DE2103035A1

DE2103035A1 - Luftansaugvornchtung fur Gasturbinen triebwerke

Info

Publication number: DE2103035A1
Application number: DE19712103035
Authority: DE
Inventors: Frederick William Walton Castle Donington Derby Bennett George Henry London Harvey Richard George Salisbury Wiltshire Wilson Alan Winchester Hampshire Morley, (Großbritannien)
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1970-02-05
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1971-08-26
Also published as: DE2103035B2; DE2103035C3; US3684857A; FR2079257B1; FR2079257A1; GB1328993A

Description

tcfl. ing. E. HOLZEB

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Augsburg, den 21. Januar 1971

Rolls-Royce Limited, Moor Lane, Derby, England

Luftansaugvorrichtung für Gasturbinentriebwerke

Die Erfindung betrifft eine Luftansaugvorrichtung für Gasturbinentriebwerke, mit einem zentral angeordneten Körper, einem eine Vorderkante bildenden Außengehäuse und einem, zwischen dem zentralen Körper und dem Außengehäuse gebildeten, im Querschnitt ringförmigen Luftansaugkanal.

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Beim Betrieb von Gasturbinentriebwerken ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß mit der angesaugten Luft liäufig auch Eis und Schmutz mit in das Triebwerk eingesaugt werden. Eis und Schmutz kann jedoch die Flamme des Zündsystems des Triebwerkes zum Erlöschen bringen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, "bei Luftansaugvorrichtungen für Gasturbinentriebwerke ein Eindringen von in der Luft vorhandenem Eis bzw. Schmutz zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das stromauf gelegene Ende des zentralen Körpers einen radial vergrößerten Teil aufweist, dessen Außenumfang vorderhalb der Vorderkante des Außengehäuses liegt, wobei alle Punkte dieses Außenumfanges einen größeren Abstand von der Vorrichtungsmittelachse haben als jeweils entsprechende Punkte der Vorderkante des Außengehäuses in Jeweils gleichen Axialebenen.

Gemäß einer bevorzugten Aqsf ünrungsform der Erfindung hat der radial vergrößerte Teil des zentralen Körpers einen kreisrunden Querschnitt und eine unter Bildung einer Kuppel konvexe, entgegen der Strömung weisende Außenfläche. Die

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hier verwendeten Ausdrücke "stromauf" und "stromab" be-

ziehen sich jeweils auf die Strömungsrichtung der angesaugten Luft.

Vorzugsweise sind Mittel zum Heizen der jeweils der Luftströmung ausgesetzten Vorrichtungsflächen vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: . j

Fig. i eine schematische, abgebrochene Seitenansicht eines Gasturbinentriebwerkes mit einer Luftansaugyorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen schematischen Axialschnitt der

in Fig. 1 dargestellten Luftansaugvorrichtung nach der Erfindung.

Das in 3?ig. i dargestellte Gasturbinentriebwerk 1 enthalt ein Verdichtersystem 2, ein Verbrennungssystem 3 und ein Turbinensystem 4, welche in der dargestellten Weise in Stromungsrichtung hintereinandergeschaltet sind und von

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einer Triebwerkverkleidung 25 umgeben sind. Eine mit dem Kompressorsystem 2 verbundene Luftansaugvorrichtung nach der Erfindung ist derart profiliert, daß sie in entsprechender Weise in die Triebwerkverkleidung 25 übergeht.

Fig. 2 zeigt, daß die erfindungsgemäße Luftansaugvorrichtung 11 einen zentralen Körper 12 und ein Außengehäuse 13 mit einer Innenwand 14· und einer Außenwand aufweist. Die beiden Wände 14 und 15 treffen sich an der Außengehäuse-Vorderkante 16, welche sich an der am weitesten stromauf gelegenen Stelle dieses Außengehäuses befindet. Dieses Außengehäuse 13 wird über Streben 17 von dem zentralen Körper 16 derart gehalten, daß zwischen diesen beiden ein im Querschnitt ringförmiger Kanal gebildet ist. Die Strömungsrichtung der in die Luftansausvorrichtung eingetretenen Luft ist in £*ig. 2 durch Pfeile 19 angezeigt.

Der mittige Körper 12 weist an seinem stromauf gelegenen Ende einen pilzartig erweiterten Teil 21 auf, welcher einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat und dessen stromauf gelegene Fläche unter Bildung einer Kuppel 24 konvex ausgebildet ist. Der Außenumfang des pilzartig erweiterten Teiles 21 liegt stromauf der "Vorderkante 16 des Außengehäuses 13 und jeder Punkt dieses

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Außenumfanges 22 hat einen größeren Abstand von der 'Vorrichtungsmittelachse 23 als sein entsprechender Punkt in der gleichen Axialebene auf der Vorderkante 16 des Außengehäuses 13.

Während des Betriebes schlägt di4 einströmende Luft gegen die Kuppel 24 des pilzartig erweiterten Teiles 21 und strömt nach außen in Richtung zum Außenumfang 22, von wo die Luft dann unter einem großen/Winkel umgelenkt und in den im Querschnitt ringförmigen /Kanal 18 gezogen wird. ^j Eis und Schriee, welche mit der von dem pilzartig erweiterten Teil 21 abgelenkten Luft vermischt sind, werden infolge ihres größeren Momentes aus dem Strömungsweg der in den ringförmigen Kanal 18 hineingezogenen Luft herausgetragen. Dieses Eis und der Schmutz gelangen um die Außenseite der Triebwerkverkleidung 25 oder treffen auf die Außenwand 15 des Außengehäuses 13 auf und gleiten dann über die Triebwerkverkleidung 25 ab.

TJm an den .Flächen der Luft ansaugvorrichtung eine Eisbildung zu verhindern, werden diese Flächen durch elektrische Heizspiralen 26 oder ähnliche elektrische Widerstandedrähte erwärmt, welche an diesen Oberflächen angeordnet und durch eine Matte 27 oder dgl. in ihrer

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Lage gehalten werden. Die Matte 2? kann aus Gummi oder Kunststoff bestehen, welcher an den Flächen der Luftansaugvorrichtung befestigt ist.

Die in den Zeichnungen als Beispiel dargestellte Luftansaugvorrichtung nach der Erfindung ist für ein Gasturbinentriebwerk am Rumpfoberteil eines Hubschraubers bestimmt und ist insbesondere dort von Yorteil, wo && liurrpfoberteil vorderhalb des Triebwerkes gebildetes Eis und dort angesammelter Schmutz abbrechen und zur Luftabsaugvorrichtung getrieben v/erden. Wenn zwei Gasturbinentriebwerke vorgesehen sind, deren Luftansaugvorrichtun^en nebeneinander angeordnet sind, so kann zwischen den beiden Triebwerken eine Sinne gebildet werden, welche das Entfernen von Eis und Schmutz erleichtert, welches bzw. welcher von den pilzartig vergrößerten Teilen der laittigen Körper in den zwischen den beiden Triebwerken gelegenen Saum abgeleitet wird.

Die erfindungsgemäße LuftAnsaugvorrichtung entfernt von der ankomnen&en Luft außer Eis und schiiierig·» Schinutz selbstverständlich auch andere Stoffe oder Gegenstände, z.B. also auch Sand.

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Claims

Patentansprüche ι

mit einen zentral angeordneten Körper, einen eine Vorderer ate eil Jen Jen -ü-ußen^eiiäuse und einen zwischen dem zientrslen Körper und den Außenveliäure Gebildeten, im ^iorc-rrLni-t t ringförmigen IVaftansar,r:kanal, dadurch gekennzeichnet, daß das stromauf gelet-ene EnJe 'Jeε zentralen Löi'pers (1?) ein^n radial vergrößerten Teil (21) aufweist, dessen Außemcifanr; vorderhalb der Vorderkante (16) dee %

---■aSenjeliäiirec- (13) liegt, wol^ei alle Funlzte dieses Außen-■■-..-fan -'je ε- eiii3n größeren abstand von der VorricntungsBiittelacL.se (23) liaten als jeweils antsprechende Punkte der Vorderkante dee -iiiSen^ehsuses in jeweils gleichen Axialetenen.
2. Luftansau^crrichtun^ nach Anspruch 1, dadurch celiennseichnet, daß der radial vergrößerte Teil (21) des zentralen Körpers (12) einen kreisrunden Querschnitt hat und JaB seine stromauf weisende Fläche unter. Bildung einer J Kuppel (24) konvex ausgebildet ist.
3- Luft ansaugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kittel (26, 27) zum Erwärmen

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der dem Luftstrom ausgesetzten Flächen vorgesehen sind.
4. Luftansaugvorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Heizmittel eine elektrische Heizspirale oder anderweitig angeordnete elektrische Widerstandsdrähte (26) aufweisen, welche mittels einer an den zu erwärmenden Flächen befestigten Matte (27) oder dergl. an diesen Flächen in ihrer Lage gehalten v/erden.

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