DE490851C - Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit - Google Patents

Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit

Info

Publication number
DE490851C
DE490851C DEF47883D DEF0047883D DE490851C DE 490851 C DE490851 C DE 490851C DE F47883 D DEF47883 D DE F47883D DE F0047883 D DEF0047883 D DE F0047883D DE 490851 C DE490851 C DE 490851C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
auxiliary fluid
internal combustion
combustion turbine
propellant
working cylinder
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.)
Expired
Application number
DEF47883D
Other languages
English (en)
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.)
HERMANN FOETTINGER DR ING
Original Assignee
HERMANN FOETTINGER DR ING
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 HERMANN FOETTINGER DR ING filed Critical HERMANN FOETTINGER DR ING
Priority to DEF47883D priority Critical patent/DE490851C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE490851C publication Critical patent/DE490851C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsflüssigkeit Den Gegenstand der Erfindung bildet der weitere Ausbau und die Verbesserung der durch das Hauptpatent 459239 geschützten Brennkraftturbine mit Hilfsflüssigkeit und mit periodisch veränderlichem Verbrennungsraum, in welchem das Treibmittel unmittelbar auf einen im stillstehenden Arbeitsraum umlaufenden Hilfsflüssigkeitsring wirkt. Die Erfindung zielt darauf ab, bei dieser Maschine solche Verbesserungen anzubringen, daß sie die Ausführung anderer Arbeitsverfahren und einen gleichmäßigen Betrieb ermöglicht.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die Hilfsflüssigkeit beim Eintritt in den Arbeitszylinder durch ein Kreiselpumpenrad mit stark fallender Q-H-Charakteristik geführt w=ird, welches während der höchsten Arbeitsdrücke als schlagfreies Rückschlagsicherheitsorgan dient.
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Anwendung der Erfindung dargestellt. Abb. i und 2 zeigen im Querschnitt und im Längsschnitt einen Arbeitszylinder und eine Steuerungseinrichtung. Abb. 3 stellt ein Kurvenschaubild dar. Abb.4 zeigt die obere Hälfte eines Ausführungsbeispiels der Maschine im Längsschnitt und Abb. 5 den Grundriß einer weiteren Ausführungsform.
  • Die den Hilfsflüssigkeitsstrom erzeugende Maschine wird vorzugsweise nach folgendem Verfahren betrieben. Die hauptsächlichsten Kennzeichen des Verfahrens bestehen darin, daß die Hauptströmung der Flüssigkeit durch tangential in einer mittleren Richtung i, 3,-4- auslaufende Kanäle (Abb. z und 2) dem Arbeitszylinder io derart zugeführt wird, daß sie eine beträchtliche Umlaufgeschwindigkeit erhält und so starke Fliehkraftwirkungen erzeugt, daß einerseits die Pressung der Flüssigkeit von der Mitte oder von der Eintrittsstelle 17 bis zum Außenmantel io in bedeutendem Maße zunimmt, andererseits ein zylinderähnlicher Flüssigkeitsspiegel von veränderlichem Durchmesser ii bis 12 im Stillstehenden Gefäß erzeugt wird, welcher zusammen mit den festen Seitenbegrenzungen 13 und 14 den Verbrennungshohlraum bildet. In diesen tritt die Flüssigkeit z. B. aus dem Zuflußrohr durch bekannte Rückschlageinrichtungen, z. B. Ventile 16 und die Leitvorrichtungen 17.
  • Im einzelnen spielt sich das Arbeitsverfahren folgendermaßen ab, wobei ein fester Arbeitszylinder io und eine gewöhnliche Verpuffung vorausgesetzt ist. Aus der Zuführung 15 oder deren eben genannten Hilfseinrichtungen strömt die Flüssigkeit absatzweise in den mit Gasgemisch gefüllten Zylinder io, erzeugt dort vermöge ihrer Umfangsgeschwindigkeit den sich schnell verengenden Flüssigkeitsring ii oder 12, welcher das eingeschlossene Gemisch dabei verdichtet. Nach der Zündung und Explosion erweitert sich der Flüssigkeitsmantel und treibt unter starker Druckerhöhung einen Teil des Schwungringes 2o durch den unter Umständen mit Führungsschaufeln versehenen Austrittsquerschnitt F2 in das genügend" lange Ausgußrohr 21, 22 oder z. B. Windkessel, Speicher oder Turbinenrad. In bekannter Weise schießt dann die Flüssigkeit im Ausgußrohr infolge ihrer lebendigen Kraft noch eine Zeitlang nach dem Aufhören des Explosionsdruckes weiter. Hierzu gesellt sich aber bei vorliegender Erfindung noch die Wirkung des umlaufenden Schwungringes, welche die Wirkung der Säule wesentlich unterstützt, steigert und verlängert, indem ein Teil der im Arbeitszylinder selbst gespeicherten Schwungringmasse seine kinetische Energie abgibt.
  • Die Brenngase werden dabei besonders stärk entspannt, gegebenenfalls bis ins Vakuum, worauf Auspuff, Spülung und Ladung sowie Eintritt von Hilfsflüssigkeit erfolgen und das Spiel sich wiederholt.
  • Vorteilhaft wird dabei der obenerwähnte Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten auch in dem Sinne verwendet, daß der Durchmesser der Eintrittsfläche F1 (bei 17) wesentlich kleiner als der Zylinderdurchmesser so und der Austrittsquerschnitt F2 gewählt wird. Hierdurch wird es möglich, daß die Flüssigkeit aus dem Bereich kleinerer Drücke 15 oder 17 in den Bereich höherer Drücke bei zo und F2 gelangen kann.
  • Das Verfahren läßt sich sinngemäß jeder Art von Verbrennungsmaschinenprozeß, z. B. Zweitakt, Viertakt, Gleichdruck, Verpuffung oder Dieselverfahren, anpassen. Der zylindrische oder parabolische Hilfsflüssigkeitsspiegel kann auch durch Umlauf eines ungefähr bis zum Zylindermantel reichenden Kreiselpumpenrades mit radialen Schaufeln erzeugt werden.
  • Eine besonders eigenartige Wirkung und Vereinfachung oder Erweiterung des Verfahrens ergibt sich, wenn die Zuströmung statt durch eine bekannte stillstehende Rückschlagvorrichtung durch ein Kreiselpumpenrad erfolgt, dessen Q-H-Charakteristik (Kurve des Zusammenhanges zwischen der jeweiligen Fördermenge Q pro Sekunde und dem zugehörigen, von der Pumpe erzeugten Gesamtdruck oder Gesamtförderhöhe) bei abnehmender Fördermenge Q stark ansteigt (Abb.3 ausgezogene Linie). Bei Rädern mit radialen Schaufeln trifft allerdings das Gegenteil zu; bei ihnen fällt in diesem Fall der erzeugte Gegendruck (punktierte Linie) ; sie sind daher für diesen Zweck ungeeignet. Wohl aber eignen sich z. B. Räder mit starker Rückwärtskrümmung der Schaufeln.
  • Man kann dann die Verhältnisse so wählen, daß derFörderdruckbeisinkenderFördermengeQ in der Nähe der Nullförderung so stark ansteigt, daß er dem bei der Explosion erzeugten Druck mit Berücksichtigung der durch die Radienunterschiede von Kreiselpumpenrad und Hilfsflüssigkeitsspiegel bedingten Fliehkräfte der Zylinderflüssigkeit das Gleichgewicht hält und eine Rückströmung verhindert. Infolgedessen wirkt eine solche Pumpe ähnlich wie eine Rückschlagvorrichtung, die im vorliegenden Fall den Rückfluß zwar nicht durch feste Rückschlagorgane, aber doch durch schnellen, selbsttätigen Anstieg des Gegendruckes verhindert. Ja, es können die Verhältnisse der Drücke, Geschwindigkeiten, Querschnitte, Winkel und Zeiten so gewählt werden, daß sogar während der höchsten Explosionsdrücke eine begrenzte Flüssigkeitsmenge aus dem Arbeitsraum in das eben genannte Kreiselpumpenrad zurücktritt (Abb. 3). Die auftretenden Stoßverluste können durch Wahl der Verhältnisse in mäßigen Grenzen gehalten werden; außerdem werden sie zum Teil durch die dann eintretende Arbeitsübertragung auf das Pumpenrad ausgeglichen.
  • Jedenfalls kann hierdurch die Förderung im Zuflußrohr wesentlich gleichmäßiger und ruhiger als bei festen, aufeinanderschlagenden Rückschlagorganen gestaltet und unter Umständen in eine dauernd pulsierende verwandelt werden, ähnlich der des Druckrohres. Dieser Vorteil tritt besonders hervor, wenn die Maschine als Pumpe zum Antrieb einer Gas- oder Ölturbine mit Hilfsflüssigkeit dient (Abb. q.), wobei letztere in bekannter Weise aus dem Förderrohr 25 durch eine Leitvorrichtung 26 in ein Turbinenrad 27 zu dessen Antrieb geleitet wird. Da in diesem Fall eine umlaufende Welle 28 an sich vorhanden ist, so kann der Zufluß zum Arbeitszylinder alsdann besonders zweckmäßig durch das genannte Kreiselpumpenrad 30 statt durch eine gewöhnliche Rückschlagvorrichtung geregelt werden. Dieses kann dann auch gegebenenfalls die Erzeugung der nötigen Umlaufgeschwindigkeit im feststehenden Arbeitszylinder übernehmen, entweder allein oder zusammen mit einer Leitvorrichtung, ähnlich 17 (Abb.2). Unter Umständen kann diese Leitvorrichtung 31 (Abb. q.) auch mit drehbaren Leitschaufeln ausgerüstet sein, um die Einströmung in den Arbeitszylinder 32 bei verschiedener Belastung zu regeln. Die Abbildung deutet an, daß die Bewegung dieser Regelung durch im Eintrittswindkessel 33 liegende Hebel, ähnlich der Finkschen Regelung von Francisturbinen, erfolgen kann.
  • Die Flüssigkeit führt hierbei einen enggeschlossenen Kreislauf vom Arbeitszylinder 32 durch das schraubenförmige Druckrohr 25 in einen Druckwindkessel 34 und darauf durch die Turbirienleitvorrichtung 26 oder 26a, welche gleichfalls mit Drehschaufeln geregelt werden können, durch das Turbinenrad 27, das Kreiselpumpenrad 3o und gegebenenfalls die Leitvoxrichteng 31 zurück zum Arbeitszylinder aus. Der jeweils überschüssige Anteil des der Kreiselpumpe 3o ungefähr gleichförmig zuströmenden Turbinenwassers wird bei 45 vorübergehend nach dem Eintrittswindkessel33 geleitet, in welchem ein genügend hoher Druck herrschen müß, um der Flüssigkeit nachher die Arbeit zur Verdichtung des Gemisches zu übertragen. Der Druckwindkessel 34 dient zur weiteren Verbesserung der an sich schon vergleichmäßigten Förderströmung.
  • Abb. 5 zeigt eine einfache Ausführungsform mit denselben Einzelbestandteilen, nämlich Arbeitszylinder 32, Druckwindkessel 3q., Turbine 27, Eintrittswindkessel 33 mit Rückführung zum Arbeitszylinder 32 durch irgendein Rückschlagorgan, sei es gewöhnlicher Art, sei es das beschriebene Kreiselpumpenrad, welches in diesem Fall auf einer besonderen Welle mit gesondertem Antrieb und gegebenenfalls mit einem Schwungrad angeordnet sein könnte. 37 bedeutet die von der Turbinenwelle 28 getriebene Arbeitsmaschine, z.- B. Dynamo.
  • In Abb. q. und 5 ist dabei angenommen, daß die zur Verbesserung des Ein- und Austritts der Hilfsflüssigkeit dienenden stillstehenden Windkessel 33 und 34 nach einem ähnlichen physikalischen Grundsatz betrieben werden wie der Arbeitszylinder selbst, nämlich nach der Regel der Umlaufgeschwindigkeit in einem festen Hohlraum und unmittelbarem turbinenartigen Ein- und Austritt der Hilfsflüssigkeit in eine Vorrichteng mit gleichartigem Hilfsflüssigkeitsumlauf. Durch den enggeschlossenen Kreislauf wird die Durchführung dieser Regel hier wesentlich erleichtert und durch seine systematische Anwendung eine wesentliche Ersparnis an Kraft und Baustoff erreicht.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf einen in einem stillstehenden Arbeitsraum umlaufenden Hilfsflüssigkeitsmantel nach dem Hauptpatent 459 239, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflüssigkeit beim Eintritt in den Arbeitszylinder durch ein Kreiselpumpenrad mit stark fallender Q-H-Charakteristik geführt wird, welches während der höchsten Arbeitsdrücke als schlagfreies Rückschlagsicherheitsorgan dient. z. Brennkraftturbine nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt der Hilfsflüssigkeit in den Arbeitszylinder auf kleinerem Radius mit höherer Tangentialgeschwindigkeit, der Austritt auf größerem Radius mit kleinerer Tangentialgeschwindigkeit erfolgt. 3. Brennkraftturbine nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreiselpumpenrad in einem stillstehenden Arbeitszylinder einen teils von umlaufender Hilfsflüssigkeit, teils von festen Wänden begrenzten Verbrennungshohlraum erzeugt.
DEF47883D 1920-10-22 1920-10-22 Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit Expired DE490851C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF47883D DE490851C (de) 1920-10-22 1920-10-22 Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF47883D DE490851C (de) 1920-10-22 1920-10-22 Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE490851C true DE490851C (de) 1930-02-04

Family

ID=7101901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF47883D Expired DE490851C (de) 1920-10-22 1920-10-22 Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE490851C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3146626A (en) * 1959-09-19 1964-09-01 Voith Gmbh J M Adjusting mechanism for blades of fluid flow machines, especially torque converters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3146626A (en) * 1959-09-19 1964-09-01 Voith Gmbh J M Adjusting mechanism for blades of fluid flow machines, especially torque converters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE946936C (de) Verfahren und Einrichtung zum Aufladen und Spuelen von Brennkraftmaschinen
DE490851C (de) Brennkraftturbine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf eine Hilfsfluessigkeit
DE879485C (de) Einrichtung zur Kuehlung von Turbinenschaufeln durch Fluessigkeitsverdampfung
DE1206818B (de) Maschinensatz fuer Pumpspeicheranlagen, bestehend aus Motorgenerator, hydraulischer Hauptmaschine und Francis-Hilfsturbine
DE435938C (de) Explosionswasserheber
AT157607B (de) Kraftmaschine.
DE534260C (de) Vorrichtung zum Foerdern von Fluessigkeiten
DE854726C (de) Gasturbinentriebwerk mit Kammerrotor-Druckaustauscher
DE328851C (de) Kreiselpumpe fuer hohe Enddrucke und -temperaturen
DE615968C (de) Nasse Verbrennungsturbine
DE526024C (de) Kolbenmaschine
AT146091B (de) Nasse Verbrennungsturbine.
AT103119B (de) Verbrennungskraftmaschine mit unmittelbarer Druckwirkung des Treibmittels auf einen rotierenden Flüssigkeitsring.
DE459239C (de) Brennkraftturbine mit Hilfsfluessigkeit
DE2164067A1 (de) Hydrokinetische Vorrichtung, insbe sondere Dynammeter, Bremse oder Dreh momentswandler
DE622684C (de) Regelanordnung fuer Gasturbinenanlagen mit gleichbleibender Drehzahl
AT147696B (de) Brennkraftturbine.
AT97009B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer mit einer Verbrennungskraftmaschine vereinigten Flüssigkeitsturbine.
AT93527B (de) Gasturbine mit pendelnder Flüssigkeit als Treibmittel.
DE587858C (de) Nasse Explosionsturbine
DE217009C (de)
AT44230B (de) Vorrichtung zum Fördern und Verdichten von Gasen mittels eines durch eine Kraftmaschine angetriebenen Laufrades unter Zuhilfenahme einer Flüssigkeit.
DE400598C (de) Schaufelung fuer Dampf- oder Gasturbinen
DE424610C (de) Dampf- oder Gasturbine
DE532306C (de) Turbine