Laufrad für Brennkraftturbinen, vorzugsweise für beide Drehrichtungen
Die bekannten Bauarten der Brennkraftturbinen haben .den Nachteil, daß sie nur für
eine Drehrichtung geeignet sind, so. .daß z. B. bei Schiffs- odersonstigen Fahrzeugantrieben
besondere Rückwärtsturibinen oder Schaltgetriebe für die Änderung des Drehsinnes
vorgesehen werden müssen. Bei Änderung der Drehrichtung dieser Turbinen durch Änderung
.der Richtung des eintretenden Gasstromes würde keine nennenswerte Leistung für
die entgegengesetzte Drehrichtung zu erzielen sein, weil ein. großer Teil der zugeführten
Energie durch Wirbel- und Stoßverluste vernichtet wird. Es sind auch Bauarten bekanntgeworden,
bei welchen das treibende Mittel durch besondere Düsen für Vor- und Rückwärtsgang
in das Laufrad eingeführt wird. Dabei erfolgt der Ein- und Austritt z. T. über die
gleichen Schaufelkanten, so daß die Arbeitsübertragung im wesentlichen nur durch
Stoß des Treibmittels auf die Schaufel mit schlechtem Wirkungsgrad erfolgt. Es ist
auch bekanntgeworden, in einer Brennkraftturbine mit radialem Eintritt des Arbeitsmittels
in die Laufra.dschaufelung durch Anordnung besonderer Laufschaufelaustrittskannten,
welche etwa radial verlaufen, den Wirkungsgrad günstig zu gestalten. DerAustrittsverlust
ist dabei in den verschiedenen Stromfäden .stark unterschiedlich, so daß derselbe
nicht rückgewinnlbar ist und damit auch der Wirkungsgrad verhältnismäßig niedrig
bleibt. Bei anderen bekanntgewordenen Bauarten liegen wohl wesentlich günstigere
strömungstechnische Verhältnisse vor, jedoch ist die Schaufelbeanspruchung durch
die Fliehkräfte dort so ungünstig, daß nur geringe Umfangsgeschwindigkeiten angewendet
werden können. Diese 'Nachteile werden durch die Turbinenbauart nach der vorliegenden
Erfindung vermieden. Die Erfindung betrifft ein Laufrad für Brennkraftturbinen,
vorzttgsweise für beide Drehrichtungen, bei denen, das Arbeitsmittel außerhalb des
Radraumes in besonderen Treibgaserzeugern erzeugt wird oder schon `n Kraftmaschinen
beliebiger Bauart Arbeit geleistet hat. Das erfinderische Neue besteht darin, d-aß
die Laufschaufelattstrittskanten, die nicht mit den Eintrittskanten identisch sind,
durch axiale Verlängerung der Schaufeln .etwa parallel zur Achse des Laufrades und
etwa parallel zu den Laufschaufeleintrittskanten
verlaufen und
der Austritt des Arbeitsmittels aus der Laufradschaufelung radial von innen nach
außen erfolgt.Impeller for internal combustion turbines, preferably for both directions of rotation
The known types of internal combustion turbines have the disadvantage that they are only used for
a direction of rotation are suitable, so. .that z. B. in ship or other vehicle drives
special reverse turbines or gearboxes for changing the direction of rotation
must be provided. When changing the direction of rotation of these turbines by changing
.the direction of the incoming gas flow would not be of any appreciable benefit
the opposite direction of rotation can be achieved because a. large part of the supplied
Energy is destroyed by eddy and shock losses. There are also designs known
in which the driving agent is through special nozzles for forward and reverse gear
is inserted into the impeller. The entry and exit z. T. about the
same blade edges, so that the work transfer essentially only through
Impact of the propellant on the blade takes place with poor efficiency. It is
also become known in an internal combustion turbine with radial inlet of the working medium
into the impeller blades by arranging special blade outlet edges,
which run approximately radially to make the efficiency favorable. The loss of exit
is .different in the various streamlines, so that the same
is not recoverable and thus the efficiency is relatively low
remain. With other designs that have become known, there are probably much cheaper ones
flow conditions, but the blade stress is through
the centrifugal forces there are so unfavorable that only low peripheral speeds are used
can be. These 'disadvantages are due to the turbine design according to the present
Invention avoided. The invention relates to an impeller for internal combustion turbines,
preferably for both directions of rotation, where the work equipment is outside the
Wheel space is generated in special propellant gas generators or already `n power machines
of any design has done work. The inventive novelty consists in d-ate
the blade step edges that are not identical to the leading edges,
by axially extending the blades .about parallel to the axis of the impeller and
roughly parallel to the blade leading edges
run and
the discharge of the working medium from the impeller blades radially from the inside to the inside
done outside.
Die Abb. i und 2 zeigen eine Ausführung gemäß der Erfindung mit einem
radial von außen nach innen beaufschlagten Turbinenlaufrad a. für hohe Umfangsgeschwindigkeiten,
dessen Schaufeln b unmittelbar an der Welle c angeschmiedet oder angeschweißt sind.
Die Leitschaufeln sind in drei Stellungen gezeichnet, und zwar Stellung d Vorwärtsfahrt,
Stellung e Rückwärtsfahrt und Stellung fStillstand. Um bei den Laufschaufeln ohne
jede Krümmung einen guten Wirkungsgrad und ein gleiches verarbeitetes Gefälle in
allen Stromfäden zu erzielen, ist die Schaufel am Austritt für alle Fäden bis etwa
auf den brößten Durchmesser des Austrittes nach außen gezogen. Die Schaufeleintrittskante
g verläuft etwa parallel zur Welle und ebenso die beiden Austrittskanten fr. Das
in dem Laufrad verarbeitete Gefälle ist zwar etwas geringer als z. B. bei anderen
Turbinen, etwa mit Laufrädern mit radialstehenden Schaufeln, die nach Schraubenflächen
verwunden sind, der Wirkungsgrad ist aber ungefähr ebensogut, weil bei dem etwa
parallelen Verlauf der Schaufelkanten zueinander und zur Wellenmitte in jedem Stromfaden
etwa gleiches Gefälle verarbeitet wird.Figs. I and 2 show an embodiment according to the invention with a
Turbine impeller acted upon radially from the outside inwards a. for high peripheral speeds,
whose blades b are forged or welded directly to the shaft c.
The guide vanes are drawn in three positions, namely position d forward travel,
Position e reverse and position f standstill. To at the blades without
every curvature has a good efficiency and an equal processed gradient in
To achieve all stream threads, the scoop is at the exit for all threads up to about
drawn outwards to the largest diameter of the outlet. The blade leading edge
g runs roughly parallel to the shaft and so do the two trailing edges fr. That
processed gradient in the impeller is slightly lower than z. B. with others
Turbines, for example with impellers with radial blades that follow helical surfaces
are twisted, but the efficiency is about as good, because with about
parallel course of the blade edges to each other and to the center of the shaft in each stream filament
approximately the same gradient is processed.
Die Erfindung ist naturgemäß nicht nur auf die gezeichnete Turbinenbauart
beschränkt. In gleicher Weise können auch mehrstufige Turbinen mit einseitig oder
doppelseitig beaufschlagten Rädern für Vor- und Rückwärtslauf ausgeführt werden.The invention is of course not limited to the turbine design shown
limited. In the same way, multi-stage turbines with one-sided or
Double-sided pressurized wheels are designed for forward and reverse rotation.
Die Laufschaufeln sind außen dünn und nach der Welle zu verstärkt
ausgeführt, so daß hohe Umfangsgeschwindigkeiten bei hohen Leistungen erzielt werden
können. Je nach den auftretenden Beanspruchungen können die Laufschaufeln gegeneinander
durch Scheiben oder wenigstens im inneren Radteil furch Ringe miteinander verbunden
«-erden.The blades are thin on the outside and reinforced along the shaft
executed so that high peripheral speeds can be achieved with high performance
can. Depending on the stresses that occur, the blades can move against one another
connected to one another by discs or at least in the inner wheel part by rings
"-earth.
Da die Herstellung derartiger Turbinenräder wesentlich einfacher ist
als die von Turbinenrädern von einer bei höherer Schnellläufigkeit hydrodynamisch
besseren Form mit schraubenförmig verwundenen Schaufeln, können andere Gesichtspunkte,
wie niedriger Preis u. dgl., der Bauart nach der Erfindung die bevorzugte Verwendung
auch dort sichern, wo normalerweise kein großer Wert auf die Umsteuerbarkeit der
Turbine gelegt wird. Selbstverständlich kann auch eine geringe Verwindung oder Schrägstellung
der Schaufeln angewendet werden, wenn die eine gegen eiie andere Drehrichtung bevorzugt
sein soll, oder wenn für die beiden Drehrichtungen ver-;chiedene Geschwindigkeiten
verlangt «-erden.Since the manufacture of such turbine wheels is much easier
than that of turbine wheels by a higher speed hydrodynamic
better shape with helically twisted blades, other aspects,
such as low price and the like, the construction according to the invention is the preferred use
also secure where normally no great importance is attached to the reversibility of the
Turbine is placed. Of course, a slight twist or inclination can also be used
of the blades can be used when one direction of rotation is preferred against the other
should be, or if different speeds for the two directions of rotation
requires «-erden.