DE2106293A1 - Gasturbinentriebwerke mit einer Kompressorrotor-Kühlung - Google Patents

Gasturbinentriebwerke mit einer Kompressorrotor-Kühlung

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DE2106293A1
DE2106293A1 DE19712106293 DE2106293A DE2106293A1 DE 2106293 A1 DE2106293 A1 DE 2106293A1 DE 19712106293 DE19712106293 DE 19712106293 DE 2106293 A DE2106293 A DE 2106293A DE 2106293 A1 DE2106293 A1 DE 2106293A1
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Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in Gasturbinentriebwerken und insbesondere eine verbesserte Kühlung von Kompressorrotoren, die in derartigen Triebwerken verwendet werden.
Ohne in irgendeiner Weise hierauf beschränkt zu sein, baut die vorliegende Erfindung auf den beaonderen Anforderungen von Turbojettriebwerken auf, die in dem überschallantrieb von Luftfahrzeugen verwendet werden. Unter überschall-Flugbedingungen tritt die Luft in den Triebwerkseinlaß ein und wird stoßartig auf Unterschallgeschwindigkeiten abgebremst. Di··· Luft wird dann durch «inen Kompressor komprimiert,
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um die Verbrennung von Brennstoff bei der Erzeugung eines heißen Gasstrahles hoher Energie zu unterstützen. Der Temperaturanstieg der Luft durch den Einlaß und den Kompressor führt zu extrem hohen Temperaturen im Kompressor, und an dessen Auslaß sind die Temperaturwerte mit denjenigen der heißen Gasoder Verbrennungsstrahlen von früheren Gasturbinentriebwerken vergleichbar.
Die hohen Temperaturen des Kompressors haben einen tiefgreifenden Einfluß auf die Erzielung eines großen Leistungsvermögens mit einer gewichtsmäßig leichten Konstruktion, wie sie für Luftfahrtantriebe erforderlich ist. Gerade die Tatsache, daß die Temperaturen auf derartig|hohen Werten liegen, vermindert wesentlich die Festigkeit der Materialien, aus denen die Kompressorkomponenten hergestellt sind. Dies ist im höchsten Maße kritisch für den Kompressorrotor, der mit hohen Drehzahlen rotieren muß. Zusätzlich rufen thermische Gradienten in den Rotorkomponenten weitere Beanspruchungen hervor. Alle diese Faktoren führen dazu, daß die Materialraenge im Rotor für eine ausreichende Festigkeit vergrößert und sein Gewicht somit erhöht wird. Diese Probleme werden noch komplizierter in Triebwerken mit einem großen Durchmesser, wie sie zur Entwicklung eines ausreichenden Schubes für Transportflugzeuge erforderlich sind.
Ein weiterer Faktor des Hochtemperaturbetriebes ist die thermische Ausdehnung, Je höher die Betriebstemperatur ist, desto größer ist die radiale Ausdehnung der Spitzen der auf dem Rotor angebrachten Blätter. Da das Gehäuse des Kompressors unter gewissen Betriebsbedingungen eine unterschiedliche thermische Ausdehnung aufweisen kann, ist es schwierig, den angestrebten minimalen Spielraum zwischen den Blattspitzen und den umgebenden, an dem Gehäuse angebrachten Radkränzen zu erhalten. Diese Probleme können dadurch gemindert werden, daß die Betriebstemperatur des Rotors möglichst klein gemacht wird.
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Ein weiterer Problemkreis, der sich nicht direkt auf die Temperaturen bezieht, sind die hohen Ringbeanspruchungen, die in den kreisförmigen Bändern oder Abstandshaltern derartiger Rotoren hervorgerufen werden. Diese Abstandshalter werden durch die Zentrifugalkräfte, die aufgrund der hohen Drehzahlen des Rotors erzeugt werden, in einem Ringsinn belastet.
Obwohl es bereits vorgeschlagen wurde, Turbinen- und desgleichen Kompressorrotoren zu kühlen, um die oben erörterten Probleme zu mildern, sind die bekannten Vorschläge nicht voll wirksam. Dies gilt insbesondere für die Kühlung von Kompressorrotoren, die sich in Turbojettriebwerken befinden, welche in Überschall-Antrieben Anwendung finden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühlung von Kompressorrotoren mit Niederdruckluft zu schaffen, die zusätzlich die Beanspruchungen des Rotors herabsetzt.
Weiterhin soll erfindungsgemäß unter Beachtung der vorstehend angegebenen Aufgaben ein Rotor mit geringem Gewicht und einer Konstruktion mit langer Lebensdauer geschaffen werden, wie es für Antriebe von Luftfahrzeugen erforderlich ist.
Schließlich beinhaltet die Erfindung eine verbesserte Kühlung von Kompressorrotoren, bei denen der Spielraum zwischen den Spitzen der Rotorblätter und den umgebenden Radkränzen, die auf den Kompressorgehäusen angebracht sind, möglichst klein gemacht werden soll.
Diese Aufgaben werden im weiteren Sinne der Erfindung durch einen vielstufigen Axialkompressor gelöst, der ein Gehäuse und einen Rotor aufweist, die die äußeren bzw. inneren Begrenzungen einer kreisförmigen Strömungsbahn bilden. Das Gehäuse weist Schaufeln auf, die auf dem Umfang in Reihen an-
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geordnet sind, welche ihrerseits einen axialen Abstand besitzen. Auf ähnliche Weise enthält der Rotor Blattreihen, die zwischen die Schaufelreihen ragen. Die Blätter und die Schaufeln komprimieren fortschreitend die Luft, wenn diese die Strömungsbahn entlangströmt. Der Rotor umfaßt eine im allgemeinen zylindrische Umhüllung oder Ummantelung mit einem dünnwandigen Endabschnitt, wobei wenigstens ein Teil der Blattreihen auf der Ummantelung angebracht ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, um Luft von einem Bereich der Strömungsbahn mit einem gegebenen Druckwert in einen stromaufwärts gelegenen Endteil des Innenraums der Ummantelung zu leiten. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, um Luft von dem stromabwärts gelegenen Teil des Innenraums der Ummantelung nach und in einen Bereich der Strömungsbahn zu führen, der einen kleineren Druck aufweist als der gegebene Druckwert. Auf diese Weise wird der Rotor zweckentsprechend und wirksam gekühlt, während ein geringerer Druck vorliegt, der die Ringbelastungen in der Ummantelung möglichst klein hält.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist eine zylindrische Ummantelung vorgesehen, die mit axialem Abstand angeordnete kreisförmige Scheiben, welche in den Innenraum der Ummantelung hineinragen, und relativ dünne kreisförmige Abstandshalter bzw. -stücke aufweist, die die Scheiben trennen. Die Blätter sind um die Umfange von wenigstens einigen dieser Scheiben herum angebracht. Die Scheiben bilden zusammen mit den Endabschnitten bzw. miteinander kreisförmige Kammern. Wird nun Luft in die am weitesten stromaufwärts gelegenen Kammern geleitet, so strömt diese der Reihe nach von Kammer zu Kammer zu der Führungseinrichtung.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Verwendung einer zentralen Röhre, die sich als eine Komponente der Führungseinrichtung für den Rotor zwischen den Endabschnitten der Ummantelung erstreckt. Diese Röhre umfaßt öffnungen in die am weitesten stromabwärts gelegene Kammer innerhalb der Um^- mantelung, eine Vorrichtung zur Absperrung des stromabwärts
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gelegenen Etudes der Röhre und Durchlässe von dem stromaufwärts gelegenen Ende der Röhre zu der Strömungsbahn.
Weiterhin sind die Mittel, um die Luft in die Ummantelung zu leiten, vorzugsweise in der Nähe der inneren Begrenzungen der Strömungsbahn vorgesehen und verlaufen in radialer Richtung durch den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt der Ummantelung. Vorzugsweise ist eine Flüge!einrichtung vorgesehen, um die Luft radial nach innen zu lenken, und zwar bis zu einem solchen Durchmesser, der etwa gleich der benachbarten kreisförmigen Scheibe ist, wenn derartige Scheiben im Rotor vorhanden sind. Eine noch bessere Leistung wird erhalten, wenn für die Flügeleinrichtung ein Radkranz verwendet wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen vielstufigen Axialkompressors weist die Rotorummantelung konische bzw. kegelförmige Endabschnitte auf. Eine Scheibe der ersten Stufe kann durch einen kreisförmigen Abstandshalter mit Abstand zu dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt angebracht werden. Die nächste Scheibe würde mit einem Blatt versehen werden und die erste Rotorstufe des Kompressors bilden. Die in den Innenraum des Rotors geleitete Luft würde der ersten Kompressionsstufe entnommen und dann in die Strömungsbahn stromaufwärts von der ersten Stufe zurückgeleitet werden.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerkes.
Fig. 2 ist ein vergrößerter Längsschnitt des aus Fig. 1 ersichtlichen Kompressors.
Fig. 3 ist ein Längsschnitt des Vorderabschnittes des aus
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Fig. 2 ersichtlichen Kompressors in vergrößertem Maßstab.
Fig. 4 ist ein Schnittbild nach einem Schnitt entlang der Linie IV-IV. in Fig. 3.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Gasturbinentriebwerk der Art, wie sie für überschallflüge verwendet wird. Die Luft tritt in einen Einlaß ein, der einen Sporn oder einen Spike 10 aufweist, und wird dann in einem vielstufigen Axialkompreseor 12 komprimiert. Diese komprimierte Luft unterstützt die Verbrennung von Brennstoff in einem Brennraum 14, um einen heißen Gasstrahl zu erzeugen. Dieser heiße Gasstrahl treibt eine Turbine 16 an, die ihrerseits über eine Welle den Rotor 20 des Kompressors 12 antreibt. Die Energie des heißen Gasstrahles kann dann durch die Verbrennung von weiterem Brennstoff in einem Verstärker oder einem Nachbrenner 22 verstärkt werden. Der heiße Gasstrahl wird dann aus einer konvergenten und divergenten Düse 24 mit variabler Querschnittsfläche ausgestoßen, um den erforderlichen Schub für den überschallflug zu liefern. Im überschallflugbetrieb kann der heiße Strahl im Nachbrenner verstärkt werden, er braucht es aber nicht, und die Düse kann gegenüber der dargestellten konvergen^fcen-divergenten Konfiguration auf eine andere eingestellt werden.
Fig. 2 zeigt den zusammengesetzten Aufbau des Rotors 22 genauer. Dieser Rotor weist eine Reihe von Scheiben 26 auf, um deren Umfange herum Blätter 28 angebracht sind, die die verschiedenen Reihen oder Stufen des Kompres&orrotors bilden. Jede Scheibe weist ferner einen kreisförmigen Abstandshalter bzw. -stück 30 auf, das, mit Ausnahme der Scheiben der ersten und zweiten Stufe, durch Bolzen 32 mit der benachbarten stromaufwärts gelegenen Scheibe 26 verbunden ist. Die Abstandshalter 30 der Scheiben der ersten und zweiten Stufe und der konische Abschnitt 3^ einer Hohlwelle 36 besitzen Flansche (siehe auch Fig. 3)» die über Bolzen 32 miteinander
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verbunden sind, wobei der Plansch des konischen Abschnittes 31* in die Mitte eingefügt ist. Die Scheibe 26 der letzten Stufe besitzt ferner einen aus einem Stück gebildeten konischen Flansch 38, der durch Bolzen 32 an dem konischen Abschnitt 40 der Welle 18 befestigt ist. Zwischen den Flansch 38 und den konischen Abschnitt 40 ist eine Scheibe 42 eingefügt, um für eine größere Festigkeit und Stabilität dieser Bolzenverbindung zu sorgen. Der beschriebene Rotor umfaßt somit eine im allgemeinen zylindrische Ummantelung mit in ihren Innenraum hineinragenden kreisförmigen Scheiben und konischen Endstücken, wobei die Scheibe der ersten Stufe an dem stromaufwärts gelegenen Endteil befestigt ist.
Die kreisförmigen Abstandshalter 30 halten die rotierenden Blattreihen auf einem solchen Abstand, daß die feststehenden Reihen der Schaufeln 44, die von dem Kompressorgehäuse getragen werden, zwischen ihnen angebracht werden können. Diese Schaufeln drehen die Luft in bekannter Weise, um ihr einen richtigen Angriffswinkel für die nächstfolgende Blattreihe zu geben. Zwischen den Schaufelreihen und den Abstandshaltern 30 sind labyrinthartige Dichtungen 46 vorgesehen. Eine röhrenförmige Leitung 48 ist an einem Ende durch Bolzen 50 an dem konischen Abschnitt 34 befestigt und von dem Flansch 40 durch eine Gleitverbindung 51 getragen. An der Innenfläche des konischen Rotorabschnittes 3^ ist eine umhüllte Flügeleinrichtung 52 befestigt, die im folgenden noch näher beschrieben wird. Eine Stirnplatte 54 schließt das stromabwärts gelegene Ende der Leitung 48 ab.
Aus den Figuren 3 und 4 ist ersichtlich, daß in einem Stück mit dem konischen Abschnitt J>k ein Labyrinth-Dicht zahn 46 ausgebildet ist. In dem Rand des konischen Abschnittes 34 sind stromabwärts von dem Dichtzahn 46 zahlreiche radiale Schlitze 56 gebildet. Diese Schlitze münden in eine Kammer 58 zwischen den Statorschaufein 44 der ersten Stufe und den Rotorblättern 28 der zweiten Stufe. Die Schlitze 56 sind an ihren Außenenden
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in Richtung der Rotorrotation gekrümmt, wie es durch den Pfeil A angegeben ist. Somit wird die Druckluft der ersten Stufe durch die umhüllte Flügeleinrichtung 52 an der Innenfläche des konischen Abschnittes 34 entlang nach innen gerichtet. Die umhüllte Flügeleinrichtung bzw. der Lüfter 52 umfaßt zwei Kegel 58 und 60 aus Metallblech, die durch Flügel 62 und 64 aus Metallblech im Abstand gehalten sind. Der äußere Kegel 60 aus Metallblech erstreckt sich einerseits bis zum Unterteil des Flansches des Abstandshalters 30 der zweiten Stufe und andererseits bis nahe zur Leitung 48, so daß Druckluft bis zu einem solchen Durchmesser in die Mitte des hohlen Rotors 22 eingeführt wird, der etwa gleich der Boh-
^ rung der benachbarten Scheibe 26 ist. Diese Druckluft komprimiert die Kammer auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Scheibe 26 von der zweiten Stufe und wird in die nächstfolgende Kammer zwischen den benachbarten Scheiben 26 der zweiten und dritten Stufe gedrückt. Wenn die Druckluft in diese nächste Kammer eintritt, versucht die Zentrifugalkraft die Luft radial nach außen zu bewegen, so daß sie zum Abstandshalter strömt. Entlang dieses StrömungsVerlaufes wird die Luft erhitzt und erhält infolge der Erhitzung eine geringere Dichte, so daß sie radial nach innen in die nächstfolgende Kammer zwischen dem nächsten Paar der Scheiben 26 strömt. Immer wenn die Luft in eine dieser Kammern eintritt, ist sie wieder kälter als die vorhandene Luft in der Kammer, und es wird
" ein Strömungsverlauf hervorgerufen, der durch die Pfeile in Fig. 2 angegeben ist. Nachdem die Luft in diejenige Kammer eingetreten ist, die durch die Bolzenscheibe 42 und den konischen Abschnitt 40 gebildet ist, tritt sie dann in die Löcher 66 ein, um stromaufwärts durch die Röhre 48 hindurchzuströmen.Die Luft strömt dann durch Löcher 68 in dem konischen Abschnitt 34 der Zapfenwelle 36 aus, um in eine Kammer 70 einzutreten, die durch die Scheibe der ersten Stufe, den konischen Abschnitt 34 und ferner einen feststehenden Vorderrahmen 72 gebildet wird, der die Lager 74 für die Zapfenwelle 36 trägt. Die Luft strömt dann von der Kammer 70 awischen den Einlaß-Führungsschaufeln 76
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und den Rotorblättern 28 der ersten Stufe in den Kompressor zurück.
Die in den Kompressor zurückgeführte Luft wird mit der eintretenden Luft gemischt, so daß sie Wärme abgeben kann, die sie vor der Rezirkulation in dem beschriebenen Kühlsystem aufgenommen hat.
Das beschriebene Kühlsystem ist sehr wirksam, um gleichförmige Temperaturverteilungen in der Scheibe 26 der verschiedenen Kompressorstufen und desgleichen in der Scheibe 42 aufrechtzu erhalten. Die Strömung durch den Kompressor hindurch wird in Richtung auf das Auslaßende laufend heißer. Die Kühlluft in den ersten Stufen des Kompressors hält die Temperatur der Scheiben von ihren Rändern, die in der Kompressorkammer angeordnet sind, und ihren Bohrungen innerhalb des Rotorinneren im wesentlichen gleichförmig. In den letzten Stufen des Kompressors weisen die Scheiben selbst eine geringere Temperatur auf, wobei jedoch diese geringere Temperatur nicht so tief liegt, daß ein übermäßiger Wärmegradient zwischen den inneren Abschnitten der Scheiben und dem Randteil auftreten könnte. Es sei ferner bemerkt, daß die innerhalb der Leitung 48 nach vorn strömende Luft die höchste Temperatur besitzt und daß dadurch ein Wärmeübergang erhalten wird zwischen der Kühlluft, die zwischen den Scheiben 26 in die folgenden Kammern strömt, und der durch die Leitung 48 strömenden Rückluft. Dieser Faktor ist vorteilhaft bei der Herabsetzung der Temperator der Rückluft, die zum Kompressorsystem zurückgeleitet werden muß. Je heißer die Luft mit anderen Worten ist, wenn sie zum Kompressorsystem zurückgeleitet wird, desto größer ist der dabei auftretende Energieverlust.
Ein weiterer zu erwähnender Paktor ist darin zu sehen, daß der Innenraum des Rotors zu einem wesentlich kleineren Druck hin entlüftet ist als der auf die Außenflächen der Abstandshalter 30 ausgeübte Druck. Die3 gilt insbesondere für die letzten Kompressorstufen. Da das Rotations-Kraftfeld radial
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nach außen gerichtet ist, wird "ein hemmender Druck hervorgerufen, der die Beanspruchungen in den Abstandhalterkomponenten wesentlich herabsetzt. All dies dient dem Zweck, die Dicke und das Gewicht dieser Komponenten zu verkleinern. Das gleiche "gilt selbstverständlich in der Hinsicht, daß eine Herabsetzung der Betriebstemperatur der Scheiben 26 deren Festigkeit vergrößert und somit eine Konstruktion mit geringerem Gewicht ermöglicht.
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Claims (1)

  1. - li -
    Ansprüche
    /Vielstufiger Axialkompressor, gekennzeichnet durch ein die äußeren Begrenzungen für eine kreisförmige Strömungsbahn komprimierter Luft bil-'" . dendes Gehäuse, das Schaufeln (44) aufweist, die in axial , J beabstandeten Umfangsreihen angeordnet sind, einen die -inneren Begrenzungen' der.kreisförmigen Strömungsbahn bil- j denden Rotor (20), der Blätter (28) aufweist, die in axial; \ beabstandeten umfangsreihen angebracht sind, wobei die Blattreihen zwischen die Schaufelreihen ragen und zur fortschreitenden Komprimierung der Luft in der Strömungsbahn mit diesen zusammenarbeiten und der Rotor (20) eine im allgemeinen zylindrische Ummantelung mit dünnwandigen Endabschnitten (31I, 38, 40) aufweist und wenigstens ein Teil der Blätter (28) auf der Ummantelung angebracht ist, Mittel (52, 56) zur Leitung der Luft von einem Bereich der Strömungsbahn mit einem gegebenen Druck in den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt des Innenraumes der Ummantelung und Mittel (48, ' 66, 68) zur Führung der Luft von dem stromabwärts g§legen#ni Endabschnitt des Innenraumes der Ummantelung nach und in einen Bereich der Strömungsbahn mit einem geringeren Druck als der gegebene Druck.
    Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 1, d a d u" r*.f h gekennzeichnet , daß die im allgemeinen zylio^- drische Ummantelung mit axialem Abstand angeordnete kreii-/ förmige Scheiben (26), die in den Innenraum der Ummantelung · hineinragen, und relativ dünne kreisförmige Abstandshalter (30) aufweist, die die Scheiben (26) voneinander trennen, die Blätter (28) um die Umfange wenigstens einiger der Scheiben (26) herum angebracht sind, wobei die Scheiben (26) zusammen mit den Endabschnitten (34, 38, 40) bzw. jeweils miteinander kreisförmige Kammern bilden, und daß die Luftleitmittel (48, 66, 68) Luft in die am weitesten stromaufwärts gelegene Kammer leiten.
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    3. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungseinrichtung eine zentrale Röhre (48), die sich zwischen den Endabschnitten (34, 40) der Ummantelung erstreckt und öffnungen (66) in die am weitesten stromabwärts gelegene Kammer innerhalb der Ummantelung aufweist, eine Vorrichtung (54) zur Absperrung des stromabwärts gelegenen Endes der Röhre (48) und Verbindungswege (70, 76, 28) von dem stromaufwärts gelegenen Ende der Röhre (48) zu der Strömungsbahn umfaßt.
    4. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleiteinrichtung Durchlässe (56), die in der Nähe der inneren Begrenzungen der Strömungsbahn im allgemeinen radial durch den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt der Ummantelung hindurchführen, und FlügeIelemente (62, 64) aufweist, durch die die Luft etwa bis zum Durchmesser der Bohrung der benachbarten Scheibe (26) radial nach innen leitbar ist.
    5. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelelemente (62, 64) an dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt (34) befestigt sind und einen Radkranz (60) aufweisen, der mit Abstand zu dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt an diesem befestigt ist, und daß die Einlaßabschnitte der durch den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt hindurchführenden Durchlässe (56) in Richtung der Rotorrotation gekrümmt sind.
    6. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (34, 40) des Rotors (20) kegelförmig sind, eine weitere Scheibe (26) durch einen kreisförmigen Abstandshalter (30) in Luftströmungsrichtung mit Abstand zu dem stromaufwärts angeordneten kegelförmigen Endabschnitt (34) an diesem befestigt ist, an dieser weiteren
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    Scheibe (26) um ihren Umfang herum zahlreiche Blätter (28) angebracht sind, so daß die erste Rotorstufe des Kompressors gebildet ist, daß ferner zwischen dem Rotor und der Schaufelreihe stromabwärts von der ersten Rotorstufe Dichtungen (46) vorgesehen sind, die Luftleiteinrichtung (52, 56) stromabwärts von den Dichtungen (46) Durchlässe durch den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt (34) hindurch aufweist und die' Luftführungseinrichtung (48, 66, 68) eine zentrale Röhre (48), die sich zwischen den Endabschnitten (34, 40) der Ummantelung erstreckt, und Öffnungen in die am weitesten stromabwärts gelegene Kammer innerhalb der Ummantelung aufweist, eine Vorrichtung (54) zur Absperrung des stromabwärts gelegenen Endes der Röhre (48) und Durchlässe (68) umfaßt, die durch das stromaufwärts gelegene Ende der Röhre (48) und den Rotor (20) hindurch zur stromaufwärts gelegenen Seite der zusätzlichen Scheibe (26) verlaufen.
    7. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flügeleinrichtung (52) zur Leitung der Luft v-on den durch den Endabschnitt (34) der Ummantelung hindurchführenden Durchlässen radial nach innen bis etwa zum Durchmesser der Bohrung der benachbarten Scheibe (26) vorgesehen ist.
    8. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts gelegene kegelförmige Endabschnitt (34) durch einen inneren kegelförmigen Teil,der mit einer Zapfenwelle (36) aus einem Stück besteht, und einen äußeren kegelförmigen Teil gebildet ist, der mit der benachbarten Scheibe (26) aus einem Stück besteht, wobei die kegelförmigen Teile und der Abstandshalter (30) der zusätzlichen Scheibe (26) radiale Plansche aufweisen, die zusammengeschraubt sind, wobei der Plansch des inneren Teiles zwischen den zwei anderen Planschen angeordnet ist, und die Luftleitkanäle (52) in dem Flansch des inneren kegelförmigen Teiles ausgebildet ist.
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    9. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein kegelförmiger Radkranz (60) an der Flügeleinrichtung (62,64) befestigt ist und sich in einem gewissen Abstand gegenüber der Innenfläche des inneren konischen Teiles (34) von dem Hansch des äußeren kegelförmigen Teiles bis zu einem vor der Röhre (48) endenden Durchmesser erstreckt.
    10. Vielstufiger Axialkompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge zu den radialen Durchlässen (56) durch den inneren Kegelflansch hindurch in Richtung der Rotordrehung gekrümmt sind und die Flügeleinrichtung zahlreiche im Winkelabstand angeordnete Flügel (62), die sich von dem inneren Kegelflansch zum Innendurchmesser des Radkranzkegels erstrecken, und zahlreiche kürzere Flügel (64) aufweist, die sich von dem Kegelflansch für eine gewisse Teillänge zum Innendurchmesser des Radkranzkegels hin erstrecken.
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Country Status (6)

Country Link
US (1) US3647313A (de)
BE (1) BE763440A (de)
CA (1) CA928976A (de)
DE (1) DE2106293A1 (de)
FR (1) FR2093924B1 (de)
GB (1) GB1344381A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632038A1 (de) * 1996-08-08 1998-02-12 Asea Brown Boveri Vorrichtung zur Abscheidung von Staubpartikeln

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3844110A (en) * 1973-02-26 1974-10-29 Gen Electric Gas turbine engine internal lubricant sump venting and pressurization system
US3897168A (en) * 1974-03-05 1975-07-29 Westinghouse Electric Corp Turbomachine extraction flow guide vanes
FR2401320A1 (fr) * 1977-08-26 1979-03-23 Snecma Perfectionnements au refroidissement des turbines a gaz
GB2075123B (en) * 1980-05-01 1983-11-16 Gen Electric Turbine cooling air deswirler
US4397471A (en) * 1981-09-02 1983-08-09 General Electric Company Rotary pressure seal structure and method for reducing thermal stresses therein
US4648241A (en) * 1983-11-03 1987-03-10 United Technologies Corporation Active clearance control
US4576547A (en) * 1983-11-03 1986-03-18 United Technologies Corporation Active clearance control
US4645416A (en) * 1984-11-01 1987-02-24 United Technologies Corporation Valve and manifold for compressor bore heating
DE3606597C1 (de) * 1986-02-28 1987-02-19 Mtu Muenchen Gmbh Schaufel- und Dichtspaltoptimierungseinrichtung fuer Verdichter von Gasturbinentriebwerken
EP0267478B1 (de) * 1986-11-14 1991-12-18 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàœNchen Gmbh Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem Hochdruckverdichter
DE3638961A1 (de) * 1986-11-14 1988-05-26 Mtu Muenchen Gmbh Gasturbinentriebwerk mit einem hochdruckverdichter
DE3638960C1 (de) * 1986-11-14 1988-04-28 Mtu Muenchen Gmbh Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem gekuehlten Hochdruckverdichter
GB2207465B (en) * 1987-07-18 1992-02-19 Rolls Royce Plc A compressor and air bleed arrangement
US4824327A (en) * 1987-12-15 1989-04-25 United Technologies Corporation Gas turbine engine oil drain slot
US4893983A (en) * 1988-04-07 1990-01-16 General Electric Company Clearance control system
US4893984A (en) * 1988-04-07 1990-01-16 General Electric Company Clearance control system
US5039278A (en) * 1989-04-11 1991-08-13 General Electric Company Power turbine ventilation system
FR2672943B1 (fr) * 1991-02-20 1995-02-03 Snecma Compresseur de turbomachine equipe d'un dispositif de prelevement d'air.
US5232339A (en) * 1992-01-28 1993-08-03 General Electric Company Finned structural disk spacer arm
US5271711A (en) * 1992-05-11 1993-12-21 General Electric Company Compressor bore cooling manifold
FR2695161B1 (fr) * 1992-08-26 1994-11-04 Snecma Système de refroidissement d'un compresseur de turbomachine et de contrôle des jeux.
US5279111A (en) * 1992-08-27 1994-01-18 Inco Limited Gas turbine cooling
JPH07247801A (ja) * 1993-01-26 1995-09-26 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジン用ロータアセンブリ及び自己支持ホイール構造体
US6053697A (en) * 1998-06-26 2000-04-25 General Electric Company Trilobe mounting with anti-rotation apparatus for an air duct in a gas turbine rotor
FR2782539B1 (fr) * 1998-08-20 2000-10-06 Snecma Turbomachine comportant un dispositif de fourniture de gaz pressurise
US6283712B1 (en) * 1999-09-07 2001-09-04 General Electric Company Cooling air supply through bolted flange assembly
US6361277B1 (en) * 2000-01-24 2002-03-26 General Electric Company Methods and apparatus for directing airflow to a compressor bore
US6276896B1 (en) * 2000-07-25 2001-08-21 Joseph C. Burge Apparatus and method for cooling Axi-Centrifugal impeller
GB0603030D0 (en) * 2006-02-15 2006-03-29 Rolls Royce Plc Gas turbine engine rotor ventilation arrangement
US7934901B2 (en) * 2006-12-20 2011-05-03 General Electric Company Air directing assembly and method of assembling the same
FR2930589B1 (fr) * 2008-04-24 2012-07-06 Snecma Prelevement d'air centripete dans un rotor de compresseur d'une turbomachine
FR2937371B1 (fr) * 2008-10-20 2010-12-10 Snecma Ventilation d'une turbine haute-pression dans une turbomachine
US8540482B2 (en) 2010-06-07 2013-09-24 United Technologies Corporation Rotor assembly for gas turbine engine
EP2418352B1 (de) * 2010-08-10 2019-09-11 Ansaldo Energia Switzerland AG Gasturbinenmotor umfassend einen Verdichter mit longitudinalen Kühlkanälen
GB201015029D0 (en) * 2010-09-10 2010-10-20 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
US9091172B2 (en) 2010-12-28 2015-07-28 Rolls-Royce Corporation Rotor with cooling passage
US8556584B2 (en) * 2011-02-03 2013-10-15 General Electric Company Rotating component of a turbine engine
GB201103890D0 (en) * 2011-03-08 2011-04-20 Rolls Royce Plc Gas turbine engine swirled cooling air
US9085983B2 (en) 2012-03-29 2015-07-21 General Electric Company Apparatus and method for purging a gas turbine rotor
US9677421B2 (en) * 2012-10-24 2017-06-13 United Technologies Corporation Gas turbine engine rotor drain feature
GB201222415D0 (en) * 2012-12-13 2013-01-23 Rolls Royce Plc Drum seal
US20150362463A1 (en) 2013-03-01 2015-12-17 Kyocera Corporation Sensor
WO2014186016A2 (en) 2013-03-11 2014-11-20 United Technologies Corporation Tie shaft flow trip
WO2015050680A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 United Technologies Corporation Gas turbine engine with compressor disk deflectors
US10280792B2 (en) * 2014-02-21 2019-05-07 United Technologies Corporation Bore basket for a gas powered turbine
JP6773404B2 (ja) * 2015-10-23 2020-10-21 三菱パワー株式会社 圧縮機ロータ、これを備えるガスタービンロータ、及びガスタービン
US10612383B2 (en) * 2016-01-27 2020-04-07 General Electric Company Compressor aft rotor rim cooling for high OPR (T3) engine
US10316681B2 (en) * 2016-05-31 2019-06-11 General Electric Company System and method for domestic bleed circuit seals within a turbine
GB201611674D0 (en) * 2016-07-05 2016-08-17 Rolls Royce Plc A turbine arrangement
CN106194828A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种用于压气机转子内腔的引气结构
US10641174B2 (en) 2017-01-18 2020-05-05 General Electric Company Rotor shaft cooling
US10907545B2 (en) 2017-06-27 2021-02-02 General Electric Company Cooling system for a turbine engine
US10563672B2 (en) * 2018-02-07 2020-02-18 United Technologies Corporation Gas turbine engine compressor
US10760494B2 (en) * 2018-03-18 2020-09-01 Raytheon Technologies Corporation Telescoping bore basket for gas turbine engine
US10808627B2 (en) * 2018-03-26 2020-10-20 Raytheon Technologies Corporation Double bore basket
US11525400B2 (en) * 2020-07-08 2022-12-13 General Electric Company System for rotor assembly thermal gradient reduction
US11725531B2 (en) * 2021-11-22 2023-08-15 Raytheon Technologies Corporation Bore compartment seals for gas turbine engines

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR900439A (fr) * 1941-09-09 1945-06-28 Daimler Benz Ag Refroidissement par l'air pour les porte-aubes de compresseurs polyétagés
GB609926A (en) * 1946-03-25 1948-10-08 Adrian Albert Lombard Improvements in or relating to internal-combustion turbines
GB712051A (en) * 1951-10-10 1954-07-14 Rolls Royce Improvements in or relating to axial-flow fluid machines
NL192509A (de) * 1953-11-20
US2933238A (en) * 1954-06-24 1960-04-19 Edward A Stalker Axial flow compressors incorporating boundary layer control
DE1070880B (de) * 1956-12-19 1959-12-10 Rolls-Royce Limited, Derby (Großbritannien) Gasturbinenaggregat mit Turboverdichter
US2973938A (en) * 1958-08-18 1961-03-07 Gen Electric Cooling means for a multi-stage turbine
US3377803A (en) * 1960-08-10 1968-04-16 Gen Motors Corp Jet engine cooling system
US3123283A (en) * 1962-12-07 1964-03-03 Anti-icing valve means
GB1090173A (en) * 1966-05-04 1967-11-08 Rolls Royce Gas turbine engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19632038A1 (de) * 1996-08-08 1998-02-12 Asea Brown Boveri Vorrichtung zur Abscheidung von Staubpartikeln
US5837019A (en) * 1996-08-08 1998-11-17 Asea Brown Boveri Ag Device for separating dust particles

Also Published As

Publication number Publication date
CA928976A (en) 1973-06-26
FR2093924B1 (de) 1975-01-17
GB1344381A (en) 1974-01-23
US3647313A (en) 1972-03-07
FR2093924A1 (de) 1972-02-04
BE763440A (fr) 1971-07-16

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