DE102009055880A1 - Aircraft gas turbine, has closure element arranged in air discharging channel and made of material e.g. copper, which deforms during exceeding of predetermined temperature, so that closure element sets external function - Google Patents
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- F05B2280/50—Intrinsic material properties or characteristics
- F05B2280/5006—Shape memory
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluggasturbine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an aircraft gas turbine according to the features of the preamble of
Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Fluggasturbine mit einer flammengesicherten Lageranordnung, bei welcher im Falle eines Ölaustritts aus einer Lagerkammer eine Flammenausbreitung verhindert wird.In detail, the invention relates to an aircraft gas turbine with a flame-proof bearing arrangement in which, in the case of oil leakage from a storage chamber flame propagation is prevented.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei Flugzeugtriebwerken Lageranordnungen, beispielsweise für die Turbinenwelle, zu verwenden, welche mittels Öl geschmiert werden. Um einen Austritt des Öls zu verhindern, sind geeignete Dichtungen vorgesehen. Um die Funktionsfähigkeit dieser Dichtungen zusätzlich abzusichern, wird die Lagerkammer beim Betrieb der Fluggasturbine ständig von einem Luftstrom umspült. Dies erfolgt, um bei einem unerwarteten Austritt von Schmieröl aus der Lagerkammer, insbesondere im Turbinenbereich, eine Entzündung des Öl-Luft-Gemisches zu vermeiden und einen sicheren Abtransport des Öl-Luft-Gemisches sicherzustellen. Durch eine Entzündung des Öl-Luft-Gemisches könnte im Extremfall eine Überhitzung und in der Folge eine Zerstörung von Turbinenrotoren auftreten.It is known from the prior art to use in aircraft engines bearing arrangements, for example for the turbine shaft, which are lubricated by means of oil. To prevent leakage of the oil, suitable seals are provided. In order to further ensure the functionality of these seals, the storage chamber is constantly lapped by an air stream during operation of the aircraft gas turbine. This is done in order to avoid an ignition of the oil-air mixture at an unexpected leakage of lubricating oil from the storage chamber, especially in the turbine area, and to ensure safe removal of the oil-air mixture. Inflammation of the oil-air mixture could, in extreme cases, lead to overheating and, as a consequence, destruction of turbine rotors.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise erweist sich als nachteilig, weil der für die Umspülung benötigte Luftstrom während des Normalbetriebs der Fluggasturbine kaum Arbeit verrichtet und somit als Sekundärverlust die Effizienz des gesamten Systems vermindert. Dies führt in der Folge zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs.The procedure known from the prior art proves to be disadvantageous because the air flow required for the flushing performs hardly any work during normal operation of the aircraft gas turbine and thus reduces the efficiency of the entire system as a secondary loss. This leads to an increase in fuel consumption as a result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluggasturbine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und sicherer Funktionsweise den Sekundärluftverbrauch minimiert.The invention has for its object to provide an aircraft gas turbine of the type mentioned, which minimizes the secondary air consumption with a simple design and safe operation.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention the object is achieved by the combination of features of
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass zumindest in einem Luftableitkanal ein Verschlusselement angeordnet ist, welches den Luftableitkanal während des normalen Betriebs verschließt. Erfindungsgemäß ist das Verschlusselement so ausgebildet und insbesondere aus einem derartigen Material gefertigt, dass bei einem Austritt von Öl aus der Lagerkammer die sich durch die Entzündung des Öl-Luft-Gemisches ergebende Flamme das Verschlusselement verformt, so dass sich dieses öffnet und den Luftableitkanal freigibt. Durch die Öffnung des Verschlusselementes kann somit der Luftstrom ungehindert die Lagerkammer umspülen und das Luft-Öl-Gemisch durch den zumindest einen Luftableitkanal ableiten. Hierdurch erlischt die Flamme automatisch, da das zum Brennen des Öl-Luft-Gemisches erforderliche Öl-Luft-Verhältnis nicht mehr vorliegt. Der Luftstrom kann somit, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ungehindert zirkulieren. Im Rahmen einer Wartung kann erfindungsgemäß dann ein neues Verschlusselement eingesetzt werden, so dass sich der Ausgangszustand wieder herstellen lässt.According to the invention it is thus provided that at least in a Luftableitkanal a closure element is arranged, which closes the Luftableitkanal during normal operation. According to the invention, the closure element is designed and in particular made of such a material that, when oil escapes from the storage chamber, the flame resulting from the ignition of the oil-air mixture deforms the closure element so that it opens and releases the air discharge channel. Through the opening of the closure element, the air flow can thus unhindered flow around the storage chamber and derive the air-oil mixture through the at least one Luftableitkanal. As a result, the flame extinguishes automatically because the required for burning the oil-air mixture oil-air ratio is no longer present. The air flow can thus, as known from the prior art, circulate unhindered. As part of a maintenance, a new closure element can then be used according to the invention, so that the initial state can be restored.
Erfindungsgemäß ist somit eine erhebliche Verbrauchseinsparung geschaffen worden, da der die Lagerkammer umspülende Luftstrom nur dann zirkuliert, wenn ein Fehler (Austritt von Schmieröl) aus der Lagerkammer aufgetreten ist. Nur in diesem Falle erfolgt die Luftumspülung der Lagerkammer. Ohne einen derartigen Fehlerfall ist somit die Luftzirkulation nicht eingeschaltet.According to the invention, a considerable saving in consumption has thus been created, since the air flow circulating around the bearing chamber only circulates when an error (leakage of lubricating oil) has occurred from the storage chamber. Only in this case, the air circulation of the storage chamber takes place. Without such a fault, thus the air circulation is not turned on.
Erfindungsgemäß ist es somit vorgesehen, dass sich das Verschlusselement bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur, welche durch die Flammtemperatur des entzündeten Öl-Luft-Gemisches vorgegeben ist, verformt. Besonders günstig ist es dabei, wenn das Verschlusselement schmilzt.According to the invention, it is thus provided that the closure element deforms when a predetermined temperature, which is predetermined by the flame temperature of the ignited oil-air mixture, is exceeded. It is particularly favorable when the closure element melts.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement napfförmig ausgebildet ist und in einer Ausnehmung eines Lagergehäuses oder Ähnlichem eingesetzt ist, wobei das Verschlusselement einen Randbereich aufweist, welcher gegen einen Rand der Ausnehmung anliegt. Bei Überschreiten der Temperatur (Entzündung des Öl-Luft-Gemisches) schmilzt oder verformt sich bevorzugt dieser Randbereich, so dass das Verschlusselement durch die Ausnehmung hindurchgleitet. Diese Öffnungsbewegung des Verschlusselements wird zum einen durch die auftretenden Fliehkräfte, zum anderen durch den anstehenden Luftdruck der durch die Luftzuführkanäle zugeführten Luft unterstützt.In a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the closure element is cup-shaped and is inserted in a recess of a bearing housing or the like, wherein the closure element has an edge region which rests against an edge of the recess. When the temperature is exceeded (ignition of the oil-air mixture), this edge region melts or deforms, so that the closure element slides through the recess. This opening movement of the closure element is supported on the one hand by the centrifugal forces that occur, on the other hand by the upcoming air pressure of the air supplied through the air supply ducts.
Die Materialauswahl des Verschlusselements ist erfindungsgemäß somit wesentlich für die Funktionsweise der Erfindung. Dabei wird das Material so gewählt, dass während des Normalbetriebes und nach einem Abschalten der Fluggasturbine (des Triebwerks) keinerlei Abschmelzen oder Verformen des Verschlusselements stattfindet. Eine derartige Maximaltemperatur, bei welcher kein Öffnen des Verschlusselements durch Schmelzen oder Verformen auftreten soll, liegt beispielsweise bei 920°C.The material selection of the closure element according to the invention is thus essential to the operation of the invention. In this case, the material is selected so that during normal operation and after switching off the aircraft gas turbine (the engine) takes place no melting or deformation of the closure element. Such a maximum temperature at which no opening of the closure element by melting or deformation is to occur, for example, at 920 ° C.
Bevorzugterweise ist das Verschlusselement erfindungsgemäß aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt und weist dabei beispielsweise eine Schmelztemperatur von 1085°C auf.Preferably, the closure element according to the invention is made of copper or a copper alloy and has, for example, a melting temperature of 1085 ° C.
Durch die Erfindung wird somit der Sekundärluftstrom und damit die für einen derartigen Sekundärluftstrom erforderliche Leistung verringert, wodurch der Wirkungsgrad der Fluggasturbine steigt und sich in der Folge der Kraftstoffverbrauch verringert.The invention thus reduces the secondary air flow and thus the power required for such a secondary air flow, thereby increasing the efficiency of the aircraft gas turbine and reducing fuel consumption as a result.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described by means of an embodiment in conjunction with the drawing. Showing:
Die
Erfindungsgemäß ist, wie insbesondere aus
Die
Die
Bei einem Durchtritt von Öl
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lageranordnungbearing arrangement
- 22
- Öloil
- 33
- Lagerkammerstorage chamber
- 44
- Luftzuführkanalair supply duct
- 55
- Luftableitkanalexhaust path
- 66
- Verschlusselementclosure element
- 77
- Napfbowl
- 88th
- Randbereichborder area
- 99
- Maschinenachsemachine axis
- 1010
- Luftdruckair pressure
- 1111
- Wandungwall
- 1212
- Labyrinthdichtunglabyrinth seal
- 1313
- Ölleckageoil leak
- 1414
- Ölfeueroil fire
- 1515
- AusblasströmungAusblasströmung
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200910055880 DE102009055880A1 (en) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Aircraft gas turbine, has closure element arranged in air discharging channel and made of material e.g. copper, which deforms during exceeding of predetermined temperature, so that closure element sets external function |
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Publications (1)
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ID=43927109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910055880 Withdrawn DE102009055880A1 (en) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Aircraft gas turbine, has closure element arranged in air discharging channel and made of material e.g. copper, which deforms during exceeding of predetermined temperature, so that closure element sets external function |
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DE (1) | DE102009055880A1 (en) |
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- 2009-11-26 DE DE200910055880 patent/DE102009055880A1/en not_active Withdrawn
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