine durch den
Brenner gebildete Vormischstrecke einströmt, und wobei sich am Ausgang des Brenners
eine kritische Drallströmung bildet, welche eine Rückströmzone zur Stabilisierung
der sich dort bildenden Flammenfront induziert, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner
entlang seiner Ausdehnung in Strömungsrichtung mindestens eine Zone (27) aufweist,
innerhalb welcher Mittel (29, 33) zur Eindüsung einer Zusatzluft (32) in die Drallströmung
(7a) vorhanden sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner aus mindestens zwei
hohlen, kegelförmigen, in Strömungsrichtung ineinandergeschachtelten Teilkörpern (1,
2) besteht, dass die Mittelachsen (3, 4) dieser Teilkörper (1, 29) zueinander versetzt
verlaufen, dass die benachbarten Wandungen der Teilkörper (1, 2) tangentiale Lufteintrittskanäle
(5, 6) für eine Verbrennungsluft (7) bilden, und dass im von den Teilkörpern (1, 2)
gebildeten Kegelhohlraum (8) mindestens eine Brennstoffdüse (11, 15) wirkbar ist.
3. Brenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilkörper
(1, 2) mindestens eine Zone (27) aufweist.
4. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der tangentialen
Lufteintrittskanäle (5, 6) in Längserstreckung des Brenners eine Anzahl zueinander
beabstandeter Brennstoffdüse (15) angeordnet sind.
5. Brennkammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelhohlraum (8) in
Strömungsrichtung gleichförmig zunimmt.
6. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelhohlraum (8) in Strömungsrichtung
einen Diffusor, einen diffusorähnlichen Verlauf, einen Konfusor, einen konfusorähnlichen
Verlauf bildet.
7. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkörper (1, 2) spiralförmig
ineinander geschachtelt sind.
8. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Zone (27) die
Mittel durch eine Anzahl Eindüsungsöffnungen (29, 33) gebildet sind, und dass die
Eindüsungsrichtung (31) der Zusatzluft (32) in eine innerhalb des Kegelhohlraumes
(8) filmluftbildende Interdependenz zur Drallströmung (7a) steht.
9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsungsöffnungen (29,
33) innerhalb der Zone (27) mehrere parallel beabstandete Reihen (30) bilden.
10. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsungsrichtung der Zusatzluft
(32) flach zur Drallströmung (7a) verläuft.