JPH11264345A - 交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想サプレッサ - Google Patents
交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想サプレッサInfo
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- JPH11264345A JPH11264345A JP10350639A JP35063998A JPH11264345A JP H11264345 A JPH11264345 A JP H11264345A JP 10350639 A JP10350639 A JP 10350639A JP 35063998 A JP35063998 A JP 35063998A JP H11264345 A JPH11264345 A JP H11264345A
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- 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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- 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
- F02K1/36—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto having an ejector
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】新しいステージ３騒音規制に充足するためのエ
ンジンエゼクタシュラウド内の改良されたミキサ／エゼ
クタシステムを提供する。さらに、周囲空気とエンジン
排気ガスを急速に混合することにより、ミキサ／エゼク
タシステムの必要長さを短縮することのできる静翼また
はローブの改良を提供する。 【解決手段】 サプレッサはエンジン排気管１１８に取
り付けられた交互のローブの混合リングとそれに装着さ
れたエゼクタシュラウドと１２０、周囲空気のシュラウ
ド内への随伴を可能にする混合リングとエゼクタシュラ
ウドとの間の複数のアーチ状のギャップとを備える。混
合リングは交互設計の１０枚の湾曲したローブを有し、
その内の５つ１３０ａは浅く他の５枚１３０ｂははるか
に長く、またエンジンの高熱コア流中に深く貫通するよ
うに設計されている。１０枚のローブは共にエンジン排
気流と、シュラウド内部の二次周囲空気とを急速に混合
し、これによって騒音レベルが減らされる。
ンジンエゼクタシュラウド内の改良されたミキサ／エゼ
クタシステムを提供する。さらに、周囲空気とエンジン
排気ガスを急速に混合することにより、ミキサ／エゼク
タシステムの必要長さを短縮することのできる静翼また
はローブの改良を提供する。 【解決手段】 サプレッサはエンジン排気管１１８に取
り付けられた交互のローブの混合リングとそれに装着さ
れたエゼクタシュラウドと１２０、周囲空気のシュラウ
ド内への随伴を可能にする混合リングとエゼクタシュラ
ウドとの間の複数のアーチ状のギャップとを備える。混
合リングは交互設計の１０枚の湾曲したローブを有し、
その内の５つ１３０ａは浅く他の５枚１３０ｂははるか
に長く、またエンジンの高熱コア流中に深く貫通するよ
うに設計されている。１０枚のローブは共にエンジン排
気流と、シュラウド内部の二次周囲空気とを急速に混合
し、これによって騒音レベルが減らされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はジェット機に関す
る。より詳しくは、本発明は航空機のガスタービンエン
ジンに取り付けられた消音装置に関する。
る。より詳しくは、本発明は航空機のガスタービンエン
ジンに取り付けられた消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジェット騒音は、近代的なガスタービン
の後部から発する排気ガスによって発生される。これら
の排気ガスは通常２つの源から成る混合気、すなわちタ
ービンのコア流内の燃料の燃焼の結果として生じる高熱
のガスと、ファンバイパスダクトから放出されるより低
温の空気である。低いバイパス比のジェットエンジンで
は、ガスはエンジンノズルから出る前に通常混合し、こ
こで高速度の煙を形成する。煙が勢いよく流れる時、煙
はより遅い周囲空気に突進するか、またはそれを切り裂
く。
の後部から発する排気ガスによって発生される。これら
の排気ガスは通常２つの源から成る混合気、すなわちタ
ービンのコア流内の燃料の燃焼の結果として生じる高熱
のガスと、ファンバイパスダクトから放出されるより低
温の空気である。低いバイパス比のジェットエンジンで
は、ガスはエンジンノズルから出る前に通常混合し、こ
こで高速度の煙を形成する。煙が勢いよく流れる時、煙
はより遅い周囲空気に突進するか、またはそれを切り裂
く。
【０００３】切り裂きによって騒音が発生される一方、
全体的な騒音レベルの主要要因は高熱コア流の速度であ
ることが認識されている。ジェット騒音はコア速度の７
乗の係数である。例えば、コア速度を半分に減らすこと
ができるならば、騒音は従来のレベルの１／１２８に低
減されるであろう。
全体的な騒音レベルの主要要因は高熱コア流の速度であ
ることが認識されている。ジェット騒音はコア速度の７
乗の係数である。例えば、コア速度を半分に減らすこと
ができるならば、騒音は従来のレベルの１／１２８に低
減されるであろう。
【０００４】コア流の速度を下げ、したがって飛行機に
よって引き起こされる騒音またはデシベルレベルを下げ
るために、過去に複数の方法が利用されてきた。例え
ば、ウォルターＭ．プレセツ，Ｊｒ等への米国特許第
４，８３５，９６１号は、ガスタービンの出口に装着さ
れたエゼクタを開示している。周囲空気は、環状のギャ
ップを通して随伴によってエゼクタ内に引き込まれる。
混合ローブのリングは、下流側の空気と、エゼクタ内の
タービンの排気ガス煙とを混合する。これによって、速
度低下とジェット騒音レベルの低下がもたらされる。
よって引き起こされる騒音またはデシベルレベルを下げ
るために、過去に複数の方法が利用されてきた。例え
ば、ウォルターＭ．プレセツ，Ｊｒ等への米国特許第
４，８３５，９６１号は、ガスタービンの出口に装着さ
れたエゼクタを開示している。周囲空気は、環状のギャ
ップを通して随伴によってエゼクタ内に引き込まれる。
混合ローブのリングは、下流側の空気と、エゼクタ内の
タービンの排気ガス煙とを混合する。これによって、速
度低下とジェット騒音レベルの低下がもたらされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のエゼクタに関わ
る問題は、それらエゼクタの性能が理想的な予測に達し
ないということである。主な要因はジェット混合であ
る。ジェットは通常約５°の拡散角度で混合する。完全
な混合を達成するためには、１０より大きな長さ対直径
比（「Ｌ／Ｄ」）を有する長い混合ダクトが必要であ
る。これらの長いダクトは、大きな摩擦損失と低いエゼ
クタ性能とをもたらす。同時に長いダクトは大幅な重量
増加と低いクルーズ性能とをもたらす。
る問題は、それらエゼクタの性能が理想的な予測に達し
ないということである。主な要因はジェット混合であ
る。ジェットは通常約５°の拡散角度で混合する。完全
な混合を達成するためには、１０より大きな長さ対直径
比（「Ｌ／Ｄ」）を有する長い混合ダクトが必要であ
る。これらの長いダクトは、大きな摩擦損失と低いエゼ
クタ性能とをもたらす。同時に長いダクトは大幅な重量
増加と低いクルーズ性能とをもたらす。
【０００６】出願人は従来のエゼクタに関する基準デー
タを集めた。それらのデータによれば、短いエゼクタダ
クトでは実質的に混合が行われず、ポンピングの結果が
低いことが示されている。合理的な流動混合には長いダ
クト長さが必要とされる。長いダクトは大きな壁部摩擦
損失と、やはり低いポンピング性能をもたらす。エゼク
タ性能を改良するためには、大きな損失なしに混合速度
を増す手段が必要とされる。
タを集めた。それらのデータによれば、短いエゼクタダ
クトでは実質的に混合が行われず、ポンピングの結果が
低いことが示されている。合理的な流動混合には長いダ
クト長さが必要とされる。長いダクトは大きな壁部摩擦
損失と、やはり低いポンピング性能をもたらす。エゼク
タ性能を改良するためには、大きな損失なしに混合速度
を増す手段が必要とされる。
【０００７】厳しい新連邦騒音規制（すなわち「ステー
ジ３」）によって、古い航空機の大部分は郊外の空港へ
の着陸が間もなく禁止されるであろう。これらの古い航
空機は通常低いバイパス比ターボファンエンジンによっ
て動力供給される。このようなエンジンは著しく高い噴
射速度を有し、ジェット騒音がかなり高い。しかし、そ
れらの騒音レベルは「ステージ２」として知られるより
寛大な規制によって支配されてきた。
ジ３」）によって、古い航空機の大部分は郊外の空港へ
の着陸が間もなく禁止されるであろう。これらの古い航
空機は通常低いバイパス比ターボファンエンジンによっ
て動力供給される。このようなエンジンは著しく高い噴
射速度を有し、ジェット騒音がかなり高い。しかし、そ
れらの騒音レベルは「ステージ２」として知られるより
寛大な規制によって支配されてきた。
【０００８】このような古いエンジンが新しい騒音規準
を満たすためには、従来のエゼクタを長くしなければな
らない。これによってエンジンの総重量が増加し、また
古い航空機の中には飛行不可能になるものもあろう。
を満たすためには、従来のエゼクタを長くしなければな
らない。これによってエンジンの総重量が増加し、また
古い航空機の中には飛行不可能になるものもあろう。
【０００９】新しいジェットエンジンは高いバイパス比
を有する。このことは、これらの新しいジェットエンジ
ンがはるかに大きなファン流を有し、また全体としてよ
り大きなエンジン総流量を有することを意味する。コア
システム内の燃料の燃焼を通して得られるエネルギの大
部分は、ファンを駆動しまたより多くの流れをポンプ供
給するために使用される。推力は質量流量の増加と噴射
速度の低下とによって得られる。これによって、ジェッ
ト騒音レベルの著しい低減が得られる。
を有する。このことは、これらの新しいジェットエンジ
ンがはるかに大きなファン流を有し、また全体としてよ
り大きなエンジン総流量を有することを意味する。コア
システム内の燃料の燃焼を通して得られるエネルギの大
部分は、ファンを駆動しまたより多くの流れをポンプ供
給するために使用される。推力は質量流量の増加と噴射
速度の低下とによって得られる。これによって、ジェッ
ト騒音レベルの著しい低減が得られる。
【００１０】したがって本発明の第１の目的は、新しい
ステージ３騒音規制を満たすために、短いエゼクタシュ
ラウド内の古いエンジンの騒音レベルを減少する改良ミ
キサ／エゼクタシステムを提供することである。
ステージ３騒音規制を満たすために、短いエゼクタシュ
ラウド内の古いエンジンの騒音レベルを減少する改良ミ
キサ／エゼクタシステムを提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、周囲空気とエンジン
排気ガスとを急速に混合するために特別に設計される静
翼またはローブをミキサ／エゼクタシステムに設けるこ
とであり、これによって所望の混合を得るのに必要な長
さが短縮される。
排気ガスとを急速に混合するために特別に設計される静
翼またはローブをミキサ／エゼクタシステムに設けるこ
とであり、これによって所望の混合を得るのに必要な長
さが短縮される。
【００１２】他の目的は、関連出願番号０８／７２９，
５７１に見られる混合ローブの２つのリングの複合効果
よりも速い混合を行うような混合ローブの単一リング
を、改良ミキサ／エゼクタシステムに設けることであ
る。
５７１に見られる混合ローブの２つのリングの複合効果
よりも速い混合を行うような混合ローブの単一リング
を、改良ミキサ／エゼクタシステムに設けることであ
る。
【００１３】さらなる目的は、エンジンの有効推力を増
すような上述の目的に見合ったミキサ／エゼクタサプレ
ッサを提供することである。
すような上述の目的に見合ったミキサ／エゼクタサプレ
ッサを提供することである。
【００１４】上記および他の目的は、添付図と関連した
次の説明を読む時、より明白になるであろう。
次の説明を読む時、より明白になるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】ガスタービンの騒音レベ
ルを大幅に減らすために、交互のローブ状のミキサ／エ
ゼクタ構想（別名「ＡＬＭＥＣ」）のサプレッサを開示
する。好適な実施例では、ＡＬＭＥＣサプレッサは：エ
ンジン排気管に取り付けた湾曲した静翼またはローブの
混合リングと；下流側に延在する混合リング上に装着さ
れたエゼクタシュラウド；周囲空気のシュラウド内への
吸い込みを可能にする、混合リングとエゼクタシュラウ
ドとの間の周辺に配置された複数のギャップとを含む。
ルを大幅に減らすために、交互のローブ状のミキサ／エ
ゼクタ構想（別名「ＡＬＭＥＣ」）のサプレッサを開示
する。好適な実施例では、ＡＬＭＥＣサプレッサは：エ
ンジン排気管に取り付けた湾曲した静翼またはローブの
混合リングと；下流側に延在する混合リング上に装着さ
れたエゼクタシュラウド；周囲空気のシュラウド内への
吸い込みを可能にする、混合リングとエゼクタシュラウ
ドとの間の周辺に配置された複数のギャップとを含む。
【００１６】好適な混合リングは、効率的かつ急速に
（大部分超音速状態で）エンジン排気流と、エゼクタ二
次空気（すなわち周囲空気）とを混合するように設計さ
れた１０枚のローブを有する。混合ローブの５つは浅
く、その輪郭は、１９９６年１０月１１日出願の第０８
／７２９，５７１号の関連米国実用新案出願「２段階ミ
キサエゼクタサプレッサ」（別名「ＴＳＭＥＣ」）に開
示された１次混合ローブの輪郭と著しく類似している。
他の５枚のローブははるかに長く、またエンジンの高熱
コア流に深く貫通するように設計されている。浅くまた
深いローブはノズルの外周に交互に位置する。
（大部分超音速状態で）エンジン排気流と、エゼクタ二
次空気（すなわち周囲空気）とを混合するように設計さ
れた１０枚のローブを有する。混合ローブの５つは浅
く、その輪郭は、１９９６年１０月１１日出願の第０８
／７２９，５７１号の関連米国実用新案出願「２段階ミ
キサエゼクタサプレッサ」（別名「ＴＳＭＥＣ」）に開
示された１次混合ローブの輪郭と著しく類似している。
他の５枚のローブははるかに長く、またエンジンの高熱
コア流に深く貫通するように設計されている。浅くまた
深いローブはノズルの外周に交互に位置する。
【００１７】ＡＬＭＥＣは若干の航空機用途に関し従来
のＴＳＭＥＣバージョンに較べて性能の改良を提供して
いる。その交互のローブは大きな流動損失を起こすこと
なくコア流（ジェット騒音の主な原因）の深い貫通を可
能にする。これらのローブは排気ジェットの拡散速度を
増加し、その速度を消散させ、また排気ジェットのコア
長さを大幅に短くする。したがって騒音レベルは低減さ
れ、静的状態および離陸状態におけるステージＩＩＩ条
件を満たす。
のＴＳＭＥＣバージョンに較べて性能の改良を提供して
いる。その交互のローブは大きな流動損失を起こすこと
なくコア流（ジェット騒音の主な原因）の深い貫通を可
能にする。これらのローブは排気ジェットの拡散速度を
増加し、その速度を消散させ、また排気ジェットのコア
長さを大幅に短くする。したがって騒音レベルは低減さ
れ、静的状態および離陸状態におけるステージＩＩＩ条
件を満たす。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、ジェット機からの騒音
を抑制するための交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構
想に関する。このサプレッサは、ＣＡ、ラホーヤの譲受
人、ステージＩＩＩ技術Ｌ．Ｃ．，によって、商標名
「ＡＬＭＥＣ」の下で出荷されている。
を抑制するための交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構
想に関する。このサプレッサは、ＣＡ、ラホーヤの譲受
人、ステージＩＩＩ技術Ｌ．Ｃ．，によって、商標名
「ＡＬＭＥＣ」の下で出荷されている。
【００１９】ＡＬＭＥＣサプレッサは、１９９６年１０
月１１日出願の第０８／７２９，５７１号の関連実用新
案出願「２段階ミキサエゼクタサプレッサ」に開示され
た２段階ミキサ／エゼクタ構想（「ＴＳＭＥＣ」）に較
べて改良部分を有する。この以前の出願の多くの構造的
特徴と説明がこの改良に加えられている。この場合、前
記出願（出願番号０８／７２９，５７１）は参考として
組み込まれているが、同時に読者による相互参照を容易
にするために部分的に以下に説明する。
月１１日出願の第０８／７２９，５７１号の関連実用新
案出願「２段階ミキサエゼクタサプレッサ」に開示され
た２段階ミキサ／エゼクタ構想（「ＴＳＭＥＣ」）に較
べて改良部分を有する。この以前の出願の多くの構造的
特徴と説明がこの改良に加えられている。この場合、前
記出願（出願番号０８／７２９，５７１）は参考として
組み込まれているが、同時に読者による相互参照を容易
にするために部分的に以下に説明する。
【００２０】本出願の図１−９は出願番号０８／７２
９，５７１の図１−９に重複する。それらの図は好適な
ＴＳＭＥＣサプレッサを示している。本出願の図１０−
１５は好適なＡＬＭＥＣサプレッサを示している。以下
にＴＳＭＥＣを説明した後、出願人はＡＬＭＥＣを説明
し、ＡＬＭＥＣを改良「次世代」とせしめる差を指摘す
る。
９，５７１の図１−９に重複する。それらの図は好適な
ＴＳＭＥＣサプレッサを示している。本出願の図１０−
１５は好適なＡＬＭＥＣサプレッサを示している。以下
にＴＳＭＥＣを説明した後、出願人はＡＬＭＥＣを説明
し、ＡＬＭＥＣを改良「次世代」とせしめる差を指摘す
る。
【００２１】従来のＴＳＭＥＣサプレッサ
【００２２】詳細な図１−９では、ＴＳＭＥＣサプレッ
サは概して参照番号１０によって表される。
サは概して参照番号１０によって表される。
【００２３】ＴＳＭＥＣの発明は現在のすべてのガスタ
ービンで機能するするように設計されているが、図示し
た実施例１０はＳＰＥＹ５１１−８ターボジェットエン
ジン１２に取り付けて示されている。ＳＰＥＹ５１１−
８は：バイパスダクト１４と；エンジン燃料が燃焼され
る中央のコア流１６とを含む。バイパス空気は燃焼の前
にコンプレッサから流出される。流れはバイパスダクト
１４と中央コア部１６とから流出してわずかに混合し、
排気流を形成する。次に排気流はターボファン１２の後
部から出る。そこで、排気流はＴＳＭＥＣ１０を通過す
る。
ービンで機能するするように設計されているが、図示し
た実施例１０はＳＰＥＹ５１１−８ターボジェットエン
ジン１２に取り付けて示されている。ＳＰＥＹ５１１−
８は：バイパスダクト１４と；エンジン燃料が燃焼され
る中央のコア流１６とを含む。バイパス空気は燃焼の前
にコンプレッサから流出される。流れはバイパスダクト
１４と中央コア部１６とから流出してわずかに混合し、
排気流を形成する。次に排気流はターボファン１２の後
部から出る。そこで、排気流はＴＳＭＥＣ１０を通過す
る。
【００２４】好適な実施例では、ＴＳＭＥＣ１０は、タ
ーボファン１２の後部に取り付けたエンジン後部排気管
とローブ状のノズル１８との組立体と；エンジンノズル
１８の出口端部にまたがって当該エンジンノズルに取り
付けられた管状エゼクタシュラウド２０と；エンジンノ
ズル１８とシュラウド２０の中の第１と第２のローブミ
キサ段２２、２４と；エゼクタシュラウド２０に先行す
るアーチ状のギャップ（例えば２６ａ）のリング２６
と；第１のエゼクタ段２２の内部で終わる、同一の集中
／拡散静止ノズルまたは混合ローブ（例えば３０ａ）の
１次リング３０とを備え、この１次リングは、第２のエ
ゼクタ段２４内部の集中／拡散ミキサローブ（例えば３
２ａ）の補足第２リング３２に随伴周囲空気を超音速で
導く。
ーボファン１２の後部に取り付けたエンジン後部排気管
とローブ状のノズル１８との組立体と；エンジンノズル
１８の出口端部にまたがって当該エンジンノズルに取り
付けられた管状エゼクタシュラウド２０と；エンジンノ
ズル１８とシュラウド２０の中の第１と第２のローブミ
キサ段２２、２４と；エゼクタシュラウド２０に先行す
るアーチ状のギャップ（例えば２６ａ）のリング２６
と；第１のエゼクタ段２２の内部で終わる、同一の集中
／拡散静止ノズルまたは混合ローブ（例えば３０ａ）の
１次リング３０とを備え、この１次リングは、第２のエ
ゼクタ段２４内部の集中／拡散ミキサローブ（例えば３
２ａ）の補足第２リング３２に随伴周囲空気を超音速で
導く。
【００２５】ＴＳＭＥＣ排気ガスサプレッサ１０は従来
のステージＩＩサプレッサと同じ長さかまたはより短く
設計された。サプレッサは、環状フランジ３４（図２参
照）の溶接のような適切な手段によってターボファン１
２の後部に取り付けることができる。シュラウド２０
は、構造的な安定性のために従来のステージＩＩのシュ
ラウド上に設けられた標準の支持リング３６を含む。
のステージＩＩサプレッサと同じ長さかまたはより短く
設計された。サプレッサは、環状フランジ３４（図２参
照）の溶接のような適切な手段によってターボファン１
２の後部に取り付けることができる。シュラウド２０
は、構造的な安定性のために従来のステージＩＩのシュ
ラウド上に設けられた標準の支持リング３６を含む。
【００２６】支持リング３６のすぐ下流側に１次ノズル
リング３０がある。このノズルリングは溶接のような適
切な手段によってシュラウドの内壁に取り付けられる。
リング３０がある。このノズルリングは溶接のような適
切な手段によってシュラウドの内壁に取り付けられる。
【００２７】（単純化のために）全体は図示しないが、
１次ノズルリング３０は１０枚の斜面をつけた集中／拡
散（「ＣＤ」）ローブから構成される。１つの代表的な
１次ローブが図４、５および図６Ａ−６Ｈの３０ａに示
されている。二次流れサイド（すなわち冷却ファン空気
を運ぶノズルの中心線に向かうローブサイド）上の各１
次ローブの角度（すなわち水平方向に関して）は、１５
°と４５°の間にあるべきである。これによって、ノズ
ル中心線近くの高熱の一次流れ（すなわち排気ガスコア
流）の中への冷却二次流れ（すなわちファン空気）の貫
通が保証される。一次流れサイド（すなわち高熱のコア
流１６を運ぶシュラウドに向かうローブサイド）上のロ
ーブ角度は５°と１５°の間にあるべきである。これら
のより小さい角度によって流動拡散による推力損失が最
小になる。これらの形状案内線は、従来の円形ノズルの
案内線と比較して余分の表面積がほとんどないように保
証する。ローブ状のノズル出口面は５°と２０°の間の
角度でカットバックすべきである。このカットバックに
よって、局所的に超音速でシュラウド圧力に膨張する流
れのために空力的なＣＤローブ状のノズルが得られる。
この膨張の大部分は、流れがローブを出る時に発生す
る。このようにして、高速度で膨張したコア流は急速に
ファン空気と混合し、１次ノズルリング外側の過膨張を
低減する。
１次ノズルリング３０は１０枚の斜面をつけた集中／拡
散（「ＣＤ」）ローブから構成される。１つの代表的な
１次ローブが図４、５および図６Ａ−６Ｈの３０ａに示
されている。二次流れサイド（すなわち冷却ファン空気
を運ぶノズルの中心線に向かうローブサイド）上の各１
次ローブの角度（すなわち水平方向に関して）は、１５
°と４５°の間にあるべきである。これによって、ノズ
ル中心線近くの高熱の一次流れ（すなわち排気ガスコア
流）の中への冷却二次流れ（すなわちファン空気）の貫
通が保証される。一次流れサイド（すなわち高熱のコア
流１６を運ぶシュラウドに向かうローブサイド）上のロ
ーブ角度は５°と１５°の間にあるべきである。これら
のより小さい角度によって流動拡散による推力損失が最
小になる。これらの形状案内線は、従来の円形ノズルの
案内線と比較して余分の表面積がほとんどないように保
証する。ローブ状のノズル出口面は５°と２０°の間の
角度でカットバックすべきである。このカットバックに
よって、局所的に超音速でシュラウド圧力に膨張する流
れのために空力的なＣＤローブ状のノズルが得られる。
この膨張の大部分は、流れがローブを出る時に発生す
る。このようにして、高速度で膨張したコア流は急速に
ファン空気と混合し、１次ノズルリング外側の過膨張を
低減する。
【００２８】エゼクタシュラウド２０は、新しいエゼク
タ性能の結果非常に短くなっている。エゼクタシュラウ
ドは１／４から１の間の長さ対直径比（すなわちＬ／
Ｄ）を有すべきであり、また理想の８０％近くのポンピ
ング速度で操作すべきである。またシュラウド後縁は１
０個のローブ状の強制ミキサの後縁、すなわち上述の第
２のミキサローブリング（３２）と面一である。これら
の２次ローブは同一であり、１つの代表的なローブが図
７、８および図９Ａ−９Ｆの３２ａに示されている。こ
れらの役割は、シュラウドから流出する流れの前に、コ
ア流とファン流を予め混合した流れと、（２６ａのよう
なアーチ状のギャップを通して吸い込まれた）周囲の随
伴空気とを超音速の速度で急速に混合することである。
タ性能の結果非常に短くなっている。エゼクタシュラウ
ドは１／４から１の間の長さ対直径比（すなわちＬ／
Ｄ）を有すべきであり、また理想の８０％近くのポンピ
ング速度で操作すべきである。またシュラウド後縁は１
０個のローブ状の強制ミキサの後縁、すなわち上述の第
２のミキサローブリング（３２）と面一である。これら
の２次ローブは同一であり、１つの代表的なローブが図
７、８および図９Ａ−９Ｆの３２ａに示されている。こ
れらの役割は、シュラウドから流出する流れの前に、コ
ア流とファン流を予め混合した流れと、（２６ａのよう
なアーチ状のギャップを通して吸い込まれた）周囲の随
伴空気とを超音速の速度で急速に混合することである。
【００２９】図２と図３に最も良く示されているよう
に、第２のローブリング３２は１次ノズル３０の中心線
から径方向外側に配置される。第２のリングはこの位置
に：下方リングまたは脚部リング３８と；上方リング４
０と；周囲空気を吸い込むためのギャップ（例えば２
６）を規定する一連の離間した支柱４２とによって支持
される。
に、第２のローブリング３２は１次ノズル３０の中心線
から径方向外側に配置される。第２のリングはこの位置
に：下方リングまたは脚部リング３８と；上方リング４
０と；周囲空気を吸い込むためのギャップ（例えば２
６）を規定する一連の離間した支柱４２とによって支持
される。
【００３０】上に挙げた情報から、当業者は、超音速の
２段階ミキサシステムを形成すべく、１次と２次のロー
ブ状ノズル（例えば３０ａ、３２ａ）が同様の方法で設
計されたことを認識すべきである。２つのローブリング
３０、３２は、周囲空気とエンジン排気ガスとを急速に
混合する際に互いに補完し合うように特別に設計され
た。１次リング３０は、両方：高温かつ高速の空気をシ
ュラウド壁部に向かって外側に、また低温かつ低速の空
気をシュラウド中心線に向かって導きつつ、そのローブ
内で流れを混合する。この現象は類似のローブの最近の
模型テスト上で測定された。ローブ（例えば３０ａ、３
２ａ）は、シュラウド壁部近くの高速流動と、周囲空気
とを急速に混合するように設計される。これらの同一の
ローブは排気ガスジェットの混合を増加し、コアの周囲
にドーナツ状の外部ジャケットを形成して乱流の発生を
少なくし、また排気ガスジェットのコア長さを大幅に小
さくする。
２段階ミキサシステムを形成すべく、１次と２次のロー
ブ状ノズル（例えば３０ａ、３２ａ）が同様の方法で設
計されたことを認識すべきである。２つのローブリング
３０、３２は、周囲空気とエンジン排気ガスとを急速に
混合する際に互いに補完し合うように特別に設計され
た。１次リング３０は、両方：高温かつ高速の空気をシ
ュラウド壁部に向かって外側に、また低温かつ低速の空
気をシュラウド中心線に向かって導きつつ、そのローブ
内で流れを混合する。この現象は類似のローブの最近の
模型テスト上で測定された。ローブ（例えば３０ａ、３
２ａ）は、シュラウド壁部近くの高速流動と、周囲空気
とを急速に混合するように設計される。これらの同一の
ローブは排気ガスジェットの混合を増加し、コアの周囲
にドーナツ状の外部ジャケットを形成して乱流の発生を
少なくし、また排気ガスジェットのコア長さを大幅に小
さくする。
【００３１】エンジンノズル１８とシュラウド２０の両
方は音響ライニングを有する板金部分４８、５０から始
まる。図２、図４、図７に最も良く示されているよう
に、ローブリング３０、３２は板金から別々に造ること
ができ、また部分４８、５０に取り付けることができ
る。
方は音響ライニングを有する板金部分４８、５０から始
まる。図２、図４、図７に最も良く示されているよう
に、ローブリング３０、３２は板金から別々に造ること
ができ、また部分４８、５０に取り付けることができ
る。
【００３２】要するに、ＴＳＭＥＣサプレッサシステム
１０は周囲空気を引き込み、周囲空気とエンジンガスと
を急速に混合し、排気ガスジェット拡散速度を増加し、
また排気ガスジェット騒音を劇的に減らす。
１０は周囲空気を引き込み、周囲空気とエンジンガスと
を急速に混合し、排気ガスジェット拡散速度を増加し、
また排気ガスジェット騒音を劇的に減らす。
【００３３】新しいＡＬＭＥＣサプレッサ
【００３４】ＴＳＭＥＣサプレッサ１０によるエンジン
試験によって、ＳＰＥＹ５１１のＴＳＭＥＣ設計の所望
の音響的および性能上の効果が実証された。しかし、同
一のエンジン試験時に行われた別のノズルローブ形態で
は、（１次ローブリング３０上の）深く貫通する交互の
ローブは、元のＴＳＭＥＣサプレッサ１０よりも大幅に
ジェット騒音を減少できることが実証された。したがっ
て、ＴＳＭＥＣサプレッサ設計は深く貫通する交互のノ
ズルローブを含むように修正された。上記のＴＳＭＥＣ
実施例に設けられた２次ローブリング３２も取り除かれ
た。さらにエゼクタシュラウド２０は、より深い追加ノ
ズルによって発生される高周波騒音を吸収する音響ライ
ニングのためにより大きなスペースを割り当てるために
延長された。この結果得られたＡＬＭＥＣサプレッサは
さらに設計かつ分析され、図１０−１５に示す好適な実
施例１００に至った。
試験によって、ＳＰＥＹ５１１のＴＳＭＥＣ設計の所望
の音響的および性能上の効果が実証された。しかし、同
一のエンジン試験時に行われた別のノズルローブ形態で
は、（１次ローブリング３０上の）深く貫通する交互の
ローブは、元のＴＳＭＥＣサプレッサ１０よりも大幅に
ジェット騒音を減少できることが実証された。したがっ
て、ＴＳＭＥＣサプレッサ設計は深く貫通する交互のノ
ズルローブを含むように修正された。上記のＴＳＭＥＣ
実施例に設けられた２次ローブリング３２も取り除かれ
た。さらにエゼクタシュラウド２０は、より深い追加ノ
ズルによって発生される高周波騒音を吸収する音響ライ
ニングのためにより大きなスペースを割り当てるために
延長された。この結果得られたＡＬＭＥＣサプレッサは
さらに設計かつ分析され、図１０−１５に示す好適な実
施例１００に至った。
【００３５】同様の要素を図１−９および図１０−１５
に示した。この場合、参照番号は図１０−１５で同じよ
うに繰り返されるが、数字１００が先頭に付けられる。
例えば、図２に示した放出部１８（すなわちＳＰＥＹ５
１１のガスタービンの排気管）は、図１０では１１８と
いう番号がついている。同様にＡＬＭＥＣエゼクタシュ
ラウドは、その長さはそのＴＳＭＥＣ相手部材２０より
も長いが、１２０という番号がついている。
に示した。この場合、参照番号は図１０−１５で同じよ
うに繰り返されるが、数字１００が先頭に付けられる。
例えば、図２に示した放出部１８（すなわちＳＰＥＹ５
１１のガスタービンの排気管）は、図１０では１１８と
いう番号がついている。同様にＡＬＭＥＣエゼクタシュ
ラウドは、その長さはそのＴＳＭＥＣ相手部材２０より
も長いが、１２０という番号がついている。
【００３６】詳細に示した図１０−１５では、好適なＡ
ＬＭＥＣサプレッサ１００は２つの主要な構成要素また
は段階：エンジン排気管１１８に取り付けられた交互の
静翼またはローブの混合リング１３０（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）と；シュラウド１２０とローブリング１
３０との間の（周辺に配置された）アーチ状のギャップ
を有するローブリング１３０の頂部に装着されたエゼク
タシュラウド１２０とを有する。これらのＴＳＭＥＣ相
手部材（すなわち１次ノズルリング３０のローブ）のよ
うに、ＡＬＭＥＣローブ（例えば１３０ａ、１３０ｂ）
は、エゼクタシュラウド１２０内で、排気流と随伴周囲
空気とを大部分超音速で混合するよう特別に設計され
る。
ＬＭＥＣサプレッサ１００は２つの主要な構成要素また
は段階：エンジン排気管１１８に取り付けられた交互の
静翼またはローブの混合リング１３０（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）と；シュラウド１２０とローブリング１
３０との間の（周辺に配置された）アーチ状のギャップ
を有するローブリング１３０の頂部に装着されたエゼク
タシュラウド１２０とを有する。これらのＴＳＭＥＣ相
手部材（すなわち１次ノズルリング３０のローブ）のよ
うに、ＡＬＭＥＣローブ（例えば１３０ａ、１３０ｂ）
は、エゼクタシュラウド１２０内で、排気流と随伴周囲
空気とを大部分超音速で混合するよう特別に設計され
る。
【００３７】図１０−１３に最も良く示されているよう
に、混合リング１３０（別名「エンジンノズル」）は１
０枚の湾曲したローブを有することが好ましい。５枚の
ローブ（例えば１３０ａ）は浅く、また実質的にローブ
状の（例えば３０ａ）ＴＳＭＥＣリング３０（図４、５
および図６Ａ−６Ｈ参照）と同一であるように設計され
る。ＡＬＭＥＣの他の５つのローブ（例えば１３０ｂ）
ははるかに長く；また高熱のエンジンコア流の中に深く
貫通するように設計される。両方のローブ（例えば１３
０ａ、１３０ｂ）は広範囲の混合渦流を発生するように
設計される。浅くまた深いローブはノズル１３０の外周
周囲に交互に配置される（図１１と図１２参照）。
に、混合リング１３０（別名「エンジンノズル」）は１
０枚の湾曲したローブを有することが好ましい。５枚の
ローブ（例えば１３０ａ）は浅く、また実質的にローブ
状の（例えば３０ａ）ＴＳＭＥＣリング３０（図４、５
および図６Ａ−６Ｈ参照）と同一であるように設計され
る。ＡＬＭＥＣの他の５つのローブ（例えば１３０ｂ）
ははるかに長く；また高熱のエンジンコア流の中に深く
貫通するように設計される。両方のローブ（例えば１３
０ａ、１３０ｂ）は広範囲の混合渦流を発生するように
設計される。浅くまた深いローブはノズル１３０の外周
周囲に交互に配置される（図１１と図１２参照）。
【００３８】試験データでは、交互のローブ（例えば１
３０ａ、１３０ｂ）が流動チャネリングによる大きな流
動損失をもたらすことなくジェットコアの深い貫通を可
能にすることが示されている。また交互のローブは、混
合を強めるように相互作用する独立した軸方向の渦度パ
ターンを引き起こす。
３０ａ、１３０ｂ）が流動チャネリングによる大きな流
動損失をもたらすことなくジェットコアの深い貫通を可
能にすることが示されている。また交互のローブは、混
合を強めるように相互作用する独立した軸方向の渦度パ
ターンを引き起こす。
【００３９】図１０と図１１では、エゼクタシュラウド
１２０は１０個の離間したパイロンまたは支柱（例えば
１４２）によってエンジンノズルローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）に取り付けられる。１０個の独立したパ
イロンは、ちょうどＴＳＭＥＣ内のような周囲空気を吸
い込むために使用されるギャップ（例えば１２６ａ）に
架かる。
１２０は１０個の離間したパイロンまたは支柱（例えば
１４２）によってエンジンノズルローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）に取り付けられる。１０個の独立したパ
イロンは、ちょうどＴＳＭＥＣ内のような周囲空気を吸
い込むために使用されるギャップ（例えば１２６ａ）に
架かる。
【００４０】エゼクタシュラウド１２０の内面は、図１
０に示したように音響ライニング１５２によって加工さ
れる。これは、小さなチャネル内へのノズル出口面を交
互のミキサローブが破壊するからである。これらの小さ
なチャネル、特により深いローブ（例えば１３０ｂ）に
よって発生される小さなチャネルは高周波ジェット騒音
を発生させることになる。シュラウドの音響ライニング
１５２はその高周波騒音を吸収するよう設計される。
０に示したように音響ライニング１５２によって加工さ
れる。これは、小さなチャネル内へのノズル出口面を交
互のミキサローブが破壊するからである。これらの小さ
なチャネル、特により深いローブ（例えば１３０ｂ）に
よって発生される小さなチャネルは高周波ジェット騒音
を発生させることになる。シュラウドの音響ライニング
１５２はその高周波騒音を吸収するよう設計される。
【００４１】同様に、排気ガスが流れる排気管１１８
と、外部カバーまたは整形部１５６との間に音響ライニ
ング１５４がある。同じくこれも若干の騒音を吸収す
る。
と、外部カバーまたは整形部１５６との間に音響ライニ
ング１５４がある。同じくこれも若干の騒音を吸収す
る。
【００４２】エゼクタシュラウド１２０は約１の長さ対
直径比を有する。これによって、大きな壁部摩擦損失な
くまた重量を増すことなく、優れた混合が得られる。
直径比を有する。これによって、大きな壁部摩擦損失な
くまた重量を増すことなく、優れた混合が得られる。
【００４３】ノズル出口面積に対するシュラウド面積の
比率は約１である。この面積比率によって、静的状態お
よび離陸状態におけるステージ３の騒音要件を満たすの
に十分な二次流れポンピングが得られるが、ギャップの
リング１２６の近くのエゼクタ二次流れに関連したクル
ーズ抗力損失を最小にする。
比率は約１である。この面積比率によって、静的状態お
よび離陸状態におけるステージ３の騒音要件を満たすの
に十分な二次流れポンピングが得られるが、ギャップの
リング１２６の近くのエゼクタ二次流れに関連したクル
ーズ抗力損失を最小にする。
【００４４】シュラウドインレット１５８は、シュラウ
ド二次流れ入口からノズルローブ出口面（１６０におけ
る）への連続加速流が得られるように設計される。２次
インレットダクト面積はローブ出口面で最小である。こ
れによって、二次流れの絞りがローブ出口面でまたはロ
ーブ出口面の後に生じるように保証される。ノズル出口
面に関して２次インレット入口（すなわちギャップリン
グ１２６のリード「縁部」）の軸方向位置は、急激なロ
ーブラインに二次流れが従うように保証すべく設計され
る。これによって最小の抗力損失で最適混合が得られ
る。
ド二次流れ入口からノズルローブ出口面（１６０におけ
る）への連続加速流が得られるように設計される。２次
インレットダクト面積はローブ出口面で最小である。こ
れによって、二次流れの絞りがローブ出口面でまたはロ
ーブ出口面の後に生じるように保証される。ノズル出口
面に関して２次インレット入口（すなわちギャップリン
グ１２６のリード「縁部」）の軸方向位置は、急激なロ
ーブラインに二次流れが従うように保証すべく設計され
る。これによって最小の抗力損失で最適混合が得られ
る。
【００４５】図１４および図１５Ａ−Ｎは共にＡＬＭＥ
Ｃの浅くまたより深いローブ（例えば１３０ａ、１３０
ｂ）の隣接対の輪郭を示している。図１４は、図１３に
示したローブのサンプル対に沿った種々の軸方向位置Ａ
−Ｎのチャートである。Ａ−Ｆは２インチ間隔毎に生
じ、他方Ｇ−Ｎは１インチ間隔で生じる。図１５Ａ−Ｎ
はサンプル対のローブ輪郭の面を示している。
Ｃの浅くまたより深いローブ（例えば１３０ａ、１３０
ｂ）の隣接対の輪郭を示している。図１４は、図１３に
示したローブのサンプル対に沿った種々の軸方向位置Ａ
−Ｎのチャートである。Ａ−Ｆは２インチ間隔毎に生
じ、他方Ｇ−Ｎは１インチ間隔で生じる。図１５Ａ−Ｎ
はサンプル対のローブ輪郭の面を示している。
【００４６】換言すれば、ローブ断面は排気システムの
中心線に沿った種々の軸方向位置で示されている。断面
は、１対の深いローブ面（１３０ｂ）と浅いローブ面
（１３０ａ）に収容された１つの繰り返す複合ローブ形
状部の詳細な展開を示している。図１２はローブ状ノズ
ル１３０全体の常用モデルを示し；また図１３、１４お
よび図１５Ａ−Ｎを説明する際に役立つ。
中心線に沿った種々の軸方向位置で示されている。断面
は、１対の深いローブ面（１３０ｂ）と浅いローブ面
（１３０ａ）に収容された１つの繰り返す複合ローブ形
状部の詳細な展開を示している。図１２はローブ状ノズ
ル１３０全体の常用モデルを示し；また図１３、１４お
よび図１５Ａ−Ｎを説明する際に役立つ。
【００４７】図１４および図１５Ａ−Ｎは、代表的な浅
いローブ１３０ａと深く貫通するローブ（例えば１３０
ｂ）の輪郭の独立した展開を示している。浅いローブ輪
郭は、上に規定したようにＴＳＭＥＣ実施例のローブ
（例えば３０ａ）の輪郭に類似している。ＡＬＭＥＣ
の深く貫通するローブは、浅いＴＳＭＥＣローブより急
激な転向角を有することが理解される。これらの転向角
が大きくなると混合がより速くなる。またこれらのより
深いローブは高熱のジェットコア内にさらに深く貫通す
る。ノズルリング１３０の交互のローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）によって最小流動障害と最低損失が保証
される。
いローブ１３０ａと深く貫通するローブ（例えば１３０
ｂ）の輪郭の独立した展開を示している。浅いローブ輪
郭は、上に規定したようにＴＳＭＥＣ実施例のローブ
（例えば３０ａ）の輪郭に類似している。ＡＬＭＥＣ
の深く貫通するローブは、浅いＴＳＭＥＣローブより急
激な転向角を有することが理解される。これらの転向角
が大きくなると混合がより速くなる。またこれらのより
深いローブは高熱のジェットコア内にさらに深く貫通す
る。ノズルリング１３０の交互のローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）によって最小流動障害と最低損失が保証
される。
【００４８】直円柱の排気管または円形ナセルセクショ
ン１１８からノズル１３０の外部ローブ面への移行は、
空力的整形部１５６を利用することによって達成される
（図２参照）。この整形部は円形ナセル面からローブ面
の開始点までの滑らかな流動加速を保証するために、連
続して湾曲するように設計される。さらに整形部１５６
によって、ローブ開始点における馬蹄形渦流形成に関連
した損失が最小にされる。
ン１１８からノズル１３０の外部ローブ面への移行は、
空力的整形部１５６を利用することによって達成される
（図２参照）。この整形部は円形ナセル面からローブ面
の開始点までの滑らかな流動加速を保証するために、連
続して湾曲するように設計される。さらに整形部１５６
によって、ローブ開始点における馬蹄形渦流形成に関連
した損失が最小にされる。
【００４９】ＡＬＭＥＣの浅いローブ（例えば１３０
ａ）は、それらの浅いローブの輪郭と、より深いローブ
（例えば１３０ｂ）のより急激な輪郭との間の移行を滑
らかにするのに必要なある程度の混合のため、当該ＴＳ
ＭＥＣ相手部材（例えば３０ａ）とは異なる。また、浅
いローブの出口面はＴＳＭＥＣローブの斜面をつけた出
口面とは異なる。
ａ）は、それらの浅いローブの輪郭と、より深いローブ
（例えば１３０ｂ）のより急激な輪郭との間の移行を滑
らかにするのに必要なある程度の混合のため、当該ＴＳ
ＭＥＣ相手部材（例えば３０ａ）とは異なる。また、浅
いローブの出口面はＴＳＭＥＣローブの斜面をつけた出
口面とは異なる。
【００５０】ＡＬＭＥＣの交互のノズルの出口面は、図
１０に最も良く示されているように中心線に垂直である
かまたは直角である。これらの出口面はすべて単一の共
通の面（１６０における）に配置される。これによっ
て、絞られたノズル１３０の後縁面にわたって噴射速度
が最小になる。絞られたノズルは、ノズル内の最小流領
域で音速を生じさせるような高圧比で作動するノズルで
ある。出口面を斜めにすることによって、最小面積が出
口の前に得られることになり；またローブ後縁面の部分
にわたって超音速流が生じるようになる。連続的に面積
が減少する（１６０における）垂直の出口面をローブ状
ノズル１３０が有するように設計することによって、ノ
ズルの出口面に最小の面積が得られるようになる。これ
によって、絞られたノズルの後縁面にわたり速度低下が
もたらされる。
１０に最も良く示されているように中心線に垂直である
かまたは直角である。これらの出口面はすべて単一の共
通の面（１６０における）に配置される。これによっ
て、絞られたノズル１３０の後縁面にわたって噴射速度
が最小になる。絞られたノズルは、ノズル内の最小流領
域で音速を生じさせるような高圧比で作動するノズルで
ある。出口面を斜めにすることによって、最小面積が出
口の前に得られることになり；またローブ後縁面の部分
にわたって超音速流が生じるようになる。連続的に面積
が減少する（１６０における）垂直の出口面をローブ状
ノズル１３０が有するように設計することによって、ノ
ズルの出口面に最小の面積が得られるようになる。これ
によって、絞られたノズルの後縁面にわたり速度低下が
もたらされる。
【００５１】混合がさらに必要であるならば、またはノ
ズルが絞られないならば、ＡＬＭＥＣのローブノズル出
口面は、二次流れに開放された効果的な集中／拡散領域
を形成するためにカットバックすることができる（すな
わちＴＳＭＥＣ設計に類似）。この集中／拡散領域によ
って、二次流れとエンジン噴射とのより速い混合を行う
ことができる。高マッハ数がそれほど重要でない場合、
またはより速い混合が必要である場合に、上記の方法を
利用することができる。
ズルが絞られないならば、ＡＬＭＥＣのローブノズル出
口面は、二次流れに開放された効果的な集中／拡散領域
を形成するためにカットバックすることができる（すな
わちＴＳＭＥＣ設計に類似）。この集中／拡散領域によ
って、二次流れとエンジン噴射とのより速い混合を行う
ことができる。高マッハ数がそれほど重要でない場合、
またはより速い混合が必要である場合に、上記の方法を
利用することができる。
【００５２】本発明の精神から逸脱することなしに、明
白な構造的修正を説明してきたＡＬＭＥＣ実施例に行う
ことができることが、当業者によって容易に理解される
べきである。例えば、さらなる騒音抑制が所望であるな
らば、追加の「超音速」ローブリングを細長いエゼクタ
の中に加えることができる。したがって本発明の範囲を
確認するためには、上述の説明よりもむしろ添付請求項
を参考とすべきである。
白な構造的修正を説明してきたＡＬＭＥＣ実施例に行う
ことができることが、当業者によって容易に理解される
べきである。例えば、さらなる騒音抑制が所望であるな
らば、追加の「超音速」ローブリングを細長いエゼクタ
の中に加えることができる。したがって本発明の範囲を
確認するためには、上述の説明よりもむしろ添付請求項
を参考とすべきである。
【図１】以前の出願番号０８／７２９，５７１に開示さ
れた２段階ミキサ／エゼクタ構想「ＴＳＭＥＣ」の側面
図である。
れた２段階ミキサ／エゼクタ構想「ＴＳＭＥＣ」の側面
図である。
【図２】図１に示されたＴＳＭＥＣの拡大図である。
【図３】図２のライン３−３に沿って見た後部端部平面
図である。
図である。
【図４】ＴＳＭＥＣの第１段階の１次固定子リングの代
表的なローブである。
表的なローブである。
【図５】ライン５−５に沿って見た図４のローブの端部
平面図である。
平面図である。
【図６】図４のローブの種々の断面図である。
【図７】ＴＳＭＥＣの第２段階の２次固定子リングのロ
ーブの１つを示している。
ーブの１つを示している。
【図８】ライン８−８に沿って見た図７のローブの端部
平面図である。
平面図である。
【図９】図７のローブの種々の断面図である。
【図１０】交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想
（「ＡＬＭＥＣ」）を利用した新しく改良したミキサ／
エゼクタシステム（図１−９のＴＳＭＥＣサプレッサと
比較）の側面図である。
（「ＡＬＭＥＣ」）を利用した新しく改良したミキサ／
エゼクタシステム（図１−９のＴＳＭＥＣサプレッサと
比較）の側面図である。
【図１１】図１０のライン１０−１０に沿って見た後部
平面図である。
平面図である。
【図１２】交互の浅くまた深いローブを収容したＡＬＭ
ＥＣサプレッサのローブ状ノズルの後部斜視図である。
ＥＣサプレッサのローブ状ノズルの後部斜視図である。
【図１３】図１２の１対の隣接した浅くまた深いローブ
を示している。
を示している。
【図１４】図１３に示した浅くまた深いローブ対に沿っ
て見た種々の断面または面のチャートである。
て見た種々の断面または面のチャートである。
【図１５】図１４に参照した面に沿って見た図１３のロ
ーブ対の輪郭を示している。
ーブ対の輪郭を示している。
１０： ＴＳＭＥＣ排気ガスサプレッサ １２： ターボファン １４： バイパスダクト１４ １６： 中央コア部 １８： エンジンノズル ２０： 管状エゼクタシュラウド ２２、２４： 第１と第２のローブミキサ段 ２６： リング ２６ａ： アーチ状のギャップ ３０： １次ノズルリング ３０ａ： 混合ローブ ３２： 補足第２リング ３２ａ： 集中／拡散ミキサローブ ３４： 環状フランジ ３６： 支持リング ３８： 下方リングまたは脚部リング ４０： 上方リング４０ ４２： 支柱 ４８： 板金部分 １００： ＡＬＭＥＣサプレッサ １１８： エンジン排気管 １２０： ＡＬＭＥＣエゼクタシュラウド １２６： ギャップのリング １２６ａ： ギャップ １３０： ローブの混合リング １３０ａ： 浅いローブ １３０ｂ： 深いローブ １４２： パイロンまたは支柱 １５２： 音響ライニング １５６： 整形部 １５８： シュラウドインレット １６０： ノズルローブ出口面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルター エム プレズ ジュニア アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01095 ウイルブラハム グローブ スト リート 40 (72)発明者 ゲーリー レイノルズ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01085 ウエストフィールド リンドバー グ ブルバード 65
Claims (9)
- 【請求項１】 ジェット騒音を発生する可能性のあるエ
ンジン排気ガスを有する、ジェット騒音を減らす多段ミ
キサ／エゼクタサプレッサを備える型式のガスタービン
において、前記サプレッサが： ａ．タービンの排気端部に取り付けられた排気管を有す
る第１段階と； ｂ．第１段階の放出端部の下流側に取り付けられた管状
エゼクタシュラウドを有する第２段階であって、前記シ
ュラウドが、シュラウドと放出端部との間にアーチ状の
ギャップを有する第１段階の放出端部にまたがるような
第２段階と； ｃ．多段ミキサなしのガスタービンに以前に関連した拡
散速度と、速度と、コア長さとに比較して、排気ガスの
拡散速度を増加するために、排気ガスの速度を消散する
ために、また排気ジェットのコア長さを小さくするため
に、エンジン排気ガスと、ギャップを通して引き込まれ
るより低温の周囲空気とを超音速流で混合し、これによ
って、排気ガスがシュラウドを出る前に多段ミキサなし
のガスタービンに以前に関連した騒音レベルを減らすた
めの超音速混合手段であって、該手段が： （ｉ）第１段階の一部を形成する湾曲ローブの固定子リ
ングであって、前記リングが排気管に取り付けられた前
縁と、シュラウド内部に延在する部分とを有するような
湾曲ローブの固定子リングを備え； （ｉｉ）固定子リングが交互のローブ設計で構成され、
交互のローブが同一であり、また該ローブが、互いに同
一であるが異なった設計のローブの間に間挿され； （ｉｉｉ）固定子リングのローブの半分が排気ガスの中
心線に関して固定子リング内の残りのローブよりも排気
ガス内により深く延在する、超音速混合手段と； を備
えるサプレッサ。 - 【請求項２】 前記ローブの複数が排気ガスの中心線に
関して直角の後縁を有する、請求項１に記載のサプレッ
サ。 - 【請求項３】 前記ローブのすべてが排気ガスの中心線
に関して直角の後縁を有する、請求項１に記載のサプレ
ッサ。 - 【請求項４】 前記ローブのすべての直角の後縁が共通
の面に位置する、請求項３に記載のサプレッサ。 - 【請求項５】 ジェット騒音を発生する可能性のあるエ
ンジン排気ガスを有する、ジェット騒音を減らす多段ミ
キサ／エゼクタサプレッサを備える型式のガスタービン
において、前記サプレッサが： ａ．タービンの排気端部に取り付けられた排気管を有す
る第１段階と； ｂ．第１段階の放出端部の下流側に取り付けられた管状
エゼクタシュラウドを有する第２段階であって、前記シ
ュラウドが、シュラウドと放出端部との間にアーチ状の
ギャップを有する第１段階の放出端部にまたがるような
第２段階と； ｃ．多段ミキサなしのガスタービンに以前に関連した拡
散速度と、速度と、コア長さとに比較して、排気ガスの
拡散速度を増加するために、排気ガスの速度を消散する
ために、また排気ジェットのコア長さを小さくするため
に、エンジン排気ガスと、ギャップを通して引き込まれ
るより低温の周囲空気とを超音速流で混合し、これによ
って、排気ガスがシュラウドを出る前に多段ミキサなし
のガスタービンに以前に関連した騒音レベルを減らすた
めの超音速混合手段であって、該手段が： （ｉ）第１段階の一部を形成する湾曲ローブの固定子リ
ングであって、前記リングが排気管に取り付けられた前
縁と、シュラウド内部に延在する部分とを有するような
湾曲ローブの固定子リングを備え； （ｉｉ）固定子リングが複数の異なったローブ設計で構
成され； （ｉｉｉ）若干のローブが排気ガスの中心線に関して固
定子リング内の残りのローブよりも排気ガス内により深
く延在するような超音速混合手段と；を備えるサプレッ
サ。 - 【請求項６】 前記ローブの複数が排気ガスの中心線に
関して直角の後縁を有する、請求項５に記載のサプレッ
サ。 - 【請求項７】 前記ローブのすべてが排気ガスの中心線
に関して直角の後縁を有する、請求項５に記載のサプレ
ッサ。 - 【請求項８】 前記ローブのすべての直角の後縁が共通
の面に位置する、請求項６に記載のサプレッサ。 - 【請求項９】 ガスタービンから放出される排気ガスに
よって発生される騒音を抑制するためのミキサにおい
て、該ミキサが： ａ．タービンの放出端部に取り付けられるように適合さ
れた少なくとも１つの環状ミキサ段と； ｂ．ミキサなしのガスタービンに以前に関連した拡散速
度と、速度と、コア長さとに比較して、排気ガスの拡散
速度を増加するために、排気ガスの速度を消散するため
に、また排気ジェットのコア長さを小さくするために、
エンジン排気ガスと、より低温の周囲空気とを超音速流
で混合し、これによって、排気ガスがミキサ段を出る前
にミキサなしのガスタービンに以前に関連した騒音レベ
ルを減らすための超音速手段であって、該手段が超音速
混合を達成するためにミキサ段内に湾曲したローブの固
定子リングを備える超音速手段と；を備えるミキサ。
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