Drehzahl freies Turbinenrad

Hallo beisammen,

ich wollte mal fragen ob ihr mir sagen könnt, mit welchen Drehzahlen die 2. Turbinenstufe dreht bei den Turboprops von Jetcat, Wren & Co. Und nach welchen Kriterien diese Drehzahlen "ausgewählt" werden.
Brauch nämlich einen Anhaltspunkt für mein Wellenleistungsprojekt. Wobei mein freies Turbinenrad nen 70er Durchmesser hat.

Über Hinweise würde ich mich freuen.

Weiß nicht ob die Info nützlich ist, ich strebe eine Abtriebsdrehzahl von etwa 2000 1/s an.

Gruß Stefan

Hallo Stefan,
habe zwar keine Arbeitsturbine gebaut, aber mit 60 bis 80 Tausend Umdrehungen mußt Du schon rechnen.
Gruß
Alfred

Danke

Danke

für die Info.

Ich hätte rein ausm Gefühl gemeint das die Drehzahlen nicht ganz so hoch sind. Ich meine mich erinnern zu können dass im Turbopropbuch von Schreckling was mit 40-50k steht. Nach seiner Auslegung.Hab es aber nicht zur Hand leider.

Nur ob ich des richtig verstanden habe. Das heißt das dass Arbeitstrad bei Vollgas mit etwa 60-80k dreht, also unter Last?!?

Ach ja mein Kerntriebwerk is ne J66.

Danke nochmal
Stefan

Hallo Stefan,

also aus der hohlen Hand würde ich sagen, dass ein "handelsübliches" 70er Rad für einen KJ66 clone als WL-Stufe vieeeeeeel zu klein ist. Eine komplette Auslegung einer WL-Stufe ist nicht trivial wegen der Rückwirkung auf den Gasgenerator. Als groben Anhaltspunkt kanst Du die freie Strömungsfläche an der engsten Stelle der original-Schubdüse des Turbojets heranziehen (wohlgemerkt ist nicht immer der geometrisch kleinste Querschnitt einer Schubdüse auch der tatsächlich kleinste Strömungsquerschnitt des Abgasstrahls...aber das ist eine andere Geschichte). Aber bei einer KJ66 müsste es eigentlich ganz gut passen. Nun musst Du den freien Querschnitt des Leitsystems der zweiten Stufe etwas größer machen als diesen zuvor ausgemessenen. Das Turbinenrad bekommt nochmal 20% mehr Strömungsquerschnitt. Wenn Du mit diesen Zahlen etwas jonglierst, wirst Du sehen, dass sich Raddurchmesser bei vernünftigen Schaufelwinkeln von um 90mm ergeben dürften, vielleicht noch etwas darüber. Die Umfangsgeschwindigkeit errechnest Du aus der Tangentialkomponente der Strömung aus dem NGV der zweiten Stufe, Abweichungen von 20 oder 30% sind da aber kein Beinbruch, besser zu niedrigeren Drehzahlen. Bei einer KJ66 als Gasgenerator dürftest Du bei guter Auslegung der zweiten Stufe gut und gerne 10kW an der Welle bekommen.

Wenn Du`s "richtig" machen möchtest, misst Du den statischen Druck in der Schubdüse bei Vollgas, entnimmst aus dem Verdichterkennfeld den Massenstrom (und hoffst dass der "soso-lala" stimmt), misst noch die Temperatur hinter dem Turbinenrad und fängst an zu rechnen.

Wie dem auch sei, Du wirst Dich mit dem Rad der Freifahrstufe wohl eher in Richtung "Männerturbine" von Robert Sturzkopf orientieren müssen, ggf. mit etwas gekürzten Schaufeln.

Hoffe, diese Info ist etwas hilfreich, auch wenn ich`s nicht bis ins letzte Detail "aufdrösele"...

Viel Erfolg und Grüße aus Moskau (derzeit...)

Thomas

Hallo Thomas,

Danke für deine, meiner Meinung nach, doch sehr anschauliche Darstellung. Dass das 70er Rad zu klein ist hab ich fast gedacht, da es sich aber "nur" um einen ersten Prototyp handeln soll und ich ein 70er rad rumliegen hab, dachte ich mir, dass ich eine art Bypass einbaue um die Belastung des Gasgenerators in Grenzen zu halten. Die Konstruktion soll bzw ist bewusst sehr einfach gehalten und noch nicht auf Leistung ausgelegt. schon allein wegen dem finanziellen Aufwand. Ja die Studenten mal wieder
Da ich eben im Wellenleistungstriebwerkbau noch keine Erfahrung habe wollte ich einfach mal "klein" und vergleichsweise kostengünstig anfangen.
Aber ich denke ich werde mal die ein oder andere Exceltabelle machen und einfach mal schaun was bei den verschiedenen maßen so rauskommen würde.

Vielen Dank nochmal!

Schöne Grüße aus dem heute sonnigen Chiemgau

Stefan