DE1751199B2 - Regeleinrichtung fuer ein nebenstrom-gasturbinenstrahltriebwerk - Google Patents
Regeleinrichtung fuer ein nebenstrom-gasturbinenstrahltriebwerkInfo
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Description
1. Gesamtdruck P12 am Gebläse- oder Niederdruckverdichtereinlaß,
2. Gesamtdruck P(3 am Gebläse- oder Niederdruckverdichterauslaß
und
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für ein Nebenstrom-Gasturbinenstrahltriebwerk mit
einem Gebläse bzw. Niederdruckverdichter, einem Hochdruckverdichter, wobei der Nebenstromkanal
hinter dem Niederdruckverdichter abzweigt, und mit einer querschnittsveränderbaren Schubdüse im Nebenstromkanal.
Bei bekannten Nebenstrom-Gasturbinenstrahltriebwerken sind Regeleinrichtungen vorgesehen, welche
auf einen Stelltrieb zur Einstellung der querschnittsveränderbaren Schubdüse im Nebenstromkanal einwirken
und auf die korrigierte Drehzahl des Niederdruckverdichters oder Gebläses ansprechen, wobei
durch die Regelung diese Drehzahl konstant gehalten werden soll (USA.-Patentschrift 2 873 576, Fig. 2).
Nun ist es wünschenswert, im Bereich des überschallfluges
den Massendurchsatz des Gebläses oder Niederdruck Verdichters an den Massendurchsatz am
Einlauf anzupassen, damit der Einlauf mit optimalem Wirkungsgrad arbeitet. Die normalerweise stromab
vom Einlauf vorgesehenen Umgehungsöffnungen oder Ableitungsöffnungen zum Ableiten überschüssiger Luft
vom Triebwerk werden daher bei gegebener Machzahl zweckmäßig in einer bestimmten Stellung gehalten.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer Regeleinrichtung der eingangs erwähnten
Art die querschniUsveränderbare Schubdüse im Nebenstromkanal so einstellen zu können, daß der Massendurchsatz
abhängig von der jeweiligen Flugmachzahl im wesentlichen unabhängig von der Einstellung
des Schubes auf einen bestimmten Wert gehalten wird.
Ernndungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Soll- und Istwert für die Regelung der
Nebenstromschubdüse das Verhältnis der Differenz der Gesamtdrücke am Austritt und Eintritt des Niederriruckverdichters
zur aus dem Gesamtdruck und dem
3. entweder statischer Gebläseauslaß-Druck Ps2 oder
Gesamtdruck P14 am Nebenstromkanalauslaß.
Diese Drücke werden dann zur Errechnung eines
Istwertes 4ίϊ verwendet, der hierauf mit einem
Ar
Sollwert ~ verglichen wird, der als Funktion der
Betriebsgrößen N und T2 vorgegeben ist. (Die Dennitionen
der Werte -rp, N und T2 werden weiter unten
angegeben.)
Ein Ausrührungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert. Es stellt dar
F i g. 1 eine schematische Abbildung eines Flugzeugs mit einem Triebwerk zusammen mit dem
Einlauf,
F i g. 2 eine schemalische Abbildung des Triebwerkes,
im Schnitt mit den Regelungskomponenlen,
F i g. 3 ein Diagramm, in welchem der korrigierte Massendurchsatz über der Flugmachzahl aufgetragen
ist,
F i g. 4 ein Niederdruckverdichterkennfeld mit aus den Zustandswerten am Verdichtereintritt gebildetem
bezogenem Massendurchsatz,
F i g. 5 ein Niederdruckverdichterkennfeld mit aus den Zustandswerten am Verdichteraustritt gebildetem
bezogenem Massendurchsatz,
F i g. 6 ein Diagramm, in welchem die korrigierte Drehzahl des Hochdruckverdichters in Abhängigkeit
von der korrigierten Drehzahl des Gebläses bzw. Niederdruck Verdichters aufgetragen ist,
F i g. 7 ein Diagramm, in welchem der korrigierte Massendurchsatz in Abhängigkeit von der korrigierten
Drehzahl des Hochdruckverdichters aufgetragen ist,
F i g. 8 ein Diagramm, in welchem der erfindungsgemllße
Rcgclparameter in Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des Hochdruckverdichters aufgetragen
ist und
F i g, 9 eine Einrichtung zur Erfassung des erflndungsgemiißen
Parameters (schematisch).
In den Fig. I bis 8 sind schematisch die Lage des
Lufteinlaufs und des Triebwerkes zur Flugzeugzelle, die verschiedenen Triebwerksteile und das Betriebsverhalten
des Triebwerkes in charakteristischen Punkten aufgezeigt.
Am Flugzeug 10 ist ein Mantelstromtriebwerk 12 befestigt, von welchem aus stromauf ein Lufteinlaß 14
angeordnet ist, der mit einer beweglichen Klappe 16 ausgestattet ist, welche zur Querschnittsveränderung
des Lufteinlass dient, um die eintretende Luft so weit zu verzögern, daß ihre Geschwindigkeit im wesentlichen
dem Wert von Mach 1 entspricht. Im anschließenden Diffusorabschnitt wird die Luft noch weiter
verzögert, so daß ihre Geschwindigkeit beim Eintritt in den Verdichter und das Mantelstromgebläse unter
der Schallgeschwindigkeit liegt.
Der Triebwerksaufbau läßt sich am besten aus F i g. 2 der Zeichnungen entnehmen. Das Triebwerk
besitzt ein Gebläse bzw. einen Niederdruckverdichter 18, einen Verdichterabschnitt 20 als Hochdruckverdichter
(Gasgenerator des Grundtriebswerks), eine Brennkammer 22 als Hauptbrennkammer, eine zum
Antrieb des Hochdruckverdichters 20 dienende Turbine 24 und eine Turbine 26, welche zum Antrieb des
Niederdruckverdichters 18 dient, sowie schließlich einen allgemein mit der Bezugszahl 28 bezeichneten
Auslaßabschnitt des Triebwerks. Das Triebwerk weist einen ringförmigen Nebenstrom- oder Mantelstromkanal
30 auf, der an der Hauptbrennkammer vorbeiführt und im Bereich des Alislaßabschnittes 28 ausmündet.
Im Nebenstromkanal 30 sind im Ausführungsbeispiel Brenner 32 angeordnet, so daß in dem genannten
Kanal Treibstoff verbrannt und dadurch der vom Triebwerk erzeugte Schub vergrößert werden kann.
Ein geeigneter Brennstoffregler, welcher durch das Blocksymbol 36 dargestellt ist, dient zur Regulierung
der Brennstoffzufuhr nach den Brennern im Nebenslromkanal. Hierzu kann ein gebräuchlicher Brennstoffregler
dienen. Da Einzelheiten dieser Teile des Regelsystems für das Verständnis der Erfindung nicht
notwendig sind, erübrigt sich diesbezüglich eine ins einzelne gehende Beschreibung.
Am Auslaßende des Nebenstrom- oder Mantelstromkanals ist die Nebenstromschubdüse 38 angeordnet,
die mittels eines Stelltriebes 40 verstellt werden kann, wobei dieser Stelltrieb auf eine Düsensteuereinrichtung
anspricht, die durch das Blocksymbol 42 dargestellt ist. Die Düsensteuereinrichtung 42 empfangt
bestimmte, den Betriebszustand des Triebwerks kennzeichnende veränderliche Größen und berechnet
aus diesen Werten ein Ausgangssignal, welches derart wirksam ist, daß der Massendurchsatz der vom
Triebwerk aufgenommenen Luft gleich dem optimalen Wert des Massendurchsatzes bezüglich des Lufteinlaufes
des Flugzeuges ist. Zu diesem Zwecke sind ein auf den Gesamtdruck am Einlaß des Gebläses
ansprechender Druckfühler 44, ein auf den Gesamtdruck auf der Auslaßseite des Gebläses ansprechender
Druckfühler 48 und ein auf den statischen Druck im Bereich stromab des Gebläses im Nebenstromkanal
ansprechender Druckfühler 52 vorgesehen, welche über Leitungen 46 bzw. 50 bzw. 54 Drucksignale an
die Dilsensleiioreinrichiung übermitteln. Diese Signale
werden dann in einen einzigen Parameter umgeformt, welcher innerhalb einer Regolsohleife den Werton
und ^2 funktionell zugeordnet wird, indem der
ίο Querschnitt der Nebenstromschlußdlise 38 in der
nachfolgend erläuterten Weise gesteuert wird. Die
einzelnen Symbole haben hierbei folgende Bedeutung:
~'l!L·- = korrigierte Drehzahl des Hochdruck-
WtI Verdichters,
P = Druck,
6 = Druckverhältnis als Quotient des tatsächlichen
Drucks und des auf Normzustand der Atmosphäre bezogenen Drucks in der betrachteten Triebwerksebene,
T = Temperatur,
Θ = Temperaturverhältnis als Quotient der tatsächlichen Temperatur und der
auf Normzustand der Atmosphäre umgerechneten Temperatur in der betrachteten Triebwerksebene,
Index »S« = statisch,
Index »ί«
Indexzahlen
Index »ί«
Indexzahlen
Gesamt-,
betreffende Triebwerksebene (als Ra-
dialschnitt),
bezogener Massendurchsatz.
Der obenerwähnte einzige Parameter wird gewonnen, indem folgende drei Maschinendrücke aufgenommen
werden, nämlich
1. Gesamtdruck P12 am Einlaß des Gebläses bzw.
Niederdruckverdichters,
2. Gesamtdruck P13 am Auslaß des Gebläses bzw.
Niederdruckverdichters und
3. entweder statischer Gebläseauslaßdruck P,3 oder
Gesamtdruck P14 am Nebenstromkanalauslaß,
woraus dann Signale errechnet werden, welche den Werten
P13-
oder
oder aber den Kehrwerten dieser Ausdrücke gleich sind, wobei die genannten Signalwerte nachstehend
allgemein mit dem Symbol ~p bezeichnet werden.
Ein solcher Regelparameter ist in einem genügend großen Bereich gültig und ausreichend empfindlich,
um eine genaue Steuerung des Triebwerkschubes und des Lufldurchstromes durch das Triebwerk zu ermöglichen.
Die Gültigkeit des angegebenen Regelparameters wird am besten unter Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 8
erläutert, welche graphische Darstellungen der Betriebscharakteristiken
bestimmter Teile des Gasturbinenstrahltriebwerks wiedergeben. Zunächst sei auf
F i g. 3 Bezug genommen, in welcher, wie gesagt, die Flugmachzahl M in Abhängigkeit vom korrigierten
Massendurchsatz aufgetragen ist. Man ersieht aus dieser Darstellung, daß mit Zunahme der Machzahl des
Flugzeuges entsprechend der mit A bezeichneten Kurve der für den Einlaßkanal optimale korrigierte
Massendurchsatz abfällt. Es sei dann angenommen, daß das Flugzeug mit der durch den Betriebspunkt B
festgelegten Geschwindigkeit Mach 3 fliegt. Betrachtet man nun das Niederdruckverdichter- bzw. Gebläsekennfeld
(Fig. 4), in welchem das Druck verhältnis des Gebläses bzw. Niederdruckverdichters in Abhängigkeit
vom korrigierten Massendurchsatz am Eintritt aufgetragen ist, so sieht man, daß die Kurvenschar C
die Kennlinien für konstante Gebläsedrehzahl, die Kurvenschar D die Kennlinien für konstante Auslaßquerschnitte
der Nebenstromschubdüse und die Kurve E die Pumpgrenze angibt. Bei gegebener
Triebwerksgeometrie, d. h. bei festliegender Querschnittsfläche und bei festliegendem Betriebszustand
hinsichtlich der Leistung des Hochdruckverdichters, liegt der Betriebspunkt ß nach F i g. 3 im Kennfeld
nach Fig. 4 an der Stelle B1. Nimmt man nun an,
daß sich die Leistung im Sinne einer Abnahme verändert, so bewegt sich der Betriebspunkt B1 entlang
einer Linie der Kurvenschar D, bis er einen neuen stationären Arbeitspunkt B2 erreicht. An dieser Stelle
ist nun ein entsprechender korrigierter Luft-Massendurchsatz gültig, welcher kleiner ist als der ursprüngliche
korrigierte Massendurchsatz. Dies ist jedoch nicht erwünscht. Es ist daher notwendig, Mittel vorzusehen,
um den korrigierten Massendurchsatz ungeachtet der möglichen Veränderungen der Leistungsforderung
an das Triebwerk auf einem konstanten Wert zu halten. Zwar könnte man eine entsprechende Korrektur
das Massendurchsatzes durch Veränderung des Querschnittes am Einlaß stromauf vom Triebwerk
vornehmen, indem man nämlich die durch die Klappe 16 begrenzte Querschnittsfläche oder, falls es sich um
einen Einlaß mit Mitteln zur Luftabblasung handelt, die allgemein mit der Bezugszahl 60 bezeichneten
Ableitungsöffnungen weiter öffnet oder schließt, doch ist dies nicht vorteilhaft, wenn einmal eine gewünschte
Reisegeschwindigkeit des Flugzeuges eingestellt ist. Es ist dann zweckmäßiger, den Querschnitt der
Auslaßdüsen so einzustellen, daß die vom Triebwerk benötigte Luftmenge der für den Einlauf optimalen
Luftmenge angepaßt wird.
Betrachtet man nun F i g. 5 der Zeichnungen, welche ein Verdichterkennfeld darstellt, das demjenigen von
F i g. 4 der Zeichnungen entspricht, jedoch bezüglich der Betriebswerte am Auslaßende des Gebläses bzw.
Verdichters aufgenommen ist, so ist der dem Betriebspunkt B1 nach F i g. 4 entsprechende Punkt nun an
der mit B3 bezeichneten Stelle zu suchen.
Wie bereits oben erwähnt, soll der korrigierte Massendurchsatz am Einlaß des Gebläses bzw. Niederdruckverdichters auf einem konstanten Wert gehalten werden, welcher in F i g. 4 durch die senkrechte
gerade Linie F angegeben ist. Entsprechend nimmt die gerade Linie F nach Fig. 4 in Fig. 5 dann die
Gestalt der Kurve F1 an.
Wie dem Diagramm nach F i g. 6 zu entnehmen ist, verändert sich die korrigierte Drehzahl des Gebläses
bzw. Niederdruckverdichters in Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des Hochdruckverdichters, d. h.
-T^- ist eine Funktion von -7t. Demgemäß entspricht
Wl Wl
der Betriebspunkt B3 nach F i g. 5 dem Punkt B4
nach F i g. 6. Der Punkt G gibt den Betriebspunkt an, bei welchem die Nebenstromschubdüse ganz geöffnet
ist, und die Verbindungslinie H zwischen den Punkten G und B4 entspricht der Linie F nach F i g. 4
und umfaßt den gesamten Bereich des öffnens und Schließens der Schubdüse. Die Kurve J zeigt das
Drehzahlverhältnis, wenn die Schubdüse sich ganz in der Öffnungsstellung befindet. Erst wenn also ein
bestimmtes Drehzahlverhältnis erreicht ist, wird die Schubdüse geöffnet.
Die Kurven H und J nach F i g. 6 sind in F i g. 7 über dem korrigierten Massendurchsatz (bezogen auf
die Werte am Gebläse- bzw. Niederdruck verdichteraustritt)
aufgetragen, wobei die gleichen Kurven mit gleichen Bezugsbuchstaben, jedoch unter Hinzunahme
des Index »1«, bezeichnet sind. Es zeigt sich, daß bei einer Zunahme der korrigierten Drehzahl
=- und bei einer Abnahme des Düsenaustritts-
querschnittes der korrigierte Massendurchsatz am Gebläse- bzw. Niederdruckverdichteraustritt längs
der Kurve Zi1 abnimmt, welche im wesentlichen der
Kurve F1 nach Fig. 5 entspricht. Zur weiteren
Erläuterung diene folgende mathematische Betrachtung:
PD PP- V* J
f ~ rs rr3 ~~ rs3
Wird nun sowohl der Zähler als auch der Nenner der rechten Seite von Gleichung (1) mit dem Faktor
P,3 multipliziert, so erhält man:
AP,
1 -
ι _ ' *3
P13
Multipliziert man nun Zähler und Nenner der rechten Seite von Gleichung (2) mit dem Faktor
-~- . so erhält man:
AP,
-1
P — P
rt rs
P12 \ ~p
Nun ist bekannt, daß für gasförmige Medien der bezogene Massendurchsatz
eine Funktion der Querschnittsfläche in der betrachteten Triebwerksebene und des in dieser Ebene gültigen
Verhältnisses von statischem Druck zu Gesamtdruck ist. Da die Querschnittsfläche des Triebwerks in der
Ebene 3 bekannt und unveränderlich ist, gilt:
1 751 !99
=
r
*,3
(5)
Aus den oben angeschriebenen Gleichungen (3) und (5) ergibt sich, daß der Wert — eine Funktion von
-^i- und
w„\Te,
113
ist. Aus F i g. 4 ergibt sich ferner, daß -^- eine
Funktion von .
und der durch die Kurvenschar D angegebenen Querschnittsfläche
ist. Aus den F i g. 5 und 7 ist dann zu entnehmen, daß der Wert
ebenfalls eine Funktion von
und der durch die Kurvenschar D angegebenen Querschnittsfläche
ist. Schließlich ergibt sich aus F i g. 6, daß
JV.,
eine Funktion von
Nn
und der durch die Kurvenschar D angegebenen Querschnittsfläche
ist.
Der Wert 4t; ist somit eine Funktion von
\H,2
und des durch die Kurvenschar D angegebenen Düsenquerschnittes.
F i g. 8 kann daher hergeleitet werden. So zeigt Fig. 8, daß bei einer Verringerung des
Düsenquerschnitts längs der Kurve H2 das Verhältnis
~p zunimmt, während — worüber F i g. 7 Aufschluß
gibt — der bezogene Massendurchsatz am Gebläsebzw. Verdichteraustritt abnimmt.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß der erfindungsgemäße einzige Steuerparameter
der korrigierten Drehzahl
N1,
derart funktionell zugeordnet werden kann, daß der korrigierte Massendurchsatz am Gebläseeinlaß be
gleichbleibender Flugmachzahl auf einem konstanter Wert gehalten wird, indem die Einstellung der Neben·
Stromschubdüse verändert wird. Die Kurven bzw Kennlinien K in den F i g. 4 bis 8 der Zeichnunger
verdeutlichen die Verschiebung der Arbeitslinien bei einer Veränderung der Gesamttemperatui
am Verdichtereinlaß (in den Fig. 4 bis 8 durch einen Pfeil mit der Beschriftung INC T12 angedeutet]
auf Grund einer Machzahländerung. Aus diesem Grunde sind geeignete Steuermittel, beispielsweise
dreidimensionale Nocken, erforderlich, um die Kurvenscharen wiederzugeben.
F i g. 9 zeigt die Einrichtung zur Erfassung des erfindungsgemäßen Parameters.
Die Steuereinrichtung 42 enthält ein auf ein Druckverhältnis ansprechendes Gerät und ein Rechenwerk,
welche allgemein mit der Bezugszahl 62 bezeichnet sind und dazu dienen, ein Signal zu erzeugen, das dem
den Steuerparameter —5 darstellenden Bruch entspricht.
Als Ausgangsgröße der Einrichtung 62 dient die Stellung des Hilfskolbens 63, der eine Verschiebung
der Kolbenstange 64 vornimmt. Das obere Ende der Kolbenstange 64 ist an ein Additionsgestänge 66 angeschlossen,
welches außerdem ein vorgegebenes \ P
— -Signal empfangt, das durch das Profil eines
— -Signal empfangt, das durch das Profil eines
dreidimensionalen Nockens 70 definiert ist, dessen Form von einem Taster 71 abgegriffen wird. Wie
schematisch angedeutet ist, erzeugt der dreidimensionale Nocken das genannte vorgegebene -Tp-Signal
als Funktion der Drehzahl N11 des Hochdruckverdichters
und der Gesamttemperatur T2 am Verdichtereinlaß.
Dreidimensionale Nocken sind in der Technik allgemein bekannt. Die Stellung der Kolbenstange 64
wird, wie oben erwähnt, von dem Rechenwerk erzeugt welches einen Balg 68 und einem Balg 70 enthält
welche den Drucksignalen zur Bildung des Istwerts IP
1JP unterworfen sind. Zu diesem Zwecke wird dei über die Leitung 50 herbeigeführte Gesamtdruck P,; in das Innere des Gehäuses 72 des Rechenwerks eingeleitet, so daß dieser Druck auf die Außenseite dei Bälge 68 und 70 einwirkt. Der über die Leitung 4f anstehende Gesamtdruck P12 wird in das Innere de; Balges 68 und der statische Druck Ps3 über die Lei tung 54 in das Innere des Balges 70 eingeleitet. Dei Balg 68 erzeugt ein Signal, welches den Unterschiec zwischen dem Gesamtdruck am Einlaß des Gebläse bzw. Niederdruck Verdichters und dem Gesamtdrud am Gebläse- bzw. Niederdruckverdichterauslaß an gibt, während der Balg 70 ein Signal erzeugt, welche den Unterschied zwischen dem statischen Druck an Auslaßende des Gebläses bzw. Niederdruck verdichter: und dem Gesamtdruck am Auslaßende des Gebläse: bzw. Niederdrück Verdichters angibt. Der Balg 68 trag einen Betätigungsstößel 79. welcher seinerseits ar einem Ende eines doppelarmigen Hebels 80 angreift der um eine Lagerstelle 82 schwenkbar ist. Das ander« Ende des Hebels 80 stützt sich gegen Rollen 84 ab Der Balg 70 trägt einen Betätigungsstößel 85, der ai einem Ende eines doppelarmigen Hebels 86 angreift der um eine Lagerstelle 88 schwenkbar ist. Das ander« Ende dieses doppelarmigen Hebels 86 stützt sich aucr gegen die genannten Rollen 84 ab. Das überlagerungs ergebnis der genannten Signale am schwenkbarer
1JP unterworfen sind. Zu diesem Zwecke wird dei über die Leitung 50 herbeigeführte Gesamtdruck P,; in das Innere des Gehäuses 72 des Rechenwerks eingeleitet, so daß dieser Druck auf die Außenseite dei Bälge 68 und 70 einwirkt. Der über die Leitung 4f anstehende Gesamtdruck P12 wird in das Innere de; Balges 68 und der statische Druck Ps3 über die Lei tung 54 in das Innere des Balges 70 eingeleitet. Dei Balg 68 erzeugt ein Signal, welches den Unterschiec zwischen dem Gesamtdruck am Einlaß des Gebläse bzw. Niederdruck Verdichters und dem Gesamtdrud am Gebläse- bzw. Niederdruckverdichterauslaß an gibt, während der Balg 70 ein Signal erzeugt, welche den Unterschied zwischen dem statischen Druck an Auslaßende des Gebläses bzw. Niederdruck verdichter: und dem Gesamtdruck am Auslaßende des Gebläse: bzw. Niederdrück Verdichters angibt. Der Balg 68 trag einen Betätigungsstößel 79. welcher seinerseits ar einem Ende eines doppelarmigen Hebels 80 angreift der um eine Lagerstelle 82 schwenkbar ist. Das ander« Ende des Hebels 80 stützt sich gegen Rollen 84 ab Der Balg 70 trägt einen Betätigungsstößel 85, der ai einem Ende eines doppelarmigen Hebels 86 angreift der um eine Lagerstelle 88 schwenkbar ist. Das ander« Ende dieses doppelarmigen Hebels 86 stützt sich aucr gegen die genannten Rollen 84 ab. Das überlagerungs ergebnis der genannten Signale am schwenkbarer
209 530/19:
2448
Hebel 90 dient zur Einstellung einer Düse 92, die an einem Ende eines Düsenrohres 94 angeordnet ist
und mit einem Ende des Hebels 90 zusammenwirkt. Hierdurch wird der wirksame Austrittsquerschnitl der
Düse 92 im Sinne einer Steuerung des Druckabfalles an einer konstanten Querschnitt aufweisenden Drosselstelle
96 eingestellt. Der soeben beschriebenen Anordnung wird von einem Vorratsbehälter 98 vermittels
einer Pumpe 100 Druckmittel zugeführt. Der in der angegebenen Weise gesteuerte Druck wird dann über
eine Leitung 101 der Druckkammer 102 mitgeteilt und wirkt dort auf den Hilfskolben 63.
Eine Rückkopplung wird mittels eines Nockens 104 und eines Nockendaumes 106 erreicht, welcher die
Rollen 84 trägt. Die Rückstellung der Rollen 84 bewirkt eine Veränderung des Hebelarmes der Hebel 86 und 80
in der Weise, daß bei einem Ausgleich der von den Bälgen 86 und 70 erzeugten Kräfte der Durchtrittsquerschnitt
der Düse 92 seinen »Null-Zustand« einnimmt und die neu eingestellte Lage des Hilfskolbens
63 eine Anzeige des von den Bälgen aufgenommenen
IP
Signalverhältnisses, d. h. des Wertes 1Jp, liefert.
Signalverhältnisses, d. h. des Wertes 1Jp, liefert.
Dieses Signal wird dann über die Kolbenstange 64 dem Additionsgestänge 66 zugeführt und dort mit
1P
dem vorgegebenen Signalwerl -γ= (Sollwert) verglichen.
Das Additionsgestänge dient wiederum zur Einstellung des Steuerventils 110. Im Falle eines
Unterschiedes zwischen dem Istwertsignal — und
Δ P
dem Sollwertsignal --= öffnet oder schließt die Ventilspindel
112 die Öffnungen 114 und 116 und bewirkt eine Beaufschlagung oder Entlüftung des Stelltriebes 40
der Nebenstromschubdüse mit bzw. von hochgespann-
tem Druckmittel. Wenn das Istwertsignal ~ψ ansteigt,
wird der Stelltrieb im Sinne einer Bewegung der Schubdüse 38 in Öffnungsstellung betätigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
2448
Claims (2)
- Palen tansprUche:1, Regeleinrichtung fllr ein Nebenstrom-Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem GebUise bzw. Niederdruckverdichter, einem Hochdruckverdichter, wobei der Nebenstromkanal hinter dem Niederdruckverdichter abzweigt, und mit einer querschnitlsveranderbaren Schubdüse im Nebenstromkanal, dadurch gekenn ze ich net, daß der Soll- und Istwert für die Regelung der Nebenstromschubdüse (38) das Verhältnis der Differenz der Gesamtdrlicke (P13 - P12) am Austritt und Eintritt des Niederdruckverdichters (18) zur aus dem Gesamtdruck (P13) und dem statischen Druck (Pj13) am Austritt des Niederdruckverdichters (18) gebildeten Differenz oder zur aus den Gesamtdrücken (P,3 - P14) am Austritt des Niederdruckverdichters (18) und am Austritt des Nebenstromkanals (30) gebildeten Differenz ist bzw. der Kehrwert dieser Druckdifferenzen ist.
- 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf den Eintrittsdruck und die Drehzahl oder die korrigierte Drehzahl des Hochdruckverdichters (20) ansprechende Einstellvorrichtungen zur Vorgabe des jeweiligen Sollwertsignals.statischen Druck am Austritt des Niederdruckverdichters gebildeten Differenz oder zur aus den Gesamtdrücken am Austritt des Niederdruckverdichters und am Austritt des Nebenstromkanals gebildeten DiITerenz ist bzw. der Kehrwert dieser Druckdifferenzen ist.Gemltß einer vorteilhaften AusfUhningsform einerderartigen Regeleinrichtung sind zur Vorgabe desjeweiligen Sollwertsignals auf den Eintrittsdruckund die Drehzahl oder die korrigierte Drehzahl desίο Hochdruckverdichters ansprechende Einstellvorrichtungen vorgesehen.Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß zur Anpassung des Triebwerks-Massendurchsatzes an den optimalen Massendurchsatz für den Einlaufein geeigneter, den Betriebszustand charakterisierender Parameter als Istwert oder als Meßgröße ausgewählt wird und die Regelschleife hinsichtlich dieses Parameters zur Einstellung der Querschnittsfläche der Nebenstromschubdüse geschlossen wird. Es zeigtsich, daß der gewählte Parameter eine ausreichend empfindliche Regelung in einem großen Bereich im Sinne der Lösung der obengenannten Aufgabe ermöglicht.
Die zur Gewinnung des genannten Parameters am Triebwerk zu messenden veränderlichen Größen sind:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US632805A US3401524A (en) | 1967-04-21 | 1967-04-21 | Control for ducted fan engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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