JPH0783071A - 圧力波機械のロータを冷却する方法 - Google Patents
圧力波機械のロータを冷却する方法Info
- Publication number
- JPH0783071A JPH0783071A JP21152594A JP21152594A JPH0783071A JP H0783071 A JPH0783071 A JP H0783071A JP 21152594 A JP21152594 A JP 21152594A JP 21152594 A JP21152594 A JP 21152594A JP H0783071 A JPH0783071 A JP H0783071A
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- Japan
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- pressure wave
- cells
- fuel
- ignition
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F13/00—Pressure exchangers
-
- 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
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/02—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using exhaust-gas pressure in a pressure exchanger to compress combustion-air
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 公知の形式で運転される統合された燃焼装置
を有し、２つの側方部分（４、５）の間で回転しかつ繰
返えされる点火及び燃焼プロセスが行なわれるセル
（２）を有するロータ（１）を備え、燃料／空気混合物
を点火するために点火装置（９）が用いられている圧力
波機械においてロータ（１）を冷却するための方法にお
いて、点火時点を点火装置（９）の位置を変化させるこ
とによって遅延させること。 【効果】 前記方法により、冷い空気もしくは混合物が
セル内にある時間帯が延長され、ロータ温度が低下させ
られる。点火時点がロータ（１）の両側で異なる値だけ
ずらされると、軸方向のロータ温度分布のある程度の非
対称性が補償される。
を有し、２つの側方部分（４、５）の間で回転しかつ繰
返えされる点火及び燃焼プロセスが行なわれるセル
（２）を有するロータ（１）を備え、燃料／空気混合物
を点火するために点火装置（９）が用いられている圧力
波機械においてロータ（１）を冷却するための方法にお
いて、点火時点を点火装置（９）の位置を変化させるこ
とによって遅延させること。 【効果】 前記方法により、冷い空気もしくは混合物が
セル内にある時間帯が延長され、ロータ温度が低下させ
られる。点火時点がロータ（１）の両側で異なる値だけ
ずらされると、軸方向のロータ温度分布のある程度の非
対称性が補償される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、統合された燃焼装置を
有し、点火が圧力波プロセス自体ではなく、特殊な点火
装置、例えば点火栓、点火バーナ又は熱ガス噴射により
レリーズされる圧力波機械のロータを冷却する方法に関
する。
有し、点火が圧力波プロセス自体ではなく、特殊な点火
装置、例えば点火栓、点火バーナ又は熱ガス噴射により
レリーズされる圧力波機械のロータを冷却する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】公知の非定常的に働く圧力波機械は定常
的に働くタービンに較べてきわめて高い熱ガス温度を許
すという大きな利点がある。
的に働くタービンに較べてきわめて高い熱ガス温度を許
すという大きな利点がある。
【０００３】これは例えばＥＰ０２１２１８１号明細書
及びＥＰ０４６８０８３号明細書に、所属の方法と共に
記述されている、統合された定容積燃焼装置を有する圧
力波機械に当嵌まる。
及びＥＰ０４６８０８３号明細書に、所属の方法と共に
記述されている、統合された定容積燃焼装置を有する圧
力波機械に当嵌まる。
【０００４】セルを冷い空気と熱い燃焼空気で周期的に
負荷することに基づき、ロータは熱ガス温度よりも低い
材料温度をとる。それにも拘らず、圧力波機械において
は所定の条件のもとでは高すぎるロータ温度が生じる。
これはきわめて高い固有効率が要求され、ひいてはきわ
めて高いガス温度が必要であるか又は圧力波機械が対称
的な向流圧力波プロセスで構成されておらず、軸方向で
非対称的な温度分布をロータにおいてもたらす圧力波プ
ロセスで構成されている場合に当嵌まる。
負荷することに基づき、ロータは熱ガス温度よりも低い
材料温度をとる。それにも拘らず、圧力波機械において
は所定の条件のもとでは高すぎるロータ温度が生じる。
これはきわめて高い固有効率が要求され、ひいてはきわ
めて高いガス温度が必要であるか又は圧力波機械が対称
的な向流圧力波プロセスで構成されておらず、軸方向で
非対称的な温度分布をロータにおいてもたらす圧力波プ
ロセスで構成されている場合に当嵌まる。
【０００５】後者は例えば、ロータの流出側が流入側よ
りも著しく強く熱ガスで負荷される並行流プロセスの場
合である。しかしながらこの並行流プロセスはガスター
ビン内への圧力波機械の構成的な統合に関し有利である
ので、ロータを冷却する方法が見い出されなければなら
ない。しかし、公知のように冷却空気の圧縮を用いるか
又はロータ冷却のために外部の冷却媒体を用いることは
少ない効果で比較的に大きな費用を必要とする。
りも著しく強く熱ガスで負荷される並行流プロセスの場
合である。しかしながらこの並行流プロセスはガスター
ビン内への圧力波機械の構成的な統合に関し有利である
ので、ロータを冷却する方法が見い出されなければなら
ない。しかし、公知のように冷却空気の圧縮を用いるか
又はロータ冷却のために外部の冷却媒体を用いることは
少ない効果で比較的に大きな費用を必要とする。
【０００６】
【発明の課題】本発明の課題は前記の欠点をすべて排除
することであり、統合された燃焼装置を備えた圧力波機
械において付加的な積極的な冷却媒体を用いることな
く、純プロセス技術的に効果的にロータを冷却すること
ができるようにすることである。
することであり、統合された燃焼装置を備えた圧力波機
械において付加的な積極的な冷却媒体を用いることな
く、純プロセス技術的に効果的にロータを冷却すること
ができるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決する手段】本発明の課題は公知の形式で運
転される統合された燃焼装置を有し、２つの側方部分の
間で回転しかつ繰返えされる点火及び燃焼プロセスが行
なわれるセルを有するロータを備え、燃料／空気混合物
を点火するために点火装置が用いられている圧力波機械
においてロータを冷却するための方法において、点火時
点を点火装置の位置を変化させることによって遅延させ
ることによって解決された。
転される統合された燃焼装置を有し、２つの側方部分の
間で回転しかつ繰返えされる点火及び燃焼プロセスが行
なわれるセルを有するロータを備え、燃料／空気混合物
を点火するために点火装置が用いられている圧力波機械
においてロータを冷却するための方法において、点火時
点を点火装置の位置を変化させることによって遅延させ
ることによって解決された。
【０００８】
【発明の効果】本発明の利点は圧力波機械のロータが付
加的な構成的費用なしで純プロセス技術的に冷却される
ことである。点火を遅延させることで、セルが冷い空気
もしくは混合物で充たされている時間帯は、セルに熱ガ
スが存在する時間帯に較べて延長される。これによりロ
ータ温度は著しく低下させられる。
加的な構成的費用なしで純プロセス技術的に冷却される
ことである。点火を遅延させることで、セルが冷い空気
もしくは混合物で充たされている時間帯は、セルに熱ガ
スが存在する時間帯に較べて延長される。これによりロ
ータ温度は著しく低下させられる。
【０００９】さらに有利であるのは、点火時点がロータ
の両側で異なる値だけずらされることである。これによ
り軸方向のロータ温度分布のある程度の非対称性は補償
される。
の両側で異なる値だけずらされることである。これによ
り軸方向のロータ温度分布のある程度の非対称性は補償
される。
【００１０】さらにこのプロセス技術的な冷却は、流入
する冷却空気の１部を燃料混合の前に分岐させかつケー
シングを通って、半径方向で見てセルの下側及び上側に
ある、ロータにおける冷却通路及び（又は）ロータの内
周及び外周にある通路を介して導く積極的な冷却と組合
わされると有利である。これによってロータに対する冷
却作用は強められる。
する冷却空気の１部を燃料混合の前に分岐させかつケー
シングを通って、半径方向で見てセルの下側及び上側に
ある、ロータにおける冷却通路及び（又は）ロータの内
周及び外周にある通路を介して導く積極的な冷却と組合
わされると有利である。これによってロータに対する冷
却作用は強められる。
【００１１】
【実施例】図面は一定の容量のもとで向流圧力波プロセ
スで働く圧力波機械の円筒断面の展開図である。
スで働く圧力波機械の円筒断面の展開図である。
【００１２】図面には本発明の理解にとって重要な部分
だけしか示してない。作業媒体の流動方向は矢印で示さ
れている。
だけしか示してない。作業媒体の流動方向は矢印で示さ
れている。
【００１３】次に１実施例と図面とを用いて本発明を詳
細に説明するが、統合された定容積燃焼装置で働く圧力
波機械を運転する方法は公知であるので、この詳細にす
べて言及する必要はないものと判断する。
細に説明するが、統合された定容積燃焼装置で働く圧力
波機械を運転する方法は公知であるので、この詳細にす
べて言及する必要はないものと判断する。
【００１４】セルホイールとして構成されたロータは図
示されていない圧力波機械のステータケーシングの２つ
の側方部分４と５の間にある。ロータ１は仕切り壁３に
より相互に隔離された個々のセル２に分割されている。
図面の左側の矢印で示すように、セル２はケーシングの
側方部分４、５に対して回転する。両方の側方部分４、
５は燃料／空気混合物のための流入開口もしくは低圧熱
ガスのための流出開口及び高圧熱ガスのための流出開口
８を有している。セル２の端部は両端で開放されている
ので、流入開口６を通って燃料／空気混合物がセル２内
に流入することができる。
示されていない圧力波機械のステータケーシングの２つ
の側方部分４と５の間にある。ロータ１は仕切り壁３に
より相互に隔離された個々のセル２に分割されている。
図面の左側の矢印で示すように、セル２はケーシングの
側方部分４、５に対して回転する。両方の側方部分４、
５は燃料／空気混合物のための流入開口もしくは低圧熱
ガスのための流出開口及び高圧熱ガスのための流出開口
８を有している。セル２の端部は両端で開放されている
ので、流入開口６を通って燃料／空気混合物がセル２内
に流入することができる。
【００１５】この種の圧力波機械においては点火は圧力
波プロセス自体ではなく、特別な点火装置９によってレ
リーズされる。この実施例では点火装置９は点火栓であ
る。
波プロセス自体ではなく、特別な点火装置９によってレ
リーズされる。この実施例では点火装置９は点火栓であ
る。
【００１６】もちろん別の実施例では点火装置９は点火
バーナ又は特別な熱ガス通路であることもできる。
バーナ又は特別な熱ガス通路であることもできる。
【００１７】燃料／空気混合物で充たされたセル２が点
火栓の範囲に達すると、燃料／空気混合物は点火され
る。
火栓の範囲に達すると、燃料／空気混合物は点火され
る。
【００１８】前記混合物がセル２内で排ガスに燃焼され
ると、１部は高圧熱ガス８のための流出開口を通って流
出する。排ガスの残った部分は引続き弛緩され、低圧熱
ガスとして流出開口７を通って流出する。燃料／空気混
合物と熱ガスは、この実施例では反対の方向で流れる。
もちろん本発明によるロータ冷却法は並行流圧力波プロ
セスのためにも使用可能である。
ると、１部は高圧熱ガス８のための流出開口を通って流
出する。排ガスの残った部分は引続き弛緩され、低圧熱
ガスとして流出開口７を通って流出する。燃料／空気混
合物と熱ガスは、この実施例では反対の方向で流れる。
もちろん本発明によるロータ冷却法は並行流圧力波プロ
セスのためにも使用可能である。
【００１９】本発明の解決策に相応して点火装置９の移
動によって、燃料／空気混合物の点火が遅らされると、
これはロータ１の温度高さに良好に作用する。何故なら
ばこれにより、冷たい空気がセル２内にある時間帯が延
長されるからである。したがってロータ温度は最終的に
低下させられる。これは熱い位相が灰色で示されかつ冷
い位相が白色で示されている図面からも明らかである。
動によって、燃料／空気混合物の点火が遅らされると、
これはロータ１の温度高さに良好に作用する。何故なら
ばこれにより、冷たい空気がセル２内にある時間帯が延
長されるからである。したがってロータ温度は最終的に
低下させられる。これは熱い位相が灰色で示されかつ冷
い位相が白色で示されている図面からも明らかである。
【００２０】ロータ１における軸方向の分布が非対称で
あると、点火場所、ひいては点火時点をロータ１の両側
でそれぞれ異なる値だけ移動させることにより、前記非
対称性は補償される。何故ならば負荷時間の比が変化さ
せられることにより、ロータ温度に所定の限界内で影響
が及ぼされるからである。
あると、点火場所、ひいては点火時点をロータ１の両側
でそれぞれ異なる値だけ移動させることにより、前記非
対称性は補償される。何故ならば負荷時間の比が変化さ
せられることにより、ロータ温度に所定の限界内で影響
が及ぼされるからである。
【００２１】点火時点を前述の如く選ぶことで行なわれ
るロータ冷却は、流入する空気の１部を燃料混合前に分
岐させ、図示されていない冷却空気導管へ、ケーシング
を通って、半径方向で見てセル２の下側及び上側にあ
る、ロータ１における冷却通路及び（又は）ロータ１の
外周及び内周にある通路を介して導くことで強められ
る。
るロータ冷却は、流入する空気の１部を燃料混合前に分
岐させ、図示されていない冷却空気導管へ、ケーシング
を通って、半径方向で見てセル２の下側及び上側にあ
る、ロータ１における冷却通路及び（又は）ロータ１の
外周及び内周にある通路を介して導くことで強められ
る。
【図１】統合された定容積燃焼装置を有する圧力波機械
の１実施例を示した図。
の１実施例を示した図。
１ ロータ ２ セル ３ 仕切り壁 ４、５ 側方部分 ６ 流入開口 ７ 流出開口 ８ 流出開口 ９ 点火装置
Claims (3)
- 【請求項１】 公知の形式で運転される統合された燃焼
装置を有し、２つの側方部分（４、５）の間で回転しか
つ繰返えされる点火及び燃焼プロセスが行なわれるセル
（２）を有するロータ（１）を備え、燃料／空気混合物
を点火するために点火装置（９）が用いられている圧力
波機械においてロータ（１）を冷却するための方法にお
いて、点火時点を点火装置（９）の位置を変化させるこ
とによって遅延させることを特徴とする、圧力波機械の
ロータを冷却する方法。 - 【請求項２】 点火時点をロータ（１）の両側において
異なる値だけ移動せる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 流入する冷却空気の１部を燃料混合の前
に分岐させ、ケーシングを通して、半径方向で見てセル
（２）の下側と上側にある通路及び（又は）ロータ
（１）の外周と内周にある通路を介して冷却空気導管へ
導く請求項１又は２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4330036.7 | 1993-09-06 | ||
| DE19934330036 DE4330036A1 (de) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | Verfahren zur Kühlung des Rotors von Druckwellenmaschinen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783071A true JPH0783071A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=6496923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21152594A Pending JPH0783071A (ja) | 1993-09-06 | 1994-09-05 | 圧力波機械のロータを冷却する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783071A (ja) |
| DE (1) | DE4330036A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE724998C (de) * | 1940-12-07 | 1942-09-11 | Bbc Brown Boveri & Cie | Druckaustauscher, z. B. fuer Kaeltemaschinen |
| CH522821A (de) * | 1970-10-29 | 1972-05-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur Verbesserung der Abdichtung einer aerodynamischen Druckwellenmaschine und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE4204678A1 (de) * | 1992-02-17 | 1993-08-19 | Asea Brown Boveri | Druckwellenmaschine mit integrierter verbrennung |
-
1993
- 1993-09-06 DE DE19934330036 patent/DE4330036A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21152594A patent/JPH0783071A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4330036A1 (de) | 1995-03-09 |
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