DE1751845C - Gasturbinentriebwerk fur Flugzeuge - Google Patents

Description

schriebenen Gasturbinentriebwerken sind die Luft- Das in der Figur dargestellte Gasturbinentriebwerk

turbinen starr mit den Verdichtern gekuppelt und für Fahrzeuge besteht zunächst in üblicher Weise laufen somit stets mit einer der Verdichterdrehzahl aus einem über eine Antriebsturbine 1 antreibbaren entsprechenden Drehzahl um. Damit nun beim Voll- 45 Verdichter 2, dessen verdichtete Luft der Antriebslastbetrieb Drosselverluste durch das Eiutrittsleit- turbine 1 über einen in üblicher, nachstehend noch gitter nach Möglichkeit vermieden werden, weisen eriäuterter Weise abgasbeheizten Wärmetauscher 3 die Triebwerke die Luftturbine umgehende Um- und eine Brennkammer 4 zugeführt wird. In der gehungsleitungen auf, die während des Teillast- Brennkammer 4 kann die durchströmende Luft entbetriebs durch entsprechend gesteuerte Ventile ge- 50 sprechend der gewünschten Leistungsabgabe in schlossen werd?n können. üblicher, nicht besonders dargestellter Weise durch

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingespritzten und verbrannten Kraftstoff bis zu einer Aufwand der genannten Umgehungsleitungen nebst maximal möglichen und für die Antriebsturbine gesteuerter Ventile nach Möglichkeit zu vermeiden, temperaturmäßig noch zulässigen Luftausnutzung erohne daß beim Vollastbetrieb etwa größere Drossel- 55 hitzt werden. Die nicht besonders dargestellten Verluste auftreten, wie sie auch durch die Umgehungs- Rotoren der Antriebsturbine 1 und des Verdichters 2 leitungen unvermeidbar sind. sind gemeinsam auf einer Welle 5 angeordnet.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch An die Antriebsturbine 1 des bisher beschriebenen

gelöst, daß zwischen Luftturbine und Verdichter eine üblichen Gaserzeugers des Gasturbinenwerks schließt Überholkupplung angeordnet ist, die ein Überholen 60 axial über eine Überholkupplung 6 eine Nutzturbine 7 der Luftturbine durch den Verdichter gestattet. an, die die Antriebsturbine 1 nicht überholen kann,

Bei einer solchen Kupplung zwischen Luftturbine während die Antriebsturbine 1 die Nutzturbine 7 und Verdichter kann sich die Drehzahl der Luft- mitteis der Überholkupplung 6 überholen kann. Im turbine bei ganz geöffnetem Eintrittsleitgitter von übrigen bildet die Nutzturbine 7 die zweite Stufe einer selbst gegenüber der Verdichterdrehzahl derart lang- 65 als erste Stufe die Antriebsturbine 1 aufweisenden samer einstellen, daß an der Luftturbine nur noch Gasturbinengruppe, deren von der Nutzturbine 7 abrniiijmale Drosselverluste eintreten, die geringer als strömende Abgase dem Wärmetauschers zugeführt die Drosselverluste an den vorbekannten zusätzlichen werden und vor ihrem Abströmen in die freie Atmo-

Sphäre in Richtung des Pfeiler 8 zur Aufheizung der der Brennkammer 4 zugeführten verdichteten Luft ausgenutzt werden. Die mit dem (nicht dargestellten) Rotor der Nutzturbine 7 verbundene Abtriebswelle 9 führt zu einem üblichen Untersetzungs-Schaltgetriebe 10, dessen Abtriebswelle 11 die Antriebsräder eines mit dem Triebwerk versehenen, nicht dargestellten Fahrzeugs antreibt

Wie aus der Figur weiterhin hervorgeht, ist dem Verdichter 2 eine Luftturbine 12 vorgesciialtet, deren Gefälle durch ein verstellbares Eintrittsleitgitter 13 eingestellt werden kann. Die (nicht besonders dargestellten) Rotoren der Luftturbine 12 und des Verdichters 2 sind über eine Überholkupplung 14 miteinander gekuppelt, die einen gegenüber der Drehzahl der Luftturbine 12 schnelleren Lauf des Verdichters 2 zuläßt. Infolgedessen kann sich die Luftturbine 12 im Fall ihrti vollständigen Entlastung mit ihrer Drehzahl den günstigen Strömungsverhältnissen anpassen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die (nicht besonders dargestellten) Rotor- und Statorteile der Luftturbine 12 und der ersten Stufe des Verdichters 2 durch die aus dem Wärmetauscher 3 abströmenden und über die gestrichelt angedeutete Leitung 15 herangeführten Abgase im gesamten unterkühlten Bereich beheizbar. Ba diese Beheizung grundsätzlich

ίο in gleicher Weise wie die übliche Kühlung heiß beaufschlagter Gasturbinen erfolgt, erübrigt sich eine nähere Erläuterung der Beheizung der Luftturbine 12.

Die Beheizung der Luftturbine 12 kann statt durch

ts die Abgase der Nutzturbine auch durch das Schmieröl des Triebwerks erfolgen, in welchem Fall die beheizten Teile der Luftturhine zugleich als ölkühler dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Ventilen und besonderen Umgehungsleitungen sind. Dem Aufwand für die Oberholkupplung steht zudem Patentansprüche: der Vorteil des Wegfalls von Umgehungsleitungen und gesteuerten Ventilen in diesen Leitungen gegen-

1. Gasturbinentriebwerk für Fahrzeuge, mit 5 über. Trotzdem ermöglicht es die vorgeschlagene einem im wesentlichen aus einem Verdichter, Oberholkupplung, Haß das bei den verschiedenen dessen Antriebsturbine und einer Brennkammer Drosselstellungen des Eintrittsleitgitters Jei Luftbestehenden Gaserzeuger und einer nachgeschal- turbine aufgenommene Drehmoment auf den Verteten Nutzturbine, wobei dem Verdichter eine dichier als zusätzliche Antriebsleitung übertragen Luftturbine vorgeschaltet ist, die ein verstellbares io werden kann.

Eintrittsleitgitter aufweist, dadurch ge- Einer etwaigen Vereisung von Bauteilen des Trteb-

kennzeichnet, daß zwischen Luftturbine verks durch die bei der Entspannung der Luft in

(12) und Verdichter (2) eine Überholkupplung der Luftturbine entstehende Abkühlung kann dadurch

(14) angeordnet ist, die ein Überholen der vorgebeugt werden, daß Luftturbine und vorderer

Luftturbine durch den Verdichter gestattet 15 Verdichterteil gemäß eiuer Ausgestaltung der Erfin-

2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- dung heizbar sind. Dabei sind gemäß einer weiteren kennzeichnet, laß Luftturbine (12) und vorderer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise die Rotor-Verdichterteii heizbar sind. und Statorteile der Luftturbine und der ersten Ver-

3. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch ge- dichterstufe durch die Abgase der Gasturbine hei*- kennzeichnet, daß die Rotor- und Statorteile der ao bar.

Luftturbine(12) und der ersten Verdichterstufe Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

durch die Abgase der Gasturbine heizbar sind. ergibt sich eine besonders wirtschaftliche Beheizung

4. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch ge- der Luftturbine, wenn Statorteile und Gehäusewände kennzeichnet, daß Statorteile und Gehäusewände der Lufuurbine durch das Schmieröl des Triebwerks der Luftturbine (12) durch das Schmieröl des as heizbar sind und damit einen ölkühler bilden. Triebwerks heizbar sind und damit einen Öl- Durch die deutsche Patentschrift 811891 ist es kühler bilden. zwar bereits bekannt, eine freie Turbine eines Gasturbinentriebwerks für Fahrzeuge mit dem Verdichter

des Triebwerks über eine Überholkupplung zu

30 kuppeln. Da es sich dabei iedoch nicht um eine vorgeschaltete Luftturbine, sondern um die Nutzturbine des Triebwerks handelt und lediglich ange-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinen- strebt ist, ein Durchgehen der Nutzturbinc bei abtriebwerk für Fahrzeuge, mit einem im wesentlichen nehmender Belastung zu vermeiden, konnte dieser aus einem Verdichter, dessen Antriebsturbine und 35 bekannte Stand der Technik üc nunmehrige, ein einer Brennkammer bestehenden Gaserzeuger und ganz anderes Problem in Verbindung mit einer Lufteiner nachgeschalteten Nutzturbine, wobei dem Ver- turbine betreffende Erfindung nicht nahelegen, dichter eine Luftturbine vorgeschaltet ist, die ein In der Zeichnung, die das Gasturbinentriebwerk

verstellbares Eintrittsgitter aufweist. in einer schematisch gehaltenen Seitenansicht dar-

Bei solchen bekannten, beispielsweise in den 40 stellt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaubritischen Patentschriften 562 234 oder 574 921 be- licht.