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Gasturbine.
Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinen jener Art, bei denen das Gasgemisch in Abhängigkeit von der Drehung des Laufradsystems verdichtet, gezündet und zur Beaufschlagung freigegeben wird, und betrifft die Sehaufelung der Laufräder, wodurch eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielt wird.
Während der Zeit der Ausströmung der Verbrennungsgase nimmt der Druck in der Verbrennungkammer und damit die Geschwindigkeit des Gasstromes in der Leitdtise ab. Bei gleicher Formgebung der Laufradschaufeln können daher die Bedingungen des stossfreien Eintrittes in das Laufrad und in das folgende Leitrad nur für einen Augenblick erfüllt werden, was den Wirkungsgrad ungünstig gestaltet.
Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, den Ein-und Austrittswinkel der aufeinanderfolgenden Laufradschaufeln so verschieden zu gestalten, dass die Bedingungen der stossfreien Strömung in bezug auf den Druck in der Verbrennungskammer bzw. der dadurch bedingten Geschwindigkeit im Leitapparat, die in dem Augenblick herrscht, indem die betreffende Laufradschaufel der beaufschlagenden Düse gegenübersteht, für jede einzelne Laufradschaufel erfüllt werden.
In der Zeichnung ist die Sehaufelung eines Laufrades nach vorliegender Erfindung mit ange- schlossenem Leitapparat der nächsten Stufe als Beispiel dargestellt.
Die Darstellung ist der Deutlichkeit halber so gewählt, dass die Düse 1 relativ zum stillstehend gedachten Laufrad bei l'um den Betrag verschoben gezeichnet ist, um den sich eigentlich die Laufradschaufeln 2 bis 6 verdreht haben, während die Geschwindigkeit des aus der Düse austretenden Gasstromes von dem Geschwindigkeitsvektor 8 auf 8'gesunken ist. Der Eintrittswinkel für die Laufschaufel ergibt sich auf bekannte Weise aus dem Vektorendreieck (8 = Gasstromgeschwindigkeit. 9 = Laufradgeschwindigkeit, 10 = Geschwindigkeit in der Laufschaufel) durch die Neigung des Vektors 10 ; der Austrittswinkel in bezug auf das angeschlossene Leitrad wird bei für alle Leitschaufeln 7 gleichbleibend angenommenen Leitschaufelwinkeln aus dem Vektoren dreieck 10, 9, 11 erhalten.
In gleicher Weise ergeben sich die Winkel der Laufradschaufel 6 a, us den Vektordreiecken. S", 9. 10'bzw. 10', 9, 11'und auch die der zwischenliegenden Schaufeln. 4 und 5.
Es ist klar, dass dieselben Bedingungen auch für weitere Laufräder sowohl beim Geschwindigkeitsals auch beim Druckstufensystem erfüllt werden können.
Statt die Winkel aller Laufradschaufeln verschieden zu machen, können auch Gruppen von Schaufeln nach gleichen, die Bedingungen der stossfreien Strömung im Mittel erfüllenden Winkeln gestaltet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gasturbine, bei der das Gasgemisch in Abhängigkeit von der Drehung des Laufradsystems verdichtet, gezündet und zur Beaufschlagung freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einund Austrittswinkel der aufeinanderfolgenden Laufschaufeln derart verschieden gestaltet sind, dass die Bedingungen der stossfreien Strömung in bezug auf den Druck bzw. auf die Geschwindigkeit im Leitapparat (Expansionsdüse), die in dem Augenblick herrscht, in dem die betreffende Laufschaufel beaufschlagt wird, für jede Laufradschaufel erfüllt sind.
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Gas turbine.
The invention relates to gas turbines of the type in which the gas mixture is compressed, ignited and released to act as a function of the rotation of the impeller system, and relates to the blades of the impellers, whereby an improvement in the efficiency is achieved.
During the time that the combustion gases are discharged, the pressure in the combustion chamber and thus the speed of the gas flow in the guide device decrease. Given the same shape of the impeller blades, the conditions of smooth entry into the impeller and into the following stator can therefore only be met for a moment, which makes the efficiency unfavorable.
The essence of the invention is to design the inlet and outlet angle of the successive impeller blades so different that the conditions of the shock-free flow in relation to the pressure in the combustion chamber or the speed in the diffuser caused by it, which prevails at the moment, by the impeller blade in question facing the impinging nozzle, can be met for each individual impeller blade.
In the drawing, the visual blading of an impeller according to the present invention with a connected diffuser of the next stage is shown as an example.
For the sake of clarity, the representation is chosen so that the nozzle 1 is shown shifted relative to the impeller, which is imagined to be stationary, at l 'by the amount by which the impeller blades 2 to 6 have actually rotated, while the speed of the gas flow exiting the nozzle is from the speed vector 8 has decreased to 8 '. The entry angle for the rotor blade results in a known manner from the vector triangle (8 = gas flow speed. 9 = rotor speed, 10 = speed in the rotor blade) through the inclination of vector 10; the exit angle with respect to the connected stator is obtained from the vector triangle 10, 9, 11 if the guide blade angles are assumed to be constant for all guide blades 7.
In the same way, the angles of the impeller blade 6 a, us result from the vector triangles. S ", 9, 10 'or 10', 9, 11 'and also those of the intermediate blades. 4 and 5.
It is clear that the same conditions can also be met for other impellers in both the speed and the compression system.
Instead of making the angles of all impeller blades different, groups of blades can also be designed according to the same angles that on average meet the conditions of shock-free flow.
PATENT CLAIMS:
1. Gas turbine, in which the gas mixture is compressed, ignited and released for application as a function of the rotation of the impeller system, characterized in that the inlet and outlet angles of the successive rotor blades are designed differently so that the conditions of the shock-free flow in relation to the pressure or the speed in the diffuser (expansion nozzle), which prevails at the moment in which the relevant rotor blade is acted upon, are fulfilled for each impeller blade.
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