DE102006017739A1

DE102006017739A1 - Auf Düsenantrieb, Raketenantrieb und Gasturbine

Info

Publication number: DE102006017739A1
Application number: DE200610017739
Authority: DE
Inventors: Alexander Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-20
Filing date: 2006-04-15
Publication date: 2007-10-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Düsenantrieb, einen Raketenantrieb und eine Gasturbine. In diesen Antrieben bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases wird er beschleunigt bei der Ausbreitung der Düse, oder die Fläche der Düse ist konstant. Der Düsenantrieb nach Figur 1 besteht aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5. Die Schubdüse 4 breitet sich gleichzeitig aus wie nach innen so auch nach außen. Die gleichzeitige Ausbreitung der Schubdüse 4 wird erreicht dadurch, dass das innere Teil 7 der Schubdüse bzw. die Turbinenwelle verjüngt sich in Stromungsrichtung und zusammen mit dem sich ausbreitendem äußerem Teil 6 der Schubdüse bildet eine sich gleichzeitig ausbreitende nach innen und nach außen Schubdüse.

Description

Die Erfindung betrifft einen Düsenantrieb, einen Raketenantrieb und eine Gasturbine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Wirksamkeit des Düsenantriebes, des Raketenantriebes und der Gasturbine verbessern.
Im Düsenantrieb nach der Erfindung wird die Schubdüse, bei Unterschallgeschwindigkeiten des Gases, für die Beschleunigung des Gases ausgebreitet mit Vergroßerung ihrer Fläche.
Der Düsenantrieb in den Zeichnungen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 besteht aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5.
In 1 ist ein Düsenantrieb dargestellt in dem die Ausbreitung der Schubdüse, bei Unterschallgeschwindigkeiten des Gases, geschiet dadurch, daß die Schubdüse breitet sich gleichzeitig wie nach innen so auch nach außen aus, senkrecht zu der Achse des Antriebes. Die Ausbreitung der Schubdüse nach innen geschiet dadurch, daß das innere Teil 7 der Schubdüse 4 bzw. die Turbunenwelle 5 verjungt sich in Stromungsrichtung und zusammen mit dem sich ausbreitendem äußerem Teil 6 der Schubdüse bildet eine sich gleichzeitig ausbreitende wie nach innen so auch nach außen Schubdüse, deren Fläche sich in Stromungsrichtung vergroßert.
In 2 ist ein Düsenantrieb dargestellt, der sich vom Düsenantrieb nach 1 unterscheidet in dem, daß an die Schubdüse 4 schließt sich ein zweites Teil 8 der Schubdüse an, das sich in Stromungsrichtung verjungt.
In 3 ist ein Düsenantrieb dargestellt, der sich vom Düsenantrieb nach 1 unterscheidet in dem, daß an die Schubdüse 4 schließt sich ein zweites Teil 8 der Schubdüse an, das zylindrisch ist.
In 4 ist ein Düsenantrieb dargestellt, in dem die Fläche der Schubdüse 4 ist konstant. Dies geschiet dadurch, daß die Schubdüse besteht aus dem zylindrischem innerem Teil 7, bzw. die Turbinenwelle im Bereich der Schubdüse ist zylindrisch und zylindrischem äußerem Teil 6.
In 5 ist ein Düsenantrieb dargestellt, in dem die Schubdüse 4 besteht nur aus einem zylindrischem äußerem Teil 6 und die Turbinenwelle 5 im Bereich der Schubdüse nicht vorhanden ist.
In 6 ist ein Düsenantrieb dargestellt, in dem die Schubdüse 4 breitet sich nur nach innen aus. Dies geschiet dadurch, daß die Schubdüse besteht aus einem zylindrischem äußerem Teil 6 und einem sich in Stromungsrichtung verjungendem innerem Teil 7.
In 7 ist ein Düsenantrieb dargestellt, in dem die Schubdüse 4 besteht aus einem zylindrischem innerem Teil 7 und einem als Diffusor ausgebildetem äußerem Teil 6. Bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases breitet sich die Schubdüse aus mit der Vergroßerung ihrer Fläche.
In der Schubdüse muß der Strom ständig sicher anliegen dem innerem oder äußerem Teil der Schubdüse um zu haben eine sichere Schubkraft. Nach der 7 liegt der Strom sicher an dem zylindrischem innerem Teil der Schubdüse.
In den Düsenantrieben nach den 2, 3, 4, 5, und 6 im Fall, wenn der Gas in der Schubdüse erreicht die Überschallgeschwindigkeit muß sich anschließen ein weiteres als Diffusor ausgebildetes Teil der Schubdüse.
Im Düsenantrieb um zu erhöhen den Druck des Gases in der Brennkammer nach der Erfindung verwendet wird am Ende der Brennkammer ein Stauring.
In 8 besteht der Düsenantrieb aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, der Turbinenwelle 5 und dem Stauring 6. Der Stauring ist verwendet am Ende der Brennkammer 2 und vermindert die Austrittsfläche des Gases aus der Brennkammer mit der Erhöhung des Druckes des Gases in der Brennkammer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Wirksamkeit des Raketenantriebes verbessern. Im Raketenantrieb verwendet wird die Laval-Düse, in der der Strom beschleunigt wird bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases bei der Minderung der Fläche des Schubrohres und bei Überschallgeschwindigkeit des Gases bei der Vergroßerung der Fläche des Schubrohres.
In 9 ist ein Raketenantrieb dargestellt. Der Raketenantrieb weißt ein aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 Antriebsaggregat auf. In diesem Antrieb breitet sich das Schubrohr 2 wie bei Unterschallgeschwindigkeiten des Gases, so auch bei Überschallgeschwindigkeit des Gases aus, mit der Vergroßerung der Fläche des Schubrohres. So daß das Schubrohr bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases stellt da einen Diffusor.
In 10 ist ein Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 dargestellt. In diesem Antrieb wird der Gas im Schubrohr bei Unterschallgeschwindigkeit beschleunigt in einem zylindrischem erstem Teil 3, das eine konstante Fläche hat, des Schurohres 2. Im zweitem Teil 4 des Schubrohres 2 wird der Gas beschleunigt bei Überschallgeschwindigkeit bei der Ausbreitung des Schubrohres.
In 11 ist ein Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 dargestellt. Das Schubrohr 2 besteht aus einem zylindrischem innerem Teil 3 und dem äußerem Teil 4. Im Schubrohr muß der Strom ständig anliegen dem äußerem oder innerem Teil des Schubrohres um sicher zu haben eine stabile Schubkraft. Nach der Erfindung liegt der Strom sicher an dem zylindrischem innerem Teil 3 des Schubrohrs 2.
In 12 ist ein Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 dargestellt. Um zu erhöhen den Druck des Gases in der Brennkammer ist am Ende der Brennkammer verwendet ein Stauring 3. Durch die Verwendung des Stauringes 3 wird die Austrittsfläche des Gases aus der Brennkammer kleiner und der Druck des Gases höher. Zusammen mit dieser Erhöhung des Druckes des Gases in der Brennkammer wird seine Geschwindigkeit am Ende des Schubrohres großer.
In den Gasturbinen zu Zeit für die Beschleunigung des Gases verwendet wird bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases eine Beschleunigungskammer, in der die Fläche der Kammer, entlang des Fließen des Stromes, mindert sich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Wirksammkeit der Gasturbine verbessern. Dies geschiet dadurch, daß bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Beschleunigungskammer die Fläche der Kammer, entlang des Fließen des Stromes, wird großer.
In 13 besteht die Gasturbine aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5. Um großere Geschwindigkeit des Gases erreichen breitet sich die Beschleunigungskammer 3 bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases nach innen und nach außen aus. Was heißt, daß das innere Teil der Beschleunigungskammer 3 verjungt sich und das äußere Teil der Beschleunigungskammer breitet sich aus. Die Fläche der Beschleunigungskammer entlang des Fließen des Stromes wird großer.
In 14 ist eine Gasturbine dargestellt, die sich von der Gasturbine nach 13 unterscheidet in dem, daß das innere und äußere Teilen der Beschleunigungskammer 3 sind zylindrisch bei konstanten Fläche der Beschleunigungskammer.
In 15 ist eine Gasturbine dargestellt, die sich von der Gasturbine nach 13 unterscheidet in dem, daß das innere Teil der Beschleunigungskammer 3 ist zylindrisch und das äußere Teil breitet sich aus mit der Vergroßerung der Fläche der Beschleunigungskammer.
In 16 besteht die Gasturbine aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4, der Turbinenwelle 5 und dem Stauring 6. Um zu erhöhen den Druck des Gases in der Brennkammer ist am Ende der Brennkammer verwendet ein Stauring 6. Durch die Verwendung des Stauringes 6 wird die Austrittsfläche des Gases aus der Brennkammer kleiner und der Druck des Gases in der Brennkammer hoher. Zusammen mit dieser Erhöhung des Druckes des Gases in der Brennkammer wird seine Geschwindigkeit auf der Turbine großer.
In 17 haben wir eine Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4, der Turbinenwelle 5 und einigen Rippen 6. Um die Drehung des Gases zusammen mit der Turbinenwelle erreichen verwendet werden im Bereich der Beschleunigungskammer und der Turbine, entlang des Fließen des Stromes, einige Rippen. Durch die Verwendung von Rippen wird erreicht, daß der Strom dreht sich zusammen mit der Turbinenwelle und wir haben bessere Umstrommung den Turbinenschaufeln, kleinere Verlüste der Geschwindigkeit und großeren Drehmoment.
In 18 ist eine Gasturbine dargestellt bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbinengruppe 4, der Turbinenwelle 5, einer zweiten Beschleunigungskammer 6, und einer zweiten Turbinengruppe 7. In dieser Gasturbine wird der Gas in der ersten Beschleunigungskammer 3 nur teilweise beschleunigt und auf der ersten Turbinengruppe 4 umgewandelt in die Drehung der Turbinenwelle. In der zweiten Beschleunigungskammer 6 wird der Gas voll beschleunigt und danach auf der zweiten Turbinengruppe 7 umgewandelt in die Drehung der Turbinenwelle. Diese Möglichkeit grundet sich auf dem, daß bei kleinerer Geschwindigkeit des Gases wird er effektiver umgewandelt in die Drehung der Turbinenwelle.

Claims

Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, und der Turbinenwelle 5 nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine sich gleichzeitig ausbreitende wie nach innen so auch nach außen, senkrecht zu der Achse des Antriebes, mit der Vergroßerung der Fläche Schubdüse 4.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter, der Brennkammer, der Turbine, der Schubdüse und der Turbinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine sich ausbreitende mit der Vergroßerung der Fläche Schubdüse folgende gleich der Turbine.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, und der Turbinenwelle 5 nach 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse 4, bestehende aus zwei Teilen. Dem erstem sich gleichzeitig ausbreitendem wie nach innen so auch nach außen Teil und dem zweitem sich verjungendem in Stromungsrichtung Teil 8.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, und der Turbinenwelle 5 nach 3, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse 4, bestehende aus zwei Teilen. Dem erstem Teil, das sich gleichzeitig ausbreitet wie nach innen so auch nach außen und dem zweitem zylindrischem Teil 8.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5 nach 4, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse 4 mit zylindrischem äußerem Teil 6 und zylindrischem innerem Teil 7 bei konstanten Fläche der Schubdüse.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5 nach 5, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse besteht die Schubdüse 4 aus einem zylindrischem äußerem Teil 6 bei nicht vorhandenem innerem Teil.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdicher 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5 nach 6, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse 4 mit zylindrischem äußerem Teil 6 und sich verjungendem in Stromungsrichtung innerem Teil 7 bei der Vergroßerung der Fläche der Schubdüse.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4 und der Turbinenwelle 5 nach 7, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse 4 mit einem als Diffusor ausgebildetem äußerem Teil 6 und zylindrischem innerem Teil 7 bei der Vergroßerung der Fläche der Schubdüse.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, und der Turbinenwelle 5 nach 7, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm bei Überschallgeschwindigkeit des Gases in der Schubdüse verwendet wird eine Schubdüse mit einem als Diffusor ausgebildetem äußerem Teil 6 und zylindrischem innerem Teil 7.
Düsenantrieb bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Turbine 3, der Schubdüse 4, der Turbinenwelle 5 und dem Stauring 6 nach 8, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm am Ende der Brennkammer 2 verwendet wird ein Stauring 6.
Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 nach 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubrohr 2 bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases breitet sich aus mit der Vergroßerung der Fläche des Schubrohres.
Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 nach 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases im Schubrohr ist das erste Teil 3 des Schubrohres 2 zylindrisch bei konstanten Fläche dieses Teils 3 des Schubrohres.
Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 nach 11, dadurch gekennzeichnet, daß für das sichere Anliegen des Stromes der Fläche des Schubrohres verwendet wird ein zylindrisches inneres Teil 3 im Schubrohr 2.
Raketenantrieb bestehende aus der Brennkammer 1 und dem Schubrohr 2 nach 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Brennkammer 1 verwendet wird ein Stauring 3
Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5 nach 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungskammer 3 breitet sich gleichzeitig aus wie nach innen so auch nach außen, bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases mit der Vergroßerung ihrer Fläche.
Gasturbine bestehende aus dem Verdicher, der Brennkammer, der Beschleunigungskammer, der Turbine und der Turbinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungskammer bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases breitet sich aus mit der Vergroßerung ihrer Fläche.
Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5 nach 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases das innere und das äußere Teilen der Beschleunigungskammer sind zylindrisch bei ihrer konstanten Fläche.
Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5 nach 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschallgeschwindigkeit des Gases verwendet wird eine Beschleunigungskammer mit zylindrischem innerem Teil und sich ausbreitendem als Diffusor äußerem Teil, bei der Vergroßerung der Fläche der Beschleunigungskammer.
Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5 nach 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Brennkammer 2 verwendet wird ein Stauring 6.
Gasturbine bestehende aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbine 4 und der Turbinenwelle 5 nach 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Beschleunigungskammer 3 und der Turbine 4, entlang des Fließen des Stromes, verwendet werden einige Rippen 6.
Gasturbine bestehnde aus dem Verdichter 1, der Brennkammer 2, der Beschleunigungskammer 3, der Turbinengruppe 4, der Turbinenwelle 5, einer zweiten Beschleunigungskammer 6 und einer zweiten Turbinengruppe 7 nach 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasturbine mit einer Brennkammer 2 verwendet werden eine zweite Beschleunigungskammer 6 und eine zweite Turbinengruppe 7.