接，内燃机安装在所述车辆中。
[0023]工作流体回路3还具有冷凝器8，所述冷凝器由工作流体和冷却流体流过。工作流体回路3如下起作用:
[0024]栗4将处于液态的工作流体输送到蒸发器2中，在所述蒸发器中工作流体由热废气转化成蒸汽态。在蒸发器2的输出侧上设置有蒸汽涡轮机2，在所述蒸汽涡轮机中气态的工作流体在驱动蒸汽涡轮机5的叶轮6的情况下膨胀。在流过蒸汽涡轮机5之后，工作流体供应给冷凝器8，在所述冷凝器中工作流体如此程度地冷却，使得工作流体又转化为液态，之后工作流体又被供应给栗4。
[0025]图2分别示出了蒸汽涡轮机的螺旋导入件9、导轮10和叶轮6的立体图。螺旋导入件9形成用于使蒸汽进到蒸汽涡轮机5中的入口部。在螺旋导入件9中，进入的蒸汽被置于圆环形的流动并且接着到达导轮10的入口侧14。导轮10具有多个通道11 (呈凹槽形式)，所述通道设置在导轮10的周缘上。通过通道11作为呈拉瓦尔喷管形式的喷管的流动技术构型，流过的蒸汽被加速直到超音速，并且在流出侧12上流出时由通道11流到叶轮6的叶片12上，并且驱动叶轮6旋转运动。在流过叶轮6之后，蒸汽或者供应给另一叶轮或者从蒸汽涡轮机5又引出流回到工作流体回路3中。通道6这样定向，使得蒸汽在流出侧13上相对于穿过蒸汽涡轮机5的轴向轴线X以在流动技术方面有利的角度α出现到叶轮6的叶片12上。为此，通道11例如(如图2所示)恒定地以相对于轴向轴线的角度α =β (15° )通过导轮10设置。但是通道11也可盘绕地设置在导轮10中。那么，角度β沿着通道11变化，并且在流出侧13上流出时达到例如具有值15°的角度α。但是通道11在导轮11中彼此的间距A至少近似一直相等。通道11沿着相应的通道都具有恒定的宽度B0通道11的深度T相反地从入口侧14经过通道中心15直到出口侧13是变化的。各个通道11的深度T在入口侧14和出口侧13上具有(不同的)最大值！'■并且近似地在通道中心15具有最小值Τ_。在导轮10的安装好的状态中，通道11例如被入口部的环形壁区段向外封闭，从而蒸汽完全地并且仅可流动通过所述通道11。
[0026]图3示出了导轮10的细节立体图，其中，在该导轮10中加工有四个并排的通道Ilo当然，可在该导轮10中实际加工多个通道11 (如根据图2的导轮10中所示的那样)。根据图3的视图示出了导轮10的出口侧13的俯视情况。
[0027]如已经在图2中详细示出的那样，通道11都具有沿着相应通道的恒定的宽度B。通道11的深度T相反地从入口侧14经过通道中心15直到出口侧13是变化的。各个通道11的深度T在入口侧14和出口侧13上具有最大值1'_并且近似地在通道中心15具有最小值!1—。以这种方式模拟拉瓦尔喷管。
[0028]在图4中，在上图示出常规构造的拉瓦尔喷管16。该拉瓦尔喷管16具有带有大面积的入口侧14，所述面积由于拉瓦尔喷管持续收缩，在通道中心15的后方区域中达到最小值，之后出口侧13的横截面积又持续变大。在下面设置的“对折的(geklappten)”拉瓦尔喷管16中，给出如在上面所示的拉瓦尔喷管16相同的面积比例，其中，下面的拉瓦尔喷管16的几何形状具有上面的几何形状的双倍宽度。由此，这两个拉瓦尔喷管16面积相等。下面的拉瓦尔喷管16的几何形状由根据本发明构造的具有恒定宽度B和沿着通道变化的深度T的通道11实现。在入口侧14和出口侧13上的最大深度Tniax如之前不同地实施。计算和实验得出，在下面的图中示出的几何形状和在上面的图中示出的几何形状效果相一致。
【主权项】
1.蒸汽涡轮机(5)，特别是用于内燃机的废热利用，该蒸汽涡轮机具有:至少一个涡轮机壳体；带有至少一个喷管的导轮(10);和至少一个叶轮(6)，其中，所述喷管构造为陷入到所述导轮(10)中的通道(11)，其特征在于，所述通道(11)具有恒定的宽度⑶和沿着所述通道(11)变化的深度(T)。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，所述通道(11)在所述导轮(10)中以角度(β)倾斜地设置。3.根据权利要求1或2所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，所述通道(11)盘绕地设置在所述导轮(10)中。4.根据权利要求3所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，在入口侧(14)上通到所述通道(11)中的入口部和在出口侧(13)上来自所述通道(11)的出口部相对于通道中心(15)盘绕地设置。5.根据权利要求4所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，在来自所述通道(11)的出口部上的、朝向所述叶轮(6)过渡的角度(α )为15°。6.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，所述喷管是拉瓦尔喷管(16) ο7.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，多个喷管在所述导轮(10)中被设置在外周缘上。8.根据权利要求7所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，所述喷管沿着相应的通道(11)彼此之间具有恒定的间距㈧。9.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽涡轮机(5)，其特征在于，仅一个工具、特别是铣盘被设置用于制造所述通道(11)。10.用于制造蒸汽涡轮机(5)的喷管的通道(11)的制造方法，所述蒸汽涡轮机具有:至少一个涡轮机壳体；一接收所述喷管的导轮(19);和至少一个叶轮￠)，其特征在于，借助于仅一个工具将所述通道(11)加工到所述导轮(10)中，所述通道具有恒定的宽度(B)和沿着所述通道(11)变化的深度(T)。
【专利摘要】本发明涉及一种蒸汽涡轮机5，特别是用于内燃机的废热利用，所述蒸汽涡轮机具有：至少一个涡轮机壳体；带有至少一个喷管的导轮10；和至少一个叶轮6，其中，所述喷管构造为陷入到所述导轮10中的通道11。根据本发明提出一种蒸汽涡轮机5，其喷管制造简单。这由如下方式实现，即所述通道11具有恒定的宽度B和沿着所述通道11变化的深度T。由此，可借助仅一个工具在仅一个加工过程中制造所述通道11。
【IPC分类】F01D9/04
【公开号】CN105008671
【申请号】CN201480011414
【发明人】T·施泰德滕, S·比尔, F·U·贝克特, H-C·马热尔, N·艾森门格尔, W·施托尔珀, A·温格特
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月27日
【公告号】DE102013203903A1, WO2014135435A1