DE2422105A1

DE2422105A1 - Zwei- oder mehrstromgasturbinentriebwerk

Info

Publication number: DE2422105A1
Application number: DE2422105A
Authority: DE
Inventors: Serge Boudigues
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1974-05-07
Publication date: 1974-11-28
Also published as: FR2228949A1; US3968647A; DE2422105C2; FR2228949B1; GB1433999A

Description

'cn 5ΞΓ-'35Γ·ί

|et de Construction de Moteurs

d'Aviation

ji 50 Boulevard Haussmann 175 Paris, Frankreich.

3. Mai 1974 Anwaltsakte M-3097

Zwei- oder Mehrstromgasturbinentriebwerk

Die Erfindung betrifft ein Zwei- oder Mehrstromgasturbinentriebwerk imit einem Ausstoßkanal, mit mindestens zwei getrennten Kanälen, ; von denen jeder in den Ausstoßkanal einmündet, wobei der erste Ka-, Inal im Betrieb von einem ersten Gasstrom durchströmt wird und in ihm ein Gaserzeuger in Form einer Gasturbine und eine stromab des Gas-j jerzeugers liegende Entspannungsturbine angeordnet sind, und wobei :

i ,

der zweite Kanal im Betrieb von einem zweiten Gasstrom durchströmt '·

!wird, und mit einer Mischvorrichtung, in der der aus der Entspan- j jnungsturbine austretende erste Gasstrom und der zweite Gasstrom \

ί ;

vermischt werden, bevor sie in den Ausstoßkanal eintreten. !

; j

Die Erfindung bietet verschiedene, später erläuterte Vorteile ins-j besondere bezüglich der Leistung (Schub- und Normverbrauch), des !

Raumbedarfes, der Anpaßbarkeit an einen schon vorhandenen Gaserzeu7

ger und der Verminderung des Lärms im Betrieb. >.

i Gemäß der Erfindung weist ein Gasturbinentriebwerk des beschriebe-

409848/0362

I ι

! ι

,nen Typs darüber hinaus einen Nachverdichter auf, welcher stromab |

J ' I

der Mischvorrichtung angeordnet ist und in welchem die Mischung der beiden Gasströme vor Eintreten in den Ausstoßkanal wieder verdichtet

Vorteilhafterweise kann die Entspannungsturbine so ausgebildet sei'ri, daß der erste Gasstrom einer Überentspannung bis auf einen Druck, welcher gleich dem des zweiten Gasstromes bei dessen Eintritt in die Mischvorrichtung ist, unterworfen wird.

Der zweite in die Mischvorrichtung eintretende Gasstrom kann z.B.

durch einen Luftstrom mit dem dynamischen Druck des Fluges gebil- ! det werden, welcher direkt der umgebenden Atmosphäre entnommen wird,,

j oder durch einen Lufstrom, welcher zuvor eine mechanische Verdich- j

tung, z.B. unter Verwendung eines Gebläses, erfahren hat.

Gemäß einer Ausführungsform, welche anwendbar ist, wenn der Gaserzeuger aus einem einzigen Körper besteht, können der Nachverdichter ;und die Entspannungsturbine mechanisch mit diesem Körper verbunden j !sein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, welche anwendbar ist, wenn der Gaserzeuger aus wenigstens zwei Körpern, nämlich einem Niederdruck- ί körper und einem Hochdruckkörper, besteht, können der Nachverdichte'r

und die Entspannungsturbine mechanisch mit dem Niederdruckkörper

verbunden sein.

Gemäß einer weiter Ausfuhrungsform wird der Nachverdichter durch

— 3 —

409848/0382

die Entspannungsturbine angetrieben und bildet mit dieser einen von dem Körper oder den Körpern des Gaserzeugers unabhängigen Körper.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gasturbinentriebwerkes unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Zwei- oder Mehr- ;

Stromgasturbinentriebwerkes bekannter Bauart teilweise im Längsschnitt; I

Fig. 2-7 schematische Ansichten von Ausführungsformen erfindungsgemäßer Zwei- oder Mehrstromgasturbinentriebwei ke (Längsschnitt durch die obere Triebwerkshälfte); und

Fig. 8 ein Schaubild, an Hand dessen ein Vorteil der Erfindung erläutert wird.

Fig. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk bekannter Bauart, welches einen Ausstoßkanal 1 aufweist, in welchen unter Zwischenschaltung einer Mischvorrichtung 2 zwei getrennte, koaxiale Kanäle einmünden, nämlich ein Primärkanal 3 und ein Sekundärkanal 4, welcher auch j Verdünnungskanal genannt wird. Der Primärkanal 3 enthält einen Gaserzeuger 5 und eine Entspannungsturbine 6. Der Sekundärkanal 4 ent-j hält ein hinteres Gebläse 7, dessen bewegliche Schaufeln an die be-j

weglichen Schaufeln der Entspannungsturbine 6 angeformt sind und sich in der Verlängerung dieser Schaufeln in radialer Richtung befinden. - 4 -

409848/0362

ί - I

Der Gaserzeuger 5 wird durch eine Gasturbine gebildet und weist j seinerseits einen Verdichter 8, eine Brennkammer 9 und eine Turbine

10 zum Antrieb des Verdichters 8 auf. i

Beim Betrieb wird der Primärkanal von einem ersten Gasstrom F.. durchströmt, welcher von einem Strom heißer Gase gebildet wird,

die von dem Gaserzeuger 5 ausgestoßen werden und danach die Entspan-

nungsturbine 6 durchqueren, während der Sekundärkanal 4 von einem j zweiten Gasstrom F₂ durchquert wird, welcher durch einen Strom frischer Luft gebildet wird, der beim Durchqueren des Gebläses 7 ver- ! dichtet worden ist. Die beiden Ströme F, und F„ werden in der Misch-

12 I

vorrichtung 2 vereinigt, bevor sie zusammen den Ausstoßkanal 1 durchqueren.

Dieses bekannte Gasturbinentriebwerk weist verschiedene Nachteile auf, welche mit der Verwendung "doppelter", beweglicher Schaufeln !verbunden sind, von denen ein Teil 6 im Primärkanal 3 umläuft, weleher von den heißen Gasen F durchströmt wird, und von denen der

I !

andere Teil 7 im Sekundärkanal 4 umläuft, welcher vom Strom frischer Luft F₂ durchströmt wird. In Strömungsrichtung vor diesen Schaufeln j . i

!ist der Druck P. der warmen Gase größer als der Druck P₂ der fri- j

;schen Luft. In der Nähe der Druchtrittsstelle für die Schaufeln I j j

ergibt sich daher ein durch den Pfeil χ angedeuteter Leckstrom war-i

itier Gase zwischen dem Primärkanal 3 und dem Sekundärkanal 4. Dies 'führt nicht nur zu Verlusten, sondern auch zu einer ernsten Störung .

der Strömung der Luft durch das Gebläse 7. Gleichermaßen kann in

Strömungsrichtung gesehen hinter den beweglichen, doppelten Schau-

ifeln 6-7 der Druck P' der verdichteten frischen Luft höher sein

409848/0362

^; als der Druck P' der entspannten warmen Gase. Es kann sich daher ; : eine durch den Pfeil y angedeutete Leckströmung frischer Luft zwi-

^;sehen dem Sekundärkanal 4 und dem Primärkanal 3 ausbilden, und es

• kann zu neuen Verlusten kommen.

^! Daher weist die von der Entspanmngsüorbine 6 und dem Gebläse 7 gebil-. dete Einheit einen mäßigen Gesamtwirkungsgrad auf. Darüber hinaus \

• werden die erwähnten Leckströme, welche schon bei einem einstufi-.gen Gebläse bedeutend sind, im Falle eines mehrstufigen Gebläses j so groß, daß sich diese Lösung von selbst verbietet; in der Praxis '. führt dies dazu, daß die Zahl der Stufen des Gebläses begrenzt vierden muß und folglich auch dessen Verdichtungsverhältnis. !

¹ Die Verwendung von doppelten, beweglichen Schaufeln 6-7, welche j auf einem Teil ihrer Länge von einem Strom warmer Gase und auf einem anderen Teil ihrer Länge von einem Strom frischer Luft durchquert werden, stellt im übrigen schwer lösbare Probleme bezüglich des thermischen Verhaltens. '.

Die vorgelegte Erfindung schafft durch eine besondere,im folgenden, anhand der Fig. 2 bis 8 beschriebene Vorrichtung eine Abhilfe für ; diese Nachteile.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. In dieser ^: Figur ist der von dem ersten Gasstrom F. durchströmte Primärkanal 3 und der von dem zweiten Gasstrom F₃ durchströmte Sekundärkanal

¹ 4 gezeigt. Der Primärkanal 3 wird außen durch ein Gehäuse 20 be- ! ; grenzt, welches zugleich als Halterung des Triebwerkes dient. Zwi-'

1 - 6 -

409848/0362

sehen diesem Gehä-use 20 und einer Verkleidung 21 ist die Mi sch vor-, richtung 2 angebracht, in der die beiden Gasströme F. und F₂ yer- j mischt werden, bevor sie in den Ausstoßkanal 1 eintreten. Die · Mischvorrichtung 2 ist von an sich bekannter Bauart und weist Vor-i richtungen auf, um die Berührfläche zwischen den beiden^- zu mi- ' sehenden Strömen zu vergrößern und um darüber hinaus das Aufeinan-! dertreffen der beiden Ströme unter einem gewissen Winkel zu ermög-' liehen, so daß der sich aus dem Mischen der beiden Ströme ergebende Strom gut homogen ist. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die: Mischvorrichtung ein gewelltes Teil auf, welches eine Mehrzahl benachbarter Kanäle bildet, von denen jeder von einer dünnen Schicht j

des einen oder des anderen der beiden Gasströme durchströmt wird, j

Der erste Gasstrom F wird durch einen Strom heißer Gase gebildet, j welche von dem Gaserzeuger 5 ausgestoßen werden. Der letztere weist einen Verdichter 22, eine Brennkammer 23 und eine Turbine 24 zum > Antrieb des Verdichters 22 auf. Der Gaserzeuger 5 weist bei dem gezeigten Beispiel einen einzigen Körper auf, d.h. der Läufer des Verdichters 22 und der der Turbine 24" laufen gemeinsam auf einer ge- _; meinsamen Welle 25 um, welche in von dem Gehäuse 20 getragenen La-j

ι ' I

gern 26 gelagert ist.

: ι

Der zweite Gasstrom F₂ wird durch einen Strom frischer Luft gebil- ί |det, welcher der umgebenden Atmosphäre unter dem dynamischen Druck ·

Ϊ :

des Fluges entnommen wird und direkt ohne vorherige mechanische Verdichtung in die Mischvorrichtung 2 eintritt. :

^: j

'In Strömungsrichtung hinter dem Gaserzeuger 5 ist eine Entspaminjstur-j· bine 27 angeordnet, und sie ist so ausgebildet, daß der erste Gas- '

ι ;

409848/0362

strom F- einer Überentspannung bis auf einen Druck unterworfen
wird, welcher dem des zweiten Gasstromes F₂ beim Eintreten desselben in die Mischvorrichtung 2 entspricht. In Strömungsrichtung hin ter der Mischvorrichtung ist ein Nachverdichter 28 angeordnet, welscher ebenfalls mit dem Körper 22, 24, 25 des Gaserzeugers 5 fest
verbunden ist, so daß er sich mit diesem dreht. Der Verdichter 28 ist mit einer einzigen Verdichtungsstufe gezeigt, er könnte jedoch genauso gut zwei oder mehr Verdichtungsstufen aufweisen.

Beim Betrieb vereinigen sich der erste Gasstrom F.. , welcher aus
der Entspannungsturbine 27 austritt und der zweite Gasstrom F-,
!welcher unter dem dynamischen Druck des Fluges steht, in der Misch-· vorrichtung 2 zu ihrem gemeinsamen Druck. Die mäßig warme Mischung der beiden Gasströme wird daraufhin in dem Nachverdichter 28 wieder verdichtet, bevor sie den Ausstoßkanal 1 durchquert.

Wie man sieht, stellt sich in dem eben beschriebenen Triebwerk das Problem der Leckströme von Gasen von einem Kanal zum anderen, welches obenstehend anhand der Fig.1 erläutert worden ist, nicht mehr, so daß die mit diesen Leckströmen verbundenen Nachteile ihrerseits ausgeräumt sind. Dieses Triebwerk weist daher den Vorteil auf, daß es die Verwendung eines Nachverdichters 28 mit mehreren Stufen
gestattet und folglich erlaubt, das Verdichtungsverhältnis dieses Verdichters zu erhöhen.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Triebwerkes beruht darin, daß die Schaufeln des Nachverdichters 28 auf

409848/0362

j ihrer ganzen Länge von einem mäßig v/armen Gasstrom mit im wesent- ;

! liehen gleichförmiger Temperatur durchquert werden. Diese Schaufeln, die z.B. aus Titan gefertigt werden können, stellen deshalb bezüglich des thermischen Verhaltens im Gegensatz zu den doppelten _; Schaufeln 6-7 der Fig. 1 kein besonderes Problem dar.

Ein weiterer Vorteil dieses Triebwerks liegt in einer Zunahme der · Leistung (Schub und Normverbrauch) verglichen mit bekannten Triebwerken. !

Diese Zunahme wird bei Betrachtung der Fig. 8 erkenntlich, in der in der Ebene Entropie (S) - Enthalpie (H) der thermodynamisch^ Weg eines bekannten Triebwerkes und eines erfindungsgemäßen Triebwerkes gezeigt sind. In dieser Ebene laufen die Isobaren auseinander, d.h., wenn man zwei benachbarte Isobaren betrachtet, so wächst der Abstand der Ordinaten für zwei Punkte gleicher Abszisse dieser Isobaren, wenn die Abszisse zunimmt.

! Der thermodynamische Weg eines herkömmlichen Triebwerkes ist der

■folgende: Verdichtung AB, Isobare Verbrennung BC, Entspannung DC j (mit H_ - H_n = EL - H.), Ausstoß DJ.

j \*r J-S XJ Jt\

\ Bei dem erfindungsgemäßen Triebwerk erfahren die Gase ausgehend

vom Punkt D aufeinanderfolgend eine Überentspannung DE, ein Abküh- : len bei konstantem Druck EF infolge der Vermischung, eine Wiederverdichtung FG, und ein Ausstoßen GJ',

■ Da die Isobaren auseinanderlaufen, ist die Arbeit zum Wiederver-

409848/0382

2A22105

dichten der abgekühlten Gase (H_G - H) kleiner als die bei der Überentspannung der v/armen Gase gewonnene Arbeit (H_D - H) . Damit ergibt sich eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades. Übrigens erfolgt das Ausstoßen bei einer Temperatur T.¹ die kleiner ist als

! " 3 r

^!die Ausstoßtemperatur T. im Falle eines herkömmlichen Triebwerkes; " ι
man erhält dadurch auch eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Aus- _; strömens. Insgesamt führt die Erhöhung dieser Wirkungsgrade zu einer Erhöhung des Schubes und zu einer Verbesserung des Kraftstoffnormverbrauches. Diese Erhöhung kann gegenüber einem Triebwerk, in dem die gleiche Menge sekundärer Luft verdichtet wird und auf den glei7 chen Druck verdichtet wird (jedoch vor Mischung mit den warmen Gasen) 6 % erreichen und sogar überschreiten.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Triebwerkes istrdaß es leicht durch Hinzufügen einer aus einer Entspannturbine und einem Verdichter zum Wiederverdichten bestehenden Einheit zu einem Ausgangstriebwerk mit einem einzigen Gasstrom erhalten werden kann, ohne daß es notwendig wäre, die Einstellung des Ausgangstriebwerkes

,zu ändern.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Triebwerkes ist, daß es infolge der Gesamtverminderung der Geschwindigkeit des Gemisches ^;

der beiden Gasströme F und F_, welches aus dem Ausstoßkanal 1 austritt, eine wesentliche Verminderung des Lärmes herbeiführt.

•Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, welche anwendbar ist, wenn der Gaserzeuger 5 aus zwei Körpern (einem Nieder-

I I

druckkörper und einem Hochdruckkörper) besteht. Der Niederdruckköri - 9 -

409848/0362

per weist einen Niederdruckverdichter 30 und eine Niederdrucktür- j bine 31 auf, deren jeweilige Läufer an einer gemeinsamen Welle 32 j befestigt sind, welche durch von dem Gehäuse 20 getragene Lager gelagert wird, und laufen mit dieser um. Der Hochdruckkörper weist einen Hochdruckverdichter 3 4 und eine Hochdruckturbine 35 auf, deren

■ i

jeweilige Läufer an einer gemeinsamen Welle 36 befestigt sind, weiche auf von dem Gehäuse 20 getragenen Lagern 37 gelagert ist, und laufen mit dieser um. Gemäß einer in diesem Falle anwendbaren, er- j

findungsgemäßen Anordnung sind die jeweiligen Läufer der Entspannungsturbine 27 und des Verdichters 28 zum Wiederverdichten mechanisch mit dem Niederdruckkörper 30, 31, 32 verbunden.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, nach der die jeweiligen Läufer der Entspannungsturbine 27 und des Nachverdichters 28 an einer gemeinsamen Welle 40 befestigt sind, welche auf von dem Gehäuse 20 getragenen Lagern 41 angeordnet ist, und laufen mit dieser um. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform nur dadurch, daß die Entspannungsturbine 27 und der Nachverdichter 28 zusammen einen Körper 27, 28, 40 bilden, welcher vom Körper 22, 24, 25 des Gas-Jerzeugers 5 unabhängig ist.

'Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der vorstehenden Ausführungsfonn, wel-

ehe anwendbar ist, wenn der Gaserzeuger 5 aus zwei Körpern (einem Niederdruckkörper 30, 31, 32 und einem Hochdruckkörper 34, 35, 36) besteht.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, nach der

- 10 -

409848/0382

der zweite Gasstrom F₂ durch einen Strom frischer Luft gebildet wird, welcher vor Eintreten in die Mischvorrichtung 2 zuvor eine |

j mechanische Verdichtung erfahren hat. Dieser Strom zuvor verdich- j

teter frischer Luft" durchströmt einen Seitenkanal 50, welcher den j Gaserzeuger 5 umgibt und außen durch eine Verkleidung 51 begrenzt wird.

(Besteht der Gaserzeuger 5 z.B. wie an Hand von Fig. 3 beschrieben aus zwei Körpern, so kann die vorhergehende mechanische Verdichtung

[des den. Seitenkanal 50 durchströmenden Luftstroms z.B. durch ein j stromaufwärts angeordnetes Gebläse erfolgen, das mechanisch mit den !Niederdruckkörper 30,31,32 verbunden ist.

,Bei dieser Ausführungsform sind, die Entspannungsturbine 27 und der

j I

fciachverdichter 28 ebenfalls mechanisch mit dem Niederdruckkörper 30, !31,32 verbunden.

Damit wird ein Doppelstromschubtriebwerk geschaffen, in dem der Aud stoßkanal.1 von dem Gemisch der beiden Gasströme. F₁ und F₂/ welche vor dem gemeinsamen Durchqueren des Verdichters 28 zum- Wiederverdichten vereinigt worden sind, durchströmt wird.

Bezeichnet man bei einem Zwei- oder Mehrstromstrahltriebwerk mit q die Menge des verdichteten Gasstromes, die die Hauptbrennkammer 23 durchquert, und mit Q die Menge des verdichteten Gasstromes, eiche jedoch die Brennkammer nicht durchquert, so versteht man un-

ter dem Verdünnungsverhältnis dieses Strahltriebwerkes den Quotienten

- 10a-

409848/0362

:Um den Wirkungsgrad bezüglich des Schubes eines solchen Triebwerkes zu erhöhen, ist man daran interessiert, das Verdünnungsverhältnis j v't zu vergrößern. Gängigerweise erreicht man daher gegenwärtig Verdünnungsverhältnisse /L in der Größenordnung von 6 oder 7.

- 11 -

409848/036 2

Andererseits muß die Umfangsgeschwindigkeit des Gebläses aus Gründen des aerodynamischen Verhaltens und zugleich aus Gründen der Lärmverrain de rung auf einem verhältnismäßig kleinen Wert gehalten werden, welcher kleiner oder gleich 450 m/s ist. Daher ist die Menge Q des "kalten" Gasstromes ihrerseits beschränkt, und un das Verdünnungsverhältnis Λ> über einen gewissen Wert anzuheben, kann rr.an kaum anders vorgehen, als die Menge q des "warmen" Gasstromes zu vermindern.

Dies führt dazu, zum Antrieb des Gebläses eine Niederdruckturbine ,zu verwenden, deren Durchmesser verglichen mit dem des Gebläses klein ist. Die lineare Geschwindigkeit der Schaufeln einer Stufe dieser· Niederdruckturbine ist daher vermindert, und somit liefert diese Stufe wenig Arbeit. Da das Verdünnungsverhältnis A hoch ist, erfordert der Antrieb des Gebläses viel Arbeit und infolgedessen eine große Zahl von Niederdruck-Turbinenstufen, welche mit diesem Gebläse verbunden sind.

Ein Nachteil der herkömmlichen Triebwerke mit hohem Verdünnungsver-Jhältnis liegt daher darin, daß sie eine große Zahl von Niederdruck- _; Turbinenstufen erfordern.

'Ein v/eiterer Nachteil von herkömmlichen Triebwerken mit hohem Verdünnungsverhältnis - falls diese einen aus zwei Körpern bestehenden gaserzeuger mit mit dem Körper des Gebläses verbundenen Verdichterstufen verwenden - liegt darin, daß diese Verdichterstufon ihrer-

seits viel zu langsam drehen und daher nur begrenzte Verdichtungsverhältnisse zulassen.

- 12 -

409848/0362

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Triebwerke mit hohem Verdünnungsverhältnis liegt darin, daß sie infolge des hohen für das ' Gebläse erforderlichen Durchmessers ein verhältnismäßig hohes Hauptdrehr.or-ent aufweisen.

Das unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschriebene erfindungsgemäße Triebwerk erlaubt, die soeben aufgeführten Nachteile spürbar zu ' vermindern.

In der Tat kann wegen der mit der Verwendung des Verdichters 28 zum Wiederverdichten einhergehenden Erhöhung des Wirkungsgrades bezüglich des Schubes das Verdünnungsverhältnis des Triebwerkes vermin-_; dert v/erden, indem man es z.B. von A = 7 auf A> = 4 bringt, wobei ^! ein zufriedenstellender Gesamtx-zirkungsgrad erhalten bleibt.

In diesem Fall erhält man die folgenden.Vorteile:

- Eine Verminderung der Zahl der Stufen der Niederdruckturbine und des Niederdruckverdichters des Gaserzeugers, denn da das Verdünnungsverhältnis kleiner ist, laufen die Entspann- und Verdichtungsstufen schneller und liefern mehr Arbeit (Turbine) oder nehmen mehr Arbeit auf (Verdichter);

- eine Verminderung des Hauptdrehmomentes des Triebwerkes ;

im wesentlichen im Verhältnis·/ =0,79;

Ί 7 + 1

— eine Verminderung des von dem Gebläse erzeugten Lärmes. ;

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 6 gezeigten Ausführungs-

409848/0382

form, welche anwendbar ist, wenn die Entspannungsturbine 27 und ι |der Nachverdichter 28 zusammen einen Körper 27, 28, 40 bilden, '■ welcher von dem Körper oder den Körpern des Gaserzeugers 5 unabhängig ist. Im Falle der Fig. 7 bildet die Verkleidung 51 zusammen : mit der Verkleidung 21 einen tertiären Kanal 53, welcher die Misch-Vorrichtung 2 und den Nachverdichter 28 umgibt. Durch diesen | !tertiären Kanal 53 kann ein Teil F^ des den Ablenkkanal 50 durch- ι

strömenden Gasstromes direkt entweichen, ohne die Mischvorrichtung 2 und den Nachverdichter 28 zu durchqueren. Damit wird ein Dreistrom-Gasturbinentriebwerk geschaffen. !

409848/036

Claims

Patentansprüche

j1. Zwei- oder Mehrstromgasturbinentriebwerk mit einem Ausstoßkanal mit mindestens zwei getrennten Kanälen, von denen jeder in den

j Ausstoßkanal einmündet, wobei der erste Kanal im Betrieb von einem ersten Gasstrom durchströmt wird und in ihm ein Gaserzeuger in Form einer Gasturbine und eine stromab des Gaserzeugers liegende Entspannungsturbine angeordnet sind, und wobei der zweite Kanal im Betrieb von einem zweiten Gasstrom durchströmt wird, und mit einer Mischvorrichtung, in der der aus der Entspannungsturbine austretende erste Gasstrom und der zweite Gasstrom vermischt werden, bevor sie in den Ausstoßkanal eintreten,

gekennzeichnet durch einen Nachverdichter (28) , welcher in Strö-j

mungsrichtung hinter der Mischvorrichtung (2) angeordnet ist und in dem das Gemisch der beiden Gasströme (F₁,F-) wiederverdichtet

■ ι

wird, bevor es in den Ausstoßkanal (1) eintritt.

'2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent-

409848/0382

Spannungsturbine (28) so ausgebildet ist, daß der erste Gasstrom (F₁) einer Überentspannung bis zu einem Druck unterworfen wird, welcher dem Druck des zweiten Gasstromes (F2) beim Eintre-· ten desselben in die Mischvorrichtung (2) gleich ist.

3. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, welches einen Gaserzeuger mit einem einzigen Körper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachverdichter (28) und die Entspannungsturbine (27) mechanisch mit dem Körper des Gaserzeugers (5) verbunden sind.

4. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, welches einen Gaserzeuger mit wenigstens zwei Körpern, nämlich einem Niederdruckkörper und
einem Hochdruckkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachverdichter (28) und die Entspannungstrubine (27) mechanisch mit dem Niederdruckkörper (33,31) verbunden sind.

5. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, welches einen Gaserzeuger mit einem oder mehreren Körpern aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nachverdichter (28) und die Entspannungsturbine (27)
zusammen einen Körper bilden, welcher von dem Körper oder den
Körpern des Gaserzeugers (5) unabhängig ist.

6. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite in die Mischvorrichtung (2) eintretende Gasstrom (Fj) durch einen Frischluftstrom mit dem dynamischen

- 16 -

409848/0362

Druck des Fluges gebildet wird, welcher direkt der umgebenden ^! Atmosphäre entnommen wird. [

7. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gasstrom (F-) durch einen Strom frischer Luft gebildet wird, welcher vor Eintritt in die Mischvorrichtung

(2) eine mechanische Verdichtung erfahren hat. :

8. Triebwerk nach Anspruch 7, welches einffl von einem Luftstrom durchströmten Ablenkkanal aufweist, der den Gaserzeuger umgibt,! und in dem ein Gebläse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, j daß der zweite Gasstrom (F„) durch wenigstens einen Teil dieses! Luftstromes gebildet wird, wobei dieser Teil in Strömungsrichtung hinter diesem Gebläse "(52) entnommen wird.

9. Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil dieses Luftstroms die Mischvorrichtung (2) und den Nachverdichter (28) umgibt.

.. J

409848/0362