DE2018077B2 - Mantelstrom-Gasturbinenstrahltriebwerk für hohes Massenstromverhältnis - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Hierdurch kann die FScherung der Laufschaufeln Patentansprüche; des Frontgebliises enger werden, wodurch es möglich wird, das Gebläse mit genügend niedrigen Blattspit-

1. Mantelstrom-GasturbinenstiBhltriebwerk für zengeschwindigkeiten der Laufschaufeln umlaufen zu hohes Massenstromverhältnis mit einem Nieder- 5 lassen, um zu gewährleisten, daß die Mehrzahl an und Hochdruckverdichter, einer Brennkammer den Blattspitzen kiemer ist als X, so daß der Lärm sowie einer Hoch-, Mittel- und Niederdrucktur- vermieden wird, der auftritt, wenn die relative Einlaßbine im Hauptstroro, wobei die Mitteldrucktur- strömung eine Machzahl von großer als 1 besitzt,
bine den Niederdruckverdicbter antreibt und der Die Auslegung wird dabei in der Praxis so getrof-Niederdruckverdichter ein drehbares Außenge- io fen, daß der Gesamtdruckanstieg über die Gebläse häuse aufweist, mit welchem ein im Mantelstrom- eine im wesentlichen gleichmäßige Druckverteilung kanal vorgesehenes Frontgebläse antriebsmäßig über dem gesamten Mantelstromkanalquerschnitt geverbunden ist, dadurch gekennzeich- wäbrleistet.

net, daß dem Niederdruckverdichter (16) und Die äußere Strömungskanalbegrenzung des Hilfs-

dem Frontgebläse (28) gemeinsam ein von der 15 gebläses ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung

Niederdruckturbine (44) angetriebenes Hilfsge- von einem drehbaren Teilungsring gebildet, der vom

blase (40) vorgeschaltet ist, welches den Quer- Frontgebläse getragen und mit diesem antriebsmäßig

schnitt des Mantelstromkanals (30) nur teilweise verbunden ist.

überdeckt. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Er-

2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 findung an Hand der Zeichnung beschrieben,
kennzeichnet, daß die äußere Strömungskanalbe- Die Verdichteranlage 10 des Triebwerks besteht grenzung des Hilfsgebläses (40) von einem dreh- aus einem mehrstufigen Niederdruckverdichter 16, baren Teilungsring (38) gebildet ist, der vom der durch eine Mitteldruckturbine 18 über eine Frontgebläse (28) getragen und mit diesem an- Welle 20 angstrieben wird. Ein Hochdruckverdichter triebsmäßig verbunden ist. 25 22 wird von einer Hochdruckturbine 24 über eine

Welle 26 angetrieben. Ein Frontgebläse 28 nimmt den gesamten Querschnitt des Mantelstromkanals 30

ein, und dieses Gebläse 28 wird von einem drehbaren

Außengehäuse 32 des Niederdruckverdichters getra-

30 gen, das Reihen von Laufschaufeln 34 besitzt, die

Die Erfindung betrifft ein Mantelstrom-Gasturbi- aus der Verdichterluft Energie aufnehmen und daher

•enstrahltrebwcrk für hohe- MassenstrcmvcrhäUnis als Turbinen schaufeln arbeiten. Diese Schaufeln 21

mit einem Nieder- und Hochdruckverdichter, einer liegen zwischen den Verdichterlaufschaufeln 36 das

Brennkammer sowie einer Hoch-, Mittel- und Niederdruckverdichters 16.

Niederdruckturbine im Hauptstrom, wobei die Mit- 35 Das Frontgebläse 28 hat die Gestalt eines

leldruckturbine den Niederdruckverdichter antreibt Speicherrades mit einer Nabe und einer Anzahl ra-

lind der Niederdruckverdichter ein drehbares Außen- dialer Schaufeln, die radial beidseitig an einem Ring

gehäuse aufweist, mit welchem ein im Mantelstrom- 38 angreifen. Radiale Streben 46 tragen das das

Kanal vorgesehenes Frontgebläse antriebsmäßig ver- Frontgebläse umgebende Gehäuse,

bunden ist. 40 Stromobeneitig des Frontgebläses ist ein Hilfsge-

Eine Schwierigkeit der Auslegung derartiger blase 40 angeordnet, das den Querschnitt des Man-

Triebwerke, die mit hohem Mantelstromverhältnis tclstromkanals 30 nur teilweise überdeckt und über

arbeiten sollen, beruht darauf, daß sie Schaufelspit- eine Welle 42 von einer Niederdruckturbine 44 ange-

fcen des Gebläses dann, wenn der Schaufelfuß einen trieben wird. Die Welle 42 ist konzentrisch innerhalb

fcufriedenstellenden Druckanstieg liefern soll, mit 45 der Wellen 20 und 26 angeordnet. Die Welle 20 und

einer Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, die größer das Gehäuse 32 drehen sich in der gleiche Richtung,

ist als dies im Hinblick auf einen optimalen Wir- wie durch den Pfeil A angedeutet ist, und die übrigen

kungsgrad des Schaufelgitters erforderlich wäre. Wellen 26 und 42 können sich entweder in der glei-

Diese Übergeschwindigkeit der Schaufelspitzen be- chen Richtung oder in der Gegenrichtung drehen,

dingt auch einen unerwünscht hohen Lärmpegel. 50 Mit dem Bezugszeichen 12 ist die zwischen der

Es liegt die Aufgabe vor, unter Verminderung die- Verdichteranlage 10 und der Turbinenanlage 14 an-

ses Lärmpegels den Wirkungsgrad bei einem Treib- geordnete Brennkammer bezeichnet,

werk der eingangs genannten Art zu erhöhen. Durch die beschriebene Ausbildung kann sowohl

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ein zufriedenstellender Druckanstieg am Schaufelfuß

gelöst, daß dem Niederdruckverdichter und dem 55 des Frontgebläses 18 als auch am Einlaß des Nieder-

Frontgebläse gemeinsam ein von der Niederdrucktur- druckverdichters 16 erlangt werden. Hand in Hand

bine angetriebenes Hilfsgebläse vorgeschaltet ist, damit geht die Verminderung der Blattspitzenge-

welches den Querschnitt des Mantelstromkanals nur schwindigkeit der Laufschaufeln des Frontgebläses

teilweise überdeckt. 18.