Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
AIRCRAFT GAS TURBINE ENGINE WITH A LIQUID-AIR HEAT EXCHANGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/002984
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a turboprop engine comprising an oil cooler (5) which is disposed in the engine pod (1) and upon which cooling air acts. The oil cooler (5) is disposed in a flow duct (6) which at the rear opens into the environment and at the front can be connected alternately to an air-inlet opening (7) or to the feed duct (11) of the compressor (2) of the aircraft gas turbine.

Inventors:
NEGULESCU DIMITRIE (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/002553
Publication Date:
January 30, 1997
Filing Date:
June 13, 1996
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BMW ROLLS ROYCE GMBH (DE)
NEGULESCU DIMITRIE (DE)
International Classes:
B64D33/08; B64D33/10; F02C7/14; (IPC1-7): B64D33/08
Foreign References:
US2593541A1952-04-22
FR899601A1945-06-06
GB949585A1964-02-12
FR942092A1949-01-28
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. FluggasturbinenTriebwerk, insbesondere TurbopropTriebwerk, mit einem in der TriebwerksGondel (1) angeordneten FlüssigkeitsLuft Wärmetauscher (Ölkühler 5), der von einem zwangsgeförderten, über eine Öffnung in der TriebwerksGondel zugeführten Kühlluftstrom be¬ aufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) in einem Strö mungskanal (6) angeordnet ist, der rückseitig in der Umgebung mün¬ det und der vorderseitig wahlweise mit einer Lufteintrittsöffnung (7) oder mit dem Zuströmkanal (11) des Verdichters (2) der Fluggastur¬ bine verbindbar ist.
2. FluggasturbinenTriebwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im vorderseitigen Bereich der Trieb¬ werksGondel (1) ein eine verstellbare StrömungsLeitklappe (10) aufweisender Verbindungskanal (9) zwischen dem VerdichterZu¬ strömkanal (11) sowie dem danebenliegenden WärmetauscherStrö mungskanal (6) vorgesehen ist.
3. FluggasturbinenTriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (9) der im we¬ sentlichen ringförmigen TriebwerksGondel (1) angepaßt ringförmig ausgebildet ist.
4. FluggasturbinenTriebwerk nach einem der vorangegangenen An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der WärmetauscherStrömungskanal (6) rückseitig durch Verschieben einer Klappe (15) wahlweise über eine Düse (Pfeil 16) oder über eine Übertrittsöffnung (8) in der Umge¬ bung mündet.
Description:
Fluggasturbinen-Triebwerk mit einem Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft ein Fluggasturbinen-Triebwerk, insbesondere Turbo- prop-Triebwerk, mit einem in der Triebwerks-Gondel angeordneten Flüssig¬ keits-Luft-Wärmetauscher, insbesondere Ölkühler, der von einem zwangs¬ geförderten, über eine Öffnung in der Triebwerks-Gondel zugeführten Kühlluftstrom beaufschlagbar ist. Zum bekannten Stand der Technik wird beispielshalber auf die EP 0 514 119 A1 verwiesen.

An Fluggasturbinen-Triebwerken kann es erforderlich sein, luftgekühlte Flüssigkeits-Wärmetauscher und insbesondere Ölkühler so anzuordnen, daß diese Wärmetauscher sowohl bei Flugbetrieb sowie beim Vorwärts-Da- hinrollen des Flugzeuges, als auch dann, wenn das Flugzeug am Boden rückwärts dahinrollt, optimal mit Kühlluft angeströmt werden. Von besonde¬ rer Bedeutung ist diese Anforderung bei Turboprop-Triebwerken, da über die Ölkühler dieser Triebwerke relativ große Wärmemengen abgeführt wer¬ den müssen.

Ein Problem insbesondere beim Rückwärts-Dahinrollen des Flugzeuges ist dabei die Förderung des den Wärmetauscher beaufschlagenden Luftstro-

mes. Eine besonders voreilhafte Lösung für dieses Problem aufzuzeigen, ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Wärmetauscher in einem Strömungskanal angeordnet ist, der rückseitig in der Umgebung mün- det und der vorderseitig wahlweise mit einer Lufteintrittsöffnung oder mit dem Zuströmkanal des Verdichters der Fluggasturbine verbindbar ist. Vor¬ teilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand der Prinzipskizze eines bevorzug- ten Ausführungsbeispieles. Dabei ist mit der Bezugsziffer 1 die Triebwerks- Gondel eines nur teilweise dargestellten Turboprop-Triebwerks bezeichnet. In dieser in einem Teilschnitt dargestellten Triebwerks-Gondel ist eine Flug¬ gasturbine angeordnet, von der im wesentlichen nur der Verdichter 2 dar¬ gestellt ist. Unter Zwischenschaltung eines Getriebes 3 treibt die Flug- gasturbine einen Propeller 4 an. Aufgrund der hohen zu übertragenden Lei¬ stung wird das Schmieröl des Getriebes 3 so stark erwärmt, daß stets eine wirkungsvolle Ölkühlung erfolgen muß; hierzu ist im wesentlichen innerhalb der Triebwerks-Gondel 1 ein Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher 5, der im fol¬ genden auch als Ölkühler 5 bezeichnet wird, angeordnet.

Es gilt, diesen Ölkühler 5 stets mit einem Kühlluftstrom zu beaufschlagen. Hierzu ist der Ölkühler/Wärmetauscher 5 in einem Strömungskanal 6, der in die Triebwerks-Gondel 1 eingearbeitet ist, angeordnet. An der Vorderseite der Triebwerks-Gondel 1 ist eine Lufteintrittsöffnung 7 vorgesehen, die mit dem Strömungskanal 6 verbunden werden kann. In diesem Falle befindet sich eine mit 10 bezeichnete Strömungs-Leitklappe in der gestrichelt darge¬ stellten Position. Der Strömungskanal 6 mündet auf der anderen Seite des Ölkühlers 5 entweder über eine übliche Düse gemäß Pfeil 16 in der Umge¬ bung, durch Verschiebung einer beweglichen Klappe 15 kann der Strö- mungskanal 6 jedoch auch über eine Übertrittsöffnung 8 in der Triebwerks- Gondel 1 mit der Umgebung verbunden sein.

Nahe der Lufteintrittsöffnung 7 zweigt vom Strömungskanal 6 ein sog. Ver¬ bindungskanal 9 ab, wobei im Bereich der Abzweigung eine verstellbare Strömungs-Leitklappe 10 vorgesehen ist. Mittels eines Verstellhebels 12 ist die Strömungsleitklappe 10 um einen Drehpunkt 13 verschwenkbar. Darge¬ stellt ist diese Strömungs-Leitklappe 10 in ihren beiden unterschiedlichen Endpositionen. Befindet sich die Strömungs-Leitklappe 10 in der gestrichelt dargestellten Lage, so ist eine mögliche Verbindung vom Strömungskanal 6 zum Verbindungskanal 9 unterbrochen, d. h. es ist kein Luftübertritt vom Strömungskanal 6 in den Verbindungskanal 9 möglich. Über die Luftein¬ trittsöffnung 7 kann dann der Kühlluftstrom zur Beaufschlagung des Ölküh- lers 5 direkt in den Strömungskanal 6 eintreten und stromab des Ölkühlers 5 als Kühler-Abluftstrom gemäß Pfeil 16 über die Düse wieder in die Umge¬ bung austreten; die dargestellte Pfeilrichtung 14 ist in diesem Falle ohne Bedeutung.

Der Verbindungskanal 9 kann eine Verbindung herstellen zwischen dem Strömungskanal 6 sowie dem Zuströmkanal 11 des Verdichters 2, über wel¬ chen dem Verdichter 2 die Gasturbinen-Betriebsluft zugeführt wird. Wie er- sichtlich liegt im vorderen Bereich der Triebwerks-Gondel 1 der Strömungs¬ kanal 6 im wesentlichen neben dem Zuströmkanal 11. Wird nun die Strö¬ mungs-Leitklappe 10 aus der gestrichelt dargestellten Position in die mit durchgezogener Linie dargestellte Position gebracht, so wird über den nun¬ mehr geöffneten Verbindungskanal 9 der Strömungskanal 6 mit dem Zu- stromkanal 11 verbunden, während die Lufteintrittsöffnung 7 geschlossen wird. Gleichzeitig wird die Klappe 15 derart verschoben, daß die Düse ge¬ schlossen und die Übertrittsöffnung 8 geöffnet wird. Dies hat zur Folge, daß bei Betrieb der Gasturbine bzw. des Verdichters 2 Luft aus dem Strömungs¬ kanal 6 in den Zuströmkanal 11 abgesaugt wird. Als Folge hiervon gelangt ein Luftstrom gemäß Pfeilrichtung 14 über die Übertrittsöffnung 8 in den Strömungskanal 6, durchdringt den Ölkühler 5 und wird schließlich vom

Verdichter 2 abgesaugt. Diese Betriebsweise bzw. diese Stellung der Strö¬ mungs-Leitklappe 10 sowie der verschiebbaren Klappe 15 wird somit dann gewählt, wenn zu Kühlungszwecken durch den Ölkühler 5 ein Luftstrom ge¬ schickt werden soll, wenn jedoch - beispielsweise wegen einer Rückwärts¬ fahrt des Flugzeuges - über die Lufteintrittsöffnung 7 praktisch kein Luft¬ strom zum Ölkühler 5 gelangen kann. Im Sinne einer vorteilhaften Funk¬ tionsvereinigung fungiert der Verdichter 2 dann gleichzeitig als Fördervor¬ richtung für einen den Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher 5 beaufschlagenden Kühlluftstrom.

Da dem Verdichter 2 beim Fördern des den Ölkühler 5 beaufschlagenden Kühlluftstromes die teilweise relativ heiße Kühler-Abluft zugeführt wird, sollte diese Beaufschlagung des Verdichters 2 mit heißer Luft so gut als möglich über den Umfang des Verdichters gleichmäßig verteilt erfolgt. Da der Zu- stromkanal 11 des Verdichters 2 wie üblich ringförmig ausgebildet ist, ist ebenfalls der Verbindungskanal 9 der im wesentlichen ringförmigen Trieb¬ werks-Gondel 1 angepaßt ebenfalls ringförmig ausgebildet. Mit Übertritt der Kühler-Abluft über die geöffnete Strömungs-Leitklappe 10 in den Verbin¬ dungskanal 9 wird sich diese heiße Kühlerabluft zumindest im wesentlichen gleichmäßig über diesen ringförmigen Verbindungskanal 9 verteilen und somit im wesentlichen gleichmäßig verteilt in den Verdichter-Zuströmkanal 11 gelangen. Wird zum einen späteren Zeitpunkt das beschriebene Flug¬ gasturbinen-Triebwerk wieder von vorne angeströmt, so daß ein ausrei¬ chend hoher, die Lufteintrittsöffnung 7 beaufschlagender Kühlluftstrom zur Verfügung steht, so wird die Strömungs-Leitklappe 10 wieder in die in gestri¬ chelter Linie dargestellte Position gebracht, so daß der Ölkühler 5 wieder wie üblich bezüglich des Triebwerkes von vorne nach hinten mit Kühlluft durchströmt wird. Mit der beschriebenen Anordnung ist es somit möglich, unter sämtlichen Betriebszuständen auf einfache Weise einen ausreichend großen Kühlluftstrom für die Beaufschlagung des Flüssigkeits-Luft-Wärme- tauschers bzw. Ölkühlers 5 bereitzustellen. Dabei können selbstverständlich

eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abwei¬ chend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.