DE1626114A1 - Gasturbinenstrahltriebwerk - Google Patents

Description

Gasturbinenstrahltriebwerk

Die Erfindung betrifft ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit einer ringförmigen Ströraungsleitung, in welcher in Strömungsrichtung ein Miederdruckverdichter, ein Hochdruckverdichter, eine Brennanlage, eine Hochdruckturbine und eine Niederdruckturbine angeordnet sind, Brennstoffeinspritzdüsen zum Einspritzen von Brennstoff in die Verbrennungsanlage, Hohlstreben stromabwärts des Hochdruckverdichters und stromaufwärts der Brennstoffeinspritzdüsen, wobei sich die Hohlstreben in die ringförmige Strömungsleitung hinein erstrecken und innere Enden haben, die an der inneren Wandung der ringförmigen .Strömungsleitung liegen und über diese innere Wandung strömende Druckluft aufnehmen, und mit Leitungsmitteln, welche durch diese Hohlstreben radial nach aussen strömende Druckluft zu einem ausseriialb des Triebwerks befindlichen Punkt leiten.

Vorzugsweise umfasst die Verbrennungsanlags ein ringförmiges Flammrohr, dessen stromaufwartiges Ende an den Hohlstreben liegt, woboi die inneren Enden der Hohlstreben mit einem Raum zwischen der Innenwandung des

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Flammrohrs und der Innenwandung der ringförmigen Strömungsleitung kommunizieren. Vorzugsweise gehen die Hohlstreben durch das stromaufwärtige Ende des Flammrohrs durch und sind an^iesem befestigt und können radial auf Stiften gleiten, welche am Triebwerksgehause angeordnet sind.

Die radial aussen liegenden Ehden der Streben können mit einer ringförmigen Leitung in Verbindung stehen, welche die ringförmige StrÖmungsleitung umgibt und mit einer ausserhalb des Triebwerks endenden E Auslassleitung in Verbindung steht.

Die Erfindung umfasst auch ein mit einem derartigen Gasturbinenstrahltriebwerk ausgestattetes Flugzeug, wobei die an die Leitung angelieferte Luft zum Aufrechterhalten des Drucks in der Druckkabine benützt wird.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden, beispielsweisen Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung hervor: Fig. 1 ist ein teilweiser schematischer Querschnitt eines erfindungs—

gemassen Gasturbinenstrahltriebwerks und

Fig. 2 ist ein abgebrochener Querschnitt und zeigt einen Teil des ' Aufbaus nach Fig. 1 in vergrössertera Masstab.

ELn Gasturbinenstrahltriebwerk 10 hat eine ringförmige, durch innere und aussere Wandungen 12, 13 gebildete Strömungsleitung 11 (Fig.2), wobei ein Teil der äusseren Wandung 13 in einem Triebwerksgehause 14 montiert ist. In der Strömungsleitung 11 befinden sich, in Strömungs— richtung, ein Niederdruckverdichter 15» ©ϊη Hochdruckverdichter 16, eine Vielzahl von winkslmassig versetzten, hohlen AuslassLeitschaufeln 1?, eine Verbrennungsanlage mit einem ringförmigen Flammrohr 18, eine Hbchdruckturbine 19 und eine Niederdruckturbine 20, wobei die Turbinen-

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abgase durch eine kurze Abgasleitung 21 an die Aussenluft abgegeben werden.

Pas ringförmige Flammrohr 18 ist von der Susseren !wandung 13 der ringförmigen Strömungsleitung durch einen Ringraum 23 getrennt, durch toteichen Druckluft von den Verdichtern 15» 16 strömen kann. Luft aus dem Bingraum 23 wird als sogenannte "Sekundärluft" zum Vollenden der Verbrennung ±n der primären Zone des ringförmigen Flammrohrs 18 benützt, wobei diese "Sekundärluft" in das ringförmige Flammrohr 13 durch eine Vielzahl von winkelmässig versetzten Löchern einströmt. Die durph den Ringraum 23 strömende Luft kühlt auch die Aussenwandung des ringförmigen Flammrohrs 18.

Das ringförmige Flammrohr 18 3LSt voü der inneren landung 12 der ringförmigen Stromungsleitung 11 durch einen Ringraum 25 getrennt, durch welchen Luft von den Verdichtern 15, 16 strömen kann, um einerseits die Innenwandung des ringförmigen Flammrohrs 18 zu kühlen und aörerseits als Verdünnungsluft zu dienen, d.h. zum Verdünnen der Verbrennungsgase auf eine für die Turbinen 19, 20 tragbare Temperatur; diese Verbrennungsluft atromt in das ringförmige Flammrohr 18 durch eine Vielzahl von winkelmässig versetzten Verdünnungsluftlöchem ein.

Brennstoff fur die Verbrennung im Flammrohr 18 wird durch eine Leitung 26 angeliefert, die zu Brennstoffeinspritzdüsen 2? führt.

Das stromaufwartige Ehde 30 des ringförmigen Flammrohrs 18 wird durch eine Vielzahl von winkelmassig versetzten, sich radial erstrekkenden Streben 31 festgelegt. Diese hohlen Streben 31 gehen durch

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dssjstromaufwartige Ende 30 des ringförmigen Flammrohrs 18 durch und. sind mit diesem verschweisst, und die radial äusseren Enden der hohlen Streben 31 sind radial gleitend auf Stiften 32 gelagert, die am Triebwerksgehäuse 14 vorgesehen sind. Das stromaufwartige Ende des Flammrphrs 18 kann sich daher radial gegenüber dem Triebwerks— gehäuse 14 bewegen um die 'Wärmedehnungen aufzunehmen, ist dabei aber axial fest gelagert.

Die radial innen liegenden Enden 33 der Hohlstreben 31 sind offen und stehen mit dem Ringraum 25 in Verbindung, um derart Druckluft aufnehmen zu können, welche über die innere Wandung 12 vom Hochdruckverdichter geliefert wirde

Die radial aussen liegenden Enden der Hohlstreben 31 sind offen und kommunizieren mit einer ringfiSrmigen Leitung 34t «eiche die ringförmige Stromungsleitung 11 umgibt und unmittelbar stromabwärts des Hochdruckverdichters angeordnet ist· Die Ringleitung 34 steht mit einer Auslassleitung 35 in Verbindung, welche sich ausserhalb des Triebwerks erstreckt und durch welche Druckluft zum Aufrechterhalten des.Kabinendrucks in einem Flugzeug abgezapft werden kann, in dem das Triebwerk eingebaut ist.

Die innere Wandung 12 hat öffnungen 36, die mit einer ringförmigen Kammer 37 in Verbindung stehen, welche innerhalb der inneren Wandung angeordnet ist. Die radial inneren Enden der hohlen Auslassleit— schaufeln kommunizieren mit der Kammer 37t um aus dieser Luft aufzunehmen, die ober die Innenwandung 12 geströmt ist, wahrend die radial aussen liegenden Enden dieser Schaufeln mit der Ringleitung 34 verbunden sind, und diese mit Luft beliefern·

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Infolge der inordnung der höhlen Auslassleitschaufeln 1? und der Hohlstreben 3t stromabwärts des Hochdruckverdichters 16, aber stromaufwärts der Brennstoffeinspritzdüsen 27 besteht wenig Gefahr, dass die zum. Auslass 35 strömende Luft durch Brennstoff verunreinigt werden könnte. Ausserdem ist diese Luft dadurch, dass sie vom Hochdruckverdichter 16 kommt, genügend unter Druck gesetzt und wird auch vom radial innen liegenden Teil der ringformigenStrcJmungsleitüng 11 abgezapft, sodass sie im wesentlichen frei von Staub ist.

Der Querschnitt der Hohlstreben 31 kann leicht derart sein, dass fur den Luftstrom zum Unterdrucksetzen der Druckkabine genügend Raum vorhanden ist.

Ein älteres Britisches Patent der Anmelderin*; Nr. 932 000 beschreibt und beansprucht ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit VerdichtUBgsmitteln, Vielehe die durch eine ringförmige Hauptstromungsleitung des Triebwerks strömende Luft so verdichten, dass der in der Luft getragen* Staub in jenem Teil der Luft konzentriert wird, die entlang der radial aussen liegenden Wandung der Leitung strömt, wobei der Verdichter mindestens eine hohle Verdichterauslassleitschaufel hat, deren Innenraum mit der genannten Leitung ausschliesslich durch einen oder mehrere Kanäle kommuniziert» die in der radial innen liegenden Wandung der Leitung stromabwärts der Schaufel angeordnet sind, die dazu dient, verhaltnismassig staubfreie Luft aus der Leitung abzuzapfen und diese zu Hilf anzwecken Barichtungen ausserhalb des Triebwerks zuzuleiten.

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Claims (6)

16261H Patentansprüche

1. Gasturbinenstrahltriebwerk, umfassend eine ringförmige Strömungsleitung, in welcher in Ströraungsrichtung ein Niederdruckverdichter, ein Hochdruckverdichter, eine Verbrennungsanlage, eine Hochdruckturbine und eine Niederdruckturbine angeordnet sind, Brennstoffeinspritzdüsen zum Einspritzen von Brennstoff in die Verbrennungsanlage, eine Vielzahl von winkelmässig versetzten Hohlstreben stromabwärts des Hochdruckverdichters und stromaufwärts-der Brennstoffeinspritzdüsen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hohlstreben (31) in die ringförmige Strömungsleitung (11) hinein erstrecken und innere Enden haben, die an der inneren Landung (12) der ringförmigen Strömungsleitung (11) liefen und über diese innere Wandung (12) strömende Druckluft aufnehmen, sowie durch Leitungsmittel (34»35K welche durch diese Hohl— streben (31) radial nach aussen strömende Druckluft zu einer ausserhalb des Triebwerks (10) befindlichen Stelle leiten.

2. Gasturbinenstrahl triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsanlage ein ringförmiges Flammrohr (18) umfasst, dessen stromaufwa'rtiges Ende an den Hohlstreben (31) lieget, wobei die inneren Enden (33) der Hohlstreben (31) wit einem Raum (85) zwischen der Innenwandung des Flammrohrs (18) und der Innenwandung (12) der ringförmigen Strömungsleitung (11) kommunizieren.

3. Gasturbinenstrahltriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlstreben (31) durch das stromaufwartige Bide (30) des Flammrohrs (18) durchgehen und an diesem befestigt sind^ und radial auf Stiften (32) gleiten, welche am Triebwerksgehause (14) angeordnet sind.

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4. Jasturbinenstrahltriebwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radial aussen liegenden Enden der Streben (31) mit einer ringförmigen Leitung (34) in Verbindung stehen, welche die ringförmige Strb'mungsleitung (11) umgibt und mit einer ausserhalb des Triebwerks (10) endenden Auslassleitung (35) in Ver- " bindung steht.

5. Gasturbinenstrahltriebwerk nach Anspruch 4t dadu*& gekennzeichnet, dass hohle Auslassleitschaufeln (1?) in der ringförmigen Stromungsleitung 011) zwischen dem Hochdruckverdichter (16) und den hohlen Streben (31) angeordnet sind, wobei die radial aussen liegenden Enden der hohlen Auslassleitschaufeln (17) mit der ringförmigen Leitung (34) und die radial innen liegenden Enden der hohlen Aüslassleitschaufeln (17) mit einem radial innen gelegenen Teil der ringförmigen Strö'mungsleitung (11) in Verbindung, stehen, um von hier Druckluft aufzunehmen.

6.' Gasturbinenstrahltriebwerk nach einem der vomagehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Leitungsmittel (35) angelieferte Luft dazu dient, den Druck in einer Druckkabine eines Flugzeugs aufrecht zu erhalten, in welchem das Triebwerk angeordnet ist.

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