DE822638C

DE822638C - Exhaust gas turbine blower for internal combustion engines

Info

Publication number: DE822638C
Application number: DEP1222A
Authority: DE
Inventors: Christian Schoerner
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-26

Description

Abgasturbogebläse für Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Alagasturbogehläse für Verbrennungskraftmaschinen mit Schaufelträgern ,aus Stahl und Schaufeln aus keramischem Werkstoff. Die Brauchbarkeit des letzteren für diesen Zweck ist insbesondere durch seine bei hohen Temperaturen bemerkenswerte Reißlänge (Verhältnis von Festigkeit zum spezifischen Gewicht) und seineTemperaturwechselunempfindlichkeit gegeben. Dem steht jedoch gegenüber, daß die Umfangsgeschwindigkeit am Schaufelteilkreis eine gewisse Größe nicht überschreiten darf, um eine zu hohe mechanische Beanspruchung, welcher die Keramik im Dau:rbetrieb nicht gewachsen ist, zu vermeiden. Die zulässige Umfangsgeschwindigkeit für etwa gleiche bauliche Abmessungen 'beträgt nämlich bei Keramik irr. Durchschnitt unter normalen Temperaturverhältnissen nur etwa 6o bis 8o% derjenigen eines warmfesten Sonderstahls.Exhaust gas turbo fan for internal combustion engines The invention relates focus on Alagasturbogehläse for internal combustion engines with blade carriers Steel and blades made of ceramic material. The usefulness of the latter for this purpose is particularly notable for its high temperature Tear length (ratio of strength to specific weight) and its insensitivity to temperature changes given. However, this is offset by the fact that the peripheral speed at the blade pitch circle must not exceed a certain size in order to avoid excessive mechanical stress, which the ceramic cannot cope with in continuous operation. The permissible Circumferential speed for approximately the same structural dimensions' is namely at Ceramics irr. Average under normal temperature conditions only about 6o to 80% of that of a heat-resistant special steel.

tTm daher das für die Aufbringung der Verdichterarbeit notwendige Gefälle der Turbine bei einer einigermaßen günstigen Schnellaufzahl verarbeiten zu können, werden gemäß der Erfindung mindestens zwei Stufen für die Verarbeitung des Gefälles vorgesehen. Dabei darf aber ein gewisser Schaufeldurchmesser nicht unterschritten werden, damit für einen gegebenen Durchsatz keine allzu großen Schaufelhöhen entstehen, bei welchen die Gefahr von lietriel)sstörungen durch Schwingungsbrüche größer ist. Die Auslegung der Sehaufelung wird dadurch in das Gebiet höherer Schnellaufzahlen oder Parsonscher Kennzahlen q verwiesen. Gerade dieser Bereich ist geeignet, die -Schaufelung mit einem verhältnismäßig hohen Gefälleanteil für das Laufrad, wesentlich größer als 0,5, auszubilden, weil dadurch das Laufrad nur schwach gekrümmte Schaufeln erhält, deren tragflügelförmige Form nicht nur strömungstechnisch sehr günstig ist, sondern auch für die keramische Fertigung besondere Vorteile bietet insofern, als der Verzug beim Fertigbrennen leichter vorauszusehen und der innere Spannungszustand der Schaufeln ausgeglichemr ist.In order to be able to process the gradient of the turbine necessary for applying the compressor work at a reasonably favorable high speed, at least two stages are provided according to the invention for processing the gradient. In doing so, however, the blade diameter must not fall below a certain level, so that for a given throughput, the blade heights are not too great, at which the risk of transmission disturbances due to vibration fractures is greater. The design of the vaulting is thereby in the area of higher high-speed numbers or Parson key figures q referenced. This area in particular is suitable for designing the blades with a relatively high gradient for the impeller, significantly greater than 0.5, because the impeller only has slightly curved blades whose airfoil-shaped shape is not only very favorable in terms of flow, but also for Ceramic production offers particular advantages in that it is easier to foresee the delay during the final firing and the internal stress state of the blades is balanced out.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Exhaust gas turbo fan for internal combustion engines with steel rotors and blades made of ceramic material, characterized in that the processing of the gradient in the turbine takes place in at least two stages. Exhaust gas turbine fan according to claim i, characterized in that the degree of reaction is greater than 0.5 in order to achieve only a slight deflection of the rotor blades.