JPH0344220B2 - - Google Patents
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- JPH0344220B2 JPH0344220B2 JP58121729A JP12172983A JPH0344220B2 JP H0344220 B2 JPH0344220 B2 JP H0344220B2 JP 58121729 A JP58121729 A JP 58121729A JP 12172983 A JP12172983 A JP 12172983A JP H0344220 B2 JPH0344220 B2 JP H0344220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- fan
- core
- groove
- ridge
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/38—Introducing air inside the jet
- F02K1/386—Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は混合流ガスタービン・エンジンに対
する排気装置、更に具体的に云えば、フアン側路
空気及びコア・エンジンの排気ガスを内部で混合
する、改良された排気センターボデイと混合器か
ら成る集成体に関する。
する排気装置、更に具体的に云えば、フアン側路
空気及びコア・エンジンの排気ガスを内部で混合
する、改良された排気センターボデイと混合器か
ら成る集成体に関する。
発明の背景
ガスタービン・エンジンの技術としては、フア
ン側路空気をコア・エンジンの排気ガスと効率よ
く混合し、組合せた流れを１個の排気ノズルから
吐出することにより、側路ターボフアン・エンジ
ンの性能を改善することが出来ることが知られて
いる。フアン側路空気と排気ガスを混合する１つ
の排気装置は、コア・エンジンの下流側に配置さ
れたローブ形混合器（lobed mixer）を含む。ロ
ーブ形混合器は相対的に高温の排気ガスを強制的
に比較的低温のフアン側路空気と混合して、改善
された熱力学特性を実現し、こうして燃料消費率
を改善する。
ン側路空気をコア・エンジンの排気ガスと効率よ
く混合し、組合せた流れを１個の排気ノズルから
吐出することにより、側路ターボフアン・エンジ
ンの性能を改善することが出来ることが知られて
いる。フアン側路空気と排気ガスを混合する１つ
の排気装置は、コア・エンジンの下流側に配置さ
れたローブ形混合器（lobed mixer）を含む。ロ
ーブ形混合器は相対的に高温の排気ガスを強制的
に比較的低温のフアン側路空気と混合して、改善
された熱力学特性を実現し、こうして燃料消費率
を改善する。
フアン及びコア・エンジンの排気流を組合せた
ものが、排気ノズルの出口平面に於て、混合しな
い時の尖頭温度より実質的に低い比較的一様な温
度を持つ時、ガスタービン・エンジンの熱力学特
性が改善される。種々の排気装置の幾何学的なパ
ラメータは、一層一様な温度分布を得る為の混合
効果を高める様に検討されている。この為に評価
する或るパラメータは、例えば混合器にあるロー
ブの数、混合器の高さ、混合器の長さ、混合器の
断面、混合器の端面の形及び混合器の切込みを含
む。この他に評価される幾何学的なパラメータと
しては、排気装置の尾筒の直径、形及び混合長が
ある。
ものが、排気ノズルの出口平面に於て、混合しな
い時の尖頭温度より実質的に低い比較的一様な温
度を持つ時、ガスタービン・エンジンの熱力学特
性が改善される。種々の排気装置の幾何学的なパ
ラメータは、一層一様な温度分布を得る為の混合
効果を高める様に検討されている。この為に評価
する或るパラメータは、例えば混合器にあるロー
ブの数、混合器の高さ、混合器の長さ、混合器の
断面、混合器の端面の形及び混合器の切込みを含
む。この他に評価される幾何学的なパラメータと
しては、排気装置の尾筒の直径、形及び混合長が
ある。
然し、こういう幾何学的なパラメータを適当に
変えることによつて、混合効果を高めることが出
来るが、一般的に排気装置に関連する寄生的な圧
力損失も増加する。例えば、側路比の大きいター
ボフアン・エンジンでは、排気動圧は一般的に排
気全圧の大きな割合を占め、従つてエンジンは比
較的大きな寄生圧力損失を受ける。従つて、従来
の排気装置は典型的には折合いの装置であつて、
寄生圧力損失によつて混合効果が制限されてい
る。
変えることによつて、混合効果を高めることが出
来るが、一般的に排気装置に関連する寄生的な圧
力損失も増加する。例えば、側路比の大きいター
ボフアン・エンジンでは、排気動圧は一般的に排
気全圧の大きな割合を占め、従つてエンジンは比
較的大きな寄生圧力損失を受ける。従つて、従来
の排気装置は典型的には折合いの装置であつて、
寄生圧力損失によつて混合効果が制限されてい
る。
従つて、この発明の１つの目的は、混合流ガス
タービン・エンジンに対する改良された排気装置
を提供することである。
タービン・エンジンに対する改良された排気装置
を提供することである。
この発明の別の目的は、コア・エンジンの排気
ガスとフアン側路空気との内部の混合を強めて、
排気ノズルの出口平面にわたる温度分布を一層一
様にする改良された排気装置を提供することであ
る。
ガスとフアン側路空気との内部の混合を強めて、
排気ノズルの出口平面にわたる温度分布を一層一
様にする改良された排気装置を提供することであ
る。
この発明の別の目的は、それに帰因する圧力損
失を目立つて増加せずに、混合効果を高める改良
された排気装置を提供することである。
失を目立つて増加せずに、混合効果を高める改良
された排気装置を提供することである。
発明の概要
この発明の１形式では、ローブ形混合器及び改
良された排気センターボデイを含む改良された排
気装置を提供する。この排気センターボデイは、
ローブ形混合器と協働して、それに帰因する圧力
損失を実質的に増加することなく、排気装置の混
合効果を高める手段を含んでいる。この発明の好
ましい実施例では、この手段は、溝又は稜部の様
な、円周方向に相隔たつた細長い複数個の変形部
を含み、これらが排気センターボデイの基準面に
対して半径方向に伸び且つセンターボデイの縦軸
線と略平行に軸方向に整合している。
良された排気センターボデイを含む改良された排
気装置を提供する。この排気センターボデイは、
ローブ形混合器と協働して、それに帰因する圧力
損失を実質的に増加することなく、排気装置の混
合効果を高める手段を含んでいる。この発明の好
ましい実施例では、この手段は、溝又は稜部の様
な、円周方向に相隔たつた細長い複数個の変形部
を含み、これらが排気センターボデイの基準面に
対して半径方向に伸び且つセンターボデイの縦軸
線と略平行に軸方向に整合している。
この発明のその他の目的並びに利点は、以下図
面について更に詳しく説明する所から明らかにな
ろう。
面について更に詳しく説明する所から明らかにな
ろう。
詳細な記載
第１図には、この発明の１形式による排気装置
１２を含む、一例としての側路比の大きい混合流
ガス・ターボフアン・エンジン１０が示されてい
る。ターボフアン・エンジン１０がフア１４を持
ち、これがフアン１４より下流側でエンジンの縦
軸線１８の周りに同軸に配置されたコア・エンジ
ン１６によつて駆動される。コア・エンジン１６
が圧縮機、燃焼器及びタービン（何れも示してな
い）を含んでいて、比較的高温の燃焼排気ガス２
０を吐出する様に作用する。
１２を含む、一例としての側路比の大きい混合流
ガス・ターボフアン・エンジン１０が示されてい
る。ターボフアン・エンジン１０がフア１４を持
ち、これがフアン１４より下流側でエンジンの縦
軸線１８の周りに同軸に配置されたコア・エンジ
ン１６によつて駆動される。コア・エンジン１６
が圧縮機、燃焼器及びタービン（何れも示してな
い）を含んでいて、比較的高温の燃焼排気ガス２
０を吐出する様に作用する。
コア・エンジン１６の周りの円周方向にコア・
カウル２２が配置されている。後で説明するこの
発明の１形式による空気力学的な流線形の排気セ
ンターボデイ２４が、コア・エンジン１６に適当
に取付けられていて、コア・カウル２２の環状の
後端２６から下流側に向つて伸びている。排気セ
ンターボデイ２４はコア・カウル２２の内面２８
から半径方向内側に隔たつて、コア・エンジン１
６からの排気ガス２０を吐出するコア・ノズル３
０を構成する。
カウル２２が配置されている。後で説明するこの
発明の１形式による空気力学的な流線形の排気セ
ンターボデイ２４が、コア・エンジン１６に適当
に取付けられていて、コア・カウル２２の環状の
後端２６から下流側に向つて伸びている。排気セ
ンターボデイ２４はコア・カウル２２の内面２８
から半径方向内側に隔たつて、コア・エンジン１
６からの排気ガス２０を吐出するコア・ノズル３
０を構成する。
フアン１４及びコア・エンジン１６の周りの円
周方向にナセル３２が配置されており、これはコ
ア・カウル２２から半径方向外側に隔たつて、フ
アン１４より下流側で比較的低温のフアン側路空
気３６の通路となる環状側路ダクト３４を構成す
る。ナセル３２がコア・カウル２２の後端２６と
協働して、側路ダクト３４からのフアン側路空気
３６（これを単にフアン空気３６と云う）を吐出
する環状フアン・ノズル３８を構成する。ナセル
３２がコア・カウル２２の後端２６より下流側に
伸びて、フアン・ノズル３８からのフアン空気３
６とコア・ノズル３０からの排気ガス２０の両方
を組合せた混合流として吐出する１個の排気ノズ
ル４０を構成する。
周方向にナセル３２が配置されており、これはコ
ア・カウル２２から半径方向外側に隔たつて、フ
アン１４より下流側で比較的低温のフアン側路空
気３６の通路となる環状側路ダクト３４を構成す
る。ナセル３２がコア・カウル２２の後端２６と
協働して、側路ダクト３４からのフアン側路空気
３６（これを単にフアン空気３６と云う）を吐出
する環状フアン・ノズル３８を構成する。ナセル
３２がコア・カウル２２の後端２６より下流側に
伸びて、フアン・ノズル３８からのフアン空気３
６とコア・ノズル３０からの排気ガス２０の両方
を組合せた混合流として吐出する１個の排気ノズ
ル４０を構成する。
ローブ形混合器４２が排気ノズル４０の内側に
配置されていて、コア・カウル２２の後端２６に
適当に取付けられ、排気センターボデイ２４から
半径方向外側に隔たつている。混合器４２はフア
ン・ノズル３８からのフアン空気３６とコア・ノ
ズル３０からの排気ガス２０とを、その両者を合
せた流れを排気ノズル４０から吐出する前に、混
合する様に作用する。混合器４２、排気センター
ボデイ２４、フアン・ノズル３８、コア・ノズル
３０及び排気ノズル40の組合せが、エンジン１０
の排気装置１２を構成する。
配置されていて、コア・カウル２２の後端２６に
適当に取付けられ、排気センターボデイ２４から
半径方向外側に隔たつている。混合器４２はフア
ン・ノズル３８からのフアン空気３６とコア・ノ
ズル３０からの排気ガス２０とを、その両者を合
せた流れを排気ノズル４０から吐出する前に、混
合する様に作用する。混合器４２、排気センター
ボデイ２４、フアン・ノズル３８、コア・ノズル
３０及び排気ノズル40の組合せが、エンジン１０
の排気装置１２を構成する。
典型的なローブ形混合器の例が米国特許第
4240252号、及び同第3861140号に記載されてい
る。
4240252号、及び同第3861140号に記載されてい
る。
ローブ形混合器を含む適当な混合流ガスタービ
ン・エンジンの例が米国特許第4147029号に記載
されている。
ン・エンジンの例が米国特許第4147029号に記載
されている。
この発明の１形式で、混合器４２及び排気セン
ターボデイ２４を含む改良された排気装置１２が
第２図に更に詳しく示されている。この改良され
た排気センターボデイ２４は、ローブ形混合器４
２と協働して、圧力損失を実質的に増加せずに、
排気装置１２の混合効果を高める手段４４を含ん
でいる。
ターボデイ２４を含む改良された排気装置１２が
第２図に更に詳しく示されている。この改良され
た排気センターボデイ２４は、ローブ形混合器４
２と協働して、圧力損失を実質的に増加せずに、
排気装置１２の混合効果を高める手段４４を含ん
でいる。
１実施例では、手段４４は、センターボデイ２
４の半径方向外側の面４８の中間部分４６に設け
られた円周方向に相隔たる複数個の変形部４４を
含む。更に詳しく云うと第２図及び第３図でセン
ターボデイ２４は波形にし、又は相隔たるひだを
持つ様な形にし、中間部分４６の公称基準面５２
に対して半径方向内向きに伸びる、円周方向に相
隔たる複数個のくぼみ又は溝５０を含む。基準面
５２は、変形部４４を持たない従来の典型的なセ
ンターボデイの外面を表わす。各々の溝５０は中
間部分４６を略軸方向にも伸び、センターボデイ
２４の縦軸線５４に対して略平行に整合してい
る。センターボデイ２４がエンジン１０に入つて
いる時、その縦軸線５４は、第１図に示す様に、
エンジン１０の縦軸線１８と整合している。
４の半径方向外側の面４８の中間部分４６に設け
られた円周方向に相隔たる複数個の変形部４４を
含む。更に詳しく云うと第２図及び第３図でセン
ターボデイ２４は波形にし、又は相隔たるひだを
持つ様な形にし、中間部分４６の公称基準面５２
に対して半径方向内向きに伸びる、円周方向に相
隔たる複数個のくぼみ又は溝５０を含む。基準面
５２は、変形部４４を持たない従来の典型的なセ
ンターボデイの外面を表わす。各々の溝５０は中
間部分４６を略軸方向にも伸び、センターボデイ
２４の縦軸線５４に対して略平行に整合してい
る。センターボデイ２４がエンジン１０に入つて
いる時、その縦軸線５４は、第１図に示す様に、
エンジン１０の縦軸線１８と整合している。
センターボデイ２４は公称面５２に対して半径
方向外向きに伸びる複数個の稜部５６をも持つて
いる。各々の稜部５６も中間部分４６を略軸方向
に伸び、隣合つた溝５０の間に、それと平行に配
置されている。
方向外向きに伸びる複数個の稜部５６をも持つて
いる。各々の稜部５６も中間部分４６を略軸方向
に伸び、隣合つた溝５０の間に、それと平行に配
置されている。
第３図及び第４図にはローブ形混合器４２及び
センターボデイ２４が更に詳しく示されている。
ローブ形混合器４２が円周方向に相隔たつてい
て、交互に設けられた複数個の半径方向内側のロ
ーブ５８及び半径方向外側のローブ６０を持つて
いる。内側ローブ５８がコア・カウル２２の後端
２６から伸びていて、線４−４で示す混合器の吐
出平面６２に於ける縮小した直径まで、流れの方
向に対して後向きに軸方向に傾斜している。内側
ローブ５８は全体としてＵ字形であつて、略平行
な相隔たる側壁６４と協働して低温シユート又は
チヤンネル６６を形成する。低温シユート６６は
フアン・ノズル３８と流れが連通する。
センターボデイ２４が更に詳しく示されている。
ローブ形混合器４２が円周方向に相隔たつてい
て、交互に設けられた複数個の半径方向内側のロ
ーブ５８及び半径方向外側のローブ６０を持つて
いる。内側ローブ５８がコア・カウル２２の後端
２６から伸びていて、線４−４で示す混合器の吐
出平面６２に於ける縮小した直径まで、流れの方
向に対して後向きに軸方向に傾斜している。内側
ローブ５８は全体としてＵ字形であつて、略平行
な相隔たる側壁６４と協働して低温シユート又は
チヤンネル６６を形成する。低温シユート６６は
フアン・ノズル３８と流れが連通する。
外側ローブ６０もコア・カウル２２の後端２６
から伸びていて、内側ローブ５８の縮小した直径
に較べて一層大きな直径まで、後向きに傾斜して
いる。外側ローブ６０も全体的にＵ字形であり、
側壁６４と協働して、同じ様に高温シユート又は
チヤンネル６８を形成する。高温シユート６８は
コア・ノズル３０と流れが連通する。
から伸びていて、内側ローブ５８の縮小した直径
に較べて一層大きな直径まで、後向きに傾斜して
いる。外側ローブ６０も全体的にＵ字形であり、
側壁６４と協働して、同じ様に高温シユート又は
チヤンネル６８を形成する。高温シユート６８は
コア・ノズル３０と流れが連通する。
第３図で、センター・ボデイ２４の半径方向外
側の面４８は前側部分７０及び後側部分７２を持
ち、その間に中間部分４６がある。これらの全て
の部分はセンターボデイ２４の縦軸線５４の周り
に同軸に配置されている。後側部分７２が中間部
分４６から後向きに半径方向内向きに傾斜してい
る。前側部分７０が前向きに半径方向内向きに傾
斜して、コア・エンジン１６に適当に取付けら
れ、センターボデイ２４をコア・エンジンに対し
て支持する。
側の面４８は前側部分７０及び後側部分７２を持
ち、その間に中間部分４６がある。これらの全て
の部分はセンターボデイ２４の縦軸線５４の周り
に同軸に配置されている。後側部分７２が中間部
分４６から後向きに半径方向内向きに傾斜してい
る。前側部分７０が前向きに半径方向内向きに傾
斜して、コア・エンジン１６に適当に取付けら
れ、センターボデイ２４をコア・エンジンに対し
て支持する。
第３図、第４図及び第５図に公称面５２を含む
センターボデイ２４が詳しく示されている。面５
２は、センターボデイ２４の溝５０及び稜部５６
の配置を表わすのに使われる。溝５０は全体的に
弓形の凹の断面を持ち、公称面５２から半径方向
内向きに伸びている。各々の溝５０は、混合器４
２の夫々の外側ローブ６０と略軸方向に平行に整
合していて、それと直接向い合つていることが好
ましい。
センターボデイ２４が詳しく示されている。面５
２は、センターボデイ２４の溝５０及び稜部５６
の配置を表わすのに使われる。溝５０は全体的に
弓形の凹の断面を持ち、公称面５２から半径方向
内向きに伸びている。各々の溝５０は、混合器４
２の夫々の外側ローブ６０と略軸方向に平行に整
合していて、それと直接向い合つていることが好
ましい。
稜部５６は全体的に弓形の凸の断面を持ち、公
称面５２から半径方向外向きに伸びている。各々
の稜部５６は夫々の内側ローブ５８と略軸方向に
平行に整合して、それと直接的に向い合つている
ことが好ましい。
称面５２から半径方向外向きに伸びている。各々
の稜部５６は夫々の内側ローブ５８と略軸方向に
平行に整合して、それと直接的に向い合つている
ことが好ましい。
第３図及び第５図で、高温シユート流れ区域７
４が混合器の吐出平面６２に構成されていて、高
温の排気ガス２０がコア・ノズル３０から出た時
に通る単位の流れ区域を表わす。混合器の吐出平
面６２は、センターボデイ２４の中間部分４６を
通る平面であつて、ローブ形混合器４２の後端と
略整合した平面と定義する。
４が混合器の吐出平面６２に構成されていて、高
温の排気ガス２０がコア・ノズル３０から出た時
に通る単位の流れ区域を表わす。混合器の吐出平
面６２は、センターボデイ２４の中間部分４６を
通る平面であつて、ローブ形混合器４２の後端と
略整合した平面と定義する。
典型的な混合流排気装置の高温シユートの流れ
区域７４が、エンジンの熱力学サイクルの選ばれ
たパラメータに基づく予定の一定の値であること
は、当業者に知られている。上に述べた様な排気
装置の幾何学的なパラメータは、この後、高温シ
ユートの流れ区域７４を予定の値に保ちながら、
混合効果と混合器の圧力損失との折合いのつく組
合せが得られる様に選ばれる。
区域７４が、エンジンの熱力学サイクルの選ばれ
たパラメータに基づく予定の一定の値であること
は、当業者に知られている。上に述べた様な排気
装置の幾何学的なパラメータは、この後、高温シ
ユートの流れ区域７４を予定の値に保ちながら、
混合効果と混合器の圧力損失との折合いのつく組
合せが得られる様に選ばれる。
従来のセンターボデイでは、高温シユートの流
れ区域７４は、典型的には、混合器４２の内面
と、公称面５２で表わされる様なセンターボデイ
２４の外面とによつて限定された断面の流れの面
積を、内側ローブ５８又は外側ローブ６０の数で
除した値として定義する。典型的には、内側ロー
ブ５８及び外側ローブ６０は同じ数だけあり、好
ましくは夫々18個あるが、この他の数のローブを
用いてもよい。
れ区域７４は、典型的には、混合器４２の内面
と、公称面５２で表わされる様なセンターボデイ
２４の外面とによつて限定された断面の流れの面
積を、内側ローブ５８又は外側ローブ６０の数で
除した値として定義する。典型的には、内側ロー
ブ５８及び外側ローブ６０は同じ数だけあり、好
ましくは夫々18個あるが、この他の数のローブを
用いてもよい。
上に説明したこの発明の好ましい実施例では、
センターボデイ２４及びローブ形混合器４２は、
圧力損失を実質的に増加せずに、典型的な混合流
排気装置に較べて、混合効果を高める様に、従来
のものを予定の形で構成し直している。然し、セ
ンターボデイ２４は構成し直されているが、高温
シユートの流れ区域７４は、従来の排気装置と同
じ値にとゞまることが好ましい。
センターボデイ２４及びローブ形混合器４２は、
圧力損失を実質的に増加せずに、典型的な混合流
排気装置に較べて、混合効果を高める様に、従来
のものを予定の形で構成し直している。然し、セ
ンターボデイ２４は構成し直されているが、高温
シユートの流れ区域７４は、従来の排気装置と同
じ値にとゞまることが好ましい。
従つて、この発明のセンターボデイ２４を設け
た時、前に述べたものの代りに、高温シユートの
流れ区域７４は、隣接した内側ローブ５８の半分
の内面と、外側ローブ６０と、側壁６４と、溝５
０の半径方向外側の面と、センターボデイ２４の
隣接した稜部５６の半分とによつて限定された流
れ区域と定義することが出来る。
た時、前に述べたものの代りに、高温シユートの
流れ区域７４は、隣接した内側ローブ５８の半分
の内面と、外側ローブ６０と、側壁６４と、溝５
０の半径方向外側の面と、センターボデイ２４の
隣接した稜部５６の半分とによつて限定された流
れ区域と定義することが出来る。
この点、第５図に更に詳しく示す様に、センタ
ーボデイ２４の各々の稜部５６は、稜部５６の凸
の外側及び公称面５２によつて限定された区域と
して定義する稜形断面区域７６を持つている。同
様に、各々の溝５０は、溝５０の凹の外面及び公
称面５２によつて限定された区域と定義する溝形
断面区域７８を持つている。稜形区域７６が溝形
区域７８と等しくなる様に選ばれていて、溝５０
によつて流れ区域が増加した分が、稜部５６によ
る流れ区域の減少によつて帳消しになる様にする
ことが好ましい。こうして、高温シユートの流れ
区域７４は、センターボデイ２４に稜部５６及び
溝５０を設けても、前に述べた熱力学サイクルの
パラメータに基づく予定の大きさにとゞまる。
ーボデイ２４の各々の稜部５６は、稜部５６の凸
の外側及び公称面５２によつて限定された区域と
して定義する稜形断面区域７６を持つている。同
様に、各々の溝５０は、溝５０の凹の外面及び公
称面５２によつて限定された区域と定義する溝形
断面区域７８を持つている。稜形区域７６が溝形
区域７８と等しくなる様に選ばれていて、溝５０
によつて流れ区域が増加した分が、稜部５６によ
る流れ区域の減少によつて帳消しになる様にする
ことが好ましい。こうして、高温シユートの流れ
区域７４は、センターボデイ２４に稜部５６及び
溝５０を設けても、前に述べた熱力学サイクルの
パラメータに基づく予定の大きさにとゞまる。
第３図及び第４図で、縦軸線５４に対するセン
ターボデイ２４の、稜部５６の所での半径又は稜
部半径R1から溝５０の所でのセンターボデイ２
４の半径又は溝半径R2を差し引いた値が深さｄ
を持ち、これは混合器の吐出平面６２の所で最大
値Ｄを持つ。センターボデイ２４に帰因する寄生
圧力損失を減少する為、中間部分４６の溝５０及
び稜部５６がセンターボデイ２４の前側部分７０
及び後側部分７２と空気力学的に合流している。
ターボデイ２４の、稜部５６の所での半径又は稜
部半径R1から溝５０の所でのセンターボデイ２
４の半径又は溝半径R2を差し引いた値が深さｄ
を持ち、これは混合器の吐出平面６２の所で最大
値Ｄを持つ。センターボデイ２４に帰因する寄生
圧力損失を減少する為、中間部分４６の溝５０及
び稜部５６がセンターボデイ２４の前側部分７０
及び後側部分７２と空気力学的に合流している。
更に具体的に云うと、深さｄは混合器の吐出平
面６２に於ける最大値Ｄから、中間部分４６とセ
ンターボデイ２４の後側部分７２並びに前側部分
７０の両方との接続点に於ける略ゼロの値まで変
化する。この為、稜部５６及び溝５０が前向きに
は前側合流領域８０で、そして後向きには、セン
ターボデイ２４の後側合流領域８２で空気力学的
に合流する。
面６２に於ける最大値Ｄから、中間部分４６とセ
ンターボデイ２４の後側部分７２並びに前側部分
７０の両方との接続点に於ける略ゼロの値まで変
化する。この為、稜部５６及び溝５０が前向きに
は前側合流領域８０で、そして後向きには、セン
ターボデイ２４の後側合流領域８２で空気力学的
に合流する。
溝５０及び稜部５６、予定の高温シユートの流
れ区域７４並びに外面４８に於ける溝５０及び稜
部５６の空気力学的な合流を用いたこの発明のセ
ンターボデイ２４を使うと、従来技術に較べて、
寄生圧力損失を実質的に増加せずに、混合効果を
目立つて高める様に作用する改良された排気装置
１２が得られることを理解されたい。この結果、
エンジン１０の燃料消費率が改善される。
れ区域７４並びに外面４８に於ける溝５０及び稜
部５６の空気力学的な合流を用いたこの発明のセ
ンターボデイ２４を使うと、従来技術に較べて、
寄生圧力損失を実質的に増加せずに、混合効果を
目立つて高める様に作用する改良された排気装置
１２が得られることを理解されたい。この結果、
エンジン１０の燃料消費率が改善される。
別の実施例の排気装置１２では、第５図に示す
様な高温シユートの流れ区域７４は稜形区域７６
及び構成区域７８が等しくなくても、一定のまゝ
にとゞめることが出来る。これは、例えば稜部５
６及び溝５０が等しくないことによる高温シユー
トの流れ区域の正味の変化があつても、それを補
償する様に、混合器４２の側壁６４を予定の形で
近づけたり遠ざけたりすることによつて達成し得
る。
様な高温シユートの流れ区域７４は稜形区域７６
及び構成区域７８が等しくなくても、一定のまゝ
にとゞめることが出来る。これは、例えば稜部５
６及び溝５０が等しくないことによる高温シユー
トの流れ区域の正味の変化があつても、それを補
償する様に、混合器４２の側壁６４を予定の形で
近づけたり遠ざけたりすることによつて達成し得
る。
この発明の好ましい実施例と考えられるものを
説明したが、当業者には以上の説明から、いろい
ろな変更が考えられよう。
説明したが、当業者には以上の説明から、いろい
ろな変更が考えられよう。
例えば、センターボデイ２４は溝５０又は稜部
５６の何れか一方だけを持つていてもよい。第３
図の深さｄは公称面５２からの溝５０又は稜部５
６の半径方向の範囲を示す。稜部５６及び溝５０
が弓形断面であると説明したが、それらがＶ字形
の様な他の断面であつてもよい。
５６の何れか一方だけを持つていてもよい。第３
図の深さｄは公称面５２からの溝５０又は稜部５
６の半径方向の範囲を示す。稜部５６及び溝５０
が弓形断面であると説明したが、それらがＶ字形
の様な他の断面であつてもよい。
更に、種々の形式の混合器４２をセンターボデ
イ２４と協働する様に使うことが出来る。１実施
例では、混合器４２は後向きの又は貝形のへこみ
（図に示していない）を持つ第３図に示す様な側
壁６４を持つことが出来る。
イ２４と協働する様に使うことが出来る。１実施
例では、混合器４２は後向きの又は貝形のへこみ
（図に示していない）を持つ第３図に示す様な側
壁６４を持つことが出来る。
以上この発明を説明したが、この発明の範囲は
特許請求の範囲の記載によつてのみ限定されるこ
とを承知されたい。
特許請求の範囲の記載によつてのみ限定されるこ
とを承知されたい。
第１図はこの発明の１形式の排気装置を用いた
一例として示す側路比の高い混合流ガスタービ
ン・エンジンの断面図、第２図はローブ形混合器
及びこの発明の排気センターボデイを含む第１図
の排気装置の一部分を断面で示した斜視図、第３
図は第２図のローブ形混合器及び排気センターボ
デイを詳しく示す断面図、第４図は第３図の混合
器及び排気センターボデイを線４−４で切つた端
面図、第５図は第４図の混合器及び排気センター
ボデイの一部分の拡大断面図で、その流れ断面区
域を示す。 主な符号の説明、２４：センターボデイ、４
６：中間部分、５０：溝、７０：前側部分、７
２：後側部分。
一例として示す側路比の高い混合流ガスタービ
ン・エンジンの断面図、第２図はローブ形混合器
及びこの発明の排気センターボデイを含む第１図
の排気装置の一部分を断面で示した斜視図、第３
図は第２図のローブ形混合器及び排気センターボ
デイを詳しく示す断面図、第４図は第３図の混合
器及び排気センターボデイを線４−４で切つた端
面図、第５図は第４図の混合器及び排気センター
ボデイの一部分の拡大断面図で、その流れ断面区
域を示す。 主な符号の説明、２４：センターボデイ、４
６：中間部分、５０：溝、７０：前側部分、７
２：後側部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フアンと、 該フアンとより下流側に、エンジンの縦軸線の
周りに該フアンと同軸に配置されたコア・エンジ
ンと、 該コア・エンジンの周りに円周方向に配置され
たコア・カウルと、 前記コア・エンジンの後端から伸びていて、前
記コア・カウルの内面から半径方向内向きに隔た
つて、前記コア・エンジンからのガスを吐出する
コア・ノズルを構成する排気センターボデイと、 前記フアン及びコア・エンジンの周りに円周方
向に配置されていて、前記コア・カウルから半径
方向外側に隔たつて、前記フアンより下流側でフ
アンの空気の通路となる環状側路ダクトを構成し
ていて、前記コア・カウルの後端と協働して前記
側路ダクトからのフアン空気を吐出する環状フア
ン・ノズルを構成し、更に前記コア・カウルの後
端から下流側に伸びて、前記フアン・ノズルから
のフアン空気並びに前記コア・ノズルからのガス
の両方を吐出する排気ノズルを構成しているナセ
ルとを含み、 前記排気センターボデイは半径方向外側の面を
持つ環状部材で構成されていて、該外側の面はエ
ンジンの縦軸線の周りに同軸に配置された前側部
分、中間部分及び後側部分を含み、前記外側の面
の後側部分は中間部分から後向きに半径方向内向
きに傾斜し、前記中間部分は波形であつて円周方
向に相隔たる複数個の稜部を形成し、各々の溝と
稜部は前記中間部分を略軸方向に伸びているター
ボフアン・エンジン。 ２ 特許請求の範囲１に記載したターボフアン・
エンジンに於て、各々の溝及び稜部が前記外側の
面の前側部分及び後側部分まで軸方向に夫々伸び
て、各々の溝及び稜部の半径方向延長部の大きさ
が実質的にゼロになる様な領域を合流して、前記
外側の面で前記溝及び稜部の前側及び後側部分を
空気力学的に合流させるターボフアン・エンジ
ン。 ３ 特許請求の範囲１に記載したターボフアン・
エンジンに於て、各々の稜部が前記中間部分の基
準面から半径方向外向きに延在してその外面及び
前記基準面の間に稜形断面区域を構成し、各々の
溝が前記基準面から半径方向内向きに延在してそ
の外面及び前記基準面の間に溝形断面区域を構成
し、前記稜形断面区域が溝形断面区域と等しいタ
ーボフアン・エンジン。 ４ 特許請求の範囲１に記載したターボフアン・
エンジンに於て、前記外側の面の前側部分が前記
外側の面の中間部分から前向きに半径方向内向き
に傾斜しているターボフアン・エンジン。 ５ フアンと、 該フアンより下流側に、エンジンの縦軸線の周
りに該フアンと同軸に配置されたコア・エンジン
と、 該コア・エンジンの周りに円周方向に配置され
たコア・カウルと、 前記コア・エンジンの後端から伸びていて、前
記コア・カウルの内面から半径方向内向きに隔た
つて、前記コア・エンジンからのガスを吐出する
コア・ノズルを構成する排気センターボデイと、 前記フアン及びコア・エンジンの周りに円周方
向に配置されていて、前記コア・カウルから半径
方向外側に隔たつて、前記フアンより下流側でフ
アンの空気の通路となる環状側路ダクトを構成し
ていて、前記コア・カウルの後端と協働して前記
ダクトからのフアン空気を吐出する環状フアン・
ノズルを構成し、更に前記コア・カウルの後端か
ら下流側に伸びて、前記フアン・ノズルからのフ
アン空気並びに前記コア・ノズルからのガスの両
方を吐出する排気ノズルを構成しているナセル
と、 前記コア・カウルの後端に配置されていて、円
周方向に相隔たつていて交互に設けられた複数個
の内側ローブ及び外側ローブを含み、該外側ロー
ブが前記内側ローブに対して後向きに傾斜してい
て、前記外側ローブ及び内側ローブが夫々前記コ
ア・ノズル及びフアン・ノズルと流れが連通する
高温シユート及び低温シユートを夫々構成してい
るローブ形混合器とを有し、 前記排気センターボデイは半径方向外側の面を
持つ環状部材で構成されていて、該外側の面はエ
ンジンの縦軸線の周りに同軸に配置された前側部
分、中間部分及び後側部分を含み、前記前側部分
及び中間部分は前記ローブ形混合器より半径方向
内側に隔たり、前記外側の面の後側部分は中間部
分から後向きに半径方向内向きに傾斜し、前記中
間部分は波形であつて円周方向に相隔たる複数個
の溝を形成し、各々の溝は中間部分の基準面から
半径方向内向きに伸びると共に前記中間部分を略
軸方向に伸びているターボフアン・エンジン。 ６ 特許請求の範囲５に記載したターボフアン・
エンジンに於て、前記環状部材の外側の面の中間
部分が軸方向に細長い復数個の稜部を持ち、各々
の稜部は隣接した溝の間に配置されていて前記中
間部分の基準面から半径方向外向きに伸び、各々
の溝が前記ローブ形混合器の夫々１つの高温シユ
ートに向い合い、各々の稜部が前記ローブ形混合
器の夫々１つの低温シユートに向い合つているタ
ーボフアン・エンジン。 ７ 特許請求の範囲６に記載したターボフアン・
エンジンに於て、前記溝及び稜部の外面及び前記
高温シユート及び低温シユートの内面がその間に
高温シユート流れ区域を構成し、該流れ区域は、
前記環状部材の中間部分の基準面に対して構成さ
れる高温シユート流れ区域と略等しいターボフア
ン・エンジン。 ８ コア・エンジン、フアン空気側路ダクト並び
にフアン側路空気をコア・エンジンの燃焼ガスと
混合するローブ形混合器を含む混合流ターボフア
ン・エンジンに用いる排気センターボデイに於
て、 当該部材の縦軸線の周りに同軸に配置された半
径方向外側の面を持つ環状部材を有し、該外側の
面は前記ローブ形混合器から半径方向内側に隔た
る様に作用する中間部分を持ち、 前記中間部分は波形であつて円周方向に相隔た
る複数個の溝を持ち、各々の溝が中間部分の基準
面から半径方向内向きに伸びると共に中間部分を
略軸方向に伸び、 前記中間部分が更に軸方向に細長い複数個の稜
部を持ち、各々の稜部は隣合つた溝の間に配置さ
れていて前記中間部分の基準面から半径方向外向
きに伸び、 各々の稜部がその外面及び基準面の間に稜形断
面区域を構成し、各々の溝がその外面及び基準面
の間に溝形断面区域を構成し、前記稜形断面区域
が溝形断面区域と等しい排気センターボデイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39732182A | 1982-07-12 | 1982-07-12 | |
| US397321 | 1982-07-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932655A JPS5932655A (ja) | 1984-02-22 |
| JPH0344220B2 true JPH0344220B2 (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=23570739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121729A Granted JPS5932655A (ja) | 1982-07-12 | 1983-07-06 | ターボファン・エンジン及び排気センターボディ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932655A (ja) |
| CA (1) | CA1209353A (ja) |
| DE (1) | DE3324347A1 (ja) |
| FR (1) | FR2529956B1 (ja) |
| GB (1) | GB2123486B (ja) |
| IT (1) | IT1168268B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5117628A (en) * | 1990-01-25 | 1992-06-02 | General Electric Company | Mixed flow augmentor pre-mixer |
| US5758488A (en) * | 1993-05-11 | 1998-06-02 | Roderick Thomson | Core flow expansion chamber device system for reduction of jet turbine engine noise |
| DE19740228A1 (de) | 1997-09-12 | 1999-03-18 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Turbofan-Flugtriebwerk |
| WO2000074831A1 (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-14 | Aeroflo (Proprietary) Limited | Method and device for mixing gases |
| ATE358772T1 (de) | 2001-12-07 | 2007-04-15 | Jack H Anderson | Blütenmischer für strahltriebwerke |
| US7017331B2 (en) | 2002-12-07 | 2006-03-28 | Anderson Jack H | Jet nozzle mixer |
| FR2855558B1 (fr) | 2003-05-28 | 2005-07-15 | Snecma Moteurs | Tuyere de turbomachine a reduction de bruit |
| FR2858999B1 (fr) * | 2003-08-18 | 2005-11-11 | Snecma Moteurs | Turbomachine pour aeronef a emissions de bruit reduites |
| RU2263220C1 (ru) * | 2004-01-28 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Устройство для соединения смесителя с корпусом наружного контура двухконтурного газотурбинного двигателя |
| FR2911922B1 (fr) | 2007-01-26 | 2009-04-24 | Snecma Sa | Melangeur de flux a section variable pour turboreacteur a double flux d'avion supersonique |
| FR2919899B1 (fr) * | 2007-08-06 | 2014-02-14 | Snecma | Melangeur a lobes muni de bras redresseurs d'ecoulement pour tuyere a flux confluents de turbomachine |
| FR3025255B1 (fr) * | 2014-09-03 | 2016-11-04 | Turbomeca | Tuyere d'echappement de gaz de turbomoteur |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2641104A (en) * | 1950-04-18 | 1953-06-09 | United Aircraft Corp | Tail cone having radially adjustable wall |
| FR1104644A (fr) * | 1954-02-15 | 1955-11-22 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux systèmes de commande de l'écoulement d'un fluide |
| US2978865A (en) * | 1956-02-06 | 1961-04-11 | Curtiss Wright Corp | Turbo fan exhaust mixing device |
| GB874496A (en) * | 1957-08-30 | 1961-08-10 | Robert Westley | Jet propulsion nozzle noise suppression means and thrust reverser |
| US3048376A (en) * | 1958-04-09 | 1962-08-07 | Curtiss Wright Corp | Fluid mixing apparatus |
| NL249340A (ja) * | 1959-03-13 | |||
| FR1515198A (fr) * | 1967-01-18 | 1968-03-01 | Snecma | Silencieux à jets fluides pour systèmes d'éjection |
| US3793865A (en) * | 1972-07-05 | 1974-02-26 | Gen Electric | Mixer fabrication |
| US4045957A (en) * | 1976-02-20 | 1977-09-06 | United Technologies Corporation | Combined guide vane and mixer for a gas turbine engine |
| US4165609A (en) * | 1977-03-02 | 1979-08-28 | The Boeing Company | Gas turbine mixer apparatus |
| US4240252A (en) * | 1978-01-19 | 1980-12-23 | General Electric Company | Acoustically-treated mixer for a mixed flow gas turbine engine |
| US4214441A (en) * | 1978-09-12 | 1980-07-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Infrared suppressor device |
| GB2031070B (en) * | 1978-10-02 | 1982-11-17 | Boeing Co | Suppression of noise from a ducted-fan turbojet engine |
| FR2438168A1 (fr) * | 1978-10-03 | 1980-04-30 | Boeing Co | Melangeur d'echappement anti-bruit pour turboreacteur a double flux |
-
1983
- 1983-06-16 GB GB08316375A patent/GB2123486B/en not_active Expired
- 1983-06-17 CA CA000430684A patent/CA1209353A/en not_active Expired
- 1983-07-06 JP JP58121729A patent/JPS5932655A/ja active Granted
- 1983-07-06 DE DE19833324347 patent/DE3324347A1/de active Granted
- 1983-07-08 IT IT21994/83A patent/IT1168268B/it active
- 1983-07-08 FR FR8311464A patent/FR2529956B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8321994A0 (it) | 1983-07-08 |
| IT1168268B (it) | 1987-05-20 |
| GB2123486A (en) | 1984-02-01 |
| FR2529956A1 (fr) | 1984-01-13 |
| JPS5932655A (ja) | 1984-02-22 |
| DE3324347C2 (ja) | 1993-04-01 |
| GB8316375D0 (en) | 1983-07-20 |
| DE3324347A1 (de) | 1984-01-12 |
| CA1209353A (en) | 1986-08-12 |
| FR2529956B1 (fr) | 1987-01-16 |
| GB2123486B (en) | 1986-01-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |