DE2405709A1 - UNDERWATER PULSODE DRIVE - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/12—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being steam or other gas
Description
Patentanwälte DipL-lr.'j. A. Qränecker Dr.-!ng. H. Khkeldey Dr.-ln.j. V/. ^tockmair 6. Februar 1974 Patent Attorneys DipL-lr.'j. A. Qräecker Dr .-! Ng. H. Khkeldey Dr.-ln.j. V /. ^ tockmair February 6, 1974
S München 22, iJax.'mHiansir. 43 S Munich 22, iJax.'mHiansir. 43
DR. K. SCHUMANN - DlPLrING, P, J.W .03 P 7799-50/shDR. K. SCHUMANN - DIPLrING, P, JW .03 P 7799-50 / sh
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52, rue de Silly - 92100 BOULOGEE-BILLANCOUET
Frankreich52, rue de Silly - 92100 BOULOGEE-BILLANCOUET
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Unterwasser-PulsodüsentriebwerkUnderwater pulse jet engine
Die Erfindung betrifft ein Unterwasser-Pulsodüsentriebwerk
mit einem Stator, in dem ein Rotor drehbar gelagert ist, der an seinem Umfang mit sich in Längsrichtung erstreckenden Kanälen
versehen ist, die jeweils ein einfaches Pulsodüsentriebwerk
bilden, mit einer Druckgasquelle, die die verschiedenen Kanäle des Rotors über wenigstens eine feste Exntrittsoffnung
nacheinander speist, wobei die feste Exntrittsoffnung in dem Stator angeordnet ist und mit einem Verschlußsegment für die
Kanäle zusammenwirkt, welches am stromauf gelegenen Ende des Stators angeordnet ist.The invention relates to an underwater pulse jet engine
with a stator in which a rotor is rotatably mounted, which is provided on its circumference with longitudinally extending channels, each of which forms a simple pulse jet engine, with a compressed gas source that feeds the various channels of the rotor one after the other via at least one fixed exit opening, wherein the fixed exit opening is arranged in the stator and cooperates with a closure segment for the channels, which is arranged at the upstream end of the stator.
Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen solcher Pulsodüsentriebxtferke bekannt. Es hat sich jedoch erwiesen, daß ihre industrielle Fertigung sehr schwierig auszuführen ist, weilThere are already various embodiments of such pulse jet drives known. However, it has been found that their industrial production is very difficult to carry out because
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sich viele besondere technologische Probleme ergeben, von_ denen insbesondere das Problem dar Abdichtung zwischen dem Stator und dem Rotor im Bereich des Verschlußsegmentes genannt sei. Es ist tatsächlich extrem schwierig, man kann fast sagen unmöglich, eine gute Gasabdichtung in diesem Bereich zu erzielen, so daß erhebliche Verluste auftreten können, die die Leistung des Pulsodüsentriebwerkes beachtlich verringern.many special technological problems arise, from_ which particularly mentioned the problem of sealing between the stator and the rotor in the area of the closure segment may be. It is actually extremely difficult, almost impossible to say, to have a good gas seal in this area to achieve, so that considerable losses can occur, which the performance of the pulse jet engine considerable to decrease.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, diese Nachteile zu vermeiden und betrifft daher ein Pulsodüsentriebwerk der vorgenannten Art, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eintrittsöffnung des Stators axial in Stromungsrichtung nach hinten versetzt ist und nacheinander mit jedem Kanal des Rotors über eine jedem. Kanal unmittelbar gegenüberliegende Eintrittsöffnung verbunden ist, so daß während des Eintrittes des Druckgases stromauf der Eintrittsöffnung ein Wasserdruckkissen zwischen dem Verschlußsegment und der Eintrittsöffnung ausgebildet wird.The invention is directed to avoiding these disadvantages and therefore relates to a pulse jet engine of the aforementioned Type which is essentially characterized in that the inlet opening of the stator is axially in the direction of flow is offset backwards and successively with each channel of the rotor over each. Channel immediately opposite Inlet opening is connected so that during the entry of the pressurized gas upstream of the inlet opening Water pressure cushion is formed between the closure segment and the inlet opening.
Es ist leicht zu erkennen, daß dank dieser Konstruktion die Dichtungsprobleme im Bereich des Verschlußsegmentes automa- · tisch gelöst werden. Die unter Druck in die Kanäle des Rotors eingeführten Gase werden gegenüber dem Verschlußsegment durch ein Wasserkissen isoliert:, und es ist selbstverständlxch viel leichter, eine Wasserdichtung herzustellen als eine Gasdichtung. It is easy to see that, thanks to this construction, the sealing problems in the area of the closure segment are automatically table can be solved. The gases introduced under pressure into the channels of the rotor are opposite to the closure segment a water cushion insulates: and it is of course much easier to make a water seal than a gas seal.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können in dem Verschlußsegment feste Austrittsleitungen angeordnet sein, die den stromauf gelegenen Teil der Kanäle des Rotors mit rifii- Außenseite verbinden und derart in die Außenseite ein-According to a preferred embodiment of the invention, fixed outlet lines can be arranged in the closure segment be, which connect the upstream part of the channels of the rotor with the rifii- outside and thus a
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münden, daß sie in Strömungsrichtung gesehen nach hinten gerichtet sind.open out that they are directed backwards as seen in the direction of flow are.
Wenn daher das Wasser des Wasserdruckkissens durch die in dem Verschlußsegment angeordneten schrägen Leitungen entweicht, dann erhält man im vorderen 3ereich des Pulsodüsentriebwerkes einen Wasserstrahleffekt. Dieser Wasserstrahleffekt übt auf das sich am Eintrittsquerschnitt des Pulsodüsentriebwerkes befindliche Wasser eine Saugwirkung aus und ermöglich -es, daß die Kanäle des Rotors in einer bestimmten Zeit wieder gefüllt werden. Bei der vorbeschriebenen Vorrichtung ergibt es sich außerdem von selbst, daß die Seit zur Wiederfüllung der Kanäle mit Wasser bei einer geringen Vorbewegungsgeschwindigkeit des Pulsodüsentriebwerkes beachtlich verringert wird, wodurch die Leistung des Triebwerkes steigt.Therefore, when the water of the water pressure bag through the in the Sealing segment arranged oblique lines escapes, then you get in the front 3bereich of the pulse jet engine a water jet effect. This water jet effect exerts on the one located at the inlet cross section of the pulse jet engine Water exerts a suction effect and enables the channels of the rotor to be filled again in a certain time will. In the case of the device described above, it is also evident that the side to refill the channels is considerably reduced with water at a low speed of advance of the pulse jet engine, whereby the Power of the engine increases.
Gemäß einem weiteren Ausführüngsbeispiel der Erfindung sind die Austrittsleitungen in dem Rotor im Bereich des Wasserkissens ■ angeordnet und münden derart in die Außenseite ein, daß sie in Strömungsrichtung nach hinten gerichtet sind. Man erhält dadurch offensichtlich eine Drehströmung, durch welche die gleichen Effekte'erzielbar sind, die bereits beschrieben wurden. Gleichfalls können die Austrittsleitungen das Rotors in einem gleichen Winkel zur Radialrichtung geneigt sein, so daß man also außerdem einen Zentrifugaleffekt erzielt, der eine Reglung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors ermöglicht/wenn man die Leitungen mit Ventilen versieht, die auf Zentrifugalkräfte ansprechen.According to a further exemplary embodiment of the invention, the Outlet lines arranged in the rotor in the area of the water cushion ■ and open into the outside in such a way that they are directed backwards in the direction of flow. Obviously, this gives a rotary flow through which the the same effects can be achieved that have already been described. Likewise, the outlet lines of the rotor can be inclined at the same angle to the radial direction, so that one thus also achieved a centrifugal effect, which is a regulation the speed of rotation of the rotor is made possible by providing the lines with valves that respond to centrifugal forces speak to.
Darüberhinaus kann vorgesehen sein, daß der stromauf gelegene Teil des Rotors wenigstens teilweise ausgespart ist und mit eins™ Teil des Stators zusammenwirkt, der dem ausgespartenIn addition, it can be provided that the upstream part of the rotor is at least partially recessed and with one ™ part of the stator interacts with the recessed
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Teil gegenüberliegt,um auf diese Weise einen in Strömungsrichtung nach hinten gerichteten Strömungseffekt in dem jenigen Bereich des Pülsodüsentriebwerkes zu erzielen, in welchem die Austrittsgeschwindigkeit des Wassers aus den Kanälen am größten ist, so daß das Geschwindigkeitsprofil im Austrittsguerschnitt ausgeglichen und gleichfalls die Schubleistung der Vorrichtung verbessert werden.Part is opposite, in this way one in the direction of flow to achieve rearward flow effect in that area of the Pülsodüsentriebwerk in which the exit velocity of the water from the channels is greatest, so that the velocity profile in the exit cross-section compensated and also the thrust performance of the device can be improved.
Gemäß einem v/eiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Druckgasquelle von einem Wasserdampfüberhitzer gebildet wird, der über wenigstens eins Speisewasserpumpe mit-dem Wasser gespeist wird, das sich in dem Wasserdruckkissen befindet, welches sich in den Kanälen des Rotors ausbildet, wobei die Speisewasserpumpe über einen Druckwassersammelraum an eine Leitung angeschlossen ist, die am stromauf gelegenen Ende der Kanäle in das Verschlußsegment einmündet.According to a further exemplary embodiment of the invention, it can be provided that the compressed gas source is formed by a steam superheater which has at least one feed water pump is fed with the water that is in the water pressure cushion, which is in the channels of the Rotors forms, wherein the feed water pump is connected to a line via a pressurized water collection chamber, which opens into the closure segment at the upstream end of the channels.
Es ist zu erkennen, daß die Speisewasserpumpe bei der vorgenannten Ausführung der Erfindung eine kleinere Leistung aufbringen muß als normalerweise. Der Druckunterschied, unter welchem diese Pumpe arbeitet, ist tatsächlich kleiner als der Unterschied zwischen dem gewünschten Wasserdampfdruck und dem Druck des Wasserdruckkissens.It can be seen that the feed water pump in the aforementioned Implementation of the invention apply a smaller power must than normally. The pressure difference under which this pump works is actually smaller than that Difference between the desired water vapor pressure and the pressure of the water pressure cushion.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen: Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in it:
Fig.l eine vereinfachte Längsschnittansicht eines Unterwasser-Pulsodüsentriebwerkes gemäß der Erfindung;Fig.l is a simplified longitudinal sectional view of an underwater pulse jet engine according to the invention;
Fig. 2 eine Stirnseitenansicht, des Pulsodüsentriebwerkes;2 shows an end view of the pulse jet engine;
Fig.3 eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung; 3 shows a partial sectional view of a further embodiment according to the invention;
Fig.4 eine Stirnseitenteiiansicht des in der Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispieles;FIG. 4 is an end view of the part shown in FIG Embodiment;
Fig.5 eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels gemä.ß der Erfindung;5 shows a partial sectional view of a further exemplary embodiment according to the invention;
Fig.6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI nach Fig.5;6 shows a sectional view along the line VI-VI according to FIG Fig. 5;
Fig. 7 eine Teilschnitt ansicht eines v/eiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung; 7 is a partial sectional view of a further exemplary embodiment of the invention;
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII nach Fig.7 und8 is a sectional view along the line VIII-VIII according to Fig.7 and
Fig.9 eine schematische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.9 shows a schematic partial view of a further exemplary embodiment the invention.
Das in den Fig.l und 2 dargestellte PuIsοdüsentriebwerk wird im wesentlichen von einem hohlen Stator 1 gebildet, der eine profilierte Gestalt besitzt .und als Unterwasserverdrängungskörper dient und in dessen Inneren ein in seinem ZentrumThe PuIsοdüsentriebwerk shown in Fig.l and 2 is essentially formed by a hollow stator 1, which has a profiled shape .und as an underwater displacement body serves and in its interior one in its center
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gleichfalls hohler Rotor 3 mittels Rallen 2 drehbar gelagert ist. Der Rotor weist an seinem Umfang mehrere in Längsrichtung verlaufende Kanäle 4 auf, die jeweils ein einfaches Pulsodüsentriebwerk bilden. Darüberhinaus sind diese Kanäle vorteilhaft schraubenlinienförmig angeordnet, so daß in bekannter Weise eine automatische Drehung des Rotors erreicht wird, ohne daß irgendwelche zusätzlichen Antriebsmittel vorgesehen sein müssen.likewise hollow rotor 3 is rotatably mounted by means of claws 2. The rotor has several in the longitudinal direction on its circumference running channels 4, which each form a simple pulse jet engine. In addition, these are channels advantageously arranged helically, so that an automatic rotation of the rotor is achieved in a known manner without any additional drive means must be provided.
Im oberen Teil ist eine Leitung 5 angeordnet, die an eine nicht dargestellte Druckgasquelle angeschlossen ist, welche ihrerseits dazu dient, nacheinander die verschiedenen Kanäle 4 des Rotors 3 zu speisen, wobei die vorrichtung mit einem Verschlußsegment 6 zusammenwirkt, das stromauf von dem Stator angeordnet ist. Dieses Verschlußsegment 6 dient dazu, die stromauf gelegenen Enden der Kanäle 4 nacheinander hermetisch abzuschließen, damit der Ausstoß des in den Kanälen enthaltenen Wassers unter der Wirkung des durch die Leitung 5 zugeführten Druckgases in Strömungsrichtung erfolgen kann. Es ist außerdem zu erkennen, daß das Verschlußsegment 6 sich etwa über vier aufeinanderfolgende Kanäle erstreckt, wie dies die Fig.2 zeigt.In the upper part, a line 5 is arranged, which is connected to a pressurized gas source, not shown, which in turn serves to successively feed the various channels 4 of the rotor 3, the device with a Closure segment 6 cooperates upstream of the stator is arranged. This closure segment 6 serves to hermetically seal the upstream ends of the channels 4 one after the other complete so that the expulsion of the water contained in the channels under the action of the line 5 supplied compressed gas can take place in the direction of flow. It can also be seen that the closure segment 6 extends approximately over four successive channels, such as this shows the Fig.2.
Die Leitung 5, die zur Zuführung des Druckgases dient, mündet zunächst in eine in dem Stator 1 angeordnete Ringkammer 7, die den stromauf gelegenen Teil des Rotors 3 umschließt. Diese Ringkammer 7 schließt sich an eine feste Eintrittsöffnung 8 an, die in der Höhe des Verschlußsegmentes 6 angeordnet ist und gemäß der Erfindung gegenüber dem stromauf gelegenen Ende des Rotors 3 in Strömungsrichtung axial nach hinten versetzt ist. Während der Drehung des Rotors 3 kommt dieThe line 5, which is used to supply the compressed gas, opens first in an annular chamber 7 which is arranged in the stator 1 and which encloses the part of the rotor 3 located upstream. This annular chamber 7 adjoins a fixed inlet opening 8 which is arranged at the level of the closure segment 6 is and according to the invention opposite the upstream end of the rotor 3 in the flow direction axially rearward is offset. During the rotation of the rotor 3 comes the
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Eintrittsöffnung 8 nachfolgend mit den verschiedenen Kanälen 4 des Rotors über eine Eintrittsöffnung 9 in Verbindung, die in jedem Kanal der Eintrittsöffnung 8 unmittelbar gegenüberliegend angeordnet ist. . Inlet opening 8 subsequently connected to the various channels 4 of the rotor via an inlet opening 9, which is arranged in each channel of the inlet opening 8 directly opposite. .
Nachfolgend soll mit kurzen Worten die Funktion eines solchen Pulsodüsentriebwerkes beschrieben werden. Das Füllen der Kanäle 4 mit Wasser erfolgt dynamisch in einfacher Waise durch die Vorschubbewegung des Pulsodüsentriebwerkes und wenn ein Kanal dadurch mit der Druckgasquelle verbunden wird, daß die Eintrittsöffnung 9 mit der festen Eintrittsöffnung 8 in Dekkung kommt, dann wird das in diesem Kanal enthaltene Wasser augenblicklich und automatisch in Strömungsrichtung nach hinten ausgestoßen, da der betrachtete Kanal zu diesem Zeitpunkt an seiner stromauf gelegenen Stelle durch das Verschlußsegment. 6 verschlossen ist. Die Drehung des Rotors 3 wird durch die auf die seitlichen Kanalwandungen der schraubenförmigen Kanäle 4 v/irkenden Reaktionskräfte der Wassermasse aufrechterhalten, so daß auf diese Weise eine laufende Funktion des Pulsodüsentriebwerkes ohne die Verwendung irgendeiner zusätzlichen Energiequelle sichergestellt wird.The following is a brief description of the function of such a Pulse jet engine are described. The channels 4 are filled with water dynamically in a simple orphan the advance movement of the pulse jet engine and when a channel is thereby connected to the pressurized gas source that the Inlet opening 9 with the fixed inlet opening 8 in cover comes, then the water contained in this channel is instantly and automatically in the direction of flow backwards ejected because the channel under consideration at this point in time at its upstream location through the closure segment. 6 is locked. The rotation of the rotor 3 is caused by the on the side channel walls of the helical channels 4 v / acting reaction forces of the water mass maintained, so that in this way an ongoing function of the pulse jet engine is ensured without the use of any additional source of energy.
Da die feste Eintrittsöffnung 8 axial in Strömungsrichtung gesehen nach hinten versetzt ist, bildet sich stromauf während des Einblasens des Druckgases in dem betrachteten Kanal ein Wasserdruckkissen aus, das von der Eintrittsöffnung 9 des Kanals und von dem Verschlußsegment 6 begrenzt wird. Das Druckgas wird daher von dem Verschlußsegment 6 durch eine bestimmte Wassermasse getrennt,die für eine vollständige Abdichtung in diesem Bereich sorgt. Es ist selbstverständlich, daß es wesentlich einfacher ist, für eine gute Wasserabdichtung als für eine gute Gasabdichtung zu sorgen. Folglich ist das Risi-Since the fixed inlet opening 8 viewed axially in the direction of flow is offset to the rear, forms upstream during the injection of the compressed gas in the channel under consideration Water pressure cushion, which is delimited by the inlet opening 9 of the channel and by the closure segment 6. The compressed gas is therefore separated from the closure segment 6 by a certain mass of water, which is necessary for a complete seal in this area cares. It goes without saying that it is much easier for a good waterproofing than to ensure a good gas seal. Consequently, the risk is
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ko von Gasverlusten im Bereich des Verschlußsegmentes gleich Null, und die Leistung des Pulsodüsentriebwerkes wird erheblich verbessert.ko of gas losses in the area of the closure segment is zero, and the performance of the pulse jet engine is considerable improved.
Es ist übrigens selbstverständlich/ daß das in vorbeschriebener Weise in dem stromauf gelegenen Teil eines jeden Kanales 4 des Rotors 3 ausgebildete Druckwasserkissen IO zu verschiedenen Zwecken dienen kann. Die Fig.3 und 4 zeigen eine dieser Möglichkeiten in allen Einzelheiten. Es sind mehrere Leitungen 11, z.B. drei Leitungen, in dem Verschlußsegment 6 angeordnet, die für eine Verbindung des stromauf gelegenen Endes des entsprechenden Kanales 4 mit der Außenseite sorgen. Die Lage dieser sich an die Außenseite anschließenden Leitungen ist derart, daß sie sowohl zum Pülsodüsentriebwerkinneren als auch in Richtung zu dessen stromauf gelegenen Teil verlaufen.Incidentally, it goes without saying that this is done in the manner described above in the upstream part of each channel 4 of the rotor 3 trained pressure water cushion IO can serve for various purposes. Figures 3 and 4 show one of these Possibilities in every detail. Several lines 11, e.g. three lines, are arranged in the closure segment 6, which ensure a connection of the upstream end of the corresponding channel 4 with the outside. The location of this lines adjoining the outside is such that they both to the Pülsodüsentriebwerk inside as well as in the direction run to its upstream part.
Wenn also das unter Druck stehende Wasserkissen 10 über die vorbeschriebenen Leitungen 11 nach außen strömt, dann wird eine Axialströmung erzeugt, die eine Saugwirkung auf das sich am Eingang des Pulsodüsentriebwerkes befindliche Wasser ausübt. Diese Saugwirkung erleichtert offensichtlich das Nachfüllen der Kanäle des Rotors an der entsprechenden Stelle mit Wasser und verringert gleichzeitig die Füllzeit dieser Kanäle bei kleinen Vorschubgeschwindigkeiten des Pulsodüsentriebwerkes. Es sei gleichzeitig darauf hingewiesen, daß die Leitungen 11 vorteilhaft in der gleichen Richtung geneigt sein könnten, wie die Drehung des Rotors erfolgt und wie dies in der Fig.4 dargestellt ist, damit die·Strahlwirkung noch verstärkt wird.So when the pressurized water cushion 10 flows outward via the above-described lines 11, then a Axial flow generated, which exerts a suction effect on the water located at the entrance of the pulse jet engine. This suction effect obviously makes it easier to refill the channels of the rotor at the appropriate point with water and at the same time reduces the filling time of these channels at low feed speeds of the pulse jet engine. It should be noted at the same time that the lines 11 could advantageously be inclined in the same direction as the rotation of the rotor takes place and as shown in FIG so that the radiation effect is further enhanced.
Bei dem in den Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Leitungen 12 unmittelbar in der Innenwandung des Rotors 3 angeordnet, und zwar in dem stromauf ge-In the embodiment shown in FIGS of the invention, the lines 12 are arranged directly in the inner wall of the rotor 3, namely in the upstream
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legenen Teiles eines jeden Kanales 4. Diese Leitungen 12 sind stromab gerichtet■und sie sind gleichfalls alle in bezug auf die Radialrichtung zur gleichen Seite geneigt, wie dies in der Fig.6 zu erkennen ist, damit sie nicht mit der Rotationsachse des Rotors 3 zusammenlaufen. Der unter Druck erfolgende Austritt des Wassers aus dem Wasserdruckkissen 10 durch die schrägen Leitungen erzeugt am Eintritt des Pulsodüsentriebwerkes eine .axial gerichtete Rotationsströmung, die sich entgegen der Rotordrehrichtung dreht. Wie bereits ausgeführt wurde, ruft diese Wasserströmung selbstverständlich eine Saugwirkung hervor und gleichzeitig ermöglicht sie durch den Zentrifugeneffekt eine genaue Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 3. Zu diesem Zweck könnte man übrigens in vorteilhafter Weise für jede Leitung 12 ein auf Zentrifugalkräfte ansprechendes \7entil vorsehen, das in geeigneter Weise dimensioniert ist. Es ist selbstverständlich, daß die v'orbeschriebene spezielle Ausführungs form der Erfindung auch in Verbindung mit dem in den Fig.3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet werden könnte.lying part of each channel 4. These lines 12 are directed downstream ■ and they are also all inclined with respect to the radial direction to the same side, as can be seen in FIG . The exit of the water under pressure from the water pressure cushion 10 through the inclined lines generates an axially directed rotational flow at the entrance of the pulse jet engine, which rotates against the direction of rotation of the rotor. As already stated, this water flow causes of course a suction effect produced at the same time it permits by the centrifugal effect accurate control of the rotation speed of the rotor 3. For this purpose, one might incidentally advantageously for each line 12 a responsive centrifugal \ 7 provide alve, which is dimensioned appropriately. It goes without saying that the above-described special embodiment of the invention could also be used in connection with the embodiment shown in FIGS.
Es ist selbstverständlich auch möglich, gleichfalls eine Strömungswirkung in dem stromab gelegenen Teil des Pulsodüsentriebwerkes zu erzeugen, um das Geschwindigkeitsprofil in der Querschnittsebena am Austritt gleichmäßiger zu gestalten und um damit die Schubleistung des Systems zu verbessern. Die Aus-· trittsgeschwindigkeit des Wassers der Rotorkanäle ist tatsächlich immer größer als die Vorschubgeschwindigkeit des Pulso-.düsentriebwerkes. Es reicht also, wenn man dem austretenden Wasser eine größere Geschwindigkeit verleiht, als die schwächere Geschwindigkeit des das Pulsodüsentriebwerk umgebenden Wassers, um eine Wasserstrahlwirkung zu erzielen.It is of course also possible, likewise a flow effect in the downstream part of the pulse jet engine to generate the speed profile in the cross-sectional plane to make it more even at the outlet and thus improve the thrust performance of the system. From-· The speed at which the water enters the rotor ducts is actually always greater than the feed speed of the pulso jet engine. So it is enough to give the exiting water a greater speed than the weaker one Speed of the water surrounding the pulse jet engine in order to achieve a water jet effect.
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Wie in den Fig.7 und 8 dargestellt ist, ist der Rotor 3 zu diesem Zweck an seiner Innenseite übe'r einem bestimmten Längenteil im Bereich seines stromab gelegenen Endes ausgeschnitten, damit die Kanäle 4 mit dem mittleren Teil des Pulsodüsentriebwerkes verbunden sind. Eine innere Platte 13, die mit dem Stator 1 über zwei Rippen 14 verbunden ist, ist dazu vorgesehen, den ausgesparten Teil der Kanäle in dem Bereich zu verschließen, in dem das Gas unter Druck eingeblasen wird. Aus diesem Grunde entsteht die Wasserstrahlwirkung nur hinter dieser Platte, d.h. dort, wo die Austrittsgeschwindigkeit des Wassers am größten ist, während man die größtmögliche Trägheit der Wassersäule während der Gaseinblasung erhält. Die vorbeschriebene Wirkung des austretenden Wassers am stromab gelegenen Ende kann natürlich in Verbindung mit der am stromauf gelegenen Ende der Kanäle erzeugten Wasserstrahlwirkung verwendet werden, indem Vorrichtungen gemäß den Fig.3 und 4 oder 5 und 6 vorgesehen werden.As shown in FIGS. 7 and 8, the rotor 3 is closed for this purpose on its inside over a certain length part cut out in the area of its downstream end, so that the channels 4 with the middle part of the pulse jet engine are connected. An inner plate 13, which is connected to the stator 1 via two ribs 14, is provided for to close the recessed part of the channels in the area where the gas is blown under pressure. For this reason, the water jet effect occurs only behind this plate, i.e. where the exit speed of the Water is greatest, while the greatest possible inertia of the water column is obtained during gas injection. the The above-described effect of the exiting water at the downstream end can of course be combined with that at the upstream end located end of the channels generated water jet effect can be used by devices according to Figures 3 and 4 or 5 and 6 can be provided.
Die Fig.9 zeigt schließlich eine dritte Einsatzmöglichkeit des Wassrerdruckkissens 10, bei welcher die Druckgasquelle von einem Wasserdampfüberhitzer gehildet wird. Es ist selbstverständlich, daß der Einsatz eines WasserdampfÜberhitzers für die Speisung eines Unterwasser-Pulsodüsentriebwerkes besondere Vorteile aufweist. Der Kreislauf kann insbesondere offen sein, und das Pulsodüsentriebwerk bildet einen Kondensator. Da die gasförmige Phase darüberhinaus kondensierbar ist, wird sie nach dem Austreten unsichtbar, so daß sie nicht im Kielv/asser erscheint. Schließlich bildet der Dampferzeuger eine geräuscharm arbeitende Maschine, in welcher die Verbrennung vollständig, also wenig umv/eltschädlich, abläuft.Finally, FIG. 9 shows a third possible use of the water pressure cushion 10, in which the pressurized gas source of a steam superheater is formed. It goes without saying that the use of a steam superheater for feeding an underwater pulse jet engine is special Has advantages. The circuit can in particular be open and the pulse jet engine forms a condenser. Since the gaseous phase can also be condensed, it becomes invisible after it has escaped, so that it is not in the keel water appears. Finally, the steam generator is a quiet machine in which the combustion takes place completely, i.e. not very harmful to the environment.
In der Fig.9 ist zunächst ein Kessel 15 mit einer Rohr-In Fig. 9 is first a boiler 15 with a pipe
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schlange 16, einem Brenner 17 und einem Rauchabzug 18 dargestellt. Die Rohrschlange 16 mündet in einen Dampfs animier 19 ein, der an die Speiseleitung 5 angeschlossen ist, welche den Dampf in die Ringkammer 7 des Stators 1 leitet. Ein Teil des erzeugten Dampfes wird über eine Leitung 20 abgeleitet, welcher zur Betätigung einer Speisepumpe 21 für das Kesselwasser dient, und über das Rohr 22 in die Atmosphäre entweicht.snake 16, a burner 17 and a smoke outlet 18 shown. The coil 16 opens into a steam animator 19, which is connected to the feed line 5, which directs the steam into the annular chamber 7 of the stator 1. Part of the generated steam is discharged via a line 20, which is used to operate a feed pump 21 for the boiler water, and escapes through the pipe 22 into the atmosphere.
Erfindungsgemäß wird die Speisewasserpumpe 21 unmittelbar mit dem Wasser des Wasserdruckkissens 10 versorgt, das sich während der Einblasung des überhitzten Dampfes in jedem Kanal 4 des Rotors ausbildet. Für diesen Zweck ist die Speisewasserpumpe 21 über eine Leitung 23 an einen Druckwassers ammelraum 24 angeschlossen, der unmittelbar in dem stromauf gelegenen Teil des Stators 1 angeordnet ist und zwar in dem an das stromauf gelegene Snde des Kanals 4 angrenzenden Bereich des Verschlußsegmentes 6. Auf diese Weise wird die Pumpe 21 bereits mit einem unter einem gewissen Druck stehenden Wasser gespeist und arbeitet daher mit einem verringerten Druckunterschied, wenn man den für die Speisung der Kanäle des Pulsodüsentriebwerkeserwünschten Dampfdruck berücksichtigt. Infolgedessen kann diese Pumpe eine kleinere Leistung abgeben als das normalerweise der Fall wäre, und es kann daher eine preiswertere Pumpe· gewählt werden.According to the invention, the feed water pump 21 is directly connected to it the water of the water pressure cushion 10, which is supplied during the injection of the superheated steam in each channel 4 of the rotor. For this purpose, the feed water pump 21 is connected to a pressurized water tank via a line 23 24 connected, which is arranged directly in the upstream part of the stator 1 and that in the upstream located end of the channel 4 adjacent area of the closure segment 6. In this way, the pump 21 is already fed with water under a certain pressure and therefore operates with a reduced pressure differential if one desires to feed the ducts of the pulse jet engine Vapor pressure taken into account. As a result, this pump can deliver less power than would normally be the case and a cheaper pump can therefore be chosen.
Es ist selbstverständlich, daß alle vorbeschriebenen besonderen Ausführungsbeispiele nicht nur bei Pulsodüsentriebwerken anwendbar sind, die einen in der Mitte hohlen Rotor aufweisen, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, sondern gleichfalls bei Pulsodüsentriebwerken mit einer mittleren Speisung, die mit einer äußeren Verkleidung versehen sind.It goes without saying that all of the special exemplary embodiments described above are not restricted to pulse jet engines are applicable, which have a hollow rotor in the middle, as shown in the drawing, but also in the case of pulse jet engines with a medium supply, which are provided with an outer casing.
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A09837/02B7A09837 / 02B7
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