DE2052605A1

DE2052605A1 - Einrichtung zum Zuführen eines Gases an einem beidseitig offenen mit Wasser betriebenen Düsenrohr für Wasser-Vortriebsaggregate

Info

Publication number: DE2052605A1
Application number: DE19702052605
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8000 München Eick
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1970-10-27
Filing date: 1970-10-27
Publication date: 1972-05-04
Also published as: DE2052605B2; DE2052605C3

Description

Einrichtung zum Zuführen eines Gases an einem beidseitig offenen mit Wasser betriebenen Düsenrohr für Wasser-Vortriebsaggregate -Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Zuführen eines Gases an einem beidseitig offenen, mit Wasser betriebenen Düsenrohr, das zum Antrieb von Schiffen, Schwimm- oder Tauchkörpern dient.
Bei bekannten mit einem Gas-Wasser-Gemisch betriebenen Düsenrohren (DBP 834 205, 955 030, 1 202 170, 1 281 296) läßt sich eine Zuftilirung von Gas und daMit eine Steigerung der Leistung nur begrenzt durchführen. Bei der Zuführung einer die Kapazität der bekanten Einrichtungen übersohreitenden Gasmenge bsteht insbesondere dann, wenn das Gas intermittierend an nur einer Stelle zugeführt wird, die Gefahr, daß das Gas ohne eine weitere Beschleunigung des Wassers herbeizuführen, ohne Impulsaustausch den austrittsseitigen Rohrabschnitt durchströmt. Bei einem derartigen Betrieb ergibt sich nur ein. praktisch unbedeutende Leistungssteigerung, während der vom Triebwerk erzeugt Lärm erheblich ansteigt.
Der Erfindung liest die Aufgabe zugrunde, die Schubleistung insbesondere von Triebwerken der oben beschriebenen Art und auch von anderen, mit Pumpen betriebenen Vortriebsggregaten (s. B. wach Art einer Kort-Düse) au steigern und die Lärmentwicklung nach Möglichkeit zu verringern.
Insbesondere an einem beidseitig offenen DUsenrohr, das mit einem Gas-Wasser-Gemisch betrieben ist, ist diese Aufgabe unter Beseitigung der beschriebenen Nachteile bekannter Einrichtungen dadurch gelöst, daß weiteres Gas an Sprungstellen eines der Austrittsöffnung vorgelagerten und stufenweise divergierenden Rohrabschnittes zugeführt ist.
An den Sprungstellen treten örtliche überexpansionen (plötzliche Drucksprünge) auf, die eine zusätzliche Zuführung von Gas und einen wirkungsvollen Impulsaustausoh des Gases mit dem Gas-Wasser-Gemisch begünstigen, wodurch eine Nachbeschleunigung des Gas-Wasser-Durchsatzes des Triebwerkes erreicht wird und damit eine Schubsteigerung bewirkt wird.
In analoger Ausführung und Wirkungsweise ist die besohriebene Anordnung auch an anderen Wasser-Vortriebsaggregaten anwendbar, bei denen dem in einen: Düsenrohr geführten Wasser mit mechanischen Mitteln (Pumpen oder Propeller) eine erste Besohleunigung erteilt ist.
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung sind die Sprungstellen mit an sich bekannten Ringspaltdtisen versehen, wodurch im Gegensatz zu Einrichtungen mit Einzelddsen die Gemischbildung weiterhin günstig beeinflußt ist und das Triebwerk bei relativ niedriger Lärmentwicklung einen erhöhten Schub liefert.
Für Anwendungen, bei denen eine sich hinter dem Triebwerk auf dem Wasser zeigende Schaumkrone nicht störend ist, kann als Gas dem Triebwerk über einen Kompressor Luft zugeführt sein.
Zur Vermeidung der durch die oben beschriebene Gemisohbildung im Nachtstrom entstehende Schaumkrone, insbesondere für militärtechnische Anwendungen des Triebwerkes, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dem Triebwerk anstelle von Luft ein Gas zuzuführen, das beim Verlassen des Triebwerkes ein praktisch schaumfreies Gas-Wasser-Gemisch ergibt. Die Wirkungsweise des Triebwerkes ist dabei nicht beeinträchtigt, es ergibt sich im wesentlichen nur ein Mehraufwand an Behältern zur Mitführung für das benannte und an sich bekannte Gas.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellungsweise einen Längsschnitt durch ein an sich bekanntes Düsenrohr, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Nachbeschleunigung des Gas-Wasser-Durchsatzes versehen ist, Fig 2 in gleicher Darstellungsweise ein Ausführungsbeispiel zur Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III durch das in der Fig. 2 dargestellte Triebwerk.
Die Fig. 1 zeigt ein beidseitig offenes Ddsenrohr 1, durch dessen Eintrittsöffnung Wasser in Richtung des Pfeiles I eintritt. In dem auf die Einlaßöffnung 2 folgenden Rohrabschnitt ist in das DZssnrohr 1 in an sich bekannter Weise (DBP 1 202 170 und 1 281 296) mit Hilfe von Durchtrittsöffnungen 3 Druckgas in Richtung der Pfeile II eingeführt. Um eine weitere Zuführung von Gas im Sinne der Aufgabenstellung zu erreichen, sind in einem folgenden divergierenden Rohrabschnitt 4 Sprungstellen 5 ausgebildet. an denen das strömende Medium örtlichen überexpansionen unterworfen ist, die durch plötzliche Drucksprünge bewirkt werden. An den besohriebenen Stellen sind ferner weitere Durchtrittsöffuungen 6 angeordnet, durch die zusätzlich Gas zugeführt ist, wobei aufgrund der beschriebenen Wirkung ein Impulsaustausch des neu zugeführten Gases mit dem Gas-Wasser-Gemisch eintritt und an der Austrittsöffnung 7 der Einrichtung ein erhöhter Schub zur Verfügung steht, der ferner gesteigert ist durch die an den beschriebenen Stellen auftretende Entspannung und Volumenvergrößerung des Gases, die eine Verdrängung und damit Beschleunigung des Wassers zur Folge hat.
In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein beidseitig offenes Düsenrohr 11 gezeigt, bei dem die vor der Schnittlinie III-III liegenden Einrichtungen dem bekannten Stand der Technik entsprechen und beispielsweise entsprechend den Asordnungen nach den deutschen Patentschriften 1 202 170 und 1 281 296 ausgebildet sind. Dem Triebwerk ist über eine Eintrittsöffnung 12 Wasser zugeführt und über weitere Durchtrittsöffnungen 13 ein sich mit dem Wasser vermengendes Gas. An dieses bekannte Triebwerk schließt sich ab der Schnittlinie III-III ein stufenweise divergierender Rohrabschnitt 14 an, der Sprungstellen 15 aufweist, an denen sich als Ringspaltdüsen 16 ausgebildete weitere Durchtrittsöffnungen befinden. Die Ringspaltdüsen 16 stehen in Verbindung mit Ringkammern 17, an welche Druckleitungen 18 angeschlossen sind, die zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Kompressor oder Gasbehälter führen, der - wie aus der Zeichnung ersichtlich - auoh zur Beaufschlagung der erstgenannten Durchtrittsöffnungen 13 dienen kann. Zur Vereinfachung der Darstellung sind etwa erforderliche Steuereinrichtungen in den Druckleitungen 18 und ihren Verzweigungen weggelassen.
Die Fig. 3, die einen Schnitt durch das Düsenrohr 11 entlang der Linie III-III zeigt, veranschaulicht die Anordnung der Ringkammern 17 und die Lage der an den Sprungstellon in das Dusenrohr einmündenden Durchtrittsöffnungen der Ringspaltdüsen 16.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche 1. Einriohtung zum Zuführen eines Gases an einem beidseitig offenen und mit Wasser betriebenen Düsenrohr zum Antrieb von Schwimm- und/oder Tauchkörpern, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß mit Druckgas beaufschlagte Düsen mit ihren Austrittsöffnungen an Sprungstellen eines - der Austrittsöffnung des Düsenrohres vorgelagerten und stufenweise divergierenden - Rohrabschnittes angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruoh 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß an den Sprungstellen stetig be aufachlagte Ringspaltdüsen angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i o h n e t , daß sie mit einem Gas betrieben ist, das ein achaumfreies Gas-Wasser-Gemisch bildet.