DE2538750A1 - Ueberschallverdichter fuer gasturbinentriebwerke - Google Patents
Ueberschallverdichter fuer gasturbinentriebwerkeInfo
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Description
2K38750
R. 937
Augsburg, den 28. August 1975
Γ AT B IiTAHWAM
. ing. ß. HOLZEB
O AÜGS3tTJBG
Rory Somerset de Chair, Hillside, Hawkesbury Road, Hillesley,
Wotton-under-Edge, Gloucestershire, England,
überschallverdichter für Gasturbinentriebwerke
Die Erfindung betrifft einen überschallverdichter für
Gasturbinentriebwerke, mit einer ringförmigen Anordnung von Kanälen, die jeweils durch eine radial äußere Wand, eine
radial innere Wand und zwei Seitenwände gebildet sind.
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In einem überschallverdichter wird eine überschallströmung
in eine unter höherem Druck stehende Unterschallströmung umgewandelt.
überschallverdichter sind bekannt und weisen den Vorteil eines hohen Verdichtungsverhältnisses pro Stufe
auf. Bei derartigen überschallverdiehtern stellt sich jedoch das Problem, daß das theoretisch erzielbare Verdichtungsverhältnis
pro Stufe beträchtlich höher als das tatsächlich erzielbare Verdichtungsverhältnis ist. Außerdem ist die
Konstruktion von überschallverdiehtern schwierig, die aus
verhältnismäßig leichtem Werkstoff gebaut und verhältnismäßig
einfach herzustellen sein sollen. Ein noch weiteres Problem bei üb erschall Verdichtern ergibt sich insoweit, als
Schwierigkeiten bei der Beherrschung der erzeugten Stoßwellen bei allen verschiedenen Betriebs zuständen des
Triebwerks gegeben sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen überschallverdichter der eingangs dargelegten Art im Sinne
einer Verbesserung des Verdichtungsverhältnisses, der Erzielung einer verbesserten Leichtbaukonstruktion und der
besseren Beherrschung der Stoßwellen bei verschiedenen Triebwerkszuständen zu verbessern.
60381 1/0737
z 1538750
Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solcher Überschallverdichter gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Seitenwände und die beiden radial äußeren und inneren Wände so geformt sind, daß zwischen ihnen
mindestens eine Einschnürung und stromab davon ein divergierender Abschnitt gebildet X3t, daß weiter eine der beiden radial
äußeren und inneren Wände sich stromaufwärts weiter als die andere dieser beiden Wände erstreckt und für jeden der Kanäle
einen Ein lauf ab schnitt in Form eines übers challverdich tungskeils
bildet und daß jeder überschallverdichtungskeil durch
die Seitenwände von den benachbarten überschallverdichtungskeilen
getrennt ist.
Die Erfindung beinhaltet auch ein mittels eines derartigen überschallverdichter ausgestattetes Gasturbinentriebwerk.
Einige bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen
beispielsweise beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
eines überschallverdichters nach
der Erfindung,
Fig. 2 eine abgewickelte Darstellung
des Verdichters nach Fig. 1, - 3 -
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wobei das Außengehäuse teilweise abgebrochen ist,
Fig. 3 eine abgewickelte Darstellung
des in Pig. I dargestellten Verdichters, in stromabwartiger
Richtung entsprechend den Pfeilen III in Fig. 2 gesehen,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der
Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine isometrische Darstellung
eines einzigen Kanals des in Fig. 1 dargestellten Verdichters,
Fig. 6 · einen Schnitt entlang der
Linie IV-IV in Fig. 2, wobei ein stromauf des Verdichters befindliches Gehäuse dargestellt
13t,
Fig. 7 wiederum einen Schnitt entlang
der Linie IV-IV in Fig. 2 mit einem Gehäuse stromab des Einlaufbereichs
des Verdichters,
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Pig. 8 nochmals einen Schnitt entlang
der Linie IV-IV in Fig. 2 mit einem den Verdichter umgebenden
Gehäuse,
Fig. 9 einen Schnitt ähnlich Fig. 4
durch eine andere Ausführungsform
eines Verdichters,
Fig. 10 einen Schnitt ähnlich Fig. 4
durch eine noch weitere Ausführungsform eines Verdichters,
Fig. 11 einen Schnitt entlang der
Ebene IV-IV in Fig. 2, wobei die Anordnung mit einer Grenzschicht
anzapfung dargestellt ist,
Fig. 12 eine Seitenansicht eines Gas
turbinentriebwerks mit Frontgebläse, welches im Basistriebwerk
einen überschallverdichter nach der Erfindung enthält,
Fig. 13 einen Schnitt durch das Basis-
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triebwerk des in Fig. 12 dargestellten Gasturbinentriebwerks
entlang der Linie XIII-XIII,
Fig. lH eine abgewickelte Darstellung
der Beschaufelungsanordnung des
in Fig. 12 dargestellten Triebwerks
in der Ebene XIV-XIV in Fig. 13,
Fig. 15 eine Draufsicht auf die
Beschaufelung eines Rotors des Triebwerks nach Fig. 12 in der
Ebene XV-XV in Fig. 13, und
Fig. 16 einen Schnitt durch den in
Fig. 15 dargestellten Rotor entlang der gestrichelten Linie XVI-XVI.
In Fig. 1 ist ein Verdichterrotor 10 für ein Gasturbinentriebwerk dargestellt. Der dargestellte Verdichter
wird in einem Triebwerk zusammen mit einer Reihe von stromauf desselben befindlichen Verdichterstufen angeordnet, so daß
er im Betrieb Luft erhält, die bereits in gewissem Maße verdichtet i3t und mit einer Überschall-Relativgeschwindigkeit
— 6 —
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in den dargestellten Verdichter eintritt.
Der überschallverdicnterrotor dient der Erzeugung
einer Druckrückgewinnung des mit Überschall-Relativgeschwindigkeiten
in den Rotor eintretenden Luftstromes.
Der Rotor weist eine ringförmige Anordnung von Verdichtungskanälen
12 auf. Jeder Kanal ist von zwei mit gegenseitigem Abstand angeordneten Seitenwänden 13 und 14 und
zwei mit gegenseitigem Radialabstand angeordneten Wänden, nämlich einer radial äußeren Wand 15 und einer radial inneren
Wand 16, begrenzt.
Zur Beschreibung der Geometrie der Verdichterkanäle ist es zweckmäßig, die Mittellinien 17 der Kanäle anzugeben,
welche die allgemeine Strömungsrichtung des Luftstromes durch den betreffenden Kanal darstellt. Diese Mittellinie
befindet sich in der Mitte zwischen den beiden Wänden 13 und 14 und auch in der Mitte zwischen den beiden Wänden
und 16. Die Kanäle 12 sind derart angeordnet, daß ihre Mittellinien 17 in der Abwicklung nach Fig. 2 alle unter
sich parallel, jedoch nicht unbedingt geradlinig verlaufen, Die Mittellinien 17 bilden alle mit der Axialrichtung einen
in Fig. 2 mit θ bezeichneten Winkel von etwa 60°. Bei dem
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dargestellten Verdichter sind die Kanäle symmetrisch um
den Rotorumfang herum angeordnet und die Mittellinien 17 verlaufen alle schräg zur Rotorachse 11, weisen jedoch
alle den gleichen minimalen Radialabstand von dieser Achse auf.
Aus den Fig. 2,3» 4 und 5 ist die Geometrie der
Kanäle 12 mehr im einzelnen ersichtlich. Die radial äußere Wand 15 endigt in einer scharfen Lippe 18, welche jeweils
lotrecht zur Mittellinie 17 des betreffenden Kanals verläuft uri 3tromab der Vorderkante 19 der radial inneren Wand 16
liegt. Diese Vorderkante 19 verläuft ebenfalls lotrecht zur Mittellinie 17 jedes Kanals und geht in einen erweiterten
Teil 21 der Nabe 22 des Rotorsüber, so daß die Rotornabe einen geraden Rand 23 erhält. Dieser gerade Rand 23
ermöglicht eine Abdichtung zwischen der Rotornabe und einer nicht dargestellten, stromauf des Rotors angeordneten
Konstruktion,
Die radial innere Wand 16 ist stromauf der Lippen 18 der radial äußeren Wand schwach konkav ausgebildet, und
im Betrieb wirkt diese Form in einer später noch erläuterten Weise als überschallverdichtungskeil.
Die Seitenwände 15 und 16 trennen jeden Kanal 12 von
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5538750
den benachbarten Kanälen und verhindern im Betrieb irgendwelche Wechselwirkungen zwischen den durch benachbarte
Kanäle hindurchströmenden Strömungen.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist die stromaufwärtige Kante der radial äußeren Wand in der
Draufsicht sägezahnförmig, und jede der Seitenwände 13 und 14,
die der Klarheit wegen vertikal angeordnet dargestellt sind, wird auf einer Seite entlang einer Linie 24 von der radial
äußeren Wand 15 und auf seiner anderen Seite bei 25 entlang ihrer Oberkante von der äußeren Wand 15 berührt«
Diese Anordnung des stromaufwärtigen Endes der radial
äußeren Wand ergibt sich, weil es zur Vereinfachung der Arbeitsweise des überschallVerdichters wünschenswert ist,
einen Strömungskanal herzustellen, bei welchem bei «Jedem gegebenen Querschnitt die radial äußere Wand 15 und die
radial innere Wand 16 eine ähnliche Form aufweisen» Da das Profil der radial inneren Wand 16 hinsichtlich seiner
Radialabmessung in stromabwärtiger Richtung abnimmt und
da jeder Kanal 12 mit Bezug auf die Achse des Verdichterrotors geneigt i3t, hat folglich die sich ergebende radial
äußere Wand 15 die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Form.
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Der Verdichter ist so ausgelegt, daß er bei einer bestimmten relativen Ein laufgeschwindigkeit des einströmenden
Luftstroms den größten Wirkungsgrad hat, und der Betriebszustand des Verdichters bei diesem maximalen Wirkungsgrad
wird als Kons truk ti ons ρ unkt bezeichnet.
Im Betrieb beim Konstruktionspunkt empfängt der überschallverdichter 10 den einströmenden Luftstrom mit
einer Relativgeschwindigkeit von Mach 3,0 in Richtung der Mittellinien IJ am Einlauf jedes Kanals 12.
Au3 den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß der einströmende Luftstrom den Eintrittswinkel Null zu den
Seitenwänden 13 und 14 aufweist und an der Vorderkante des überschall Verdichtungskeils radial nach außen abgelenkt
wird. Die Auswärts ab lenkung des eintretenden Luftstroms erzeugt eine schräge Druckwelle 31» die an der Vorderkante
anhaftet.
Die Form der radial inneren Wand 16 stromab der Vorderkante 19 bewirkt, daß der Luftstrom durch eine Folge
von Stoßwellen und kontinuierlicher Verdichtung3wellen
weiter radial nach außen gelenkt wird, so daß ein kontinuierlicher Ve rdi ch tun gs fächer 32 gebildet ist.
- 10 -
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3538750 M
Der Verdichtungsfächer ist gerade außerhalb der
Vorderkante 18 zentriert, kann alternativ dazu jedoch auch auf der Vorderkante 18 zentriert sein. Durch den gesamten
überschallverdichtungsvorgang hindurch wird die Machzahl
des Luftstromes verringert und der überschallverdichtungsvorgang
endigt in einem normalen Stoß 33 im divergierenden Teil 34 stromabwärts der Einschnürung 35, die zwischen
den Lippen 18 der radial äußeren Wand und der radial inneren Wand 16 gebildet ist.
Die Vorderkanten 26 der Seitenwände 13 und 14 verlaufen im wesentlichen parallel zum schrägen Stoß 31. Alternativ
dazu, wenn kein Vorderkantenstoß angewandt wird, können die Seitenwände 13 und 14 im wesentlichen parallel zu der
von der Vorderkante des Verdichtungskeils ausgehenden Machwelle gemacht werden.
Bei anderen, nicht im Konstruktionspunkt liegenden Stoßwellen weist die eintretende Luftströmung einen begrenzten
Einfallswinkel mit Bezug auf die Seitenwände 13 und 14 auf. In diesem Fall verhält sich jede Seitenwand ähnlich wie eine
Hälfte eines Deltaflügels beim Auf treffen eine3 übers chall-Iuft3troms,
Folglich haftet ein nicht dargestellter schräger Stoß an einer Seite jeder Seitenwand an und an der anderen
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Seite jeder Seitenwandvorderkante bildet sich ein Expansionsfächer, um die Strömung parallel zur Seitenwand oberfläche
umzulenken. Ein Vorteil der fließenden Vorderkanten der Seitenwände liegt darin, daß die Stöße weicher sind und
dadurch die LeistungsVerluste verringert sind. Die Seitenwände
sind gerade dargestellt, sie können aber auch entweder stromab der Vorderkante Ib oder stromab des normalen Stoßes
gekrümmt sein, wenn eine Umlenkung des Luft3troms in die
Axialrichtung erwünscht i3t.
Die Neigung der Vorderkanten der Seitenwände 13 und 14
ist vorzugsweise geringer als die Neigung des schrägen
Stoßes 31 j 3ο daß der Stoß 31 sich innerhalb der Vorderkante
befindet, um ein Abströmen der Strömung über die Vorderkante zu verhindern. Dieser Neigungsunters chied sollte
jedoch klein genug sein, um sicherzustellen, daß die an der Vorderkante anhaftenden Stöße weich sind, wenn die Seitenwände
mit einem Neigungswinkel zum eintretenden Luftstrom arbeiten, d.h. wenn der Verdichter vom Konstruktionspunkt
entfernt arbeitet.
Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Verdichterrotor 10
einen Abstand von einem Gehäuse Hl aufweist. Der Zwischenraum 42 ermöglicht ein Abströmen der nicht vom Verdichter-
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rotor aufgenommenen Luft über die Außenseite der radial
äußeren Wand. In Fig. 7 ist ein Gehäuse 43 dargestellt, welches den Verdichterrotor umgibt und wiederum einen
Zwischenraum 42 freiläßt, damit Luft am Verdichterrotor -abströmen kann.
Zwischenraum 42 freiläßt, damit Luft am Verdichterrotor -abströmen kann.
Gemäß Fig. 8 ragt ein Gehäuse 45 stromaufwärts und stromabwärts über den Verdichterrotor und begrenzt wie
zuvor einen Zwischenraum 42 zur Ermöglichung einer Luftabströmung vom Verdichterrotor.
zuvor einen Zwischenraum 42 zur Ermöglichung einer Luftabströmung vom Verdichterrotor.
Wenn der Verdichterrotor 10 bei weniger als seiner relativen Konstruktionseinlaufmachzahl betrieben wird, kann
es 3ein, daß ein beträchtlicher Teil der Strömung nicht zwischen der Nabe 22 und der Wand 15 hindurchgelangeη kann.
Die Größe dieses Strömungsteils wird von der Druckrückwxrkung
beeinflußt, die von stromab des Verdichters liegenden Bauteilen erzeugt wird.
Der vorliegende Verdichter ermöglicht, daß ein Teil der Strömung radial außerhalb über die Lippe 18 durch den
Spalt 42 in Fig. 8 abströmt. Das Stoßsystem mit einer
Abströmung unterscheidet sich von dem in Fig. 4 dargestellten Stoßsystem. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
Abströmung unterscheidet sich von dem in Fig. 4 dargestellten Stoßsystem. In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
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herrscht ein Stoßsystem der in Fig. 8 dargestellten Art.
Die Pfeile 80 und 81 zeigen die Ein laufe trömung und die
Abströmung, Nähert sich die relative Einlaufmachzahl der Konstruktionsmachzahl, so nähert sich das Stoßsystem dem
in den Fig. 4,6 und 7 dargestellten Fächer und es tritt
keine oder nur eine geringe Abströmung über die Lippe 18 auf.
Das Problem de3 Anlassens von übers challverdxchtern
ist bei der Erfindung im wesentlichen gelöst, da die Abströmung über die Lippe 18 eines Kanals 12 die Strömung
zum jeweils nächsten benachbarten Kanal 12 nicht beeinträchtigt. Im Gegensatz dazu kann bei einem herkömmlichen überschallverdichter
eine Abströmung nur über die 3xch radial erstreckenden Vorderkanten der Schaufeln erfolgen. Diese Abströmung
stört die Strömung im nächsten Schaufelkanal und führt dazu, daß" die Ge3amtab3trömung au3 der Schaufelreihe Null
ist.
Arbeitet der Verdichter wie in Fig. 6 im Konstruktionspunkt, so ist für den Fachmann ersichtlich, daß eine nicht
dargestellte Vorrichtung erforderlich ist, um eine Druckdifferenz Null zwischen dem Raum innerhalb der Wandung 41
und dem Raum außerhalb des Spaltee 42 sicherzustellen.
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Dies dient einfach einer Begrenzung der Strömung durch den Zwischenraum 42 hindurch. Eine derartige Vorrichtung
weist zweckmäßig ein Ventil auf, welches auf die gemessene Druckdifferenz über dem Zwischenraum 42 anspricht und die
Strömungsbedingungen durch den Zwischenraum 42 hindurch so einstellt, daß die Druckdifferenz Null wird. Bei den
Ausführungsformen nach den Fig. 7 und 8 kann dieses Ventil
stromab des überschallverdichterrotors 10 im Kanal 44
angeordnet sein und bei der Aus führungs form nach Fig. 6 kann dieses Ventil Mittel zur Bewegung des Gehäuses 41 zu
den Lippen 18 des Verdichterrotors 10 hin aufweisen.
Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch einen Verdichterrotor ähnlich demjenigen nach Fig. 1, bei welchem jedoch
die Kanäle 12 relativ zur Ach3e des Verdichterrotors geneigt sind, so daß der Radius des Verdichterrotors in stromabwärtiger
Richtung schneller zunimmt. Es ist einzusehen, daß eine solche Neigung der Kanäle 12 im wesentlichen keinen
Unterschied hinsichtlich der Betriebsweise des Verdichterrotors bedingt und daß es lediglich notwendig ist, die
Richtung des eintretenden Luftstromes entsprechend der jeweils gewünschten Neigung der Kanäle zu modifizieren.
In Fig. 10 sind die Kanäle 12 so geneigt, daß sie in
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stromabwartiger Richtung zur Verdichterrotorachse hin
konvergieren. Das hat den Vorteil, daß bei sorgfältiger Wahl des Konvergenzwinkels im Zusammenhang mit der
Geometrie der radial äußeren Wand 15 eine kreisförmige Dichtungsfläche zwischen der äußeren Wand 15 und beispielsweise
dem Gehäuse 45 angeordnet werden kann»
Es ist einzusehen, daß ebenso wie bei anderen Einrichtungen zur Verarbeitung von Luftströmungen sich Grenzschichten
bilden können, welche zu einer Störung der Betriebsweise der Einrichtung neigen können, so daß es
wünschenswert ist, bei- dem beschriebenen Verdichterrotor
Schlitze oder Bohrungen zur Grenzschichtabsaugung vorzusehen, um eine Grenzschichtablösung zu verhindern oder zu
verringern. In Fig. 11 ist ein Grenzschichtsteuerschlitz
in der radial inneren Wand des Verdichterrotors dargestellt, welcher eine Verbindung zwischen der unter verhältnismäßig
hohem Druck stehenden Strömung im Kanal 12 mit dem aufgrund der Konstruktion unter verhältnismäßig niedrigem Druck
stehenden Raum 52 herstellt.
In Fig. 12 ist ein Verdichterrotor der oben beschriebenen
Art dargestellt, der in ein Gasturbinentriebwerk 61 eingebaut ist» Das Gasturbinentriebwerk 61 weist ein Basis-
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triebwerk 62 auf, welches ein in einem Düsenmantel 64 angeordnetes
Gebläse 63 antreibt. Ein Teil der Gebläse förderung
wird zur Schub erzeugung in die Außenluft ausgestoßen und
ein anderer Teil gelangt in da3 Basistriebwerk 62 hinein,
welches einen. "Rambine-Rotor" aufweist, auf welchem eine Verdichtung, eine Verbrennung und eine Expansion stattfindet,
In den Fig. 12 und 13 ist der Verdichterrotor 10 als
Ve rdichtungs ab schnitt eines "Rambine-Rotors" 71 dargestellt,
welch letzterer ein Teil des Basistriebwerks 62 bildet.
Verdichtete Luft, welche vom Gebläse 63 in das Basistriebwerk
62 eintritt, gelangt durch Einlaßleitschaufeln JO hindurch und erhält in der Verdichterstufe 72 eine Drallkomponente
und eine weitere Drallkomponente in einer Verdichterstufe 73, welche im gleichen Drehsinn, jedoch
schneller als die Verdichterstufe 72 umläuft. Der "Rambine-Rotor"
71 läuft im entgegengesetzten Drehsinn wie die Verdichterrotoren 72 und 73 um, so daß in die Verdichtungskanäle 12 dieses Rotors eintretende Luft eine relative
überschalleinlaufgeschwindigkeit von etwa Mach 3,0 aufweist.
Die Kanäle 12 sind unter einem großen Winkel zur Axialrichtung des Triebwerks geneigt, 30 daß beim Betrieb "unter
Konstruktionsparametern die Tangente dieses Winkels durch das Verhältnis der relativen Drallkomponente und der
Axialgeschwindigkeitskomponente des eintretenden Luftstroms
- 17 - ,
609811/07 37
gegeben ist.
Stromab des Verdichters 11 im Ve rbrennungs ab schnitt 7^
des Rotors wird die verdichtete Luft auf eine verhältnismäßig
niedrige Unterschall-Machzahl gebracht und es wird darin Brennstoff verbrannt, um durch Expansion in einem Turbinenabschnitt
75 ausreichende Antriebsleistung zum Antrieb des Rotors und durch Expansion in Turbinenstufen 76» 77 und
Antriebsleistung zum Antrieb der Verdichterrotoren 73,
und des Gebläses 63 zu erzeugen. Der "Rambine-Rotor"
beschleunigt oder verzögert jeweils im Sinne einer Konstanthaltung der relativen Einlauf geschwindigkeit über einen
weiten Bereich von Leistungseinstellungen. Es ist also ersichtlich, daß der hier beschriebene Rotor für einen
solchen "Rambine-Rotor" geeignet ist, da die Konstanthaltung
der relativen Einlaufgeschwindigkeit über einen weiten Leistungsbereich bedeutet, daß der hier beschriebene
Verdichterrotor, dessen Kanäle 12 unter einem festen Winkel relativ zur Axialrichtung des Triebwerks verlaufen,
über diesen weiten Leistungsbereich im Konstruktionspunkt bleibt. Die jeweilige Triebwerks leistung kann mittels
variabler Einlaßleitschaufeln, die hier mit 70 bezeichnet sind, im Zusammenhang mit Mitteln zur Steuerung der
Brennstoffzuströmung und der Austrittsdüsenquerschnittsfläche
der Basistriebwerksturbine geändert werden. Es ist einzusehen,
- 18 60981 i/0737
daß, obwohl die obigen Ausführungsbeispiele im Zusammenhang
mit Verdichterrotoren beschrieben worden sind, dieser Verdichter auch im feststehenden Zustand arbeitet, solange
ihm eine übers challuftströmung zugeführt wird. Im Falle
eines feststehenden Verdichters kann der Winkel zwischen
den Kanälen 12 und der Axialrichtung des Triebwerks beträchtlich anders als der Winkel in den dargestellten A us füh rungs for me n
sein, was vom Eintritts winkel der einlaufenden Luft abhängt.
Die Kanäle können sogar parallel zur Verdichterachse verlaufen, wenn die Luft in rein axialer Richtung in den
Verdichter eintritt.
Bei einer weiteren-nicht dargestellten Aus füh rungs form
i3t die ringförmige Kanalanordnung derart umgedreht ausgebildet, daß die beschriebene radial äußere Wand zur
radial inneren Wand wird und die Abströmung über diese Wand nun durch das Zentrum der Anordnung verläuft.
Der überschallverdichter kann beispielsweise bei
einem Staustrahltriebwerk eines Flugzeugs Anwendung finden und Stauluft empfangen und die überschalleistung des
Triebwerks vergrößern, wobei die Staustrahlanordnung bei
verhältnismäßig niedrigen Flugzeuggeschwindigkeiten unwirksam
sein kann.
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Claims (13)
1.) überschallverdichter für Gasturbinentriebwerke,
mit einer ringförmigen Anordnung von Kanälen, die jeweils durch eine radial äußere Wand, eine radial innere Wand
und zwei Seitenwände gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seitenwände (13S I1O und die beiden radial
äußeren und inneren Wände (15, 16) so geformt sind, daß zwischen ihnen mindestens eine Einschnürung und stromab
davon ein divergierender Abschnitt gebildet ist, daß weiter eine der beiden radial äußeren und inneren Wände sich
stromaufwärts weiter als die andere dieser beiden Wände erstreckt und für jeden der Kanäle einen Einlaufabschnitt
in Form eines überschall Verdichtungskeils (19) bildet, und
daß jeder überschallverdichtungskeil durch die Seitenwände von den benachbarten überschallverdichtungskeilen getrennt
ist.
2. überschallverdichter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß bei jedem Kanal (12) die nur stromabwärts des EinlaufabSchnitts liegende Wand der beiden
radial äußeren und inneren Wände bei der einen Seitenwand an deren Kante (25) und bei der nächsten Seiten-
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wand an deren Seitenfläche (24) anliegt.
3. überschallverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Wand die
stromaufwärts weiter vorspringende Wand ist.
4. überschallverdichter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere Wand (16)
die stromaufwärts weiter vorspringende Wand ist.
5. überschallverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Kanäle (12) in stromabwärtiger Richtung divergiert (Fig. 9).
6. überschallverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung in stromabwärtiger Richtung konvergiert (Fig. 10).
7. überschallverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch Mittel (51) zur Steuerung der Grenzschicht
dicke.
8. überschallverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7»
- 21 -
609S11/073?
253875α
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung auf einem Rotor angeordnet i3t.
9. überschallverdichter nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß stromauf des Einlaufbereichs des Verdichters mit Radialabstand ein Gehäuse (41) angeordnet
ist.
10. überschallverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Einlaufbereichs des
Verdichters mit Radialabstand ein Gehäuse (43) angeordnet ist.
11. überschallverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich stromaufwärts und stromabwärts
des Einlaufbereichs des Verdichters erstreckendes Gehäuse (45) mit radialem Abstand vom Verdichter angeordnet
ist.
12. Überschallverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung der Kanalanordnung (12)
eine Turbine in Triebverbindung mit dem Verdichter steht.
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609811/0737
25387
13. überschallverdichter nach einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse axial
relativ zum Verdichter beweglich ist,
- 23 -609811/07 37
Leeseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB38380/74A GB1523875A (en) | 1974-09-03 | 1974-09-03 | Supersonic compressors |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2538750A1 true DE2538750A1 (de) | 1976-03-11 |
Family
ID=10403110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752538750 Pending DE2538750A1 (de) | 1974-09-03 | 1975-08-30 | Ueberschallverdichter fuer gasturbinentriebwerke |
Country Status (5)
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DE (1) | DE2538750A1 (de) |
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Families Citing this family (4)
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- 1975-09-03 JP JP50106875A patent/JPS5153108A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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