CZ20032007A3

CZ20032007A3 - Turbínový motor

Info

Publication number: CZ20032007A3
Application number: CZ20032007A
Authority: CZ
Inventors: Bernard Gill
Original assignee: Academy Projects Limited
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2004-04-14
Also published as: JP4209680B2; JP2004520527A; GB0102028D0; US20040154309A1; US20070068135A1; CA2435116A1; WO2002059469A1; PL373858A1; EP1368560A1

Description

(57) Anotace:

Turbinový motor (30) je opatřen kompresním dmychadlem (36), koaxiálně spojeným s reakčním členem (38). Skříň (32) obklopuje reakční člen (38), vytváří spirálu (52) a je vedena k turbinovému kolu (54), které je spojeno s kompresním dmychadlem (36) přes hřídel (40). Reakční člen (38) zahrnuje lopatky (60), rošt (62) a nosné členy ve tvaru bočních skříní (64). Směs paliva a vzduchu vstupuje do turbinového motoru (30) vstupy (34). Směs paliva a vzduchuje strhávána do kompresního dmychadla (36), jenž způsobí zvýšení tlaku ve směsi paliva a vzduchu. Z kompresního dmychadla (36) je směs paliva a vzduchu směrována k reakčnímu členu (38). Vzhledem k tomu, že kompresní dmychadlo (36) rotuje v prvním smyslu a reakční člen (38) v druhém smyslu, je rychlost směsi paliva a vzduchu, vstupující do reakčního členu (38), vzhledem k reakčnímu členu (38) přibližně dána součtem vnější obvodové rychlosti kompresního dmychadla (36) a vnitřní obvodové rychlosti reakčního členu (38). Směs paliva a vzduchu shoří v reakčním členu (38), přičemž směrované plyny způsobí rotaci reakčního členu (38) v druhém směru otáčení.

·· ··

Turbínový motor

Oblast techniky

Předložený vynález se týká motorů, zejména, nikoliv však výlučně, se týká motorů používaných při výrobě elektrické energie.

Dosavadní stav techniky

Jeden příklad motoru používaného pro výrobu elektrické energie je zobrazen na obr.l. Motor, známý jako plynový turbinový motor zahrnuje kompresor 10 , který stlačuje vzduch, přiváděný přes vstup 11 pro vzduch. Stlačený vzduch je ohříván v tepelném výměníku 12, s výhodou s využitím tepla výfukových plynů z motoru. Ohřátý, stlačený vzduch je směšován s palivem přiváděným z palivového vstupu 13 a je spalován ve spalovací komoře 14, kde se objem plynu značně zvýší a způsobí rovněž značné zvýšení rychlosti, při které se plyn pohybuje. Rychle se pohybující plyn je směrován na turbínu 15 , která je uvedena do rotace, přičemž přebytečný horký plyn je vyfukován přes výměník 12. Rotující turbína pohání hřídel 16 , jenž je spojena s kompresorem 10 a dodává výkon pro stlačování vzduchu v kompresoru 10. Hřídel je také spojena s generátorem 17, jenž produkuje elektrickou energii.

Výše popsaná plynová turbína se vyznačuje nevýhodami, spočívajícími v tom, že turbínové motory takovéhoto typu jsou účinnější při vyšších výkonech a nelze je dobře zmenšovat pro menší aplikace jako je výroba elektrické energie pro využití v domácnostech nebo nabíjení automobilových baterií v hybridních vozidlech.

Výhodné řešení předloženého vynálezu se snaží překonat výše uvedené nevýhody dosud známého stavu techniky v daném oboru.

Podle jednoho z provedení předloženého vynálezu motor zahrnuje :

- skříň mající alespoň jeden vstup a alespoň jeden výfukový výstup; kompresní dmychadlo upravené pro rotaci v prvním směru pro stlačování směsi paliva a vzduchu a

- reakční člen, uchycený v podstatě koaxiálně na kompresním dmychadle a zahrnující množinu lopatek. Tento reakční člen je upraven pro přijetí stlačené směsi paliva a vzduchu z kompresního dmychadla, přičemž za provozu uvedená směs paliva a vzduchuje spalována mezi lopatkami. Plyny vzniklé uvedeným spalováním jsou • · ₂ ’♦·’ ς ·’..^: směrovány tak, aby způsobily rotaci reakčního v druhém smyslu otáčení, opačném k prvnímu smyslu otáčení..

Výhodou kompresoru, který dodává směs paliva a vzduchu přímo na reakční člen a za předpokladu, že kompresní dmychadlo a reakční člen rotují v opačných smyslech, je že relativní rychlost směsi paliva a vzduchu, vstupujícího do reakční komory, je přibližně rovna vnější obvodové rychlosti kompresního dmychadla superponované na rychlost reakčního členu na stejném poloměru. Tato vysoká vstupní rychlost po vstupu do reakčního členu způsobí vyšší kompresní poměr, než který by mohl být dosažen samotným kompresním dmychadlem. Po spálení směsi paliva a vzduchu , energie expandujících výfukových plynů, které odcházejí tangenciálně z reakčního členu, působí přímo na reakční člen, poskytujíce účinnou přeměnu energii spalování směsi paliva a vzduchu na rotační energii reakčního členu. Takovýto motor může být využit například pro výrobu elektrické energie v jednotlivých rodinných domcích nebo použit pro nabíjení baterií v hybridních vozidlech.

Motory, které jsou obvykle pro tyto účely v současnosti dostupné, zahrnují motory s vnitřním spalováním obvykle vznětového nebo zážehového typu. Výše popsaný vynález poskytuje výhodu oproti těmto typům motorů v tom, že zde nedochází k přeměně lineárního pohybu pístů na rotační pohybu rotační hřídele, což je vždy spojeno se ztrátami energie. Navíc zde nejsou požadavky na kontinuálně pracující časový zapalovací mechanizmus nebo systém vodního chlazení, což také snižuje ztráty motoru podle předloženého vynálezu.

U výhodného provedení je směs paliva a vzduchu dále stlačována v reakčním členu.

Dalším stlačováním směsi paliva a vzduchu se dosáhne výhody v tom, že motor má vyšší výstupní výkon na jednotku velikosti motoru.

U výhodného provedení motoru uvedené další stlačení nastane difusí uvedené směsi paliva a vzduchu v reakčním členu.

U jiného výhodného provedení je další stlačení způsobeno náporovou kompresí uvedené směsi paliva a vzduchu uvnitř reakčního členu.

U dalšího výhodného provedení kompresní dmychadlo rozptýlí směs paliva a vzduchu ve směru v podstatě tangenciálním vzhledem ke kružnici opisované při rotací konců lopatek kompresního dmychadla.

Protože směs paliva a vzduchuje rozptýlena z kompresního dmychadla v podstatě tangenciálně, vzhledem ke kompresnímu dmychadlu, radiální složka rychlosti směsi v tomto bodě je minimalizována. Protože průtok hmoty, který bude procházet motorem, může být í>

• 4» zredukován a jednotka může být vyráběna s nižším výstupním výkonem, umožní se tak zvýšit počet možných využití tohoto motoru.

V jiném výhodném provedení, je směs paliva a vzduchu zavedena do reakčního členu při rychlosti, vzhledem k reakčnímu členu, v podstatě rovné součtu rychlostí konců lopatek kompresního dmychadla a reakčního členu v podstatě na stejném poloměru.

U výhodného provedení turbínový motor dále obsahuje alespoň jednu turbínovou jednotku pro pohon kompresního dmychadla.

U dalšího výhodného provedení je alespoň jedno uvedená turbínová jednotka poháněná výfukovými plyny z reakčního členu.

U jednoho z výhodných provedení je směs paliva a vzduchu vytvářena před vstupem do motoru ať j iž j edním nebo dalšími vstupy.

Smíšením paliva a vzduchu před vstupem do motoru, je dosaženo výhody, spočívající v tom, že směs paliva a vzduchu je spalována v reakčním členu již po jejím důkladném promíchání, čímž probíhá hoření s maximální účinností.

K míšení zejména dojde před kompresním dmychadlem a také při průchodu paliva a vzduchu skrze kompresní dmychadlo, reakční člen( před průchodem spalovacím roštem) a skrze samotný spalovací rošt.

U výhodného provedení se plocha příčného řezu - měřena ve směru obvoduprostorem, vytvořeným dvěma sousedními lopatkami zvětšuje se zvětšující se radiální vzdáleností od osy reakčního členu na maximum, v podstatě v polovině dráhy podél délky uvedených lopatek a poté se dále zmenšuje s rostoucí radiální vzdáleností.

Počátečním zvětšováním prostoru a následným zmenšováním prostoru mezi každým párem lopatek reakčního členu se zvětšující se vzdáleností od středu reakčního členu je dosaženo výhody v tom, že každá ze sekcí reakčního členu, tvořena párem sousedících lopatek, působí podobným způsobem jako náporový motor.To znamená, že když směs paliva a vzduchuje hnána při veliké rychlosti z kompresního dmychadla do reakčního členu, dojde k jejímu zpomalení v důsledku zvětšení objemu mezi dvěma lopatkami, což naopak způsobí zvýšení tlaku směsi paliva a vzduchu. V okamžiku, kdy se směs paliva vzduchu dostatečně zpomalí, aby se tak udrželo spalování, směs paliva a vzduchu shoří a horké expandující spaliny pokračují v pohybu kanálovitou oblastí mezi sousedícími lopatkami, jenž navádí nebo směrují spaliny skrze trysku, vytvořenou nyní rozbíhajícími se sousedními lopatkami. Směr vytlačených spalin je tangenciální k poloměru reakčního členu, čímž způsobí tangenciální proudovou reakci, jenž způsobí otáčení reakčního členu ve druhém smyslu.

U výhodného provedení, uvedený reakční člen dále zahrnuje spalovací rošt.

• β

Tím, že reakční člen se opatří roštem se dosáhne výhody, spočívající v tom, že rošt působí jako zdánlivé těleso, jenž způsobuje, že rychlost směsi paliva se vzduchem je ihned za roštem menší než rychlost plamene vzhledem ke roštu. Výsledkem je, že spalování směsi paliva se vzduchem lze u roštu řídit.

U jiného výhodného provedení je rošt umístěn v poloze podél lopatek, kde je příčná průřezová plocha, vytvářená sousedními lopatkami, největší.

Umístěním roštu v místě největší průřezové plochy mezi lopatkami, to je. přibližně v polovině délky lopatek, se dosáhne výhody v tom, že směs paliva a vzduchu shoří v místě s nejnižší rychlostí plynu nejvyššího tlaku. Ke snížení rychlosti a k nárůstu tlaku dojde v důsledku zvětšení příčné průřezové plochy mezi lopatkami. U dalšího výhodného provedení jsou uvedené lopatky upraveny tak, aby se zmenšovala příčná průřezová oblast, měřená v obvodovém směru, prostoru, vytvořeném mezi dvěma přilehlými lopatkami, přičemž se zmenšuje zvětšující se radiální vzdáleností od osy reakčního členu na minimální příčnou průřezovou plochu, čímž v podstatě určuje čelo plamene před jeho rozšířením.

Výhodné je provedení, u kterého reakční člen dále zahrnuje alespoň vnější jeden opěrný člen, jenž nese lopatky podél alespoň části jejich délky.

Jiné výhodné provedení reakčního členu dále zahrnuje alespoň jeden vnější opěrný člen pro lopatky, přičemž výhodou je zde to, že se snižuje neb eliminuje tendence lopatek . pružit nebo vibrovat.

Další výhodné provedení uvedeného reakčního členu zahrnuje dva vnější opěrné členy, uchycené na lopatky podél protilehlých okrajů lopatek.

U jiného výhodného provedení jsou lopatky vyztuženy v podstatě podél celé jejich délky.

Opatřením lopatek opěrnými členy podél celých jejich délek po obou stranách lopatek se dosáhne výhody spočívají v tom, že reakční člen se stane sevřeným, přičemž důsledkem je, že na reakční člen působí maximální rotační síla, získaná shořením směsi paliva a vzduchu.

U jiné varianty výhodného provedení vnější opěrné členy jsou provedeny tak, aby alespoň částečně pokrývaly kompresní dmychadlo.

Prodloužením vnějšího opěrného členu, pro zakrytí kompresního dmychadla, je dosaženo vyšší účinnosti přenosu směsi paliva a vzduchu mezi kompresním dmychadlem a reakčním členem.

U výhodného řešení jsou uvedené lopatky, u jejich nejmenší radiální vzdálenosti od osy reakčního členu, skloněny, v podstatě tangenciálně k vnějšímu poloměru kompresního dmychadla.

Tím, že lopatky začínají přibližně v tangenciálním směru ke kompresnímu dmychadlu, je dosaženo výhody, spočívající v tom, že směs paliva a vzduchu, opouštějící kompresní dmychadlo, vstupuje do reakcního členu s nejmenším odporem, který kladou lopatky.

U výhodného provedení předmětné skříně je tato opatřena alespoň jedním dalším vstupem, upraveným pro umožnění zavedení chladícího vzduchu mezi uvedenou skříň a reakční člen.

V dalším výhodném provedení má reakční člen další lopatky, vyčnívající ven z opěrného členu reakčního členu a upravené pro vytvoření proudu chladícího vzduchu.

Jiné výhodné provedení má další lopatky, upravené k vytvoření proudu vzduchu při tlaku v podstatě se rovnajícímu tlaku produktů spalování směsi paliva a vzduchu a těsně přiléhající k maximálnímu poloměru reakčního členu.

Přehled obrázků na výkresech

Výhodná provedení podle předmětného vynálezu budou dále popsána pouze uvedením příkladů, které v žádném směru neomezují smysl vynálezu. Popsána budou s odkazy na uvedené výkresy, kde:

- obr. 1 představuje schematicky příčný řez plynovým turbínovým motorem podle známého stavu techniky;

- obr. 2 znázorňuje pohled na příčný řez motorem podle prvního provedení předloženého vynálezu;

- obr. 3 je pohled na příčný řez podél čáry A-A motorem z obr. 2;

- obr. 4 je pohled na příčný řez motorem podle druhého provedení předloženého vynálezu;

- obr. 5 představuje příčný řez motorem z obr.4 a

- obr. 6 ukazuje pohled na příčný řez motorem podle třetího provedení předloženého vynálezu.

Jak představují obr.2 a 3, motor 30 zahrnuje skříň 32, opatřenou vstupy 34· Motor 30 má dále kompresní dmychadlo 36 koaxiálně spojené s reakčním členem 38. Kompresní dmychadlo 36 je uchyceno na dutou hřídel 40 a je s ní spojeno, přičemž reakční člen 38 je uložen na nosnou hřídel 42 a je s ní spojen. Uvnitř hřídele 40 je dále zabudován další hřídel (nebo volné vřeteno) 44. Volné vřeteno 44 může vůči hřídeli 40 a kompresnímu dmychadlu 36 volně otáčet a rovněž vůči hřídeli 42 a reakčnímu členu 38 v důsledku jeho uložení v první ložiskové sestavě 46 a druhé ložiskové sestavě 48. Hřídel 42 je uložena na ložiscích 50.

• * Φ * · · <5

Skříň 32 obklopuje reakční člen 38 a vytváří šroubovici 52 a prochází tak, aby vytvořila další šroubovici, jenž obepíná výtokovou kruhovou trysku 53. K výtokové kruhové trysce 53 přiléhá turbínové kolo54, jenž je spojeno s kompresním dmychadlem36 pomocí hřídele 40. Motor 30 dále zahrnuje výfuky 56.

Reakční člen 38 zahrnuje lopatky 60 , rošt 62 a opěrné členy ve tvaru bočních skříní 64. Přilehlé páry, lopatek 60 vytvářejí sekce 66, jenž jsou samy o sobě rozděleny roštem 62 do difusních zón 68 a spalovacích zón 70. Každá lopatka 60 může být rozdělena do dvou sekcí 60a a 60b, ležících na každé ze stran roštu 62. Kompresní dmychadlo 36 je opatřeno lopatkami 72, jenž mají lopatkové konce 74.

Činnost motoru 30 zobrazeného na obr. 2 a 3 bude popsána dále. Je zřejmé, že obr.2 představuje pohled na řez motorem 30 podél čáry B-B s obr.3.

Směs paliva a vzduchu vstupuje do motoru 30 přes vstup 34. Směs je vtažena do kompresního dmychadla 36 , jenž způsobí zvýšení tlaku směsi. Z kompresního dmychadla 36; je směs paliva a vzduchu směrována do reakčního členu 38. Rotace kompresního dmychadla 36 způsobí, že lopatkové konce 74 lopatek 72 opisují kružnici (jenž, jak je zobrazeno na obr.3 , se přibližuje k vnějšímu okraji dmychadla 36). Směs je kompresním dmychadlem 36 směrována v podstatě tangenciálně vzhledem k této kružnici.. Vzhledem k tomu, že kompresní dmychadlo 36 rotuje v prvním smyslu, resp. ve směru D (jak je znázorněno na obr.4) a reakční člen 38 rotuje ve druhém smyslu, resp. v opačném směru E, je rychlost směsi paliva a vzduchu, vstupující do reakčního členu 38 vzhledem k reakčnímu členu 38 přibližně rovna součtu rychlosti vnějšího konce lopatek kompresního dmychadla 36 a vnitřní obvodové rychlosti reakčního členu 38.

Reakční člen 38, jenž obklopuje kompresní dmychadlo 36, přijímá směs do difusní zóny 68 mezi přilehlým párem lopatek 60.Geometrie difusní zóny 68 je navržena tak, aby přijala směs při vysoké rychlosti a účinně přeměnila tuto rychlost na tlak.

Například, pokud se směs pohybuje při podzvukových rychlostech, když vstupuje do reakčního členu 38 tak směs vstupuje v reakčním členu 38 nejprve do difuzních zón 68 mezi přilehlými páry lopatek 60. Když se směs pohybuje radiálně směrem ven, skrze reakční člen 38 , tak objem prostoru, do něhož směs vstupuje se zvětšuje v důsledku radiální rozbíhavosti lopatek 60. Toto zvětšení objemu vzrůstá, protože boční skříně 64 reakčního členu 38 se rozbíhají od místa vstupu směsi. Toto zvětšení objemu způsobí, že rychlost, při níž je směs dopravována, se snižuje, což na druhou stranu způsobí zvýšení tlaku směsi. Případně, (což však není zobrazeno na obrázcích) pokud směs je dopravována při nadzvukových rychlostech, když vstupuje do reakčního členu 38, nejprve vstoupí do difuzní zóny 68 mezi ί * · · • · · · · » • · · ♦-· s sousedními páry lopatek 60. Pokud se směs pohybuje radiálně reakčním členem 38 ven, pak objem do něhož směs vchází se zmenšuje, v důsledku geometrie lopatek 60. Toto zmenšení objemu způsobí zvýšení tlaku směsi.

Toto zvyšování tlaku pokračuje pokud směs nedosáhne roštu 62. Rošt 62 sestává z perforovaného plechu z materiálu,odolného vůči teplotám, běžným v reakčním členu 38. Rošt 62 působí jako pomocné těleso.Když směs projde skrze perforování, dochází ke zvýšení její rychlosti vzhledem k rychlosti směsi těsně před roštem 62. Po průchodu perforací v roštu 62 se směs stává turbulentní a snižuje svojí rychlost, takže vyplní prostor ihned za neperforovanou částí roštu 62. Rošt 62 představuje hranici, u níž nastává spalování směsi vzduchu a paliva. Spalování směsi vzduchu a paliva nastává v turbulentní zóně ihned za roštem 62 a je zde udržováno roštem 62 v důsledku zvýšení rychlosti směsi vzduchu a paliva, když tato prochází perforací.

Spalování směsi paliva a vzduchu způsobí rychlé zvýšení objemu plynu obsaženého uvnitř zóny 70 spalování každé sekce 66 reakěního členu 38. Tyto plyny proudí dále přes zónu 70 spalování a po výstupu z reakěního členu 38 vyvinou reakční sílu na poloměru vzhledem k ose reakěního členu 38, na tento reakční člen 38 a otáčejí jím v opačném směru (nebo smyslu), než je směr pohybu kompresního dmychadla 36.

Vzhledem k tomu, že se radiální vzdálenost od roštu 62 reakěního členu 38 zvětšuje , je geometrie zóny 70 spalování navržena tak, aby se přizpůsobovala expandujícím zplodinám spalování. Vzdálenost mezi bočními skříněmi 64 může být měněna nebo lze měnit zakřivení lopatky 60 nebo mohou být měněny geometrie obou prvků v kombinaci a to tak, aby zplodiny spalování byly řízeny a směrovány k výstupu ze zóny 70 spalování reakěního členu 38, kde se vytváří reakční síla. Zakřivení lopatek 60 a tvar bočních skříní 64 jsou takové, že vytvářejí trysky na výstupu ze zón 70 spalování. Geometrie trysek je volena tak, aby se optimalizovala rychlost plynů, když tyto opouštějí reakční člen 38 . Navíc jsou trysky skloněny se zakřivením lopatek 60, aby tak způsobily,že plyny vystupují pod optimálním úhlem, čímž působí optimálním kroutícím momentem na reakční člen 38.

Při použití kompresního dmychadla 36 k natlakování směsi paliva a vzduchu do každé sekce 66 reakěního členu 38 za vysoké rychlosti a poté nejprve zvyšování a následné snižování objemu uvnitř každé ze sekcí 66 a spalování směsi paliva vzduchu u roštu 62, přibližně podél poloviny průchodu každou sekcí 66 zapříčiní, že každá sekce 66 způsobí podobným způsobem jako náporový efekt, jehož výsledkem je účinná přeměna energie spalování na energii mechanickou.

* » • · · • · •· <· • · · · • · · · · · * * · *·· · »·

Vnější povrchy reakčního členu 38 jsou chlazeny vzduchem, hnaným přes vzduchové lopatky 58. Chladící vzduch je strháván do proudu plynu v místě největšího poloměru reakčního členu 38.

Spálené plyny z reakčního členu 38 a strhávaný chladící vzduch jsou směrovány spirální skříní 52 a prstencovitou tryskou 53 směrem k turbínovému kolu 54. Vlivem rychlosti spálených plynů se roztáčí turbínové kolo 54 předtím, než nadbytečný plyn je odveden výfukem 56. Rotace turbínového kola 54 vede k rotaci hřídele 40 , jenž je spojena s kompresním dmychadlem 36.Vyfukové plyny tedy způsobují otáčení turbínového kola 54, což má za následek stlačování směsi vzduchu a paliva kompresním dmychadlem 36.

K nastartování turbínového motoru 30 je třeba uvést do rotace hřídel 42 . Toto je možné provést přivedením elektrické energie do generátoru, spojeném s hřídelí 42, čímž generátor začne plnit funkci jako elektrický motor a uvede do rotace hřídel 42. Rovněž je možné, aby byl použit další startovací motor pro roztočení hřídele 42. Vyvolaná rotace hřídele 42 způsobí rotaci reakčního členu 38 , který pak žene směs vzduchu a paliva skrze vstupy 34. Když je rychlost směsi paliva a vzduchu poněkud větší než je rychlost spalování směsi, směs paliva a vzduchu se zapálí. Spaliny jsou vedeny přes turbínu Jenž pohání turbínové kolo 54 , které dále pohání kompresní dmychadlo 36 . Rychlost reakčního členu 38 se potom nastaví tak, aby plamen šlehal zpět a ustálil se na plamenovém roštu 62 . Když toto vše nastane bude reakční člen 38 plynule pohánět generátor, pokud bude dodávána směs paliva a vzduchu. Turbinový motor poběží účinně pokud je konstantně zatížen, není však navržen tak poskytoval výkon při měnícím se zatížení. Tento typ turbínového motoru je výhodnější pro generování elektrické energie a mohl by být použit například v elektřinou poháněném vozidle. Tento motor by mohl být použit pro generování elektrické energie pro nabíjení baterií, zatímco by se vozidlo pohybovalo. Třebaže jsou zde ztráty výkonu, vyplývající z přeměny mechanické energie na energii elektrickou, účinnost s níž turbinový motor pracuje, činí tyto ztráty výkonu přijatelnými. Turbinový motor je schopen pracovat tak účinně protože neobsahuje žádné části s vratným pohybem a použití chladícího vzduchu odstraňuje požadavek na použití vodního čerpadla a tepelného výměníku, které jsou doprovázeny ztrátami jejich výkonové účinnosti.

Na obr.4 a 5, na kterých části náležející provedení z obr. 2 a 3 jsou označeny podobnými vztahovými značkami, avšak zvýšenými o 100, je zobrazen turbínový motor 130 . který je opatřen kompresním dmychadlem 136 a reakčním členem 138. Skříň 164 má výběžek 176, aby částečně uzavřela kompresní dmychadlo 136,. Uzavřením kompresního dmychadla 136 uvnitř reakčního členu 138 se zvýší účinnost přenosu směsi paliva a vzduch.

Reakční člen 138 je rovněž opatřen dalšími lopatkami 178 , které přispívají k unášení chladícího vzduchu, aktivně ho unášejíce do turbinového motoru. Za alternativu k roštu 62 (z obr. 2 a 3), pro zmenšení plochy příčného průřezu prostoru, měřeno v obvodovém směru, vytvořeného mezi dvěma sousedními lopatkami, lze pokládat zesílení 180 lopatek až do místa, kde musí být v ideálním případě umístěno čelo rámu, načež se plocha příčného průřezu opět rychle zvyšuje. Tento tvar má účinek v tom, že působí jako jediné pomocné těleso na rozdíl od mnohonásobného pomocného tělesa tvořeného roštem. Rychlost směsi paliva a vzduch se zvyšuje se zmenšující se plochou příčného průřezu mezi lopatkami 160. Prostor

4··

mezi lopatkami 160 je zmenšen aby se zvýšila rychlost směsi paliva a vzduchu tak, že je vyšší než rychlost hoření směsi paliva a vzduchu, a tudíž čelo plamene je udržováno v této poloze.

Na obr.6, na němž jsou části, společné s provedením z obr. 4 a 5 označeny podobnými vztahovými značkami, ale zvýšenými o 100, je znázorněn reakční člen 238 , opatřený dalšími lopatkami 278. Délka a poloha těchto dalších lopatek 278 výslovně stlačuje chladící vzduch na tlak přibližně rovnající se tlaku zplodin hoření, vznikajících při spalování směsi paliva a vzduchu, když opouštějí reakční člen 238.

V přílohách I a II jsou řady výpočtů teplot a tlaků vyskytujících se v průběhu procesu a je zde rovněž výpočet účinnosti turbinového motoru. Výpočty v příloze I jsou založeny na předpokladu, že druhotné stlačení, nastávající mezi první sekcí 60a lopatek 60 v reakčním členu 38 je náporové stlačení. Výpočty v příloze II jsou založeny na předpokladu, že druhotné stlačení, nastávající mezi první sekcí 60a lopatek 60 v reakčním členu 38 je difusní stlačení.

Pro zkušeného pracovníka z daného oboru je zřejmé, že výše uvedená provedení jsou popsána pouze pomocí příkladů, které neznamenají žádná omezení a že jsou možné různé varianty a modifikace, které nepředstavují únik z rozsahu předloženého vynálezu, tak jak je popsán v připojených nárocích.

ti

Turbodmychadlový motor. Řada výpočtů pro jednotlivá místa motoru.

Je předpokládáno, že palivo se odpaří a smísí se vzduchem v poměru 22:1, před oběžným kolem turbíny. Teplota spalování bude v oblasti 2180° K, přičemž chladící vzduch je strháván po tangenciální proudové reakci. Předpokládá se průtok hmoty 0,25 kg/sec. Je použit poměr měrných tepel 1.333 pro směs vzduchu a paliva a C_pgas o hodnotě 1.150K J/kgK.

1) Komprese (oběžné kolo turbíny)

Součinitel prokluzu 0.835 je počítán pro 12 lopatkové oběžné kolo turbíny. Obvodová rychlost oběžného kola turbíny Ui je 460 m/s. Vstupní teplota je 288° K. Vstupní tlak je 1.01 bar. Izentropická účinnost se předpokládá 81% (to je 90% oběžné kolo turbíny x 90% diíusér) v průběhu celého kompresního procesu.

Průtok hmoty směsi paliva a vzduch; m_mj_X = 0,25 kg/s

Poměr měrných tepel;

Měrné teplo (plyn);

Součinitel skluzu;

Účinnost komprese Vstupní teplota Vstupní tlak

Kompresní obvodová rychlost γ = 1.333

Cpgas =1150 J/kgK σ = 0.835

Rcompressor 0,9

Ti =288° K Pi= 1,01. 10⁵Pa

Ui = 460m/s

Teplota za oběžným kolem T2 = Ti + ox U]^{2 *}/C_pgas

Teoretická teplota za oběžným kolem T2 = Ti +[(T2-Ti) x Rcompressor] Tlak za oběžným kolem P2 = Pi x [ Τ₂/Τι]^γ/γ''

Požadovaný výkon kompresoru P_OWercom = m_mix x C_pGas x (T₂-Ti) Power com = 4.417x 10⁴ Watt

T₂ = 441.64 K T₂ = 426.276 K

P₂ = 4.853 x 10⁵Pa

2) Komprese (difusor)

Směs paliva a vzduchu opouští kompresor a vstupuje do difusní oblasti reakčního kola se sdruženou rychlostí Ui + U₂ vůči difusoru. Rychlost směsi paliva a vzduchuje vyšší v důsledku rotace reakčního kola v opačném směru oproti oběžnému kolu. Předpokládá se izentropická účinnost 81% (tj. 90% oběžné kolo x difuzor) v průběhu celého kompresního procesu.

·»··

Vnitřní obvodová rychlost: U₂= 150 m/s

Rychlost před spalováním U₃= 75 m/s

Účinnost difuzoru: T|difuzor=0.9

Teplota po difusi: T₃ =

T₃ = 563.222 K

Teoretická teplota po difusi: T₃ = T₂ +[(T₃-T₂) x Pdifuzor] T₃ = 551.063 K

Tlak po difusi: P₃ = P₂x [ T₃/T₂] ^γ/γ'^! P₃ = 1.177 x 10⁶Pa

Poměr difusních tlaků: P₃/P₂ = 2.426

Poměr O/all tlaků: Ρ₃/Ρ₃= 11.655

Požadovaný výkon z reakce P_owerram = m_mix x C_pGas x (T₃-T₂) Power ram “ 3.495 x 10⁴ watt

3) Teplota spalování

Je předpokládána účinnost spalování 95 % a pokles tlaku P₃ je 5%.Spalné teplo pálívaje 43 MJ/kg a poměr vzduchu ku palivu je 22:1 Poměr vzduchu ku palivu: afr=22

Hodnota spalného tepla paliva: Fuel_cv = 43x 10⁶ x joule/kg

Účinnost spalování p_COmb. =0.95

Dodávaná energie : Heatj_n = (m_mj_x x Fuel_cv x p_COmb) / afř Teplota po spalování: T₄ - T₃ + Heat_in/ (rn_mix x C_pgas) Tlak po spalování: P₄ = P₃ x (1-0.05)

Heatj_n= 4.642 x 10⁵ joule/s

T₄ = 2.178.x 10³K P₄ = 1.118 x 10⁶Pa

4)Tečná reakce

Horký plyn pod tlakem částečně expanduje přes tangenciální trysky, což způsobí že reakční kolo rotuje a poskytuje potřebný výstupní výkon. Výstupní výkonový reakční faktor je ·· ·' « ♦ >

• · · » ♦' ···»· • · * opakovaně nastavován tak, aby zajistil, dostatek energie obsažený v kapalině pro pohon turbíny. (Výstupní výkon představuje využitelný výstupní výkon na hřídeli + výkon náporového difuzoru /sekce 2/ + výkon dopravovaného chladícího vzduchu /sekce 2/). Předpokládá se izentropická účinnost 90% pro reakční trysky.

Účinnost trysek: r|_reaction = 0,9

Výstupní výkonový reakční faktor: RFp_0Wer- 0.4835

Výstupní výkon : P_{ower out} = RFpower x Heat_in P_{ower out} = 2.244 x 10⁵ watt (Výstupní výkon je dán výkonem na hřídeli+náporový výkon difuzoru + výkon na dopravu chladícího vzduchu).

Teplota před reakcí: T₄ = 2.178.x 10³ K

Teplota po reakci: T₅ = T₄- P_{ower out}/ (rn_mjx x Cp_GAs) T₅ = 1.397 x 10³ K

Pokles teploty ; T₄-T5 = 780.671 K

Teoretická teplota po reakci T₅ = T₄ - (T₄ - T₅ )/ R_react,on T₅ = 1.31 x 10³ K

Tlak před reakcí P₄ = 1.118 X 10⁶ Pa

Tlak po reakci P₅ = P₄ χ (T₅/T₄)^{γ/ γ_1} P₅ = 1.464 x 10⁵ Pa

5) Chlazení reakčního kola

Horký stlačený plyn je přítomen mezi stěnami rotujícího reakčního kola. Chladící vzduch je dopravován napříč stěn, prostřednictvím radiálních lopatek, uložených na vnější straně reakčního kola. Lopatky působí jako oběžné kolo, přičemž jsou navrženy tak, aby dopravovaly chladící vzduch při stejném tlaku jako mají horké plyny po částečné expansi po průchodu tryskami. Chladící vzduch je strháván vysokou rychlostí primárních plynů na reakčním poloměru. Celkový hmotový průtok je odhadován na 2,75 násobek počátečního hmotového průtoku, protože poměr vzduchu ku palivu: afř 60.5:1 (2.75 x 22) by způsobil nižší spalovací teplotu 1150°K. Chladící vzduch, vstupující do systému, má teplotu 288° K, a hodnotu C_p 1.005 KJ/Kg K. Poměr specifických tepel je pro vzduch je uvažován 1.4.

Celkový průtok hmoty (za reakčním kolem): m_totai= 2.75 x rn_mj_x m_totai=0,688 kg/s

Za předpokladu, že vnější lopatky na reakčním kole jsou podobné, co se týká uspořádání, oběžnému kolu, pak součinitel skluzu bude stejný a výpočet bude podobný výpočtu v části jedna. Účinnost bude nižší, řekněme 80%.

ΦΦ · φ φ φ • · · · » φ φ · · ·

Průtok hmoty: nicooiair- m_totai-nimin Účinnost lopatek pro studený vzduch p_vanes⁼ 0.80 Poměr měrných tepel: y_air= 1.4 Vstupní teplota :Tj = 288 x K

Měrné teplo (vzduch) C_pAi_R =1005. joule/kg x K Vstupní tlak : Pi = 1.01 x 10⁵ Pa

Tlak za lopatkami: P^ = P₅ Pvti_ps =1.464 x 10⁵ Pa

Teoretická teplota po reakci T_vtips = Ti x (P_vti_ps/ Pi) ^Ta'^r'^1/ Yair Teplota za lopatkami: Tvtips- Ti+ [(Tvtips -Tl)/ η vaneš]

Obvodová rychlost lopatek: U_vanes = [ (Tv,_ips -T0 x C_pAir ] / σ '

Výkon potřebný pro dopravu chladícího vzduchu: P_ower vaneš - mcooiair x Cp_AIR x (Tvt_ips -Ti)

P ower vaneš“ 1.77 x 10⁴ watt

Součinitel skluzu σ = 0.835

T_vtips= 320.208 K Tvtips^ 328.26 K UvnnAc=220.129 m/s

Teplota po strhávání chladícího vzduchu plynem:

T₅c = [(mmix X C,

Γ- λ +i ^lO /

V ¹¹¹cooiair ^Λ

C_pAi_R X ¹ vtipsj J^z L t Uřcoolair X XpAIRj (m_mix X CpG_As) ]

6)Turbína

Plyn má dále expandovat na turbině. Požadovaný výkon turbiny má odpovídat výkonu požadovanému pro kompresor (toto je dosaženo nastavením reakčniho faktoru výstupního výkonu). Izentropická účinnost, předpokládaná pro turbínu s konstantním průtokovou hmotou, je 80 %.

Výsledný tlak je stejný jako počáteční tlak:

P₆ = Pi Účinnost turbíny p_tUrbine⁼ 0-85 m_totai=0,688 kg/s P₅ = 1.464 x 10⁵ Pa

Teoretická teplota po expansi: Tó = Ts_e x (Pď/ P5)^{γ 4/} γ Τβ= 684.396 K

Teplota po expansi: T₆ = T_5e- [(T_5e -T₆) x η turbině] T₆= 694.366 K

Výstupní výkon turbíny : P_{ower tU}rb - m_totai x C_pGas x (T_5e -T₆)

Power turb =4.467 x 10⁴ watt

Výkon požadovaný kompresorem: P_Owercomp =4.417 x 10⁴ watt

Účinnost turbiny : E _oall — (Power out Powerram Power vaneš)/ Heatj_n E oall —37.007 %

Výstupní Výkon na hřídeli: Power out— Powerram ~ Powervanes 1.718 X 10 Poměr výkonů turbína / kompresor: P ower turb / Power comp 1.011

4 »4 4' • · 4 * 4 4 4 • · · · í · ♦ » ♦

Turbodmychadlovy motor. Řada výpočtů pro jednotlivá místa motoru.

Je předpokládáno, že palivo se odpaří a smísí se vzduchem v poměru 22:1, před oběžným kolem turbíny. Teplota spalování bude v oblasti 2175°K, přičemž chladící vzduch je strháván po tangenciální proudové reakci. Předpokládá se průtok hmoty 0,25 kg/s. Je uvažován poměr měrných tepel 1.333 pro směs vzduchu a paliva a C_pgas o hodnotě 1.150 KJ/kgK.

1) Komprese (oběžné kolo turbíny)

Součinitel skluzu 0.835 je počítán pro 12 lopatkové oběžné kolo turbíny. Obvodová rychlost oběžného kola turbíny Ui je 460 m/s. Vstupní teplota je 288° K. Vstupní tlak je 1.01 bar. Izentropická účinnost se předpokládá 81% (to je, 90% oběžné kolo turbíny x 90% difusor) v průběhu celého kompresního procesu.

Průtok hmoty směsi paliva a vzduch; m_mj_x = 0,25 kg/s

Poměr měrných tepel; Měrné teplo (plyn); Součinitel skluzu; Účinnost komprese Vstupní teplota Vstupní tlak γ=1.333

CpGAS = 1150 J/kgK σ = 0.835

Pcompressor ~ 0,90 Ϊ! =288 K

P,= 1,01. 10⁵Pa

Obvodová rychlost lopatekpři kompresi

Ui = 460m/s

Teplota za oběžným kolem turbíny T2= Ti+(ox Ui²)/C_pgas T2 = 441.64 K

Teoretická teplota za oběžným kolem T2 = Τι +KT2-T1) x p_Com_Pressor] T₂ = 426.276 K Tlak za oběžným kolem P2 = Pj x [ T2/T1 ] ^γ/γ_1 P2 = 4.853 x 10⁵ Pa

Požadovaný výkon pro kompresi P_ower com = m_mix x C_pgas x (T₂-T1)

Power com = 4.417x 10⁴ Watt

2) Komprese (difusor)

Směs paliva a vzduchu opouští kompresor a vstupuje do difusní oblasti reakčního kola se sdruženou rychlostí Ui + U2 vůči difusoru. Rychlost směsi paliva a vzduchu, vstupujících do kompresoru, je vyšší v důsledku rotace reakčního kola v opačném směru oproti oběžnému kolu turbíny. Předpokládá se izentropická účinnost 81% (tj. 90% oběžné kolo x 90% difuzor) v průběhu celého kompresního procesu.

Vnitřní obvodová rychlost: U₂= 150 m/s

Účinnost komprese: Pcompression =0.81

Teplota po difusi: T₃ = [σ x (U,+ U₂)² / C_pGAs ] + U T₃ =558.177 K

Teoretická teplota po difusi: T₃ = Ti +[(T₃-T,) x p_compreSsion] T₃ = 506.843 K

Tlak po difusi: P₃ = P, x [ T₃/T_t]^γ/γ'* P₃ = 9.705 x 10⁵Pa

Poměr difusních tlaků: P₃/P₂ = 2

Poměr O/all tlaků: P₃/Pi = 9.609

Požadovaný výkon reakčního kola pro difusi P_0Werram = m_mix x C_pGas x (T₃-T₂) Powerram = 3.35 X IQ⁴ Watt

3) Teplota spalování

Je předpokládána účinnost spalování 95 % a pokles tlaku P₃ je 5%.Spalné teplo pálívaje 43 MJ/kg a poměr vzduchu ku palivu j e 22:1 Poměr vzduchu ku palivu: afr=22

Hodnota spalného tepla paliva: Fuel_cv = 43 x 10⁶ x joule/kg

Účinnost spalování p_comb. =0.95

Dodávaná energie : Heatj_n = (m_mj_X x Fuel_cv x p_COmb)/ afř Teplota po spalování: T₄ = T₃ + Heatj_n/ (m_mix x C_pGAs) Tlak po spalování: P₄ = P₃x (1-0.05)

Heatj_n= 4.642 x 10⁵ joule/s T₄ = 2.178.x 10³ K

P₄ = 9.219 x 10⁵ Pa • · • · · • ···«

9 • i ►·· 9«

4) Tečná reakce

Horký plyn pod tlakem částečně expanduje přes tangenciální trysky, což způsobí že reakční kolo rotuje a poskytuje potřebný výstupní výkon. Výstupní výkonový reakční faktor je opakovaně nastavován tak, aby zajistil, že dostatek energie je obsažen v kapalině pro pohon turbíny. (Výstupní výkon představuje využitelný výstupní výkon na hřídeli + výkon náporového difuzoru /odstavec 2/ + výkon pro dopravu chladícího vzduchu /odstavec 5/). Předpokládá se izentropická účinnost 90% pro reakční trysky.

Účinnost trysky: T|_reaction =0,9

Výstupní výkonový reakční faktor: RF_pOwer⁼ 0.4835

Výstupní výkon . Power out RFpower x Heatjii Power out 2.089 x 10 watt (Výstupní výkon je dán výkonem na hřídeli+náporový výkon difuzoru + výkon na dopravu chladícího vzduchu).

Teplota před reakcí: T4 = 2.173.x 10³K

Teplota po reakci: T₅ = T₄- P_ower out/ (m_mix x C_pgas) T₅ = 1.446 x 10³ K

Pokles teploty: T₄ - T₅ = 703.976 K

Teoretická teplota po reakci T₅ = T₄-(T₄-T₅)/r|reaction T₅= 1.316 x 10³ K

Tlak před reakcí P₄ = 9.219 x 10⁵ Pa

Tlak po reakci Ps = P₄x (Τ₃/Τ₄)^γ/γ'' P₅ = 1.436 x 10⁵ Pa

5) Chlazení reakčního kola

Horký stlačený plyn je přítomen mezi stěnami rotujícího reakčního kola. Chladící vzduch je dopravován napříč stěn, prostřednictvím radiálních lopatek, uložených na vnější straně reakčního kola. Lopatky působí jako oběžné kolo, přičemž jsou navrženy tak, aby dopravovaly chladící vzduch při stejném tlaku jako mají horké plyny po částečné expansi po průchodu tryskami. Chladící vzduch je strháván vysokou rychlostí primárních plynů na reakčním poloměru. Chladící vzduch, vstupující do systému, má teplotu 288° K, a hodnotu C_p 1.005 KJ/Kg K. Poměr specifických tepel pro vzduch je uvažován 1.4.

Celkový průtok hmoty (odhadovaný): m_totai⁼ 3 x rn_mi_X (za reakčním kolem) mtotai⁼0,75 kg/s ···· • · 4 • ···· : · « • · » I ·· ··

Průtok hmoty: 11^= m_totai-m_mi_X Účinnost lopatek pro studený vzduch ij_vanes= 0-80 Poměr měrných tepel: y_air= 1.4 Vstupní teplota :Ti = 288 x K

Měrné teplo (vzduch) C_pair =1005. joule/kg K Vstupní tlak : P) = 1.01 x 10⁵ Pá

Tlak za lopatkami: P_vti_ps = P5

Pvtips =1.464x 10⁵ Pa

Součinitel skluzu σ - 0.835

T_vtips= 318.467 K T_vtips= 326.084 K

Teoretická teplota za lopatkami Tvti_ps = Ti x (P_vti_ps/ Pi) Yair Teplota za lopatkami: T_vti_ps= Tj+ [(Tvti_ps —Ti)/ iRanes]

Obvodová rychlost lopatek: U_vanes = V [ (Tvtips -Ti) X CpAIR ] / σ' Uvanes=214.097 m/s v yjvvn ^Mvuwiiy jjiu uuplUvQ eruauiemo vzoucnu. Rpwer vaneš Hlair X VpAIR X (Ivtips Tf) ower vaneš = 1.914 x 10⁴ watt

Teplota po strhávání chladícího vzduchu plynem:

T5e ^— [(rUmix X CpGAS X T5 ) +( nicoolair X CpAIR X T_vp_ps) ]/ [ ( nicoolair X C_pa1r) + (m_mjx X C_pGAs) ] T_5e= 733.729 K.

6)Turbína

Plyn má dále expandovat na turbině. Požadovaný výkon turbiny má odpovídat výkonu požadovanému pro kompresor (toto je dosaženo nastavením reakčního faktoru výstupního výkonu). Izentropická účinnost, předpokládaná pro turbínu s konstantním průtokovou hmotou, je 80 %.

Výsledný tlak je stejný jako počáteční tlak:

Pď = Pi Účinnost turbíny: r|_tUrbine= 0-85 m_totai=0,75 kg/s P₅ = 1.436 x 10⁵ Pa

Teoretická teplota po expansi: T₆ = T_5e x (Pó/ P5) ^γ’^ιζ γ Tó= 671.972 K

Teplota po expansi: T₆ = T_5e- [(T_5e -T₆) x Turbině]

T₆= 681.335 K

Výstupní výkon turbíny : P_ower turb = m_totai x C_pgas x (T_5e -T₆)

Power turb =4.528 x 10⁴ watt

Výkon požadovaný pro kompresi: Power comp =4.417 x 10⁴ watt

UcinnOSt turbiny : L· oall (Power out Power ram Power vaneš)/ Heatjn E oall ~31.352 %

Výstupní výkon na hřídeli: Power out Powerram Powervanes 1.563x 10

·♦· ····

Poměr výkonů turbína / kompresor: Power turb / Power com_P= 1.025

Claims

Patentové nároky

1. Motor zahrnující:

skříň, mající alesponjeden vstup a alespoň jeden výfukový otvor;

kompresní dmychadlo, upravené pro rotaci v prvním směru, pro stlačování směsi paliva a vzduchu a reakční člen, instalovaný v podstatě koaxiálně s kompresním dmychadlem a zahrnující množinu lopatek, kde reakční člen je upraven pro přijetí stlačené směsi paliva a vzduchu z kompresního dmychadla, přičemž při provozuje směs paliva a vzduchu mezi lopatkami spálena a plyny vzniklé spalováním jsou směrovány, k uvedenému reakční člen aby způsobily jeho rotaci v druhém směru , opačném oproti prvnímu směru.
2. Motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs paliva a vzduchu je dále stlačována reakčním členem.
3. Motor podle nároku 2, vyznačující se tím, že ke kompresi dále dochází difusí uvedené směsi paliva a vzduchu uvnitř reakčního členu.
4. Motor podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že k další kompresi dále dochází náporovou kompresí uvedené směsi paliva a vzduchu uvnitř reakčního členu.
5. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kompresní dmychadlo vyfukuje směs paliva a vzduchu ve směru v podstatě tangenciálním ke kružnici, opisované při rotaci konců lopatek kompresního dmychadla.
6. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že směs paliva a vzduchuje přijata v reakčním členu při rychlosti, vzhledem k reakčnímu členu, jenž se podstatě rovná součtu rychlostí konců lopatek kompresního dmychadla a reakčního členu na přibližně stejném poloměru.
7. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje alespoň jeden turbínový člen pro pohon kompresního dmychadla.

·· to • ·· • · · • · to • · ·♦·· • to
8. Motor podle nároku 7, vyznačující se tím, že alespoň jeden turbínový člen je poháněn výfukovými plyny ž reakčního členu.
9. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že směs paliva a vzduchuje vytvořena před zavedením do motoru jedním vstupem nebo každým vstupem.
10. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plocha příčného průřezu , měřená v obvodovém směru , prostorem vytvořeným sousedními lopatkami se zvětšuje se zvětšující se radiální vzdáleností od osy reakčního členu na maximum, ležící v podstatě v polovině délky lopatek a poté se dále se zvětšující se radiální vzdáleností zmenšuje.
11. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že reakční člen dále zahrnuje rošt.
12. Motor podle nároku 11, vyznačující se tím, že rošt je umístěn mezi lopatkami v místě, kde je plocha příčného průřezu, vytvořená sousedními lopatkami největší.
13. Motor podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, lopatky jsou upraveny pro zmenšení plochy, měřené v obvodovém směru, příčného průřezu,, prostorem vytvořeným sousedními lopatkami, kdy plocha příčného průřezu se zmenšuje se zvětšující se vzdáleností od osy reakčního členu na minimum plochy příčného průřezu, čímž se v podstatě vytváří čelo plamene před rozšířením.
14. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že reakční člen dále zahrnuje alespoň jeden vnější nosný člen pro vyztužení lopatek podél alespoň některé z jejích délek.
15. Motor podle nároku 14, vyznačující se tím, že zahrnuje dva vnější nosné členy, připojené k uvedeným lopatkám podél jejich protilehlých hranách.

·· · • · · • · · · • · ···· 9 • · · ·· *
16. Motor podle nároku 14 nebo 15, vyznačující se tím, že lopatky jsou podepřeny v podstatě podél celé jejich délky.
17. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnější nosné členy jsou vedeny tak, aby alespoň částečně překryly kompresní dmychadlo.
18. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že lopatky v jejich nejmenší radiální vzdálenosti od osy reakčního členu jsou natočeny v podstatě tangenciálně k vnějšímu poloměru kompresního dmychadla.
19. Motor podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že skříň je opatřena alespoň jedním dalším vstupem pro průtok chladícího vzduchu, který je strháván mezi skříň a reakční člen.
20. Motor podle nároku 19, vyznačující se tím, že reakční člen má další lopatky vyčnívající ven z nosných členů reakčního členu a upravené pro vytvoření proudu chladícího vzduchu.
21. Motor podle nároku 20, vyznačující se tím, že uvedené další lopatky jsou upraveny pro vytvoření proudu chladícího vzduchu, při tlaku v podstatě se rovnajícímu tlaku produktů spalování směsi paliva a vzduchu, bezprostředně přiléhajícímu k maximálnímu poloměru reakčního členu.
22. Motor jak je v podstatě výše popsán s odkazy na obrázky 2 až 6 na připojených výkresech.