RU2035595C1 - Способ торможения турбины двигателя - Google Patents
Способ торможения турбины двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2035595C1 RU2035595C1 SU4937782A RU2035595C1 RU 2035595 C1 RU2035595 C1 RU 2035595C1 SU 4937782 A SU4937782 A SU 4937782A RU 2035595 C1 RU2035595 C1 RU 2035595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- gas
- engine
- braking
- power turbine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: в газотурбостроении. Сущность изобретения: средствми автоматики производят перепуск газа из полости перед силовой турбиной или из любого места до нее в пространство непосредственно за силовой турбиной, причем поток направляют по или против вращения ротора, разгоняют до скорости, соответствующей тепловому перепаду на силовой турбине, и создают потенциальный вихрь r·cu= const , формирующий градиент давления в полости, перпендикулярной оси турбины. 2 ил.
Description
Изобретение относится к газотурбостроению и может быть использовано в транспортных, судовых, локомотивных и стационарных установках.
Известен способ торможения силовой турбины газотурбинного двигателя с помощью регулируемых сопловых аппаратов силовой турбины.
Основным недостатком такого способа торможения являются сложность и высокая стоимость регулируемых сопловых аппаратов. Сложность осуществления способа снижает надежность машины.
Известен также принятый за прототип способ торможения силовой турбины газотурбинного двигателя с применением перепуска газа перед силовой турбиной, причем газ отбирают из полости перед турбиной и, используя средства автоматики, направляют в пространство за ротором турбины.
Применение перепуска газа перед силовой турбиной обеспечивает малую величину тормозной мощности.
Целью изобретения является повышение тормозной мощности силовой турбины газотурбинного двигателя.
Поставленная цель достигается тем, что по способу торможения, основанному на перепуске газа перед силовой турбиной, средствами автоматики производят перепуск газа из полости перед силовой турбиной или из любого места до нее в пространство непосредственно за силовой турбиной, причем поток, направленный по или против вращения ротора, разгоняется до скорости, соответствующей тепловому перепаду на силовой турбине, и создается потенциальный вихрь r˙Cu const, формирующий градиент давления в плоскости, перпендикулярной оси турбины, где r текущий радиус; Cu проекция скорости потока на окружное направление.
Предлагаемый способ торможения турбины отличается от известного (принятого за прототип) признаками, приведенными выше, следовательно, предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна".
По способу-прототипу газ из полости перед силовой турбиной перепускают в выхлопное устройство двигателя.
По предлагаемому же способу газ забирают из полости перед силовой турбиной или из любого места до нее и далее поток преобразуют потенциальный вихрь, представляющий собой в проточной части двигателя заграждение для основного потока.
На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 представлена структурная схема двигателя с элементами средств автоматики; на фиг. 2 продольный разрез силовой турбины с регулирующим клапаном и вихревым тормозом, включающим безлопаточную спиральную камеру.
Двигатель включает компрессор 1, за которым размещены регенератор 2 и камера сгорания 3. Для привода компрессора предусмотрена турбина 4 компрессора, за которой по потоку размещена силовая турбина 5 двигателя. Турбина 4 компрессора и силовая турбина 5 механически между собой не связаны, между ними имеется только газодинамическая связь. Непосредственно за силовой турбиной смонтирован вихревой тормоз 6, в состав которого входит однозаходная или многозаходная безлопаточная спиральная камера (улитка).
В конструкцию двигателя входят и элементы средств автоматики: регулятор 7, сервомотор 8 и регулирующий клапан 9.
Газ из полости между турбиной 4 компрессора и силовой турбиной 5 поступает в вихревой тормоз 6. В спиральной камере вихревого тормоза поток направляется против или по вращению ротора, создается в идеализированной схеме потенциальный вихрь r ˙Cu const и газ разгоняют до скорости, соответствующей тепловому перепаду на силовой турбине. Вихрь r˙Cu const формирует соответствующий градиент давления в плоскости, перпендикулярной оси турбины.
При этом происходит взаимодействие и смешение основного потока, поступающего из последнего рабочего колеса силовой турбины, и перепускаемого потока в условиях преобладания высоких сверхзвуковых скоростей в вихре и дозвуковых скоростей основного потока, что приводит к росту сопротивления движению основного потока в выходном патрубке и обеспечивает соответствующий тормозной эффект.
Одновременно формирование перепускаемого потока связано с резким падением давления перед силовой турбиной, что также вызывает уменьшение расхода газа и соответствующее снижение вращающего момента, которое суммируется с тормозным эффектом вихревого течения за свободной турбиной.
Для усиления эффекта торможения создается вихрь r˙Cu const, формирующий градиент давления на конической поверхности, с вершиной конуса, лежащей на оси турбины. В этом случае перепускаемый газ направляется против основного потока (Cz < 0, где Сz осевая составляющая скорости потока).
В конструкции двигателя может быть предусмотрен подвод в вихревой тормоз не только газа из полости между турбинами 4, 5 компрессора и силовой, но и подвод воздуха из-за компрессора 1 или из полости между регенератором 2 и камерой сгорания 3.
Использование предлагаемого способа торможения силовой турбины газотурбинного двигателя позволит значительно повысить ее тормозную мощность, упростить устройство тормоза, тем самым повысить его надежность и снизить стоимость изготовления двигателя.
Claims (1)
- СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ ТУРБИНЫ ДВИГАТЕЛЯ, заключающийся в регулируемом посредством средств автоматики отборе части газа из полости перед турбиной и перепуске его в пространство за ротором турбины, отличающийся тем, что, с целью повышения тормозной мощности, перепускаемый поток разгоняют до скорости, соответствующей тепловому перепаду на турбине, направляют его по или против вращения ротора турбины и создают потенциальный вихрь r·Cu const, формирующий градиент давления в плоскости, перпендикулярной оси турбины, где r текущий радиус, а Cu проекция скорости потока на окружное направление.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937782 RU2035595C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ торможения турбины двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937782 RU2035595C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ торможения турбины двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2035595C1 true RU2035595C1 (ru) | 1995-05-20 |
Family
ID=21575326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4937782 RU2035595C1 (ru) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Способ торможения турбины двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2035595C1 (ru) |
-
1991
- 1991-04-15 RU SU4937782 patent/RU2035595C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Транспортные машины с газотурбинными двигателями. Под. ред. Н.С. Попова, л.: Машиностроение, 1987, с.28,54,158. * |
2. Патент США N 3998047, кл. F 02C 9/14, опублик. 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3383092A (en) | Gas turbine with pulsating gas flows | |
US7985278B2 (en) | Method of separating CO2 from a gas flow, CO2 separating device for carrying out the method, swirl nozzle for a CO2 separating device | |
US3292364A (en) | Gas turbine with pulsating gas flows | |
US3514952A (en) | Variable bypass turbofan engine | |
US10113486B2 (en) | Method and system for modulated turbine cooling | |
US4100742A (en) | Turbocompound engine with turbocharger control | |
CN103703218B (zh) | 针对单轴燃气轮机的扩大范围的低排放燃烧减少空气质量流量的装置和方法 | |
GB2043792A (en) | Turbine shrouding | |
US4372113A (en) | Pipeline energy recapture device | |
US20160290143A1 (en) | Axial fluid machine and method for power extraction | |
JP2017150483A (ja) | アクティブhpc間隙制御 | |
US2957306A (en) | Gas jets for controlling entrance and/or exit flow effective diameter | |
CN110635622B (zh) | 风力发电机组、电磁装置及铁心的换热装置 | |
RU2661427C1 (ru) | Двухконтурный турбореактивный двигатель | |
GB1313841A (en) | Gas turbine jet propulsion engine | |
US4640091A (en) | Apparatus for improving acceleration in a multi-shaft gas turbine engine | |
US2840342A (en) | Turbine exhaust | |
US9021783B2 (en) | Pulse detonation engine having a scroll ejector attenuator | |
CN110630454B (zh) | 电机及其轴系的换热装置、风力发电机组 | |
RU2035595C1 (ru) | Способ торможения турбины двигателя | |
US2615301A (en) | Centrifugal diffuser | |
US3253406A (en) | Turbine propulsion unit | |
US2937498A (en) | Mechanically controlled multistage combustion chambers for gas-impulsetype engines and improved discharge control therefor | |
GB640104A (en) | Improvements in or relating to centrifugal separators | |
US3925981A (en) | Gas generator |