CH300386A

CH300386A - Gasturbinenanlage mit mehrflutigem Verdichterteil.

Info

Publication number: CH300386A
Authority: CH
Inventors: Produkte-Konstruktionen-Export
Original assignee: Inconex Handelsgesellschaft M
Priority date: 1951-12-17
Filing date: 1951-12-17
Publication date: 1954-07-31

Description


      Gasturbinenanlage    mit     mehrflutigem        Verdichterteil.       Die Erfindung betrifft eine Gasturbinen  anlage     mit        mehrflutigem        Verdichterteil,    ins  besondere zum Antrieb von Luftfahrzeugen.  



  Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet,  dass zwei gleiche     Niederdruckverdichter    zu  beiden Seiten eines gleiche Schaufeln und  gleiche Abmessungen     wie    die     Niederdruckver-          dichter    aufweisenden Hochdruckverdichters  angeordnet sind und von einer gemeinsamen  Turbine angetrieben werden, wobei der An  trieb des Hochdruckverdichters direkt und  der Antrieb der     Niederdruckverdichter    über  ein Getriebe erfolgt und die zu verdichtende  Luft über Kanäle durch die Verdichter     und     über     Brennkammern    zu der Turbine geführt  wird.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes als Anlage  zum Antrieb einer Luftschraube dargestellt.  Es zeigen:       Fig.    1 einen Längsschnitt durch die Gas  turbinenanlage nach Linie     I-I    der     Fig.    2 und       Fig.    2 eine Seitenansicht gemäss Linie       11-II    der     Fig.    1.  



  Zwei     Niederdruckverdichter    1 und 2 neh  men zwischen sich den Hochdruckverdichter  3 auf, der über die Welle 4 von der Turbine  5 unmittelbar angetrieben wird. Die Nieder  druckverdichter 1 und 2 werden über ein Ge  triebe 6, 7 von der gleichen     Welle    4 aus an-    getrieben. Die     Niederdruckverdichter    1 und  2 -Lind der Hochdruckverdichter 3 sind voll  kommen gleich ausgeführt, das heisst sie be  sitzen vollkommen-gleiche     Schaufelungen    und  Abmessungen.

   Die     Niederdruckverdichter    1  und 2, die die Druckluft für den Hochdruck  verdichter 3 liefern, verdichten die Luft so  weit, dass sich das Eintrittsvolumen V2 des  Hochdruckverdichters zum Eintrittsvolumen       y    1 der     Niederdruckverdichter    verhält wie  
EMI0001.0027     
    wobei     T,    die Eintrittstemperatur am Nieder  druckverdichter und T2 die Eintrittstempera  tur am Hochdruckverdichter darstellt.

   Durch  die Ausbildung des Getriebes 6, 7 ist ferner  dafür gesorgt, dass sich die     Drehzjhl    des       Hochdruckverdichters        zii    derjenigen der     Nie-          derdruckverdichter    verhält wie  
EMI0001.0034     
    Dabei wird von der Erkenntnis ausgegan  gen, dass bei Verdichtern mit gleichen Dreh  zahlen die Luft in den     Niederdruckverdich-          tern    nicht bis auf die Hälfte des Eintritts.

         volumens    verdichtet zu werden braucht, und  zwar deshalb nicht, weil die Schallgeschwin  digkeit, die sich mit ändert, beim Eintritt  in den     Hochdrnickverdichter   
EMI0001.0039  
   höher liegt als      beim Eintritt in- den     Niederdruckverdichter.     Wenn man nun mit der höchsten Relativ  geschwindigkeit der Strömung an den Schau  felenden einen     gewissen    Abstand von der  Schallgeschwindigkeit einhält, beispielsweise       iu    = 0,85<I>a (w</I> = Relativgeschwindigkeit,       a    = Schallgeschwindigkeit), der in beiden  Verdichtern     gleibh    gross gehalten wird,

   so  kommt man im Hochdruckverdichter zu einer  im Verhältnis  
EMI0002.0006     
    höheren Strömungsgeschwindigkeit und unter  der Annahme gleicher     Strömungswinkel    der       Schaufelung    also ähnlicher Geschwindigkeits  dreiecke, zu einer im Verhältnis  
EMI0002.0009     
    höheren Umfangsgeschwindigkeit, das heisst  zu     einer    höheren Drehzahl des Hochdruck  verdichters.

   Im gleichen Mass liegt die Axial  gesehwindigkeit und damit das     Ansaug-          vohunen    des Hochdruckverdichters höher als  das jedes     Niederdruckverdichters    bzw. höher  als die     Hälfte    des Ansaugvolumens der bei  den     Niederdruckverdichter;    demnach kann  das     Druckverhältnis    des     Niederdruckverdich-          ters    geringer gehalten werden als der Verdich  tung auf das halbe Volumen entspricht.  



  Von dem     Hochdruckverdichter    3 strömt die  Luft zu den     Brennkammern    10, 11, 12, 13,  in denn sie aufgeheizt wird und aus denen  sie über besondere Leitungen 14 nach der  Turbine 5 abströmt.  



  Bei     Verwendung    einer solchen Gasturbinen  anlage auf einem     Luftfahrzeug    wird der Hoch  druckverdichter 3 von der Luft im Sinne der       Flugrichtung        durchströmt,    während die Luft  die     Niederdruckverdichter    1     und    2 entgegen  der     Flugrichtung    durchflutet. Diese Anord  nung ist so gewählt, dass die     Niederdruckver-          dichter    1 und 2 von der     Frischluft    unter  Stau angeströmt werden.

   Ausserdem ergeben  sich hierdurch für das Durchströmen der Tur  bine 5 und die Ausnutzung des     aus'    der Tur-         bine    ausströmenden Strahls günstige Verhält  nisse.  



  Die Bedingung, dass die Volumina sich wie  
EMI0002.0033     
    und die Drehzahlen wie  
EMI0002.0034     
    verhalten, gilt nur für den Auslegepunkt der  Anlage und     ist    auch in jeder Flughöhe nur  bei einer Leistung zu erreichen.     Zweckmässi-          gerweise    wird man bei der Auslegung des Ver  dichters versuchen, diese Bedingung für die  grösste Flughöhe und damit für den     wirt-          schaftlichen    Flug einzuhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Gasturbinenanlage mit mehrflutigem Ver- dichterteil, insbesondere zum Antrieb von Luftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleiche Niederdruckverdichter zu beiden Seiten eines gleiche Schaufeln und gleiche Ab messungen wie die Niederdruckverdichter (l, 2) aufweisenden Hochdruckverdichters (3) angeordnet sind und von einer gemeinsamen Turbine (5) angetrieben werden, wobei der Antrieb des Hochdruckverdichters (3) direkt und der Antrieb der Niederdruckverdichter über ein Getriebe (6, 7) erfolgt und die zu verdichtende Luft über Kanäle (8)

durch die Verdichter und über Brennkammern (10, 11, 12, 13) zu der Turbine (5) geführt wird. UNTERANSPRUCH: Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslegepunkt der Anlage die Drehzahl der Niederdruckver- dichter (1, 2) sich zu derjenigen.

des Hoch druckverdichters (3) wie EMI0002.0052 verhält, wobei TI die absolute Temperatur am Einlass der Niederdruckverdichter und T2 diejenige am Einlass des Iloehdruckverdiehters ist, und dass die Luft in den ND-Verdichtern nur so weit verdichtet wird, dass sich das Ein trittsvolumen V2 des Hochdruckverdichters zu dem Eintrittsvolumen V der Niederdruck- verdichter wie EMI0003.0006 erhält.