JPH0615746U - 超音速ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音速流を安定して供給する。 【構成】 ノズル本体１１の前方寄りの部分を支持体前
部１ａに遊嵌し、ノズル本体１１の後方寄りの部分を支
持体後部１ｂに遊嵌し、ノズル本体１１と支持体前部１
ａ、支持体後部１ｂとの間に形成される空間１０，１６
をＯリング１７により前後に区分しているので、支持体
前部１ａの前方よりノズル本体１１へ流体を供給した際
には、ノズル本体１１内のスロート部１３の上流側の部
分の圧力と空間１０の圧力が等しくなり、ノズル本体１
１に供給する流体の圧力を増大させても、ノズル本体１
１の変形によりスロート部１３の間隙寸法が変化するこ
とがなく、超音速流を安定して得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は超音速ノズルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４及び図５は従来の超音速ノズルの一例を示すもので、１９は中空角筒形状 を有し且つ互いに対向する内側面にそれぞれ中心側へ向って突出する突出部１４ を設けたノズル本体であり、前記一対の突出部１４により所定の間隔を有するス ロート部１３を形成している。

【０００３】 １９ｂは前端にフランジ部２０を有し且つ該フランジ部２０が前記ノズル本体 １９の後端に当接するように配置された中空角筒形状を有する本体後部、９は後 端が前記ノズル本体１９の前端に当接するように配置された中空角筒形状を有す る導入部である。

【０００４】 前記ノズル本体１９の前端における開口断面と導入部９の後端における開口断 面とは略同一形状に形成され、また、前記ノズル本体１９の後端における開口断 面と本体後部１９ｂの開口断面とは略同一形状に形成されている。

【０００５】 ２１は前記フランジ部２０に穿設された前後方向へ貫通する複数のボルト孔、 ２２はボルト孔２１に対応するように前記ノズル本体１９に穿設された前後方向 に貫通するボルト孔であり、前記本体後部１９ｂとノズル本体１９とは、ボルト 孔２１，２２に挿通されたボルト８により導入部９に対して一体的に固定されて いる。

【０００６】 なお、図中１７は導入部９とのノズル本体１９との間、並びにノズル本体１９ と本体後部１９ｂとの間に介在させたＯリングである。

【０００７】 上述した構成を有する超音速ノズルでは、導入部９よりノズル本体１９へ高温 高圧の流体（例えば燃焼ガス）を流入させた際に、該流体がスロート部１３を通 過することによって流体に超音速の流速が付与されるようになっている。

【０００８】 このスロート部１３を通過した後における流体の流速は、スロート部１３の流 路断面積と超音速ノズルの出口部の流路断面積（ノズル本体１９の後端の開口断 面積）との比により決定される。

【０００９】 また、近年、超音速風洞実験等において要求される流体の流速は高マッハ数化 しており、要求される流体速度を達成するために、導入部９よりノズル本体１９ のスロート部１３の上流側へ供給する流体の圧力を増大させている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したように、スロート部１３の上流側へ供給する流体の圧 力を増大させると、供給される流体の圧力によってノズル本体１９に変形が発生 してスロート部１３の間隙寸法が変化し、また、流体の熱によってもノズル本体 １９に熱膨張が生じてスロート部１３が変形するため、超音速流を安定して得る ことができなくなることがある。

【００１１】 本考案は上述した実情に鑑みなしたもので、超音速流を安定して得ることがで きる超音速ノズルを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案の超音速ノズルにおいては、前後に貫通する 中空構造体の内側面にそれぞれ中心側へ突出する一対の突出部を設けて該突出部 によりスロート部が形成されるように形成したノズル本体と、該ノズル本体を包 含するノズル支持体とを有し、前記ノズル本体とノズル支持体との間に形成され る空間を前後に区分するシール材をノズル本体の外周に設けている。

【００１３】

【作用】

本考案の超音速ノズルでは、ノズル支持体へ前方側から流体を流入させると、 ノズル本体内のスロート部よりも前方の部分の圧力と、ノズル支持体とノズル本 体のシール材の前方側に形成される空間の圧力とが等しくなる。

【００１４】 従って、要求される流体速度を達成するために、ノズル支持体の前方よりノズ ル本体のスロート部の上流側へ供給する流体の圧力を増大させても、ノズル本体 の変形によりスロート部の間隙寸法が変化することがなく、超音速流を安定して 得ることができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

【００１６】 図１から図３は本考案の超音速ノズルの一実施例を示すものであり、図中図４ 並びに図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

【００１７】 １１はそれぞれ一側に幅方向に延びる山型の突出部１４を設けた２枚のノズル ベーン１２を略平行に対向配置された２箇の端部材１５の間に配置し、各端部材 １５とノズルベーン１２の幅方向端部とをボルト締め等の手段によって固着して ２つの突出部１４によりスロート部１３を形成した中空構造のノズル本体である 。

【００１８】 １ａは前端側に前方開口部３を有し、また、後端側に前方開口部３よりも開口 断面積が大きく且つ前方開口部３に連通する凹部２を有する中空角筒形状の支持 体前部、１ｂは後端側に後方開口部１８を有し、また、前端側に後方開口部１８ よりも開口断面積が大きく且つ後方開口部１８に連通する凹部７を有する中空角 筒形状の支持体後部、１７は前記支持体前部１ａの後端に凹部２を取り囲むよう に配設されたＯリングであり、支持体前部１ａと支持体後部１ｂとでノズル支持 体１を構成している。

【００１９】 前記凹部２並びに凹部７の空間断面は、ノズル本体１１の断面形状よりもやや 大きく形成されている。

【００２０】 前記凹部２にはノズル本体１１の突出部１４よりも前方の部分が凹部２の内側 部とに間に空間１０を形成するように、また、前記凹部７にはノズル本体１１の 突出部１４よりも後方の部分が凹部７との間に空間１６を形成するようにそれぞ れ遊嵌されている。

【００２１】 また、ノズル本体１１は図示されていないノックピン等の手段により支持体前 部１ａ、支持体後部１ｂの少なくとも一方に支持され、また、前記空間１０と空 間１６とはＯリング１７によってシールされている。

【００２２】 ５は前記支持体後部１ｂの前端に形成されたフランジ部、６は前記フランジ部 ５に穿設された前後方向へ貫通する複数のボルト孔、４はボルト孔６に対応する ように前記支持体前部１ａに穿設された前後方向に貫通するボルト孔であり、支 持体後部１ｂと支持体前部１ａとはボルト孔６，４に挿通されたボルト８により 導入部９に対して一体的に固定されている。

【００２３】 以下、本実施例の超音速ノズルの作動を説明する。

【００２４】 上述した構成を有する超音速ノズルでは、導入部９よりノズル本体１９へ高温 高圧の流体（例えば燃焼ガス）を流入させた際に、該流体がスロート部１３を通 過することによって流体に超音速の流速が付与される。

【００２５】 このとき、ノズル本体１１内の突出部１４よりも前方の部分と空間１０とが同 圧になり、また、ノズル本体１１内の突出部１４よりも後方の部分と空間１６と が同圧になる。

【００２６】 従って、要求される流体速度を達成するために、導入部９よりノズル本体１１ のスロート部１３の上流側へ供給する流体の圧力を増大させても、ノズルベーン １２の変形によりスロート部１３の間隙寸法が変化することがなく、超音速流を 安定して得ることができる。

【００２７】 また、空間１０，１６はノズルベーン１２の幅方向の延びを許容するので、前 記流体の熱によってノズルベーン１２に熱膨張が生じても、スロート部１３が変 形することがない。

【００２８】 なお、本考案の超音速ノズルは、上述した実施例にのみ限定されるものではな く、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で ある。

【００２９】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の超音速ノズルによれば、ノズル本体をノズル支持 体により包含し、前記ノズル本体とノズル支持体との間に形成される空間をシー ル材により前後に区分しているので、要求される流体速度を達成するために、ノ ズル支持体の前方よりノズル本体のスロート部の上流側へ供給する流体の圧力を 増大させても、ノズル本体の変形によりスロート部の間隙寸法が変化することが なく、超音速流を安定して得ることができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の超音速ノズルの一実施例を示す部分切
断斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】従来の超音速ノズルの一例を示す断面図であ
る。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。

【符号の説明】

１ ノズル支持体 １０，１６ 空間 １１ ノズル本体 １３ スロート部 １４ 突出部 １７ Ｏリング（シール材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後に貫通する中空構造体の内側面にそ
   れぞれ中心側へ突出する一対の突出部を設けて該突出部
   によりスロート部が形成されるように形成したノズル本
   体と、該ノズル本体を包含するノズル支持体とを有し、
   前記ノズル本体とノズル支持体との間に形成される空間
   を前後に区分するシール材をノズル本体の外周に設けた
   ことを特徴とする超音速ノズル。