DE1815229A1

DE1815229A1 - Abblasvorrichtung fuer eine Turbomaschine

Info

Publication number: DE1815229A1
Application number: DE19681815229
Authority: DE
Inventors: Conrad Dr-Ing Oswald
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1970-08-13

Description

"Abblasvorrichtung für eine Turbomaschine" Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbomaschine, besonders auf ein Triebwerk für Luftfahrzeuge. Bei derartigen Hochleistungsmaschinen treten durch die Störung der Strömung in den gehäusenahen Grenzschichten und durch die nach außen geschleuderten Schaufelgrenzschichten hohe Verluste auf.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und einen wirtschaftliche ren Betrieb solcher Turbomaschinen zu ermöglichen.
Dies geschieht durch eine Abblasvorrichtung für die sich im Ringspalt zwischen den Enden der Schaufeln und dem Maschinengehäuse ausbildenden Grenzschichten der Arbeitsgase. Nach der Erfindung können dabei die GasaustriLtsöffnungen in dem die Schaufeln des Laufrades umgebenden Gehäuseteil oder in einem die Schaufeln des Laufrades umgebenden Deckband angeordnet sein. Eine günstige Anpassung an alle Betriebsbedingungen ergibt sich erfindungsgemäß durch einen die abgeblasenen Arbeitsgase aufnehmenden Sammelraum, dessen Ausgangsquerschnitt veränderbar ist. Weitere Vorteile der Erfindung sind in der Beschrei bung angegeben.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung an Verdichtern von Strahkriebwerken und zwar in Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Verdichters mit Gasaustrittsöffnungen im Gehäuse, in Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines ähnlichen Verdichte rs mit Gasaustrittsöffnungen in einem die Laufschaufeln umgebenden Deckband und in Fig. 3 eine Abwicklung des Deckbandes nach Fig. 2.
In dem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse 11 eines Axialverdichters eines Strahltriebwerkes ist ein Laufrad 12 gelagert, das aus einer Nabenscheibe 13 und Schaufeln 14 besteht. Im Schaufelbereich des Gehäuses 11 ist eine ring förrnige Wand 15 eingesetzt, die mit gleichmäßig über ihren Umfang verteilten Luftaustrittslöchern 16 versehen ist. Die Laufstritslocher 16 münden in einen ringförrnigen Sammelraum 17, von dem ein Kanal 18 abzweigt.
In den Kanal 18 ist eiüber eine Welle 19 und ein Rad 20 stellbare Drosselklappe 21 eingebaut.
Der in Fig. 2 dargestellte Axialverdichter unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten durch ein die Schaufeln 22 des Laufrades 23 umgebendes, mitrotierendes Deckband 24. Das Deckband 24 bildet zusammen mit dem Gehäuse 25 einen ringförmigen Sammelraum 26, der durch Labyrinthdich tungen 27 gegenüber dern Innenraum des Verdichters abgedichtet ist. In das Deckband 24 sind Schlitze 28 für den Luftaustritt eingearbeitet. Die Schlitze 28 sind in mehreren in Umfangsrichtung verlaluenden Reihen angeordnet. Um eine gleichmäßige Abblasströmung zu erhalten, sind die Schlitze 28 gegeneinander versetzt.
Im Betrieb werden die sich im Ringspalt zwischen den Endet der Schaufeln 14 bzw. 22 ausbildenden Grenzschichten, die einen gestörten Strömungsverlauf hervorrufen können, durch den im Gehause 11 bzw. 25 des Verdichters herrschenden Überdruck durch die Luftaustrittslöcher 16 in der Wand 15 des Gehäuses 11 bzw. durch die Schlitze 28 im Declband 24 der Schaufeln 22 des Laufrades 23 in den Sammelraum 17 bzw.
26 abgeblasen. Die abgeblasene Luftmenge kann durch die Stellung der Drosselklappe 21 verändert und den jeweiligen Betriebsbediegungen angepaP..i werden, so daß sich minimale Strömungsverluste ergeben.
Die Gasaustrittsöffnungen können auch eine andere Gestal-, -z. B. die eines Ovals aufweisen. Je nach den Strömungsverhältnissen können Austrittsöffnungen versclliedener Formen und Größen in mehr oder weniger dichje Verteilung auf einem Bauteil angeordnet werden. Es ist auch möglich, statt einem an den Sammelraum angeschlossenen Abströmkanal mehrer Kanäle oder einen Ringkanal zu verwenden, Dementsprechend lassen sich mehrere Drosselorgane oder ein Ringschieber anordnen. Gegebenenfalls k';tnn auch eine zusötzliche Absaugvorrichtung angeschlossen werden. Die Gase können ins Freie abgeblasen werden oder weiter verwendet werden, z.B. als Dichtluft für die Laufrad@ ger jeder als ileizluft für die Enteisungsanlage. Auch ist es möglich die ab geblasenen Gase wieder dem Arbeitsprozeß zuzuführen. So kann beispielsweise die abgeblasene Luft einer Verdichterstufe einer Stufe niederen Druckes wieder zugeleitet qerden. Die Vorrichtung kann in axiaien und radialen Turbomaschinen für die verschiedijsten Verwendungszwecke angewandt werden.

Claims

Ansprüche

1. Turbomaschine, besonders Triebwerk für Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Abblasvorrichtung für die sich im Ringspalt zwischen den Enden der Schaufeln (14 bzw. 22) und dem Maschinengehäuse (11 bzw. 25) ausbildenden Grenzschichten der Arbeitsgase.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gasaustrittsöffnungen (16) in dem die Schaufeln (14) des Laufrades (12) umgebenden Gehäuseteil (15).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gasaustrittsöffnungen (28) in einem die Schaufeln (22) des Laufrades (25) umgebenden Deckband (24).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen die abgeblasenen Arbeitsgase aufnehmenden Sammelraum (17 bzw.

25), dessen Ausgangsquerschnitt veränderbar ist.