JPH068613B2 - タービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディスク - Google Patents
タービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディスクInfo
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- JPH068613B2 JPH068613B2 JP63005673A JP567388A JPH068613B2 JP H068613 B2 JPH068613 B2 JP H068613B2 JP 63005673 A JP63005673 A JP 63005673A JP 567388 A JP567388 A JP 567388A JP H068613 B2 JPH068613 B2 JP H068613B2
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- JP
- Japan
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- disk
- annular
- ring
- annular disc
- disc
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, 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
- F02C7/12—Cooling of plants
- F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
- F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
- F01D5/087—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor in the radial passages of the rotor disc
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はタービンエンジンの冷却空気吸入用の求心加速
器付圧縮機ディスクに関する。
器付圧縮機ディスクに関する。
高圧圧縮機の回転翼の内部が冷却空気によつて冷却され
るタービンエンジンにおいて、タービン翼及びディスク
のための冷却空気は、通常、圧縮機流管内で圧縮機ドラ
ムのリング内に設けられた開口部によって吸入され、次
いでドラム内部を通してタービンへ送られる。
るタービンエンジンにおいて、タービン翼及びディスク
のための冷却空気は、通常、圧縮機流管内で圧縮機ドラ
ムのリング内に設けられた開口部によって吸入され、次
いでドラム内部を通してタービンへ送られる。
これらの開口部は、リングの最大半径許容値を制限する
たわみ応力をもたらすという問題点を有する。この種の
装置は文書ＦＲ 1 248 916号に開示されている。穴あ
けはドラムリング内の二つのディスク間に実施され、中
央リブを含むライダ形空気案内手段が前記リングの下側
にねじ止め又はリベット締めされている。このため吸入
用開口部の外に、ねじ又はリベット用の穴をあける必要
が生じ、これによってドラムのこうむるたわみ応力がさ
らに増大し、回転翼列上における関節ハンマ付き翼の使
用をさらに難かしくする。
たわみ応力をもたらすという問題点を有する。この種の
装置は文書ＦＲ 1 248 916号に開示されている。穴あ
けはドラムリング内の二つのディスク間に実施され、中
央リブを含むライダ形空気案内手段が前記リングの下側
にねじ止め又はリベット締めされている。このため吸入
用開口部の外に、ねじ又はリベット用の穴をあける必要
が生じ、これによってドラムのこうむるたわみ応力がさ
らに増大し、回転翼列上における関節ハンマ付き翼の使
用をさらに難かしくする。
実際、この種の関節部の相当な質量の大きさは、二つの
環状ディスクから成る圧縮機ディスクのリム上に過度の
遠心力を引き起こし、また二つの半ディスクの距離を大
きくする傾向を示すであろう。リングをできる限り高く
取付けることができれば、ディスクに効果的にアダプタ
を取り付けられ、かつ半ディスクの分離を防ぐことが可
能である。
環状ディスクから成る圧縮機ディスクのリム上に過度の
遠心力を引き起こし、また二つの半ディスクの距離を大
きくする傾向を示すであろう。リングをできる限り高く
取付けることができれば、ディスクに効果的にアダプタ
を取り付けられ、かつ半ディスクの分離を防ぐことが可
能である。
これらの欠点を防ぐため、ヨーロッパ特許ＥＰ第0 049
655号は、ガスタービンの冷却装置を提案している。該
装置ではタービンの冷却空気が、圧縮機の翼を支えるデ
ィスクの平面内で、それ自体で関節ハンマを備える翼基
壇部上に設けられた開口部を通して吸入される。
655号は、ガスタービンの冷却装置を提案している。該
装置ではタービンの冷却空気が、圧縮機の翼を支えるデ
ィスクの平面内で、それ自体で関節ハンマを備える翼基
壇部上に設けられた開口部を通して吸入される。
その結果、得られるたわみ応力の減少は、ディスク上の
ドラムの関節部を、リム近傍の径方向高さまで持上げる
ことを可能にする。この方法は、リムによって溶接され
た二つの半ディスクから成るディスクの保持にとくに都
合がよく、かつ従来形のブローチされた翼より重いこと
がしばしばであるが低価格の脚ハンマ付き翼の使用を可
能にする。しかし、各半ディスク内側に小翼が付いてい
ることで非対称な遠心力が生じ、これが半ディスクの変
形を引き起こし、リムの溶接領域においてディスクの破
損につながる恐れがある。
ドラムの関節部を、リム近傍の径方向高さまで持上げる
ことを可能にする。この方法は、リムによって溶接され
た二つの半ディスクから成るディスクの保持にとくに都
合がよく、かつ従来形のブローチされた翼より重いこと
がしばしばであるが低価格の脚ハンマ付き翼の使用を可
能にする。しかし、各半ディスク内側に小翼が付いてい
ることで非対称な遠心力が生じ、これが半ディスクの変
形を引き起こし、リムの溶接領域においてディスクの破
損につながる恐れがある。
フランス特許ＦＲ第2 552 164号は、圧縮機の二枚の半
ディスク間に設けられた空間内に着脱自在式に取付けら
れた数枚のセクタを含む求心加速器を用いることによっ
てこの問題の解決を提案しており、各セクタは二つの半
シェルより成り、これらの半シェルを取付けるために、
求心翼形のリブをその内面側に備えている。
ディスク間に設けられた空間内に着脱自在式に取付けら
れた数枚のセクタを含む求心加速器を用いることによっ
てこの問題の解決を提案しており、各セクタは二つの半
シェルより成り、これらの半シェルを取付けるために、
求心翼形のリブをその内面側に備えている。
ディスク前面に集中されない翼列方式の使用によって、
半ディスクの内面を滑らかに保つことができる。このた
め、これら二面はほぼ対称形を示し、遠心力は均斉がと
れている。
半ディスクの内面を滑らかに保つことができる。このた
め、これら二面はほぼ対称形を示し、遠心力は均斉がと
れている。
しかしながら、この装置は、加速器のセクタがディスク
内側のリムの下部まで伸長しており、ディスク中央面で
の吸気を余儀なくされるので、ディスクの外周縁を通し
て翼の基壇部の下側に位置する空間から空気を供給する
ことができないという問題点を有する。
内側のリムの下部まで伸長しており、ディスク中央面で
の吸気を余儀なくされるので、ディスクの外周縁を通し
て翼の基壇部の下側に位置する空間から空気を供給する
ことができないという問題点を有する。
また、この吸気方式は、二次妨害気流が圧力を撹乱する
ため不充分である。
ため不充分である。
本発明の目的は、単純な構造を有すると共に軽量化され
たタービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディスクを提
供することにある。
たタービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディスクを提
供することにある。
本発明によれば、前述の目的は、タービンエンジンの求
心加速器付圧縮機ディスクであって、第１の環状ディス
クと、第１の環状ディスクと協働して環状空間を画定す
べく第１の環状ディスクの下流側において第１の環状デ
ィスクに同軸的に配列されていると共に外周縁が第１の
環状ディスクの外周縁と連結された第２の環状ディスク
と、第１の環状ディスク及び第２の環状ディスクの内周
縁に当接するリングと、環状空間を複数のセクタに分割
すべく、一端がリングに固定されると共に他端が第１の
環状ディスクの径方向に伸長する伸長部材の複数と、第
１の環状ディスク及び第２の環状ディスクの一方におけ
る外周縁に設けられており、セクタの外部空間からセク
タの夫々に空気を導入する第１の貫通孔の複数と、リン
グに設けられており、導入された空気をセクタの夫々に
おける外に排出する第２の貫通孔の複数とを備えた圧縮
機用ディスクによって達成される。
心加速器付圧縮機ディスクであって、第１の環状ディス
クと、第１の環状ディスクと協働して環状空間を画定す
べく第１の環状ディスクの下流側において第１の環状デ
ィスクに同軸的に配列されていると共に外周縁が第１の
環状ディスクの外周縁と連結された第２の環状ディスク
と、第１の環状ディスク及び第２の環状ディスクの内周
縁に当接するリングと、環状空間を複数のセクタに分割
すべく、一端がリングに固定されると共に他端が第１の
環状ディスクの径方向に伸長する伸長部材の複数と、第
１の環状ディスク及び第２の環状ディスクの一方におけ
る外周縁に設けられており、セクタの外部空間からセク
タの夫々に空気を導入する第１の貫通孔の複数と、リン
グに設けられており、導入された空気をセクタの夫々に
おける外に排出する第２の貫通孔の複数とを備えた圧縮
機用ディスクによって達成される。
本発明の圧縮機ディスクによれば、リングが第１のディ
スク及び第２のディスクの内周縁に当接し、伸長部材の
複数が環状空間を複数のセクタに分割すべく一端がリン
グに固定されると共に、他端が第１の環状ディスクの径
方向に伸長している。
スク及び第２のディスクの内周縁に当接し、伸長部材の
複数が環状空間を複数のセクタに分割すべく一端がリン
グに固定されると共に、他端が第１の環状ディスクの径
方向に伸長している。
従って、本発明の圧縮機ディスクによれば、環状空間を
セクタ毎に分割する伸長部材を有するリング、第１のデ
ィスク及び第２のディスクの内周縁に当接している。従
って、リングが、セクタを形成する伸長部材を有するた
め、セクタ形成の単純化が可能となり得、リング材料の
選択自由度が大きくなり得、複合材料を用いたリングの
製造が可能である。しかも、伸長部材と該二つのディス
クとが分離されているため、ディスクはディスク回転時
の遠心力により生じる伸長部材のたわみの影響を受けな
い。その結果、単純な構造にすると共に軽量化し得る。
セクタ毎に分割する伸長部材を有するリング、第１のデ
ィスク及び第２のディスクの内周縁に当接している。従
って、リングが、セクタを形成する伸長部材を有するた
め、セクタ形成の単純化が可能となり得、リング材料の
選択自由度が大きくなり得、複合材料を用いたリングの
製造が可能である。しかも、伸長部材と該二つのディス
クとが分離されているため、ディスクはディスク回転時
の遠心力により生じる伸長部材のたわみの影響を受けな
い。その結果、単純な構造にすると共に軽量化し得る。
本発明のかかる圧縮機ディスクとしては、リングが該リ
ングの円周方向に関して分割されているのがよく、これ
により、容易な組立て及び分解が可能となり得る。
ングの円周方向に関して分割されているのがよく、これ
により、容易な組立て及び分解が可能となり得る。
次に添付図面を伴う以下の説明によって本発明をさらに
詳しく説明し、その他の特徴を明確にする。
詳しく説明し、その他の特徴を明確にする。
第１図にはタービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディ
スク１を示した。ディスクはその外周縁上に環形溝２を
有し、溝内には小翼４の関節ハンマ３が係合する。
スク１を示した。ディスクはその外周縁上に環形溝２を
有し、溝内には小翼４の関節ハンマ３が係合する。
圧縮機ディスク１は外周縁６の高さで箇所５において公
知の方法で溶接された対称形側面を有する二つの環状デ
ィスク1a,1bで構成されており、外周縁６は環状空間を
構成するために予めそれらの間に溶接された控えリング
7,8を介して延長されている。
知の方法で溶接された対称形側面を有する二つの環状デ
ィスク1a,1bで構成されており、外周縁６は環状空間を
構成するために予めそれらの間に溶接された控えリング
7,8を介して延長されている。
吸気は、第２の環状ディスク1bのリムの円錐台形内縁10
の母線と平行に設けられた貫通孔９を通して行われる。
の母線と平行に設けられた貫通孔９を通して行われる。
貫通孔９は環状ディスクの内面11a,11bによって画定さ
れる環状空間内に通じており、この環状空間内には複数
のリング部材12を含む求心加速器が取付けられている。
各リング部材12は、Ｈ字形を有しており、該リングは二
本の環形部分12a並び、二つの環状ディスク1a,1bによっ
て再定される環状空間の半径にほぼ等しい長さの平形条
片の形の伸長部材としての径方向延長部12c及び径方向
部分12bを含む。これらの環状ディスクはその内面に、
環状空間の径方向全体又は一部に加工され規則的に分配
された径方向の溝13を含んでいる。
れる環状空間内に通じており、この環状空間内には複数
のリング部材12を含む求心加速器が取付けられている。
各リング部材12は、Ｈ字形を有しており、該リングは二
本の環形部分12a並び、二つの環状ディスク1a,1bによっ
て再定される環状空間の半径にほぼ等しい長さの平形条
片の形の伸長部材としての径方向延長部12c及び径方向
部分12bを含む。これらの環状ディスクはその内面に、
環状空間の径方向全体又は一部に加工され規則的に分配
された径方向の溝13を含んでいる。
リング部材12は環形溝14をその内側部分に含んでおり、
この溝内には全てのリング部材12の相互鎖錠を行なうス
リット付きセグメント15が挿入されることができる。
この溝内には全てのリング部材12の相互鎖錠を行なうス
リット付きセグメント15が挿入されることができる。
求心加速器の取付けは、環状空間へ各リング部材12の挿
入によって行われる。径方向延長部12cは環状ディスク
の溝13内に、ディスクの内径部に環形部分12aが支持さ
れるまで案内される。一旦すべてのリング部材12が装着
されると、環形溝14内を滑動するスリット付きセグメン
ト15を用いて全体が鎖錠される。
入によって行われる。径方向延長部12cは環状ディスク
の溝13内に、ディスクの内径部に環形部分12aが支持さ
れるまで案内される。一旦すべてのリング部材12が装着
されると、環形溝14内を滑動するスリット付きセグメン
ト15を用いて全体が鎖錠される。
それ故、隣接する径方向延長部12cの各対は、ディスク
の内縁と共に貫通孔９を通して吸入される空気のための
求心加速器径方向通路を構成し、このようにして加速さ
れた空気は、タービンエンジンの下流側においてタービ
ン軸の近傍へ向けて送られる。
の内縁と共に貫通孔９を通して吸入される空気のための
求心加速器径方向通路を構成し、このようにして加速さ
れた空気は、タービンエンジンの下流側においてタービ
ン軸の近傍へ向けて送られる。
第４図の変形例では、リング部材12のそれぞれによって
形成されるリングの環形縁12dは、求心加速器の出口で
下流方向へ向かう気流のための偏向器を構成する旋回部
品16を受取る。この場合、リング部材12の環形部分12a
の上流側の縁は偏向器16が押当する環形くちばし状部12
eを含んでおり、偏向器は先行の変形例の場合のように
スリット付きセグメント15を介して該当位置に鎖錠され
る。
形成されるリングの環形縁12dは、求心加速器の出口で
下流方向へ向かう気流のための偏向器を構成する旋回部
品16を受取る。この場合、リング部材12の環形部分12a
の上流側の縁は偏向器16が押当する環形くちばし状部12
eを含んでおり、偏向器は先行の変形例の場合のように
スリット付きセグメント15を介して該当位置に鎖錠され
る。
第１図は本発明の求心加速器を内蔵するタービンエンジ
ンの圧縮機ディスクの半断面図、第２図は加速器におい
て隣接する二枚のリング部材の透視図、第３図は第１図
のＩ−Ｉ線に従う部分断面図、第４図は排気マニホルド
を有する本発明ディスクの変形例の下部の部分図であ
る。 1a,1b……環状ディスク、２……環形溝、３……関節ハ
ンマ、６……外周縁、７……控えリング、９……貫通
孔、10……内縁、11a,11b……内面、12……リング部
材、12c……径方向延長部。
ンの圧縮機ディスクの半断面図、第２図は加速器におい
て隣接する二枚のリング部材の透視図、第３図は第１図
のＩ−Ｉ線に従う部分断面図、第４図は排気マニホルド
を有する本発明ディスクの変形例の下部の部分図であ
る。 1a,1b……環状ディスク、２……環形溝、３……関節ハ
ンマ、６……外周縁、７……控えリング、９……貫通
孔、10……内縁、11a,11b……内面、12……リング部
材、12c……径方向延長部。
Claims (6)
- 【請求項１】タービンエンジンの求心加速器付圧縮機デ
ィスクであって、第１の環状ディスクと、前記第１の環
状ディスクと協働して環状空間を画定すべく前記第１の
環状ディスクの下流側において前記第１の環状ディスク
に同軸的に配列されていると共に外周縁が前記第１の環
状ディスクの外周縁と連結された第２の環状ディスク
と、前記第１の環状ディスク及び前記第２の環状ディス
クの内周縁に当接するリングと、前記環状空間を複数の
セクタに分割すべく、一端が前記リングに固定されると
共に他端が前記第１の環状ディスクの径方向に伸長する
伸長部材の複数と、前記第１の環状ディスク及び前記第
２の環状ディスクの一方における外周縁に設けられてお
り、前記セクタの外部空間から該セクタの夫々に空気を
導入する第１の貫通孔の複数と、前記リングに設けられ
ており、前記導入された空気を前記セクタの夫々におけ
る外に排出する第２の貫通孔の複数とを備えた圧縮機デ
ィスク。 - 【請求項２】前記第１の貫通孔の夫々が前記第２のディ
スクに設けられている特許請求の範囲第１項に記載のデ
ィスク。 - 【請求項３】前記第１のディスク及び前記第２のディス
クの少なくとも一方における側面は前記各延長部材を保
持すべく形成された複数の支持部を備えている特許請求
の範囲第１項又は第２項に記載のディスク。 - 【請求項４】前記支持部の夫々が前記径方向の溝を有す
る特許請求の範囲第３項に記載のディスク。 - 【請求項５】前記リングが、該リングの円周方向に関し
て分割された複数のリング部材からなる特許請求の範囲
第１項から第４項のいずれか一項に記載のディスク。 - 【請求項６】前記リングは、前記導入された空気を下流
方向に偏向する環状の偏向部材を有する特許請求の範囲
第１項から第５項のいずれか一項に記載のディスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8700313A FR2609500B1 (fr) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | Disque de compresseur de turbomachine avec accelerateur centripete pour l'aspiration d'air de refroidissement de la turbine |
| FR8700313 | 1987-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176629A JPS63176629A (ja) | 1988-07-20 |
| JPH068613B2 true JPH068613B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=9346885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005673A Expired - Lifetime JPH068613B2 (ja) | 1987-01-14 | 1988-01-13 | タービンエンジンの求心加速器付圧縮機ディスク |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4787820A (ja) |
| EP (1) | EP0277853B1 (ja) |
| JP (1) | JPH068613B2 (ja) |
| DE (1) | DE3860054D1 (ja) |
| FR (1) | FR2609500B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2656657A1 (fr) * | 1989-12-28 | 1991-07-05 | Snecma | Turbomachine refroidie par air et procede de refroidissement de cette turbomachine. |
| FR2672943B1 (fr) * | 1991-02-20 | 1995-02-03 | Snecma | Compresseur de turbomachine equipe d'un dispositif de prelevement d'air. |
| FR2825413B1 (fr) * | 2001-05-31 | 2003-09-05 | Snecma Moteurs | Dispositif de prelevement d'air par ecoulement centripete |
| DE10159670A1 (de) * | 2001-12-05 | 2003-06-18 | Rolls Royce Deutschland | Wirbelgleichrichter im Hochdruckverdichter einer Gasturbine |
| FR2834758B1 (fr) | 2002-01-17 | 2004-04-02 | Snecma Moteurs | Dispositif pour redresser l'air d'alimentation d'un prelevement centripete dans un compresseur |
| FR2887919B1 (fr) * | 2005-06-29 | 2010-12-31 | Snecma Moteurs | Rotor de turbomachine comprenant au moins un disque renforce par un anneau composite |
| DE102007062557A1 (de) * | 2007-12-22 | 2009-06-25 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines integral beschaufelten Rotors sowie Rotor |
| FR2930588B1 (fr) * | 2008-04-24 | 2010-06-04 | Snecma | Rotor de compresseur d'une turbomachine comportant des moyens de prelevement d'air centripete |
| US20120020797A1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | United Technologies Corporation | Vortex reducing device for a gas turbine engine |
| EP2826956A1 (de) | 2013-07-17 | 2015-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor für eine thermische Strömungsmaschine |
| EP3056666A1 (de) * | 2015-02-13 | 2016-08-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Radscheibenelement für zwei laufschaufelreihen, verdichterlaufrad, strömungsmaschine und verfahren zum temperieren eines solchen radscheibenelements |
| CN117722235B (zh) * | 2024-02-18 | 2024-05-17 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 双辐板涡轮盘 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH204331A (de) * | 1937-02-24 | 1939-04-30 | Rheinmetall Borsig Ag | Einrichtung zur Verhinderung der Strahlablösung bei Turboverdichtern. |
| FR966804A (fr) * | 1947-03-11 | 1950-10-19 | Rolls Royce | Perfectionnements aux moteurs à turbine à gaz |
| GB712051A (en) * | 1951-10-10 | 1954-07-14 | Rolls Royce | Improvements in or relating to axial-flow fluid machines |
| US3085400A (en) * | 1959-03-23 | 1963-04-16 | Gen Electric | Cooling fluid impeller for elastic fluid turbines |
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