DE1626032A1

DE1626032A1 - Thermischer Belastung ausgesetzter und mit einem Gas zu kuehlender Teil eines Gasturbinentriebwerkes

Info

Publication number: DE1626032A1
Application number: DE19671626032
Authority: DE
Inventors: Christian Schmitz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1967-08-31
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1971-01-14
Also published as: US3557553A; FR1576334A; GB1185808A

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

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-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.

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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·*

h:i 0098:8 3/06 92 ..*_

Claims

-4- Palm 7654/4

aufweist.

Ansprücheι

Thermischer 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·

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