CS209530B2 - Turboblower with the turbine for exhaust gases - Google Patents
Turboblower with the turbine for exhaust gases Download PDFInfo
- Publication number
- CS209530B2 CS209530B2 CS783430A CS343078A CS209530B2 CS 209530 B2 CS209530 B2 CS 209530B2 CS 783430 A CS783430 A CS 783430A CS 343078 A CS343078 A CS 343078A CS 209530 B2 CS209530 B2 CS 209530B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- blades
- outlet
- diameter
- turbine
- inlet
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title description 33
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
- F01D5/043—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the axial inlet- radial outlet, or vice versa, type
- F01D5/048—Form or construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
(54) Turbodmychadlo s turbinou na výfukové plyny
Vynález se týká turbodmychadla s turbinou na výfukové plyny pro omezení plnicího tlaku na předem stanovenou hodnotu při otáčkách motoru při plném zatížení, přičemž oběžné kolo této turbiny je protékáno· zvnějšku dovnitř.
Oblasti využití vynálezu jsou přeplňované spalovací motory, opatřené turbodmychadlem na výfukové plyny.
Úkolem vynálezu je vytvořit turbodmychadlo na výfukové plyny, u kterého by byl průběh plnícího tlaku optimalizován tak, aby byl při nízkých otáčkách motoru plnicí tlak vyšší než u známých turbodmychadel na výfukové plyny, zatímco· při vysokých otáčkách motoru by turbodmychadlem na výfukové plyny dodávaný tlak plnicího vzduchu nepřekročil neškodné mezní hodnoty stanovené pro příslušný motor. Tento úkol má být přitom řešen tak, aby nebylo třeba žádných přídavných zařízení nebo· ústrojí na turbodmychadle na výfukové plyny, tedy výlučně opatřeními dotýkajícími se jen a jen turbodmychadla na výfukové plyny.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že lopatky turbiny na výfukové plyny svírají v oblasti výtoku plynů z lopatek s radiální rovinou lopatek výstupní úhel, měřený na výtlačné straně lopatek, o hodnotě nejméně
90p. ‘
Vynáléz; se týká turbodmychadla s turbinou ' na''; výfukové plyny pro omezení plnicího tlaku na předem stanovenou hodnotu při otáčkách motoru při plném zatížení, přičemž oběžné kolo- této turbiny je protékáno zvnějšku dovnitř.
Turbina ' na výfukové plyny turbodmychadla přeměňuje tlakovou energií výfukových plynů motorů, to je statickou energii, na rychlostní energii, to je kinetickou energii, a teplo, -to je tepelnou energii, v co největším množsvtí na kroutící moment na hřídeli turbiny, čímž se lopatkovým kolem radiálního dmychadla, uspořádaným na stejném hřídeli, stlačuje plnicí vzduch motoru. U známých turbodmychadel na výfukové plyny dochází velmi často- nevhodnou spoluprací turbiny na výfukové plyny s dmychadlem k nepříznivému ovlivňování provozu spalovacího motoru. Toto nepříznivé ovlivňování provozu - spalovacího motoru spočívá v tom, že při malých otáčkách motoru dochází k nedostatečnému plnění, zatímco při vysokých otáčkách motoru dochází - k příliš velkému přeplňování spalovacího motoru. Důsledkem toho je skutečnost, že v oblasti malých otáček motoru je k dispozici příliš malý výkon k tomu, - aby bylo možné dosahovat požadovaného zrychlení. Při . vysokých otáčkách se zase výkon motoru příliš zvýší, takže může dojít až k nežádoucím, špičkovým hodnotám tlaků ve spalovacím motoru.
Pro odstranění tohoto nedostatku a vyrovnání plnicího tlaku je zpravidla známé turbodmychadlo na výfukové plny uspořádáno tak, že dodává poměrně vysoký plnicí tlak již v nízkých - oblastech otáček spalovacího motoru. Aby se zabránilo vysokým špičkovým hodnotám tlaků v horních oblastech otáček spalovacího motoru, vyfukuje se část výfukových plynů, přicházejících z motoru, odbočkou kolem turbiny na výfukové plyny. K tomu účelu byla již vytvořena celá řada odpouštěcích ventilů, viz například NSR patent č. 1 203 537, č. 1 238 722, zveřejněná přihláška vynálezu NSR č. 2 613 396 a užitný vzor NSR č. 1 989 619.
Známá- turbodmychadla na výfukové plyny jsou, - sice vytvořena tak, aby - se u nich dosáhlo - - optimální křivky plnicího tlaku, to je objemu proudu plnicího vzduchu v závislosti - na tlaku, avšak jsou nevýhodná tím, že požadavky a náklady na přídavná zařízení, například na odpouštěcí ventily, nejsou v žádném případě v souladu s jednoduchostí konstrukce, spolehlivostí v provozu a výhodnou cenou turbodmychadla na výfukové plyny. Zejména provozní - spolehlivost je však u odpouštěcích - ventilů, ' které obsahují mechanicky - se pohybující části, zcela nedostatečná. Velmi často dochází- například k zablokování ventilů zbytky ve výfukových plynech, například ' - usazováním uhlíku. Rovněž koroze ventilu bývá často příčinou jeho poruch a úplného zablokování. Vyřazení odpouštěcího ventilu z činnosti bývá zpravidla příčinou značného poškození jak motoru, tak i turbodmychadla na výfukové - plyny.
Vynález si klade za úkol vytvořit turbodmychadlo na výfukové plyny, u kterého- by byl průběh plnicího tlaku optimalizován tak, aby byl při nízkých otáčkách motoru plnicí tlak vyšší než u známých turbodmychadel na výfukové plyn, zatímco při vysokých otáčkách motoru by turbodmychadlem na výfukové plyny dodávaný tlak plnicího vzduchu nepřekročil neškodné mezní hodnoty stanovené pro příslušný motor. Tento úkol má být přitom - řešen tak, aby nebylo třeba žádných přídavných zařízení nebo· ústrojí na turbodmychadle na výfukové plyny, tedy výlučně opatřeními dotýkajícími se jen a jen turbodmychadla na výfukové plyny.
Vytčený úkol se řeší turbodmychadlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že lopatky v oblastí výtoku z lopatek svírají s radiální rovinou lopatek výstupní úhel, měřený na výtlačné straně lopatek, o- hodnotě nejméně 90d.
Tvarové vytvoření lopatek v oblasti výtoku z lopatek řeší vytčený úkol bez využití přídavných zařízení výlučně opatřeními, ovlivňujícími proudění.
Pokusy a zkoušky provedené na turbodmychadle na výfukové plyny podle vynálezu prokázaly překvapivé, až dosud platnému mínění odporující výsledky, že takto vytvořené turbínové kolo, to je turbínové kolo s - dopředu zakřivenými lopatkami, může poskytovat při malých otáčkách motoru dostatečně velký, - dokonce větší - plnicí tlak, avšak při vysokých otáčkách motoru - dodává jen omezený plnicí tlak, který činí zcela zbytečným používání přídavných prostředků, jako například odpouštěcích ventilů. Všechny dosavadní teorie a praxe vylučovaly dopředu zakřivené lopatky - turbiny na výstupu z lopatek, protože známá provedení turbin - na výfukové - plyny byla uspořádána tak, - aby dosahovala optimální přeměny energie v celém- provozním rozsahu. Tento požadavek je však žádoucí toliko tehdy, pokud se požaduje co největší plnicí tlak, jako, tomu je například při zrychlování motoru - pod zatížením z malých otáček.
Pokud má výstupní úhel hodnotu 90°, mají lopatky po celém povrchu zhruba přímé povrchové plochy. To znamená, že nejen oblast vtoků do lopatek, ale i oblast - výtoků z lopatek, leží v podstatě v té axiální rovině, která zahrnuje osu turbiny. Je to - tedy případ prostého- hvězdicového kola.
S výhodou jsou však lopatky zakřiveny dopředu a výstupní úhel má hodnotu 90° až 14Ú'. Větší ulily nebudou zpravidla výhodné, protože při nich by byla přeměna -energie výfukových plynů ve vyšších oblastech otáček příliš malá.
S výhodou je poměr mezi výstupním- průměrem a vstupním průměrem lopatek oběžného kola turbiny 0,5 až 0,75.
Pro snížení rotujících hmot - je s výhodou průměr - zadní - stěny kola - turbiny menší než vstupní průměr lopatek, zejména v případě použití prostého hvězdicového kola.
Z turbodmychadla na výfukové plyny podle vynálezu vystupují výfukové plyny s vysokou kinetickou energií, protože zejména v oblastech vysokých otáček se energie výfukových plynů v turbodmychadle na výfukové plyny podle vynálezu plně nepřeměňuje. Pro využití této energie výfukových plynů, nepřeměněné v turbodmychadle na výfukové plyny, se s výhodou · připojuje na výstup z oběžného kola turbiny prstencový difusor. Toto opatření přináší další podstatné zdokonalení provozu motoru dík zvětšení poklesu vyplachovacího tlaku. Je známé, že vyplachování válců motoru se zlepší, ' vznikne-li po otevření výfukového ventilu a po odchodu výfukové tlakové vlny ve výfukovém potrubí co největší podtlak za výfukovým ventilem. Uspořádáním prstencového difusoru podle vynálezu se přemění největší část energie výfukových plynů, která se nepřeměnila v turbině na výfukové plyny, na statický tlak. Vzhledem k tomu, že difusor pracuje proti okolnímu ovzduší, vede to k poklesu tlakové hladiny, na které pracuje turbinové kolo. Tím poklesne také tlaková hladina ve výfukovém potrubí před turbinou na výfukové plyny a vyplachovací tlakový spád se zvětší.
Obvykle je výstupní průřez difusoru větší než výtokový průřez lopatek. Výhodné přitom je, aby byl vnitřní průměr na výstupu z difusoru větší než vnitřní průměr na výtoku z lopatek, protože se tím zmenší složky momentu hybnosti a ztráty. Mimoto je výhodné uspořádat na výstupu z prstencového difusoru rozváděči ústrojí, které by zajistilo výstup spalin rovnoběžně s osou a bez víření.
Turbinové oběžné kolo podle vynálezu, zejména ve spojení s uvedeným prstencovým difusorem, přináší nejen uvedené výhody pro provoz motoru a odstraňuje nutnost odpouštěcích ventilů, ale ve zvláštním případě radiálního hvězdicového· kola je také nesmírně výhodné z hlediska výroby. Zejména je možné jej snadno zhotovit z keramických hmot.
Turbodmychadlo na výfukové plyny podle vynálezu je v dalším podrobněji vysvětleno na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí, kde na obr. 1 je znázorněn rychlostní trojúhelník pro malý počet otáček turbiny na zpět zakřivené lopatce, na obr. 2 je znázorněn rychlostní trojúhelník pro' stejnou lopatku při velikých otáčkách turbiny, na obr. 3 je znázorněn rychlostní trojúhelník pro malý počet otáček turbiny na přímé lopatce, to je na lopatce hvězdicového kola, na obr. 4 je znázorněn rychlostní trojúhelník pro stejnou lopatku při velkých otáčkách turbiny, na obr. 5 až 8 jsou znázorněny rychlostní trojúhelníky při malých, popřípadě velkých otáčkách turbiny na vpřed zakřivených lopatkách, na obr. 9 jsou zobrazeny dvě křivky plnicího tlaku, na obr. 10 je znázorněno turbodmychadlo na výfukové plyny, které je v oblasti turbinového kole podle vynálezu odříznuto·, na obr. 11 je znázorněno v pohledu z výstupní strany turbinové kolo podle vynálezu, které je zde vytvořeno jako hvězdicové kolo, na obr. 12 je znázorněna část rozvinutého turbinového kola podle obr. 11 do obvodové roviny, na obr. 13 je znázorněno v pohledu z výstupní strany turbinového kola podle vynálezu s vpřed zakřivenými oběžnými lopatkami, a na obr. 14 je znázorněna část rozvinutého turbinového kola podle obr. 13 do obvodové roviny.
V rychlostních trojúhelnících na obr. 1 až 8 vyjadřují v obvyklých jednotkách:
ci absolutní rychlost na vtoku do lopatek; C2 absolutní rychlost na výtoku z lopatek; ui obvodovou rychlost na vtoku do· lopatek;
U2 obvodovou rychlost na výtoku z lopatek;
wi relativní rychlost na vtoku do lopatek; W2 relativní rychlost na výtoku z lopatek; ел obvodovou složku na vtoku do lopatek; cu2 obvodovou složku na výtoku z lopatek.
Mimoto označují v následujících vysvětleních k obr. 1 až 8, rovněž v libovolných jednotkách, nebo pokud se jedná o koeficienty, popřípadě podíly, v bezrozměrných číslech:
——qc .. . rozdíl obvodové složky
Cut .
rychlosti proudění mezi vtokem do lopatek a výtokem z lopatek, vztaženo na obvodovou složku rychlosti proudění na vtoku do lopatek;
2R .. . vstupní průměr lopatek;
2r . .. výstupní průměr lopatek a ς . . . rozdíl momentu hybnosti
-----------— q.^prodemu! mezivtoeem do lopatek a výtokem z lopatek, vztaženo na moment hybnosti proudění na vtoku do lopatek.
Při výpočtu hodnot Qc a Qd je třeba brát zřetel také na to, mají-li hodnoty cul a cU2 rozdílná znaménka.
Obr. 1 znázorňuje · rychlostní trojúhelník při menším, obr. 2 při větším počtu otáček turbiny na výfukové plyny, jejíž turbinové kolo má obvyklé, zpět zakřivené lopatky. V případě malých otáček turbiny (obr. 1] se získá podíl Qc = 1,6.
Podle obr. 2 se získá pro vysoké otáčky turbiny podíl Qc — 1,8. V tomto případě je tedy podíl Qc při nižších otáčkách menší než při vyšších otáčkách.
Na obr. 3 a 4 jsou znázorněny rychlostní trojúhelníky pro turbinové kolo podle vyná209530 lezu, které je podle obr. 11 a 12 vytvořeno jako prosté hvězdicové kolo. Rychlostní trojúhelník podle obr. 3 platí pro nízké otáčky, rychlostní trojúhelník podle obr. 4 pro vysoké otáčky.
V tomto případě získáme podíl Qc = 0,5 pro nízké otáčky turbiny a stejný podíl Qc = 0,5 pro· vysoké otáčky turbiny. U prostého· hvězdicového' kola se tak již dosahuje toho, že rozdíl obvodových složek rychlosti prudění mezi vtokem do· lopatek a mezi výtokem z lopatek, vztaženo- na · obvodovou složku rychlosti proudění na vtoku do lopatek, je při malých otáčkách tak velký jako při větších otáčkách.
Na obr. 3 a 6 jsou znázorněny rychlostní trojúhelníky pro vpřed · zakřivené lopatky. Z obr. 5 plyne pro nízký počet otáček podíl Qc = 0,17 a z obr. 6 pro vysoký počet otáček turbiny podíl Qc = 0,1. Tyto· vpřed zakřivené lopatky splňují tedy rovněž požadavek podle vynálezu.
Na obr. 7 a 8 jsou znázorněny rychlostní trojúhelníky pro velmi silně vpřed zakřivenou lopatku. Z obr. 7 pro nízký počet otáček turbiny lze zjistit podíl Qc = —0,17, zatímco z obr. 8 pro vysoký počet otáček turbiny podíl Qc = —0,31. Se zřetelem na znaménka je i v tomto případe, v souladu s cílem vynálezu, uvedený podíl při nízkém počtu otáček turbiny větší než při - vysokém počtu otáček turbiny.
Z obr. 1 až 8 je patrno, že prostým hvězdicovým kolem, turbinovým kolem s vpřed zakřivenými lopatkami a turbinovým kolem s velmi silně vpřed zakřivenými lopatkami lze uskutečnit požadavky vynálezu.
Uvažujeme-li například, že vstupní průměr 2R lopatek má hodnotu 2, výstupní průměr 2r lopatek hodnotu 1, vycházejí z rychlostních diagramů podle obr. 1 až 8 pro podíl Qd v souladu s bodem 2 definice předmětu vynálezu tyto hodnoty:
Z obr. 1: Qd = 0,88 z obr. 2: Qd = 1,4 z obr. 3: Qd = 0,75 z obr. 4: Qd = 0,75 z obr. 5: Qd = 0,58 z obr. 6: Qd = 0,55 z obr. 7: Qd — 0,42 z obr. 8: Qd = 0,34.
·>· -.j ;
Srovnáním těchto číselných hodnot se zjistí, že toliko rychlostní diagramy podle obr. 1 a 2 nejsou v - souladu s vynálezem, zatímco podíly zjištěné z · obr. 3 až 8 jsou zcela v souladu s úkolem podle vynálezu.
Na obr. 9 je znázorněn plnicí tlak P v závislosti na objemovém proudu V v m3/s dmychadla.
Čárkovaná křivka 24 znázorňuje průběh plnicího tlaku při plném zatížení u známých turbodmychadel na výfukové plyny v závislosti na počtu otáček motoru a výkonu motoru. Z této čárkované křivky 24 lze seznat šrafovanou škodlivou oblast 26, která · vzniká při plném zatížení a vysokém počtu otáček motoru a ve které tlak překračuje přípustnou maximální hodnotu Pmax. U obvyklých turbodmychadel na výfukové plyny se odstraňuje tato škodlivá -oblast 26 odpouštěcími ventily a podobně.
Plná křivka 28 zobrazuje průběh plnicího tlaku u turbodmychadla na výfukové plyny podle vynálezu při plném zatížení. Čárkovaná křivka 24 a plná křivka 28 se protínají v horním průsečíku 30 a ve spodním průsečíku 32. Ve střední oblasti · zatížení, která je mezi oběma těmito průsečíky 30, 32, se dosáhne při použití turbodmychadla na výfukové plyny podle vynálezu vyššího, a tím i příznivějšího plnicího tlaku než podle obvyklé čárkované křivky 24. V oblasti vysokých otáček motoru nad horním průsečíkem 30 zůstává však plnicí tlak menší, aniž by se dosáhlo škodlivé oblasti 26 příliš vysoho tlaku.
Turbodmychadlo na výfukové plyny, které je znázorněno na obr. 10, má dmychadlo 34, které nasává plnicí vzduch sacím hrdlem 36 a vyfukuje jej výpustným hrdlem 33. V ložiskové skříni 40 je uložen hřídel 42, na němž je uspořádáno oběžné kolo 44 turbiny.
Výfukové plyny vstupují vstupním hrdlem 46, procházejí do vtoku 50 do lopatek 52, protékají lopatkami 52 z vnějšku dovnitř, opouštějí tyto lopatky 52 na výtoku 54 z lopatek 52 a přecházejí do prstencového difusoru 56.
Prstencový difusor 56 se podle vynálezu rozšiřuje, to znamená, že jednak je výstupní průměr D prstencového difusoru 56 · větší než největší výstupní průměr 2r na výtoku 54 z lopatek 52 a jednak je vnitřní průměr i na výstupu z prstencového difusoru 56 větší než vnitřní průměr e na výstupu z lopatek 52.
Dík přírůstku průměru se velká část energie výfukových plynů, která se nepřeměnila v turbině na výfukové plyny, přemění na statický tlak. Protože - prstencový difusor 56 pracuje proti · okolnímu ovzduší, vede to k poklesu hladiny tlaku, ve které pracuje oběžné kolo 44 turbiny. Tím klesá -i tlaková hladina ve výfukovém potrubí před turbinou na výfukové plyny a zvětšuje - se spád vyplachovacího tlaku.
Za prstencovým difusorem 56 protékají výfukové plyny věncem 58 rozváděčích lopatek. Zde se proud výfukových plynů usměrňuje rovnoběžně s osou, aby vystupoval bez víření.
Nejjednodušší provedení oběžného kola 44 turbiny, totiž provedení ve tvaru prostého hvězdicového kola, je znázorněno na obr. 11. Obr. 11 zobrazuje hvězdicové kolo při pohledu na výstupní stranu. Je patrno, že lopatky 52 tohoto hvězdicového kola jsou upraveny jak v oblasti vtoku 50 do · lopatek 52, tak i v oblasti výtoku 54 z lopatek 52 v jedné axiální rovině, které zahrnuje i osu 60 turbmy. Povrchy lopatek 52 jsou upraveny tak, že mají zhruba přímé povrchové plochy po celé délce. U tohoto nejjednoduššího příkladu provedení turbinového kola podle vynálezu se podle uvedených rovnic získají stejné podíly Qc a Qd, jaké byly uvedeny při vysvětlování obr. 3 a 4.
Na obr. 12 je znázorněna rozvinutá část turbinového kola podle obr. 11 do obvodové roviny. Je zde patrno zcela přímé vytvoření lopatek 52 turbiny. Tyto lopatky ' 52 svírají v oblasti výtoku 54 z lopatek s radiální rovnou 62, to je s rovinou kolmou k ose 60, která leží v rovině nákresny obr. 11, výstupní úhel β o hodnotě 90°. Tento výstupní úhel β je měřen na výtlačné straně 64 lopatky 52.
Tento typ oběžného kola 44 turbiny je vzhledem ke svému zcela přímém vytvoření lopatek zvláště vhodný pro· výrobu z keramických hmot.
Podle obr. 11 má největší výstupní průměr 2r na výtoku 54 z lopatek vzhledem k vstupnímu průměru 2R vtoku 50 do lopatek 52 poměr 0,63. Tato hodnota je v mezích vynálezu.
Z obr. 11 je dále patrno, že pro úsporu materiálu je zadní stěna 68 kola upravena
Claims (9)
- PŘEDMĚT1. Turbodmychadlo s turbinou na výfukové plyny, jejíž oběžné kolo je protékáno z vnějšku dovnitř, vyznačené tím, že lopatky (52) v oblasti výtoku (54) z lopatek (52) svírají s radiální rovinou (62) lopatek (52) výstupní úhel (/?), měřený na výtlačné straně (64) lopatek (52), o hodnotě nejméně 90°.
- 2. Turbodmychadlo podle bodu 1, vyznačené tím, že lopatky (52) mají po celém povrchu zhruba přímé povrchové plochy.
- 3. Turbodmychadlo podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že poměr mezi výstupním průměrem (2r) a vstupním průměrem (2R) lopatek (52) oběžného kola (44) turbiny má hodnotu 0,5 až 0),75.
- 4. Turbodmychadlo podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačené tím, že průměr (2s) zadní stěny (68) kola je menší než vstupní průměr (2R) lopatek (52).
- 5. Turbodmychadlo podle bodů 1, · 2, 3 nebo 4, vyznačené tím, že za oběžným kolem toliko v oblasti výtoku 54 z lopatek. Průměr 2r zadní stěny 68 kola je tedy menší než vstupní průměr 2R vtoku 50 do lopatek 52 a dokonce nepatrně menší než největší výstupní průměr 2r výtoku 54 z lopatek.Na obr. 13 je znázorněno oběžné kolo 44 turbiny při pohledu z výstupní strany, jehož lopatky 52 jsou v oblasti výtoku 54 z lopatek zakřiveny vpřed, to· je ve směru proudění nebo ve smyslu 66 otáčení. Vtok 50 do lopatek 52 je opět v axiální rovině, procházející osou 60. Stejně tak jako u provedení podle obr. 12 je tedy vtok 50 do lopatek 52 kolmý na radiální rovinu 62. Na rozdíl od obr. 12 má však u provedení podle obr. 14 výstupní úhel hodnotu 130°. Tento· tvar lopatek 52 vede k podílům Qe a Qd podle bodů 1 a 2, tak jak byly pro speciální hodnoty vysvětleny v souvislosti s popisem obrázků 3 až 8.Poměr největšího výstupního průměru 2r vzhledem ke vstupnímu průměru 2R má podle obr. 13 hodnotu 0,63 a je tak v oblasti vynálezu.vynalezu (44) turbiny ve směru proudění je uspořádán prstencový difusor (56).
- 6. Turbodmychadlo podte bodu 5, vyznačené tím, že vnitřní průměr (i) na výstupu z prstencového difusoru (56) je větší než vnitřní průměr (e) na výstupu z lopatek (52).
- 7. Turbodmychadlo podle bodu 5 nebo S, vyznačené tím, že na výstupu z prstencového difusoru (56) je uspořádáno rozváděči ústrojí, například věnec (58) rozváděčích lopatek.
- 8. Turbodmychadlo podle jednoho z bodů 1 až 7 a zejména podle bodu 2, vyznačené tím, že alespoň část z uvedených konstrukčních součástí je vytvořena z keramické hmoty.
- 9. Turbodmychadlo podle jednoho z bodů 1 až 8, vyznačené tím, že každá lopatka (52) oběžného kola (44) turbiny je v oblasti vtoku (50) do lopatek (52) na zadní straně, vztaženo ke smyslu (66) otáčení, zakřivena.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2728024A DE2728024C3 (de) | 1977-06-22 | 1977-06-22 | Verfahren zum Begrenzen der Leistung einer zentripetal durchströmten Abgasturbine für einen Turbolader und Abgasturbolader zum Durchführen dieses Verfahrens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209530B2 true CS209530B2 (en) | 1981-12-31 |
Family
ID=6012052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS783430A CS209530B2 (en) | 1977-06-22 | 1978-05-26 | Turboblower with the turbine for exhaust gases |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4280797A (cs) |
| JP (1) | JPS5410823A (cs) |
| CS (1) | CS209530B2 (cs) |
| DE (1) | DE2728024C3 (cs) |
| GB (1) | GB1579529A (cs) |
| IN (1) | IN150216B (cs) |
| IT (1) | IT1105424B (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694654A (en) * | 1983-10-29 | 1987-09-22 | Isuzu Motors Limited | Exhaust energy recovery and generator for use with an engine |
| US5046919A (en) * | 1989-07-17 | 1991-09-10 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | High efficiency turboexpander |
| US7937945B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-05-10 | Kinde Sr Ronald August | Combining a series of more efficient engines into a unit, or modular units |
| US20110088379A1 (en) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | General Electric Company | Exhaust gas diffuser |
| US20110280728A1 (en) * | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Simpson Peter J | Radial flow turbine wheel for a gas turbine engine |
| US9249687B2 (en) | 2010-10-27 | 2016-02-02 | General Electric Company | Turbine exhaust diffusion system and method |
| US10087824B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-10-02 | Garrett Transportation 1 Inc. | Wastegate with injected flow |
| US10233779B2 (en) * | 2015-02-25 | 2019-03-19 | Garrett Transportation I Inc. | Turbocharger diffuser center body |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2933884A (en) * | 1958-09-10 | 1960-04-26 | Berry W Foster | Two-stage gas turbine and centrifugal compressor compounded with a compressed gas generator |
-
1977
- 1977-06-22 DE DE2728024A patent/DE2728024C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-05-26 CS CS783430A patent/CS209530B2/cs unknown
- 1978-05-31 GB GB25260/78A patent/GB1579529A/en not_active Expired
- 1978-06-03 IN IN607/CAL/78A patent/IN150216B/en unknown
- 1978-06-13 US US05/915,133 patent/US4280797A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-06-21 JP JP7531578A patent/JPS5410823A/ja active Pending
- 1978-06-22 IT IT49994/78A patent/IT1105424B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4280797A (en) | 1981-07-28 |
| IT7849994A0 (it) | 1978-06-22 |
| IT1105424B (it) | 1985-11-04 |
| DE2728024C3 (de) | 1980-05-08 |
| DE2728024A1 (de) | 1979-01-11 |
| DE2728024B2 (de) | 1979-08-23 |
| JPS5410823A (en) | 1979-01-26 |
| GB1579529A (en) | 1980-11-19 |
| IN150216B (cs) | 1982-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9777640B2 (en) | Adjustable-trim centrifugal compressor, and turbocharger having same | |
| EP3061921B1 (en) | Turbocharger diffuser with center body | |
| US7144221B2 (en) | Method and apparatus for assembling gas turbine engines | |
| EP2025871B1 (en) | Centripetal turbine and internal combustion engine with such a turbine | |
| EP3061920B1 (en) | Wastegate with injected flow | |
| US4214440A (en) | Composite gas turbine engine for V/STOL aircraft | |
| EP2163746B1 (en) | Coupling turbochargers for passive pre-swirl counter-rotation | |
| US4222703A (en) | Turbine engine with induced pre-swirl at compressor inlet | |
| US20100098532A1 (en) | Compressor housing | |
| US20060088412A1 (en) | Compressor including an enhanced vaned shroud | |
| GB2062116A (en) | Turbine Casing for Turbochargers | |
| JPS6138125A (ja) | 内燃機関用排気ガスタービン過給機 | |
| US10267214B2 (en) | Compressor inlet recirculation system for a turbocharger | |
| US9003759B2 (en) | Particle separator for tip turbine engine | |
| CN108474256B (zh) | 涡轮增压器压缩机和方法 | |
| WO2011000182A1 (zh) | 涡轮增压器双层流道变截面涡轮机 | |
| GB2391265A (en) | Compressor inlet with swirl vanes, inner sleeve and shut-off valve | |
| CN110173441B (zh) | 轴流-离心压缩机 | |
| RU2525365C2 (ru) | Центробежная крыльчатка компрессора | |
| CS209530B2 (en) | Turboblower with the turbine for exhaust gases | |
| JP7248113B2 (ja) | 過給機 | |
| CA2938121C (en) | Counter-rotating compressor | |
| JP6299833B2 (ja) | タービン及び車両用過給機 | |
| CN108431385B (zh) | 涡轮增压器压缩机和方法 | |
| US9915270B2 (en) | Turbocharger compressor with an elliptical diffuser wall |