DE1476877A1 - Stroemungsmaschine - Google Patents
StroemungsmaschineInfo
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- DE1476877A1 DE1476877A1 DE19661476877 DE1476877A DE1476877A1 DE 1476877 A1 DE1476877 A1 DE 1476877A1 DE 19661476877 DE19661476877 DE 19661476877 DE 1476877 A DE1476877 A DE 1476877A DE 1476877 A1 DE1476877 A1 DE 1476877A1
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Classifications
-
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/26—Antivibration means not restricted to blade form or construction or to blade-to-blade connections or to the use of particular materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Stromungsmaschine
Die Erfindung betrifft Stromungsmaschinen, wie beispielsweise Gasturbinen-Strahltriebwerke
und Auftriebsgeblase an Flugzeugen.
Es hat sich herausgestellt, dass das in derartigen Stromungsmaschinen
hervorgerufene Geräusch auf eine Vielzahl von Faktoren zurückzuführen
ist, darunter auch die relative Anordnung der Statorschaufeln und Rotorschaufeln, und dass es durch Berücksichtigung dieser Faktoren möglich ist,
StrSmungsmaschknen zu konstruieren, bei denen das Geräusch auf einen
Mindestwert herabgesetzt wird.
Die Erfindung umfasst daher eine Strömungsmaschine mit mindestens einer
Stufe von nebeneinander angeordneten Statorschaufeln und Rotorschaufeln,
wobei die Statorschaufeln der oder jeder Stufe die Strö'mungsrichtung des
durch die Maschine stromenden Stromungsmittels andern und dieses Stromungsmittel auf die Rotorschaufeln der betreffenden Stufe richten oder es von
dieser empfangen, wobei das Verhältnis zwischen der Anzahl der Stator—
schaufeln und der Anzahl der Rotorschaufeln in der oder jeder Stufe im
wesentlichen einen Wert von 1,1 η (1 +M) hat, worin η die Zahl der Harmonischen ist, die zusammen mit den niedrigeren Harmonischen beseitigt
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werden soll, und M die Mach'sehe Zahl der Rotorspitzen bei der Umdrehungszahl je Minute ist, bei welcher diese Beseitigung stattfinden soll,
wobei M mit Hinsicht auf das Medium berechnet wird, in dem der Rotor arbeitet.
Der Wert von η wird nach Kassgabe dessen gewählt, welche Harmonische
eine abgesonderten Tons unterdrückt werden soll. 'denn beispielsweise
nur der Grundton zu unterdrucken ist, hat η den Wert 1, wenn sowohl der
Grundton als auch die erste Harmonische unterdrückt werden sollen, hat
η den Wert 2 u.s.w.
Die Statorschaufel dieser Stufe können die Einlassleitschaufeln sein.
Die Stufe oder Stufen können im Verdichter oder in einer Turbine eines
Basturbinenstrahltrietverks liegen. So kann diöse Stufe oder Stufen
beispielsweise aus der ersten oder feus zwei Stufen eines Iliederdruck—
verdichterH eines Gasturtinenstrahltriebwerks bestehen.
.Alternativerweise kann diese tfasehirie ein Gebläse, z.B. ein Auftriebs—
gebläse fur ein Flugzeug sein.
Jeder Satz von Rotorschaufeln kann ervranschter.falls zwischen zwei Sätzen
von benachbarten Statorschaufeln angeordnet sein, wobei jeder Satz von Statotschaufeln dieselbe Anzahl von Schaufeln enthalt·
Die Statorschaufeln der beiden Sätze können gegeneinander versetzt sein,
und erwöhshtenfalls kann die iänkelanordnung jeder Statorschaufel in
einem Satz so getroffen sein, dass diese Schaufeln jeweils in der Kitte zwischen zwei Schaufeln des anderen Sätzen von Statorschaufeln liegen.
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BAD ORIGINAL
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Es kennen Mittel vorgesehen sein, welche den durch die Leitschaufeln
und/oder die Schaufeln und/oder die Wandung der Strömungsmittelleitung '
der Maschine hervorgerufenen Sog oder Wirbel zu beseitigen. Diese Mittel umfassen beispielsweise Mittel zum Absaugen der Grenzschicht von
den Schaufeln.und/oder Leitschaufeln und/oder der Wandung der Strömungsmittelleitung. Die Schaufeln und/oder Leitschaufeln können porös sein, ,
wobei Mittel vorgesehen sind, um Luft durch diese porösen Schaufeln und/
oder Leitschaufeln durchzusaugen, um so das Absaugen der Grenzschicht
zu bewirken.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden»
boispielsweisen Beschreibung anhand der beugenden Zeichnung hervor·
Fig· 1 ist eine schematische Darstellung eines die Erfindung umfassenden
Gasturbinenstrahltriebwerks,
Fig· 2 ist ein schematischer Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.1,
bei abgebauten Rotorschaufeln und zeigt nur einige Statorschaufeln,
Fig· 3 bis 5 zeigen AusfShrungsfonnen der Rotorschaufeln oder Statorschaufeln mit Mitteln zum Absaugen der Grenzschicht»
Fig« 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk 10, z.B. ein Senkrechthubtriebwerk mit einem Schub-Gewichts-VeriiSltnis von mindestens 8ti,
umfassend in Strömungsrichtung einen Lufteinlass 11, einen Verdichter 12,
eine Brennkammer 13 und eine Turbine 14, wobei die Turbinenabgase durch
eine Abgasleitung 15 an die Aussenluft abgegeben werden·
Der Verdichter 12 umfasst eine An«ahl von Stufen von Statorschaugeln.16,
18 und eine entsprechende Anzahl von Stufen von Rotorschaugeln 17, 19.
Im Triebwerk nach Fig. 1 war die Mach1 sehe Zahl (M) der Spitzengeschwindigkeit der Rotorschaufeln 17, bei welcher Drehzahl die Grundwelle
beseitigt werden sollte, 0,8,
909 887/042 5" '
Das notwendige Verhältnis zwischen Statorschaufeln 16 und Rotorschaufeln
17 ist dementsprechendj
1,1 η (1 +M)
dh. 1,1 χ 1 (1+ C,8)
dh. 1,1 χ 1 (1+ C,8)
1,1 x 1»9 = 1.98
Da neunzehn Hotorsbaufeln 17 vorgesehen waren, mussten 19 x 1,98
Statorschaufeln 16 vorgesehen werden, d.h., 37,6 Schaufeln. Da dies keine ganze Zahl ist, wird die nSchsthohere ganze Zahl, d.h., 38
gewählt.
Die Anzahl der Statorschaufeln 18 ist dieselbe wie die der Statorsohaufeln
16, wobei die Statorschaufeln 16, 18 jedoch jede gewünschte Winkelstellung
haben können. In Fig. 2 fluchten die Statorsohaufeln 16 weder mit den Statorschaufeln 18, noch stehen sie in der Kitte zwischen diesen. "
In der Praxis wird die Winkelstellung aer Statorschaufelh i6t 18 jeweils
nach Versuchen so gewföilt werden, dass das hervorgerufene Geräusch einen
Mindestwert hat.
Fig. 3 zeigt eine Statorschaufel 17 (oder eine Rotorschaufel) mit einer
inneren Kammer 21, die mit einer Reihe von öffnungen 22 neben der Hinterkante der Schaufel kommuniziert. Diese innere Kammer 21 kommuniziert
mit einer Leitung 23, die durch nicht dargestellte Mittel mit Mitteln zum
Entlüften der inneren Kammer 21 verbunden sein kann. An den öffnungen
22 kommt es daher zum Absaugen der Grenzschicht, sodaes Sog und Wirbel
beseitigt werden. " '
Die Rotorschaufel nach Fig.4 entspricht im allgemeinen der Hach Fig. 3,
jedoch sind hier längliche Schlitze anstelle der Öffnungen 22 vorgesehen.
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BAD ORIGINAL
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Auch die Rotorschaufel nach Fig· 5 entspricht im allgemeinen der Ausfunrungsform nach Flg. 3» hier ist die Schaufel jedoch porös,
sodass beim Evakuieren der inneren Kammer 21 Luft durch die Schaufel
durehgesaugt «ird, um so das Absaugen der Grenzschicht zu bewirken·
Patentansprüche t
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BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche1. Strömungsmaschine mit mindestens einer Stufe von nebeneinander angeordneten Statorschaufeln und Rotorschaufeln, wobei die Statorschaufeln der oder jeder Stufe die Strömungsrichtung des durch die Maschine strömenden Strömungsmittels Indern und dieses auf die Rotorschaufeln der betreffenden Stufe richten oder es von dieser empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der Statorschaufeln [16,18] und der Anzahl der Rotaschaufein [17] in der oder jeder Stufe im wesentlichen einen Wert von 1,1n (1 + M) hat, worin η die Zahl der Harmonischen ie*» die zusammen mit den niedrigeren Harmonischen beseitigt werden soll, und M die Mach'sehe Zahl cer Eotorspitzen bei der Umdrehungszahl je Minute ist, bei welcher die Eeseitigiing stattfinden soll, wobei M mit Hinsicht auf das Medium berechnet wird, in der der Rotor arbeitet.2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorschaufeln dieser oder der einen Stufe die Einlassleitschaufeln sind.3» Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe oder Stufen im Verdichter [12] oder in einer Turbine [14] eines Gasturbinenstrahltriebwerks [1OJ liegen.4· Strömungsmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass diese Stufe oder Stufen aus der ersten oder aus zwei Stufen eines Niederdruck-Verdichters eines Gasturbinenstrahltriebwerks bestehen.5. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine ein GeblSse ist.6. Strömungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das GeblSse ein AuftriebsgeblSse für ein Flugzeug ist.909887/04 2 5- -?~BAD ORIGINAL?♦ Strömungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, dass die Hotörschaufeln [17] zwischen zwei SlftZen [16»1C] von benachbarten Statörschaufeln engeordnet sind, wobei jeder Satz von Statorsöhaufeln [16,10] dieselbe Anzahl von Schaufeln enthalt»o. Strömungsmaschine nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden SStze [ΐό>16] von Statorschaufeln gegeneinander versetzt sind.9· Strömungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel [21-4J3J vorgesehen sind, welche den durch die Leitsch^ufein und/oder die Schaufeln ur.d/oder die Wandung der Strömungsmittelleitung hervorgerufenen Sog oder Wirbel beseitigen.10» Stromungsmaschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel Mittel [21-23] utifanuüi zum Absaugen der Grenzschicht von den Schaufeln und/oder Leitschaufeln und /oder der Wandung der Stromungstiittölleitung»11. Strömungsmaschine :i:»eh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, d^ss die Schaufeln und/oder Leitschaufeln porös sind, wobei Kittel [21-23) vorgesehen sxr.d, uiu Luft durch diese porösen Schaufeln und/oder Leitschaufeln curchEusaugen, um se <:as Absaugen der Grenssciiicht zn bewirken.BAD ORIGINAL9Ü9887/ QL2bι ? ·» Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1376465A GB1072145A (en) | 1965-03-31 | 1965-03-31 | Fluid flow machine for exampls a gas turbine engine or lift fan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1476877A1 true DE1476877A1 (de) | 1970-02-12 |
| DE1476877B2 DE1476877B2 (de) | 1970-10-01 |
Family
ID=10028949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19661476877 Pending DE1476877B2 (de) | 1965-03-31 | 1966-03-24 | Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbinenstrahltriebwerk |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| GB (1) | GB1072145A (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005100750A1 (de) * | 2004-04-02 | 2005-10-27 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur auslegung einer niederdruckturbine eines flugtriebwerks sowie niederdruckturbine |
| DE102014009735A1 (de) | 2014-07-02 | 2016-01-07 | Rosswag Gmbh | Schaufel und Laufrad einer Strömungsmaschine, sowie Herstellverfahren dafür |
| DE102014012480A1 (de) | 2014-08-27 | 2016-03-03 | Rosswag Gmbh | Beschaufelung einer Strömungsmaschine, Herstellverfahren und Laufrad einer Strömungsmaschine |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5169288A (en) * | 1991-09-06 | 1992-12-08 | General Electric Company | Low noise fan assembly |
| WO2014186017A2 (en) | 2013-03-13 | 2014-11-20 | United Technologies Corporation | Low noise compressor for geared gas turbine engine |
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| US11719161B2 (en) | 2013-03-14 | 2023-08-08 | Raytheon Technologies Corporation | Low noise turbine for geared gas turbine engine |
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1965
- 1965-03-31 GB GB1376465A patent/GB1072145A/en not_active Expired
-
1966
- 1966-03-24 DE DE19661476877 patent/DE1476877B2/de active Pending
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| US7806651B2 (en) | 2004-04-02 | 2010-10-05 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method for designing a low-pressure turbine of an aircraft engine, and low-pressure turbine |
| DE102014009735A1 (de) | 2014-07-02 | 2016-01-07 | Rosswag Gmbh | Schaufel und Laufrad einer Strömungsmaschine, sowie Herstellverfahren dafür |
| DE102014009735B4 (de) | 2014-07-02 | 2021-07-15 | Rosswag Gmbh | Laufrad einer Strömungsmaschine |
| DE102014012480A1 (de) | 2014-08-27 | 2016-03-03 | Rosswag Gmbh | Beschaufelung einer Strömungsmaschine, Herstellverfahren und Laufrad einer Strömungsmaschine |
| DE102014012480B4 (de) * | 2014-08-27 | 2016-06-09 | Rosswag Gmbh | Herstellverfahren für eine Beschaufelung einer Strömungsmaschine, Beschaufelung einer Strömungsmaschine und Laufrad |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1476877B2 (de) | 1970-10-01 |
| GB1072145A (en) | 1967-06-14 |
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