DE1626032A1 - Thermischer Belastung ausgesetzter und mit einem Gas zu kuehlender Teil eines Gasturbinentriebwerkes - Google Patents
Thermischer Belastung ausgesetzter und mit einem Gas zu kuehlender Teil eines GasturbinentriebwerkesInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/002—Wall structures
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23R2900/03041—Effusion cooled combustion chamber walls or domes
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 7654/4
Stuttgart - Untertürkheim - _ 29.8·1967
11 Thermischer Belastung ausgesetzter und
mit einem Gas zu kühlender feil eines Gasturbinentriebwerkes B
Die Erfindung bezieht sieh auf einen thermischer Belastung
ausgesetzten und mit einem Gas, z.B. Luft,
zu kühlenden Teil eines Gasturbinentriebwerkes, insbesondere auf ein Mischhemd in Brennkammerne
Bei der Entwicklung von Gasturbinentriebwerken mit hohen Betriebstemperaturen bereitet neben der Auswahl
der Werkstoffe auch eine ausreichende Kühlung der thermisch hoch belasteten Teile, insbesondere die Küh·*·
lung des Mischhemdes, erhebliche konstruktive Schwierigkeiten und auch Schwierigkeiten bei der Fertigung.
Ss ist ein besonderer baulicher Aufwand zu treffen,
der sich auf das Gesamtgewicht des Triebwerkes auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten
zu überwinden· Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst>i=daß derthermisch hoch belastete
und mit IiUf*t bzw» Gag zu kühlende Teil aus einem zerfaserten und unter Wärmeeinwirkung auf Bleohdicke zusammengepreßten hochhitzebeständigen Stahlmaterial besteht,
das porijse Eigenschaften aufweist«
Durch die Verwendung des auf Blechdicke zusammengepreßten
zerfaserten Stahlmaterials kann Z0B. das Mischhemd einer
0098 8 37 06 9a
-2-
-2- . Paint 7654/4
Brennkammer durchgehend glatt ausgeführt werden» Besondere
Maßnahmen zur Zufuhr von Kühlluft werden überflüssig, da die Kühlluft durch das poröse Material
hindurchdringt-und in. vorteilhafter Weise eine
Transpiratiohskühlung erzielt wird. Das Gewicht des Mischhemdes wird ganz wesentlich herabgesetzt, weil
das spezifische Gewicht des Materials erheblich unter dem von üblichen Blechen liegte Außerdem hat man es
in der Hand, die Kühlwirkung in den verschiedenen Temperaturzonen durch Auswahl in der-Porösität des
Materials den jeweiligen Erfordernissen anzupassen· Die Verarbeitung des Materiales macht keine Schwierigkeiten,
es kann ohne weiteres mit den übrigen Materialien des Triebwerkes verschweißt werden, z.B.» mit Elektronen*
strahlen©
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die
Porösität des zerfaserten Stahlmateriales, das eine durchweg einheitliche Porösität besitzt, durch eine
zusätzliche mechanische Behandlung, z.B. durch Walzen,
kontinuierlich verlaufend oder stufenweise unterschiedlieh
ausgebildet sein, so daß eine individuelle Anpassung
an die jeweiligen Erfordernisse-möglich isto
Zum gleichen Zweck kann die Porösität durch eine Auswahl
der Faserabmessungen und in der Anhäufung pro Flächeneinheit unterschiedlich ausgebildet sein·
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen;
Fig.1 einen Schnitt durch eine Brennkammer eines
Gasturbinentriebwerkes und
Fig.2 in stark vergrößertem Maßstab einen längsschnitt
' durch das Mischhemd der Brennkammer aus Fig.1.
009883/0692 -3-
1S26.Q32-
-3- Daim 7654/4-
flach Fige1 besteht bei der von dem Außenmantel 1 um- ,
gebenen Brennkammer 2 eines im übrigen nicht gezeigten
Gasturbinentriebwerkes das Mischhemd 3 im Anschluß
an den Halter 4 für die Brennstoffeinspritzvorrichtung
aus einem zerfaserten und unterJffärmeeinwirkung auf
Blechdicke zusammengepreßten Stahlmaterial, das poröse Eigenschaften aufweist. Das Mischhemd 3 ist bei 5 auf
den Teil 6 der Brennkammer 2 mit Elektronenstrahlen
aufgeschweißt· '
luft, die unter Druck steht und in Pfeilrichtung T
zwischen dem Außenmantel 1 und der Brennkammer 2 entlangströmt, tritt in Pfeilrichtung 8 durch die Poren in dem
Mischhemd 3 hindurch in die Brennkammer ein und bewirkt
in vorteilhafter Weise eine Transpirationskühlung*
Wie näher aus Fig* 2 hervorgeht, wird die Kühlung des
Mischhemdes 3 dadurch gesteuert, daß das Hischhemd mit
Bereichen unterschiedlicher Porösität im zerfaserten Stahlmaterial versehen ist. Die unterschiedliche Porösität
wird beispielsweise durch nachträgliches Walzen des zerfaserten
Stahlmateriales erzielt« In dem Bereich 9 des
Mischhemdes 3 ist durch stärkeres Walzen des zerfaserten
Stahlmateriales die kleinste Porösität vorhandene Durch
weniger starkes Walzen in dem anschließenden Bereich 10 ist
dort die Porösität größer als im Bereich9, und im Be<reich
11, der nicht gewalzt ist, findet sich die ursprüngliche
Porösität des ,zerfaserten Stahlmateriales*
Die Kennzahlen für ein zerfasertes und auf Blechdicke
zusammengepreßten Stahlmateriales sind beispielsweise:
Gradierung: Durohmesser der Fasern 0,1 bis 0,2 mm
länge der Fasern 1 mm
Porenvolumen: Ί3 $*-
Spezifisches Gewicht: 0,6 bie 6,0 g/qm·*
Spezifisches Gewicht: 0,6 bie 6,0 g/qm·*
h:i 0098:8 3/06 92 ..*_
Claims (2)
- -4- Palm 7654/4aufweist.AnsprücheιThermischer Belastung ausgesetzter und mit einem, z.B. Luft, zu kühlender Teil eines Gasturbinentriebwerkes, insbesondere Mischhemd einer Brennkammer, dadurch gekennzeichnet» daß dieser Teil aus einem zerfaserten und unter Wärmeeinwirkung auf Blechdicke zusammengepreßten hochhitzebeständigem Stahlmaterial besteht, das poröse Eigenschaften
- 2. Teil eines Gasturbinentriebwerkes nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet, daß die Porösität des zerfaserten Stahlmaterialee durch eine zusätzliche mechanische Behandlung, z.B. durch Walzen, kontinuierlich verlaufend oder stufenweise unterschiedlich ausgebildet ist.3· Teil eines Gasturbinentriebwerkes nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet» daß die Porösität des zerfaserten Stahlmateriales durch Auswahl in den Faserabmessungen und in der Anhäufung pro Flächeneinheit unterschiedlich ausgebildet ist·009883/0692
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- 1967-08-31 DE DE19671626032 patent/DE1626032A1/de active Pending
-
1968
- 1968-08-12 GB GB38364/68A patent/GB1185808A/en not_active Expired
- 1968-08-19 FR FR1576334D patent/FR1576334A/fr not_active Expired
- 1968-08-30 US US756646A patent/US3557553A/en not_active Expired - Lifetime
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