Die Herausforderung

Dampfturbinen, Gasturbinen und Düsenstrahltriebwerke haben jeweils ein Leitwerk und ein Laufwerk. Während die Leiträder starr mit dem Gehäuse der Turbine verbunden sind, sind die Laufräder mit der Welle der Turbine verbunden und bestehen aus einer Mehrzahl von radial mit der Welle verbundenen Turbinenschaufeln, die die Turbine antreiben. Bei der RES-Kaskadenturbine wird die Abfolge von Leit- und Laufrädern in den Verdichtungs- und in den Expansionsstufen einer Turbine als Kaskade bezeichnet. Wie kann der Wirkungsgrad einer Turbine verbessert werden?

Die Erfindung

Bei der RES-Kaskadenturbine sind die radialen Turbinenschaufeln der Laufräder durch konzentrisch um die Welle angeordnete Ringflügel untereinander verbunden. Innerhalb des Gehäuses der RES-Kaskadenturbine wird ein Ringflügel von dem Arbeitsmedium so angeströmt, dass der Ringflügel eine, aus dem Auftrieb abgeleitete, in Drehrichtung wirkende tangentiale Antriebskraft sowie einen am Strömungseinlass wirkenden Sog erzeugt.

Die Vorteile

  • Erhöhung des Wirkungsgrades einer Turbine um bis zu 25%
  • Optimaler Wirkungsgrad einer Dampf- oder Gasturbine bereits bei geringeren Drücken und Vorlauftemperaturen
  • Bereitstellung eines biege- schub- und torsionssteifen Leitradgitters
  • Herstellung einer biege- schub- und torsionssteifen Laufradscheibe

Die Anwendungen

  • Dampf- und Gasturbinen
  • Thermodynamische Luftstrahltriebwerke
  • Elektrische Luftstrahltriebwerke
  • Kühlturbinen