DE2939563A1 - Gasturbinentriebwerk - Google Patents

Gasturbinentriebwerk

Info

Publication number
DE2939563A1
DE2939563A1 DE19792939563 DE2939563A DE2939563A1 DE 2939563 A1 DE2939563 A1 DE 2939563A1 DE 19792939563 DE19792939563 DE 19792939563 DE 2939563 A DE2939563 A DE 2939563A DE 2939563 A1 DE2939563 A1 DE 2939563A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
holes
temperature
combustion chamber
guide vanes
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792939563
Other languages
English (en)
Inventor
John William Vdoviak
Barry Weinstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2939563A1 publication Critical patent/DE2939563A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

-A-
B e s c h reibung
Gasturbinentriebwerk
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk und betrifft insbesondere das Steuern und Beeinflussen der Temperatur des Heißgasstroms, der aus der dem Triebwerk zugeordneten Brennkammer austritt.
Heutige Gasturbinentriebwerke, die als Flugzeugantriebsanlagen benutzt werden, arbeiten mit hohen Gastemperaturen. Tatsächlich ist einer der Schlüsselleistungsfaktoren, der den Schub des Triebwerks angibt, die Brennkammerauslaßtemperatur. Zum Erreichen und Aufrechterhalten eines gewissen Nennschubes müssen die heißen Gase, die die Brennkammer verlassen, einen gewissen mittleren Gastemperaturwert haben, welcher typischerweise die höchste mittlere Gastemperatur ist, die in dem Triebwerk auftritt. In vielen Fällen nähert sich dieser Temperaturwert der Temperaturgrenze der Bauteile, beispielsweise der Turbinenleitschaufeln, die am Brennkammerauslaß angeordnet sind. Infolgedessen sehen sich die Konstrukteure dem Problem gegenüber, Korn-
030016/0786
patibilität zwischen den Turbinenleitschaufein und der hohen mittleren Temperatur der die Brennkammer verlassenden heißen Gase zu erreichen.
Die Ungleichmäßigkeit der Temperatur der heißen Gase in der Brennkammerauslaßebene ist ein weiterer Faktor, der das Dilemma der Konstrukteure noch akuter macht. Die Temperaturungleichmäßigkeiten resultieren insgesamt aus der geometrischen Konstruktion der Brennkammer selbst. Beispielsweise tragen die Kraftstoffeinspritzdüsen der Brennkammer zu einer ungleichmäßigen Auslaßtemperaturverteilung in Form von lokalisierten Temperaturen in der Ebene bei, die beträchtlich höher als die mittlere Temperatur sind. Insbesondere besteht die Tendenz, daß während des Verbrennungsvorgangs das Verbrennen des Luft/ Kraftstoff-Gemisches an denjenigen Stellen in der Brennkammer intensiver ist, an denen Kraftstoff eingespritzt wird. Da der Luftstrom durch die Brennkammer eine hohe Geschwindigkeit hat, werden diese Bereiche intensiver Verbrennung zu heißen Streifen verlängert, die sich axial über die Länge der Brennkammer erstrecken. In vielen Fällen können sich heiße Streifen axial hinten so weit erstrecken, daß sie Tur-
binenleitschaufeln umschließen, die stromabwärts des Auslasses der Brennkammer angeordnet sind. Es ist zwar im allgemeinen richtig zu sagen, daß der Konstrukteur die Konstruktion für die mittlere Temperatur der heißen Gase in der Auslaßebene der Brennkammer auslegen muß, tatsächlich muß jedoch der Konstrukteur die Turbinenleitschaufeln so auslegen, daß sie mit den höchsten Einzelpunkttemperaturen der heißen Gase in der Auslaßebene kompatibel sind. Die Einzelpunkttemperaturen sind deshalb für den Konstrukteur ein beträchtliches Problem, der diesem typischerweise durch Anwenden von bekannten Kühlverfahren begegnet. Zu den Standardlösungen gehören insbesondere die Filmkühlung der Oberflächen der Leitschaufel oder das Vorsehen einer /und inneren Konvektionskühlung der Leitschaufel unter Verwendung von Verdichterauslaßluft. Wenn auf diese Weise Kühlluft verwendet wird, kommt es jedoch zu Leistungsverringerungen in dem Triebwerk in Form von geringerem Schub
030016/0786
oder größerem Kraftstoffverbrauch pro Einheit des abgegebenen Schubes. Da die Kühlluft in diesen bekannten Vorrichtungen an Stellen eingeleitet wird, an denen die Gase eine hohe Mach-Zahl aufweisen, sind darüber hinaus die Mischverluste hoch. Außerdem haben Leitschaufeln, bei denen Kühlverfahren, wie die PraJlkühlung, angewandt worden, eine komplizierte Konstruktion und sind teuere Teile in modernen Turbinentriebwerken.
Der Grad der Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung der Gase in der Auslaßebene der Brennkammer ist stark von der Länge abhängig, die für die Verbrennung erlaubt wird. Kurze Brennkammern tendieren dazu, höhere Streifentemperaturen aufgrund einer nicht ausreichenden Vermischungslänge zu erzeugen. Bei bekannten Triebwerken werden deshalb längere Brennkammern benutzt, um die Auswirkungen der Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung zu eliminieren. Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine vorgewählte Umfangstemperaturverteilung der heißen Gase in der Brennkammerauslaßebene zu schaffen, die die erforderlichen Leitschaufelkühlluftströme verringert, die mechanische Konstruktion der Leitschaufel vereinfacht und eine kurze Brennkammerkonstruktion gestattet.
Die Erfindung schafft deshalb Kompatibilität zwischen den Turbinenleitschaufein eines Gasturbinentriebwerks und den die Triebwerksbrennkammer verlassenden heißen Gasen.
Weiter schafft die Erfindung Kompatibilität zwischen den Turbinenleitschaufeln und den die Triebwerksbrennkammer verlassenden heißen Gasen, ohne daß die Leistungsfähigkeit des Triebwerkes nachteilig beeinflußt wird.
Ferner beseitigt die Erfindung die nachteiligen Auswirkungen einer ungleichförmigen Temperaturverteilung der die Triebwerksbrennkammer verlassenden heißen Gase auf den Turbinenleitschaufeln.
Schließlich gibt die Erfindung den aus einer verkürzten Brenn-
030016/0786
kammer austretenden heißen Gasen eine vorgewählte Temperaturverteilung, die mit den Turbinenleitschaufeln kompatibel ist.
Die vorgenannten und weitere Merkmale der Erfindung, die sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen ergeben
werden, werden, kurz gesagt, in einer Ausgestaltung der Erfindung durch ein Gasturbinentriebwerk erzielt, in dem ein
heißes Gas in einem ringförmigen Weg strömt, der teilweise
durch eine innere und eine äußere Leitschaufelummantelung begrenzt wird, und das qanäß der Erfindunq dadurch gekennzeichnet
ist, daß stromaufwärts der Turbinenleitschaufeln der Brennkammer zugeordnete Einrichtungen vorgesehen sind, die in dem heissen Gas einen vorgewählten Umfangstemperaturgradienten erzeugen. Der Gradient wird vorgewählt, wodurch heißes Gas mit einer relativ höheren Temperatur durch Spalte zwischen den Leitschaufeln strömt, während heißes Gas mit einer niedrigeren
Temperatur auf die Leitschaufeln strömt. Der Gradient kann erzeugt werden, indem Einrichtungen zum Einleiten von Luft in
die Brennkammer des Triebwerks in Form einer ersten und einer zweiten Anzahl von Löchern vorgesehen werden. Die erste Anzahl von Löchern, die eine größere Querschnittsfläche hat als die zweite Anzahl von Löchern, ist axial in einer Linie mit
den Turbinenleitschaufeln angeordnet, während die zweite Anzahl von Löchern axial in einer Linie mit den vorgenannten Spal-
j *. · ,. ...... Charakteristiken,
ten angeordnet ist. Die sinusförmigen / der Erfindung werden
verbessert, indem eine Anzahl von Leitschaufeln benutzt wird, die ein genaues Vielfaches der Anzahl der Kraftstoffeinspritzdüsen ist, die dem Triebwerk Kraftstoff zuführen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines typischen Gasturbinen
triebwerks, bei dem die Erfindung angewandt wird,
030016/0786
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Teildar
stellung der Brennkammer- und Turbinenabschnitte des in Fig. 1 gezeigten Triebwerks und
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die re
lative axiale Lage von erfindungsgemäßen Elementen zeigt.
In Fig. 1 ist ein typisches luftatmendes Gasturbinentriebwerk, das zur Veranschaulichung eines Verwendungszweckes der Erfindung dient, schematisch dargestellt und insgesamt mit 30 bezeichnet. Das Triebwerk 30 hat einen Einlaß 32, eine Boosteranordnung 34, eine Verdichteranordnung 36, eine Brennkammeranordnung 38, eine Turbinenanordnung 4 0 und einen Auslaß 44, die in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Ein sich axial erstreckender innerer, ringförmiger Strömungsweg 33 führt von dem Einlaß 32 nach hinten zu dem Auslaß 44 und bildet den Strömungsweg für durch das Triebwerk 30 hindurchgehende Luft. Mehrere Turbinenleitschaufein 46, die einen Teil der Turbinenanordnung 40 bilden, sind in dem ringförmigen Strö mungsweg 33 unmittelbar stromabwärts der Brennkammeranordnung 38 angeordnet. Umgebungsluft, die in den Einlaß 32 eintritt, wird durch den Booster 34 und den Verdichter 36 unter Druck gesetzt. Die unter Druck gesetzte Luft tritt in die Brennkam mer 38 ein, in der sie mit Kraftstoff vermischt und verbrannt wird. Die heißen Verbrennungsgase, die in einigen Gasturbinen triebwerken eine Temperatur von 137Φ 0C (2500 0F) überschreiten können, verlassen die Brennkammer 38, strömen anschließend an den Turbinenleitschaufeln 46 vorbei und durch den übrigen Teil der Turbinenanordnung 40. Die Turbinenanord nung 40 entnimmt den heißen Verbrennungsgasen Energie, um den Booster 34 und den Verdichter 36 anzutreiben. Die heißen Gase werden dann mit hoher Geschwindigkeit aus dem Triebwerk 30 über den Auslaß 44 ausgestoßen, wodurch die darin verbliebene Energie bewirkt, daß durch das Triebwerk 30 Schub erzeugt wird.
030016/0786
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Brennkammeranordnung 38 in Betriebszuordnung zu mehreren Turbinenleitschaufeln 46 und dem übrigen Teil der Turbinenanordnung 40. Die Brennkammeranordnung 38 besteht aus einer äußeren und einer inneren Einsatz- oder Büchsenanordnung 48 bzw. 50, die sich axial und in Umfangsrichtung erstrecken und in radialem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sie zwischen sich einen Teil des ringförmigen Strömungsweges 3 3 begrenzen. An dem stromaufwärtigen Ende der Brennkammerbüchsen 48 und 50 sind mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen 52 in mehreren Löchern 54 in der Brennkammeranordnung 38 angebracht. Es sei beachtet, daß die Brennkammeranordnung 38 eine bevorzugte ringförmige Konfiguration hat und sich in Umfangsrichtung um die Mittellinie des Triebwerks erstreckt. Demgemäß sind die Kraftstoffeinspritzdüsen 52 umfangsmäßig versetzt gegeneinander angeordnet, damit eine Anzahl von Einspritzpunkten zum Einleiten eines Kraftstoff/Luft-Gemisches in die Brennkammeranordnung 38 über die Umfangsausdehnung des ringförmigen Strömungsweges 33 vorhanden ist.
Die äußere Büchse 48 besteht aus mehreren einteilig hergestellten, abgestuften Ringen 56, von denen jeder einen sich insgesamt axial erstreckenden, insgesamt zylindrischen Teil 58 und einen integralen, sich radial und umfangsmäßig erstreckenden Stufenteil 60 an seinem stromabwärtigen Ende hat. Der Stufenteil 60 ist mit dem stromaufwärtigen Ende des nächsten benachbarten stromabwärtigen Ringes 56 integral verbunden. Ein Lippenteil 62 des stromabwärtigen Endes jedes stromaufwärtigen Ringes 56 unterlappt teilweise das stromaufwärtige Ende des nächsten benachbarten stromabwärtigen Ringes 56 und schafft so eine Vorrichtung zur Filmkühlung der Innenflächen der Büchse 48.
Ebenso ist die innere Büchse 50 aus mehreren einteilig hergestellten, abgestuften Ringen 64 gebildet, die jeweils einen sich insgesamt axial erstreckenden zylindrischen Teil 66 und einen integralen, sich radial und umfangsmäßig erstreckenden
030016/0786
Stufenteil 68, der an ihrem stromabwärtigen Ende angeordnet ist, haben. Der Stufenteil 68 ist mit dem stromaufwärtigen En de des nächsten benachbarten stromabwärtigen Ringes 64 inte gral verbunden. Ein Lippenteil 70 des stromabwärtigen Endes jedes stromaufwärtigen Ringes 64 unterlappt teilweise das stromaufwä»-tige Ende des nächsten benachbarten stromabwärtigen Ringes 64, so daß eine Vorrichtung zur Filmkühlung der Innen flächen der Büchse 50 vorhanden ist.
Die Turbinenleitschaufeln oder Turbinendüsenleitschaufeln 46 sind unmittelbar stromabwärts der Brennkammeranordnung 38 an geordnet, und zwar in gegenseitigem Abstand voneinander auf dem gesamten (Anfang der Brennkammeranordnung 38. Die Leitschau feln 46 sind an inneren und äußeren Leitschaufelplattformen oder -ummantelungen 72 bzw. 73 starr befestigt, die zur wei teren Festlegung des vorgenannten Strömungsweges 33 dienen. Un mittelbar stromabwärts der Leitschaufeln 46 sind mehrere, in gegenseitigem ümfangsabstand angeordnete Turbinenlaufschau feln 74 an einer Rotorscheibe 76 befestigt, die drehbar ist. Die Laufschaufeln 74 entnehmen Energie aus dem heißen Gas, das an den Leitschaufeln 46 vorbeiströmt.
Lufteinlaßvorrichtungen in Form einer ersten Anzahl und einer zweiten Anzahl von sich umfangsmäßig in gegenseitigem Abstand erstreckenden Verdünnungslöchern 78 bzw. 80 sind jeweils in der inneren Büchse 48 und in der äußeren Büchse 50 angeordnet. Je des Loch 80 ist zwischen den beiden benachbarten Löchern 78 an geordnet und hat eine Querschnittsfläche, die kleiner als die Querschnittsfläche eines der Löcher 78 ist. Die Verdünnungslö cher 78 und 80 dienen jeweils zum Einlassen von zusätzlicher Luft in die Brennkammer 38. Diese zusätzliche Luft vermischt sich mit dem Luft/Kraftstoff-Gemisch aus den Einspritzdüsen 52, um den Verbrennungsvorgang zu verbessern und zu vervollständigen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun die erfindungsgemäße Um- fangslage der Löcher 78 und 80 in bezug auf die Turbinenleit-
030016/0786
schaufeln 46 beschrieben. Das Diagramm von Fig. 3 zeigt die axiale Ausrichtung der Verdünnungslöcher 78 und 80 in bezug auf die Turbinenleitschaufeln 46 wobei diese Ausrichtung einen Teil der Erfindung darstellt. Die Abszisse des Diagramms gibt die Umfangslage um die Mittellinie des Triebwerks an, während die Ordinate insgesamt die axiale Lage längs der Mittellinie des Gasturbinentriebwerks zeigt, wobei die Lage von vorn nach hinten geht, wenn das Diagramm von unten nach oben durchlaufen wird. Es ist damit zu erkennen, daß die Vorderkanten 82 der Turbinenleitschaufeln 46 einen gegenseitigen Umfangsabstand von ungefähr 40° auf der gesamten Ausdehnung des Umfangs des Triebwerks haben. Es ist außerdem zu erkennen, daß die Verdünnungslöcher 78 axial in einer Linie mit den Vorderkanten 82 der Turbinenleitschaufeln 46 angeordnet sind. Beispielsweise ist zu erkennen, daß in einer ümfangsstellung von 120° ein Verdünnungsloch 78 axial in einer Linie mit einer unmittelbar stromaufwärtigen Vorderkante 82 einer Leitschaufel 46 angeordnet ist. In jedem Fall ist dann vor jeder Vorderkan te 82 einer Leitschaufel 46 direkt stromaufwärts ein Verdün nungsloch 78 angeordnet.
Andererseits sind die Verdünnungslöcher 80 axial in einer Linie mit den Lücken 84 angeordnet, die sich zwischen den benachbarten Vorderkanten 82 von benachbarten Leitschaufeln 46 befinden. Wieder ist beispielsweise ein Verdünnungsloch 80 axial in einer Linie mit der Lücke 84 zwischen der Vorderkan te 82, die bei 120° angeordnet ist, und der Vorderkante 82, die bei 160° angeordnet ist. Diese Ausrichtungsfolge wieder holt sich in den verschiedenen Umfangspositionen um die Mittellinie des Triebwerks herum.
Die mittlere Turbineneinlaßtemperatur 88 ist ebenfalls schematisch in Fig. 3 zusammen mit einer durchgehenden Umfangstemperaturprofilkurve 90 gezeigt, die die Temperatur in den verschiedenen, Abstand auf dem Umfang aufweisenden Punkten in der Einlaßebene der Leitschaufeln 76 darstellt. Es ist zu erkennen, daß dadurch, daß gemäß der Erfindung die Löcher
030016/0786
78 und 80 axial in einer Linie mit den Vorderkanten 82 bzw. mit den Lücken 84 angeordnet sind, die Temperatur der auf die Leitschaufeln auftreffenden heißen Gase unter die mittlere Gastemperatur 88 verringert wird, während die Temperatur der heißen Gase, die axial in die Lücken 84 strömen, über der mittleren Gastemperatur 88 liegt. Das heißt, ein vorgewählter Umfangstemperaturgradient wird gebildet, um einen Strom von heißem Gas mit einer relativ höheren Temperatur durch die Lükken 84 und einen Strom von heißem Gas mit einer relativ niedrigeren Temperatur auf die Leitschaufeln 46 zu leiten. Dieser sinusförmige Verlauf der durchgehenden Temperaturprofilkurve 90 ergibt sich aus der Tatsache, daß die in die Brennkammer eingelassene Verdünnungsluft auf einer niedrigeren Temperatur als das brennende Luft/Kraftstoff-Gemisch ist und die Luft somit.ein Kühlvermögen hat. Die großen Löcher 78 lassen größere Luftmengen an Stellen ein, die axial in einer Linie mit den Leitschaufeln 46 sind, während die kleineren Löcher kleinere Luftmengen an Stellen einlassen, die axial in einer Linie mit den Lücken 84 sind. Die größeren Löcher 78 sorgen für eine stärkere Verbesserung der Kühlung als die kleinen Löcher 80. Die Verdünnungslöcher 78, die im Querschnitt größer sind, erzeugen daher örtlich begrenzte kalte Flecken oder Streifen. Dadurch, daß diese kalten Flecken oder Streifen in eine Linie mit den Vorderkanten 82 gebracht werden, kann vorteilhafter Gebrauch von den Kühlungsverbesserungseigenschaften der Verdünnungsluft gemacht werden. Insbesondere gestattet die vorstehend beschriebene Lage der Verdünnungslöcher 78 und 80 die Erzeugung einer günstigen Umfangstemperaturverteilung oder eines günstigen Umfangstemperaturgradienten von abwechselnden Zonen hoher und niedriger Temperatur. Die Zonen hoher Temperatur sind den Lücken 84 zwischen den Leitschaufeln 46 zugeordnet, während die Leitschaufeln selbst innerhalb der Zonen niedriger Temperatur angeordnet sind. Aufgrund der in der vorstehend beschriebenen Weise angeordneten Löcher 78 und 80 wird die mittlere Turbineneinlaßtemperatur, die ein Maß für den verfügbaren Schub des Triebwerks ist, auf dem gewünschten Wert gehalten, da der Gasstrom mit hoher Temperatur zwischen den Leitschaufeln durch den Gasstrom mit niedrigerer
033016/0786
Temperatur kompensiert wird. Mit der oben beschriebenen besonderen Anordnung von Verdünnungslöchern kann daher die Temperatur der heißen Gase an der Vorderkante der Leitschaufeln 46 reduziert werden, ohne daß die mittlere Temperatur der heißen Gase in dem Brennkammerauslaßring beeinflußt wird.
Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen Anordnung liegt in der Tatsache, daß örtliche heiße Flecken oder Streifen, die durch die Einspritzdüsen 52 erzeugt werden, wie es oben erwähnt worden ist, nicht in die Zonen niedrigerer Temperatur, die vorderhalb der Vorderkanten 82 gebildet werden, eindringen können. Weiter wird durch Verwendung einer Anzahl von Leitschaufeln 46, die ein genaues Vielfaches der Anzahl der Kraftstoffeinspritzdüsen 52 ist, die Sinuscharakteristik der kontinuierlichen Temperaturkurve 90 verstärkt. Eine solche Anordnung gestattet, eine spezifizierte Ausrichtungsfolge auf der gesamten Umfangsausdehnung des Triebwerks zu wiederholen. Die Temperaturzonenkontrolle wird dadurch gefördert.
Die hier beschriebene Anordnung ergibt die in der Einleitung dargelegten Merkmale der Erfindung. Die willkürlichen Temperaturgradienten, die bei bekannten Anordnungen vorhanden sind, sind eliminiert worden. Gemäß der Erfindung wird der willkürliche Temperaturgradient durch einen geordneten oder vorgewählten Temperaturgradienten ersetzt, wobei die heißen Teile des Gasstroms in die Lücken zwischen den Leitschaufeln strömen. Das wird erreicht, indem die bereits vorhandene Verdünnungsluft so ausgenutzt wird, daß sie den Verbrennungsvorgang fördert. Die Erfindung benötigt keine zusätzliche Kühlluft oder aufwendige Leitschaufelkühlkonstruktionen wie bekannte Vorrichtungen. Die Erfindung ergibt damit einen beträchtlichen Vorteil gegenüber den bekannten Vorrichtungen.
030016/0786
./lit- .
L e e r s e ι t e

Claims (9)

  1. Patentansprüche :
    T λ J Gasturbinentriebwerk, in welchem ein heißes Gas auf einem ringförmigen Weg strömt, der teilweise durch eine innere und eine äußere Büchse einer Brennkammer und durch eine innere und eine äußere Leitschaufelummantelung begrenzt wird, gekennzeichnet durch mehrere in umfangsmäßigem Abstand in dem Heißgasströmungsweg stromabwärts der Brennkammer (38) angeordnete Turbinenleitschaufeln (46) , die sich jeweils radial über den Heißgasströmungsweg (33) erstrecken und durch de-
    " ren gegenseitigen Abstand einei Spalt (84) zwischen ihnen gebildet ist, und
    durch Einrichtungen (78, 80), die stromaufwärts der Leitschaufeln angeordnet sind und einen vorgewählten Umfangstemperaturgradienten in dem heißen Gas herstellen, der so vorgewählt ist, daß eine Strömung heißen Gases mit einer relativ höheren Temperatur durch die Sijalten(84) hindurch und eine Strömung heißen Gases mit relativ niedrigerer Temperatur an den Leitschaufeln (46) erzeugt werden.
  2. 2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (78, 80) eine erste Anzahl von in umfangsmäßi-
    030016/0786
    gen Abständen angeordneten Löchern (78) zum Einlassen von Luft in die Brennkammer (38) zum Fördern des Verbrennungsvorgangs enthalten, wobei diese Verdünnungslöcher axial in einer Linie mit den Turbinenleitschaufeln (46) angeordnet sind.
  3. 3. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (78, 80) weiter eine zweite Anzahl von in umfangsmäßigen Abständen angeordneten Löchern (80) zum Einlassen von Luft in die Brennkammer (38) zum Fördern des Verbrennungsvorgangs enthalten, wobei die zweite Anzahl von Löchern axial in einer Linie mit den Lücken (84) zwischen den Leitschaufeln (46) angeordnet ist.
  4. 4. Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Loch der zweiten Anzahl von Löchern (80) eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche eines Loches der ersten Anzahl von Löchern (78).
  5. 5. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (52) in gegenseitigem Abstand innerhalb der Umfangsausdehnung der Brennkammer (38) angeordnet sind und daß die Anzahl der Leitschaufeln (46) ein genaues Vielfaches der Anzahl der Kraftstoff einspritzvorrichtungen ist.
  6. 6. Gasturbinentriebwerk, in welchem ein heißes Gas auf einem Weg strömt, der teilweise durch eine innere und eine äußere Büchse einer Brennkammer und durch eine innere und eine äußere Turbinenleitschaufelummantelung begrenzt wird, wobei das heiße Gas eine mittlere Turbineneinlaßtemperatur hat, gekennzeichnet durch mehrere in umfangsmäßigem Abstand in dem Heißgasströmungsweg (33) stromabwärts der Brennkammer (38) angeordnete Turbinenleitschaufeln (46), die sich jeweils radial über den Heißgasströmungsweg erstrecken und deren gegenseitige Abstände Lücken (84) zwischen ihnen bilden, und durch Einrichtungen (78, 80), die in der Brennkammer zum Herstellen eines vorgewählten Temperaturgradienten in dem heißen Gas angeordnet sind, wobei der Gradient für das durch die Lük-
    030016/0786
    ken strömende heiße Gas durch eine erste Temperatur gekennzeichnet ist, die größer als die mittlere Turbineneinlaßtemperatur (88) ist, und für das auf die Leitschaufeln strömende Gas durch eine zweite Temperatur, die kleiner als die mittlere Turbineneinlaßtemperatur ist.
  7. 7. Triebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (78, 80) Einrichtungen zum Einlassen von Luft
    in die Brennkammer (38) an in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Stellen enthalten, die größere Luftmengen an Stellen einlassen, die axial in einer Linie mit den Leitschaufeln (46) liegen, und kleinere Luftmengen an Stellen, die axial in einer Linie mit den Lücken (84) liegen.
  8. 8. Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßeinrichtungen eine erste Anzahl von in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Löchern (78) axial in einer Linie mit den Leitschaufeln (46) und eine zweite Anzahl von in gegenseitigem Umfangsabstand angeordneten Löchern (80) axial in einer Linie mit den Lücken (84) aufweisen.
  9. 9. Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch der zweiten Anzahl von Löchern (80) eine Querschnittsfläche hat, die kleiner ist als die Querschnittsfläche eines Loches der ersten Anzahl von Löchern (78).
    0 3 J 0 1 6 / 0 7 8 G
DE19792939563 1978-10-02 1979-09-29 Gasturbinentriebwerk Withdrawn DE2939563A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94791978A 1978-10-02 1978-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2939563A1 true DE2939563A1 (de) 1980-04-17

Family

ID=25486990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792939563 Withdrawn DE2939563A1 (de) 1978-10-02 1979-09-29 Gasturbinentriebwerk

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5560625A (de)
CA (1) CA1148755A (de)
DE (1) DE2939563A1 (de)
FR (1) FR2438166B1 (de)
GB (1) GB2030653B (de)
IT (1) IT1165348B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2727193B1 (fr) * 1994-11-23 1996-12-20 Snecma Chambre de combustion a deux tetes fonctionnant du ralenti au plein gaz
US7234304B2 (en) 2002-10-23 2007-06-26 Pratt & Whitney Canada Corp Aerodynamic trip to improve acoustic transmission loss and reduce noise level for gas turbine engine
FR2948987B1 (fr) * 2009-08-04 2011-12-09 Snecma Chambre de combustion de turbomachine comportant des orifices d'entree d'air ameliores
WO2020250389A1 (ja) * 2019-06-13 2020-12-17 株式会社アシックス

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1239559A (de) * 1966-06-27 1971-07-21

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126705A (en) * 1956-03-26 1964-03-31 Combustion system
NL108658C (de) * 1958-07-31
DE1199541B (de) * 1961-12-04 1965-08-26 Jan Jerie Dr Ing Sammler von Treibgasen fuer das Leitrad von Gasturbinen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1239559A (de) * 1966-06-27 1971-07-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5560625A (en) 1980-05-07
IT1165348B (it) 1987-04-22
GB2030653B (en) 1983-05-05
CA1148755A (en) 1983-06-28
GB2030653A (en) 1980-04-10
FR2438166A1 (fr) 1980-04-30
IT7926087A0 (it) 1979-09-28
JPS6236142B2 (de) 1987-08-05
FR2438166B1 (fr) 1986-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2718661C2 (de) Leitschaufelgitter für eine axial durchströmte Gasturbine
DE102005025823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkammerauskleidung und eines Übergangsteils einer Gasturbine
DE60031744T2 (de) Turbinenbrennkammeranordnung
DE112009000753B4 (de) Einheitliche Leitung zur Beförderung von Fluiden
DE3447717C2 (de) Axial durchströmtes Bläsertriebwerk
DE3446389C2 (de) Statoraufbau für eine Axial-Gasturbine
DE1601564A1 (de) Mantelring fuer Gasturbinenanlagen
DE3447740A1 (de) Gasturbinenanlage und verfahren zu deren betreiben
DE4028259C2 (de)
EP2340397B1 (de) Brennereinsatz für eine gasturbinenbrennkammer und gasturbine
DE3231689A1 (de) Mehrfach prallgekuehltes gebilde, insbesondere ummantelung eines gasstroemungsweges
DE102008002890A1 (de) Wechselseitig gekühltes Turbinenleitrad
DE2915626A1 (de) Kuehlluftleitung fuer ein gasturbinentriebwerk
DE2309715A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit flaechensteuerungseinsatz
DE3909577A1 (de) Spaltsteueranordnung
DE102015112767A1 (de) Brennstoffinjektoranordnungen in Verbrennungsturbinen
DE2632427A1 (de) Diffusor-brennkammergehaeuse fuer ein gasturbinentriebwerk
DE3544117A1 (de) Kuehlbare statorbaugruppe fuer eine axialstroemungsmaschine
DE2844701A1 (de) Fluessigkeitsgekuehlter turbinenrotor
DE1601554A1 (de) Rotor fuer Gasturbinentriebwerke
DE102011054713A1 (de) Turbinenabgasdiffusionssystem und -verfahren
DE102014115402A1 (de) Übergangskanalanordnung mit modifizierter Hinterkante in einem Turbinensystem
DE1601557A1 (de) Stroemungsmittelgekuehlte Statoranordnung
DE2405840A1 (de) Steuersystem fuer den kuehlstrom fuer die verkleidung des nachbrenners eines gasturbinen-triebwerkes
CH697747A2 (de) Schema zum Halten der äusseren Seitenwand für eine Singlet-Düse der ersten Stufe.

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee