WO2009065416A1 - Turbomachine a disques turbines multi etages - Google Patents

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WO2009065416A1
WO2009065416A1 PCT/DZ2008/000001 DZ2008000001W WO2009065416A1 WO 2009065416 A1 WO2009065416 A1 WO 2009065416A1 DZ 2008000001 W DZ2008000001 W DZ 2008000001W WO 2009065416 A1 WO2009065416 A1 WO 2009065416A1
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WO
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disk
stator
turbine
rotor
flow
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Application number
PCT/DZ2008/000001
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English (en)
Inventor
Abdelghani Benhama
Original Assignee
Abdelghani Benhama
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Publication date
Application filed by Abdelghani Benhama filed Critical Abdelghani Benhama
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Classifications

    • 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
    • F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
    • F01D5/041—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the Ljungström type
    • 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
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • 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
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to the field of energy and the motorization of a certain type of machine (ship, helicopter, aircraft, generator), and any type of machine. of jet engine, with fuels used (gas, oil, gas oil, kerosene and waste oil).
  • the turbine is essentially useful for compressing and pumping air at a high flow rate it is an ideal component for large existing wind tunnels in brick factories and foundries.
  • the energy provided by a turbojet is astronomical of the order of thousands of horsepower the energy wastes is about 5 times more of the latter.
  • the object of the invention is to increase the efficiency of a turbomachine until it reaches 30% or even 40% with its internal architecture that will become more efficient than an atmospheric combustion engine (piston crankshaft system). This suggests a wide use for the automobile, also in the field of hydraulics with the structure of blades interspersed between the rotor and the stator, there is less risk of deposition of limestone therefore increase in the length of life shoes.
  • the turbine can be manufactured in normal dimensions or about 15 cm in diameter for the stator can largely provide sufficient energy with compact dimensions and a weight of about 40 kg to operate a digger or bulldozer or take off a helicopter at less fuel consumption
  • Figure 1.1 seen from the front of the turbine rotor rotor with double inverted blast of each face, multi stage (2) with blower (1) on circumference.
  • Figure 1.2 is a perspective view to better see the distribution of turbines on the disk.
  • Figure 2.1 stator turbine disk element seen from the front to see the distribution of turbines (3) of flow recovery.
  • Figure 2.2 Stator turbine element perspective view with fixing holes (4).
  • Fig. 3.2 pre-assembly elements with bolt rod (5) and transmission shaft (6) enclosed with an operating diagram with number of 36 rotor turbines, 28 stator turbines, the nozzle is composed of 27 rotor turbines, 21 turbines stator on the total.
  • the air after its exit from the explosion chamber penetrates directly into the nozzle which is composed of succession of turbine disks with the vacuum which exists between the stator disk and the axis of rotation of the rotor.
  • turbine the air follows a vector parallel to the rotor disk at this stage the flow and confronts a succession of turbines of the rotor disc which absorbs its energy and to prevent the flow follows a spiral flow which decreases the yield.
  • the turbines of the stator disk provide flux recovery to have maximum impact on the blades after reaching the top floor.
  • a blower on the rotor disk absorbs the kinetic energy of the flow with bending and reverse descent on the other face of the rotor turbine disk pass through a succession of turbine stages. This process is the same for hydraulic pumps only the turbines give kinetic energy to the fluid.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet d'augmenter le rendement d'une turbomachine, gui comprend une turbine centrifuge à disques, sur lesquels sont montés plusieurs étages d'aubes.

Description

TURBOMACHINE À DISQUES TURBINES MULTI ETAGES Domaine technique auquel se rapporte l' invention : La présente invention concerne le domaine de l'énergie et la motorisation d'un certain type d'engins (navire, hélicoptère, avions, groupe électrogène) , et tout type de moteur a réaction, avec combustibles utilises (gaz, huile, gasoil, kérosène et huile de vidange) .
Aussi à grande échelle, elle peut être montée dans une centrale de génération d'électricité fonctionnant à l'eau, cas d'un barrage d' eau et dans ce cas pas besoin de combustible
Aussi comme la base de l'innovation ce situe au niveau de la turbine elle concerne le domaine de l'hydraulique c a dire de pompe multi étages à bas débit et à haute pression pour les pompes émergées.
La turbine est essentiellement utile pour la compression et le pompage de l'air à un grand débit c'est un composant idéal pour les grandes souffleries existantes dans des briqueteries et des fonderies .
But de l'invention :
L'énergie fournies par un turboréacteur est astronomique de l'ordre des milliers de chevaux vapeur l'énergie gaspille avoisine 5 fois plus de cette dernière.
L'invention a pour objet d'augmenter le rendement d'une turbomachine jusqu'à atteindre 30% voire 40% avec son architecture interne va devenir plus performant qu'un moteur a combustion atmosphérique (système piston bielle vilebrequin). Ça laisse à prévoir une large utilisation pour l'automobile, aussi dans le domaine de l'hydraulique avec la structure des aubes entrecroisées entre le rotor et le stator, il y a moins de risques de déposition de calcaire donc augmentation de la longueur de vie des pompes.
La turbine peut être fabrique en dimensions normales soit de l'ordre de 15 cm de diamètre pour le stator peut largement fournir une énergie suffisante avec des dimensions compactes et un poids de l'ordre de 40 kg pour faire fonctionne un engin excavateur ou un bulldozer ou faire décoller un hélicoptère à moins de consommation de carburant
Etat de la technique antérieure :
Bien que pour tout le monde, le coût d'entretien d'un turboréacteur est excessivement cher les turbines actuelles travail selon un flux de parcours axial dans la tuyauterie qui implique l'utilisation de matériaux ou alliage très cher pour la réalisation des aubes à défaut de résistance aux moments centrifuges ainsi au effort de l'onde de choque de l'explosion des gazes.
Difficultés d'entretien en cas de fissures a l'intérieur des compresseurs, bas et haut de pression. Dans le cas de cette nouvelle turbine a disque, tous ces incidents seront réduits. En plus la longueur de parcoure de flue d'air est augmente de 2,5 1' impacte max ou la transformation de l'énergie thermique en énergie cinétique dans une ancienne turbine a lieu sure les extrémités des aubes avec cette nouvelle technique, elle est totalement transférée sur la totalité des aubes étant donne que 1' impacte est uniforme sur la surface de portance de ces dernières . Dans les pompes hydrauliques rien na été modifie depuis une soixantaine d'années toujours les même panne courantes sans solutions le calcaire qui se fixe sur les parois dans cette turbine le problème est résolu dans le bute d'augmenté la dure de vie grâce a l'entre croisement des aubes.
Énoncés des figures :
L'invention sera bien assimilée à l'aide de cette description issue des références aux dessins schématiques annexes représentant a titre d'exemple non limitatif plusieurs formes d'exécution de cette machine
.figure 1.1 : vu de face du disque turbine rotor à double aubage inverse de chaque face, multi étage (2) avec soufflante (1) sur circonférence .
.figure 1.2 : est une vue de perspective afin de mieux voir la distribution des turbines sur le disque.
.figure 2.1 : élément disque turbine stator vu de face afin de voir la répartition des turbines (3) de redressement des flux.
.figure 2.2 : élément de turbine stator vue de perspective avec trous de fixation (4) .
.figure 3.2 : éléments en pré montage avec boulon tige (5) et arbre de transmission (6) ci-joint un schéma de fonctionnement avec nombre de 36 turbines rotor, 28 turbines stator, la tuyère est composée de 27 turbines rotor, 21 turbines stator sur le total.
Présentation de l'essence de l'invention :
Dans le cas général l'air après sa sortie de la chambre d'explosion pénètre directement dans la tuyère qui est compose de succession de disques turbines avec le vide qu' il y a entre le disque stator et l'axe de la rotation de la turbine, l'air suit un vecteur parallèle au disque rotor a ce stade le flux et confronte a une succession de turbines du disque rotor qui absorbe son énergie et pour éviter que le flux suit un écoulement spirale qui diminue le rendement. Les turbines du disque stator assurent le redressement de flux pour avoir des impactes maximaux sur les aubes après avoir atteint le dernier étage. Une soufflante sur le disque rotor absorbe l'énergie cinétique du flux avec flexion et descente inverse sure l'autre face du disque turbine rotor en passent par une succession d'étages turbines. Ce processus est le même pour les pompes hydrauliques seulement les turbines donne une énergie cinétique au fluide.

Claims

Revendications
1- le principe d'écoulement de flux a l'intérieur des turbine chaque niveau une création d'un tourbillon en forme sphérique ou ovale sur le volume englobant le disque rotor provoque par l'orientation des aubes radiale et un contre tourbillon sphérique provoque par l'orientation des aubes du de la paroi du disque stator qui assure le redressement de flux,
2- La répartition inversée des aubes via les deux faces du disque turbine stator de redressement radial, respectivement le disque turbine rotor
3- multi turbines radiales le montage en série illustre sur le schéma joint figure 3.2
4- Le passage du flux vers les autres compartiments se passe aux niveaux du vide entre le disque stator et l'axe de rotation variant selon les besoins
PCT/DZ2008/000001 2007-11-20 2008-01-21 Turbomachine a disques turbines multi etages WO2009065416A1 (fr)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2426313A1 (fr) * 2010-09-07 2012-03-07 Chun-Chieh Chen Convertisseur comprenant des roues centrifuges
CN112324570A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 苏康海 一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置的燃气轮机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB223451A (en) * 1924-01-14 1924-10-23 Emil Peder Norman Improvements in and relating to centrifugal compressors, turbines and the like
EP0353856A1 (fr) * 1988-07-30 1990-02-07 John Kirby Turbines

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