CN109424370B - 用于收敛-发散型次级喷嘴的加热*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于收敛‑发散型次级喷嘴的加热***。本发明进一步提出了一种用于具有纵向轴线(X)的双流式涡轮机(10)的后部的组件，所述组件包括：围绕所述纵向轴线(X)限定的次级喷嘴(110)，所述次级喷嘴被构造成喷射来自所述涡轮机(10)的次级流道(Vs)和主流道(Vp)的流的混合物，所述次级喷嘴呈收敛‑发散形式、具有对应于所述次级喷嘴(110)的最小横向横截面的颈部(112)；加热***，所述加热***纵向地在所述颈部的区域中和/或在所述颈部(112)上游位于所述次级喷嘴的内圆周的至少一部分上。

Description

用于收敛-发散型次级喷嘴的加热***

技术领域

本发明涉及混流式涡轮机的降噪领域。更具体地，本发明涉及混合式涡轮喷气发动机的后部本体，其中主流从发动机排出并且次级流在次级喷嘴内混合以形成在外部空气中推进的射流。

相关涡轮机的领域涉及长管道混合流(“long duct mixed-flow，LDMF”)喷嘴，即，延伸超过流混合物的次级喷嘴。

本发明特别涉及解决在称为收敛-发散型的次级喷嘴方面的声学问题的方案。

背景技术

就称为收敛-发散型的喷嘴而言，由于在喷嘴颈部区域中存在马赫穴，因此产生噪声源。

实际上，来自两个流的混合物的湍流与喷嘴中的超音速流区域之间的相互作用是高频噪声的来源。特别是当喷嘴开始灌注时，会出现这种现象。

当在主流和次级流的汇合处安装有叶片式混合器时，可以更清楚地观察到这种现象。参考关于混合器的申请FR2902469或EP1870588，并参考文献WO2015/036684，WO2015/036684通过位于喷嘴后缘处的V形提出了解决方案。

然而，本发明涉及称为收敛-发散型的喷嘴。该喷嘴特别是通过增加收敛-发散型喷嘴的尺寸(称为“CVDC”的比率，并且通常参考A9/A8-参见图1，其示出了喷嘴110、后缘114和颈部112以及相应的横截面S_f/S_c)改善了混流式喷嘴的性能。根据定义，收敛-发散型喷嘴具有最小的横截面，其轴向定位不与导管的端部之一重合。次级收敛-发散型喷嘴的使用具有两个优点：它由于低膨胀比而显著改变了流量系数并改善了喷嘴的性能。这种增加有利于发动机的性能，但在声学上是不利的。

如前所述，在颈部区域中观察到马赫穴的出现(参见图2，其中两条曲线表示有混合器(实线)和没有混合器(虚线)的噪声-横坐标表示频率F，而纵坐标表示声压级SPL(Sound Pressure Level)，以分贝为单位)。来自两个流混合物的湍流和马赫穴导致不希望的噪声的发生。

发明内容

本发明旨在在次级收敛-发散型喷嘴方面减少上述声学后果。

为此，本发明提出了一种用于具有纵向轴线的双流式涡轮机的后部的组件，所述组件包括：

围绕所述纵向轴线限定的次级喷嘴，所述次级喷嘴被构造成喷射来自所述涡轮机的次级流道和主流道的流的混合物，所述次级喷嘴呈收敛-发散形式、具有对应于所述次级喷嘴的最小横向横截面的颈部，

具有加热元件的加热***，所述加热元件纵向地在所述颈部的区域中和/或在所述颈部上游位于所述次级喷嘴的内圆周的至少一部分上。

本发明可分为数个主要实施例。

在第一实施例中，加热***包括加热辐射***。以这种方式，本发明涉及一种用于具有纵向轴线的双流式涡轮机的后部的组件，所述组件包括：

围绕所述纵向轴线限定的次级喷嘴，所述次级喷嘴被构造成喷射来自所述涡轮机的次级流道和主流道的流的混合物，所述次级喷嘴呈收敛-发散形式、具有对应于所述次级喷嘴的最小横向横截面的颈部，

加热辐射***，所述加热辐射***包括至少一个加热板，所述加热板纵向地在所述颈部的区域中和/或在所述颈部上游至少被布置在所述次级喷嘴的内圆周的一部分中。

第一实施例可以包括以下单独或组合使用的特征：

-加热板是电辐射器，

-加热板纵向地延伸一定距离，

-加热辐射***包括多个加热部段，该多个加热部段沿着喷嘴的内圆周彼此间隔开，

-所述组件还包括：主喷嘴，所述主喷嘴限定主流道的一部分，所述次级喷嘴限定次级流道的一部分；和叶片式混合器，所述叶片式混合器处于所述主喷嘴的下游端并且具有交替的热叶片和冷叶片，所述热叶片在所述次级流道内延伸，所述冷叶片在所述主流道内延伸，

-所述组件包括与加热部段相同数量的热叶片。

-所述加热部段在纵向偏移量附近被定位成径向地面对所述主叶片，

-所述加热板向所述颈部的下游延伸过小于或等于所述次级喷嘴在所述颈部处的直径的20％的距离，和/或，其中，所述加热辐射***向所述颈部的上游延伸过小于或等于所述次级喷嘴在所述颈部处的直径的两倍的距离，

-所述加热辐射***在其表面上具有加热梯度，

-所述加热辐射***被集成到所述次级喷嘴中，使得内流动表面是连续的，以便不破坏流动。

-所述次级喷嘴的后缘的横截面与所述次级喷嘴的颈部的横截面之比介于1到1.05之间。

第一实施例还涉及一种双流式涡轮机，该双流式涡轮机包括诸如之前所述的组件和包括用于向所述加热辐射***供电的发电机和/或电池。

在第二实施例中，加热***是热空气扩散***。以这种方式，本发明涉及一种用于具有纵向轴线的涡轮机的后部的组件，所述组件包括：

-主流道，所述主流道在其下游端由主喷嘴限定，

-次级喷嘴，所述次级喷嘴限定次级流道的一部分，并且来自次级流道和主流道的流能够在该次级流道的一部分中合并，该喷嘴呈收敛-发散形式、具有对应于该喷嘴的最小横向横截面的颈部，

-热空气扩散***，所述热空气扩散***包括：

排气口，所述排气口位于限定所述主流道的一部分的元件中并且被构造成从在所述主流道中流通的流进行抽吸，

扩散器，所述扩散器纵向地在所述颈部的区域中和/或在所述主流道的后缘与所述颈部之间被设置在所述次级喷嘴的内圆周的至少一部分上，

管，所述管穿过所述次级流道并且将所述排气口连接到所述扩散器。

第二实施例可以包括以下单独或组合使用的特征：

-所述扩散器包括喷射格栅，

-所述扩散***包括空气减速装置，所述空气减速装置被布置在排气口和所述扩散器之间，

-所述组件包括穿过次级流道的结构臂，所述管在所述结构臂内穿过，

-所述排气口位于所述结构臂的上游，以遵循自然流动方向，

-所述排气口位于所述主喷嘴中，

-所述主流道包括涡轮级并且所述排气口位于所述涡轮级的下游，

-排气借助于伸缩式抽筒(bailer)或借助于格栅发生，

-所述扩散器纵向地延伸一定距离，

-所述扩散器包括多个扩散器部段，所述多个扩散器部段沿着所述次级喷嘴的内圆周彼此间隔开，

-所述组件还包括叶片式混合器，所述叶片式混合器具有交替的热叶片和冷叶片，所述热叶片在次级流道内延伸，所述冷叶片在所述主流道内延伸，

-所述组件包括与所述部段相同数量的热叶片，

-所述扩散器部段在纵向偏移量附近被定位成径向地面对所述热叶片。

-所述扩散器向所述颈部的下游延伸过小于或等于所述次级喷嘴在所述颈部处的直径的20％的距离，和/或，其中，所述扩散器向所述颈部的上游延伸过小于或等于所述次级喷嘴在所述颈部处的直径的一倍的距离，

-所述扩散器被集成到所述次级喷嘴中，使得内流动表面是连续的，以便不破坏流动，

-所述次级喷嘴的后缘的横截面与所述次级喷嘴的颈部的横截面之比介于1到1.05之间。

第二实施例还涉及一种双流式涡轮机，该双流式涡轮机包括诸如之前(第二实施例)所述的组件。

附图说明

根据仅为说明性的且非限制性的并且必须参考附图考虑的以下说明，本发明的其他特征、目的和优点将显露，在附图中：

-图1示出了收敛-发散型喷嘴的一般原理，

-图2示出了具有和不具有叶片式混合器的涡轮机的噪声范围(以分贝为单位)，

-图3和图4在具有混合器的后部本体方面示出了本发明的第一实施例，

-图5和图6对于相同的范围示出了本发明第一实施例的另一变型，

-图7和图8在涡轮机的具有混合器的后部本体方面示出了本发明的第二实施例的二维示意图和简化的三维视图，

-图9示出了根据第二实施例的扩散器格栅。

具体实施方式

现在将结合图3至图6和图7至图9描述本发明。

相关涡轮机100的后部本体属于双流式涡轮机10，该双流式涡轮机包括主流道Vp和次级流道Vs。这是流流通穿过的体积的流道。因此，主流在主流道Vp中流通，次级流在次级流道Vs中流通。

涡轮机10围绕纵向轴线X布置。“横标”被定义为沿着该纵向轴线X的位置。

在主流道Vp内，涡轮机10包括技术人员已知的典型元件，诸如一个或多个压缩级、燃烧室以及最后是一个或多个涡轮级，该涡轮级尤其触发压气机并且还触发供应次级流道Vs并提供主要推力的风扇。在下游端，主流道Vp由主喷嘴11限定，主喷嘴允许主流的喷射。主喷嘴11可以由数个单独的部件构成。

以相同的方式，在次级流道Vs内，涡轮机10集成了技术人员已知的典型元件。特别地，在下游端，次级流道由称为次级喷嘴的喷嘴110限定。在涡轮机LDMF的情况下，次级喷嘴向下游延伸超过主喷嘴11。因此，次级喷嘴110喷射与主流混合的次级流。

该次级喷嘴110是收敛-发散型的。如上文所述的，这意味着喷嘴的半径(或直径)在流的流动方向上先减小然后再增加。直接结果是横截面流量先减小然后再增加。

喷嘴110的具有横标X_颈部(在该横标处其横截面最小)的部分称为次级喷嘴的“颈部”112。

收敛-发散比值通常在100％和105％之间(后缘114处的横截面与颈部112处的横截面的比值：S_f/S_c)。

喷嘴110通常由内壁110a和外罩110b构成，内壁和外罩一起限定容积111。

涡轮机100的后部本体还可包括中心本体12，中心本体限制主流道在喷嘴110内的径向延伸。本发明不研究该中心本体12。中心本***于纵向轴线X上并且通常在喷嘴的后缘120之后停止。

因此，主喷嘴11包括后缘120，该后缘具有在横标X_颈部的上游的横标X_p。如果存在，中心本体12纵向地延伸超过后缘120，即位于横标X_p的下游。

该后缘120在垂直于轴线X的横截面中可以具有圆形形状。

替代地，如图3至图6和图8所示，主喷嘴11可以终止于叶片式混合器130中，如上文所述的，叶片式混合器的功能是在主流和次级流从次级喷嘴110完全喷出之前混合主流和次级流。参考图3，叶片式混合器130是在次级喷嘴110内延伸的异型件，壁限定在主流道Vp内部并且在次级流道Vs外部。混合器可以具有对称的和周期性的叶片，或者具有非对称的和/或非周期性的叶片。混合器130的后缘120的厚度通常是最小的，以避免两个流之间的盖效应(cap effect)。叶片式混合器130通常在距离次级喷嘴110的下游端相当远的距离处停止，以使流混合物均匀化。如已所述的，本发明适用于“长管道-混合流”(long duct-mixedflow，LDMF)涡轮机的范围。

如图4、图5、图6和图8所示，混合器130的示例性实施例由围绕纵向轴线X在方位角上是周期性的、对称的叶片构成。在该示例中，后缘120的线在方位角上具有三维起伏的形状和规则形状，其周期性地通过最小半径的低点132和最大半径的高点134。混合器的形状优选地通过在主喷嘴11的外壁的圆形横截面的一侧上和在次级流道Vs的内壁的圆形横截面的另一侧上，由规则的光滑表面连接后缘120的该线而获得。已知的方法是让技术人员通过限定半径变化的规则定律来产生这些光滑表面，以将入口横截面连接到叶片式混合器130的后缘120。

在所示的示例中，混合器130的后缘120的变化是周期性的。以这种方式，混合器130的径向外壁和径向内壁之间的平均表面围绕纵向轴线X在方位角上形成周期性起伏，该起伏在后缘120的高点134下方的主流侧上形成发散叶片(称为热叶片并且为了简化标记为134)，并且在后缘120的低点132上方的次级流动侧形成收敛叶片(称为冷叶片并且为了简化标记为132)。

在所示的示例中，在纵向轴线X上的确定叶片式混合器向下游的最大延伸的横标X_p对应于热叶片的高点。喷射平面穿过横标X_p，即，空气流从热叶片喷出的平面。出于简化的原因，当涉及定位考虑时，将认为后缘对应于热叶片的高点。因此，包括主喷嘴的(而不是混合器的)后缘的平面与混合器的喷射平面相同。该混合器的示例性实施例包括十八个热叶片，这十八个热叶片关于穿过其中心的轴向平面对称并周期性分布。

在本发明的另一个实施例中，可以通过改变叶片式混合器的轴向延伸、叶片的穿透比(基本上由后缘120的高点134和低点132的半径确定)、该后缘120的形状以及叶片的数量来限定叶片式混合器130。叶片也可以不具有轴向对称平面。类似地，即使叶片的分布基本上是周期性的，也可以通过改变一些叶片的形状来局部地影响该周期性，例如用于使混合器130适配于桅杆出入口(mast gateway)。

叶片式混合器130有利于特别是通过在流之间的界面处引起剪切和湍流而在次级喷嘴110内的流道中混合主流Vp和次级流Vs。

已经描述了一般框架，现在将说明本发明的装置。

次级喷嘴110包括具有加热元件的加热***。加热元件在纵向位置在颈部112的区域中或者甚至在颈部112的上游(或者在颈部的区域中和颈部的上游)位于次级喷嘴的内圆周的至少一部分上。

该加热***可局部加热空气并降低噪声。将呈现详述优点的两个特定实施例：在第一实施例中，加热***包括加热辐射***(并且加热元件是加热板)，并且在第二实施例中，加热***包括热空气扩散***(并且加热元件是空气扩散器)。

第一实施例(图3至图6)

次级喷嘴110包括加热辐射***140，加热辐射***用于再加热穿过喷嘴110的流，更具体地说，在喷嘴110的内壁附近再加热穿过位于颈部112的区域中马赫穴或多个马赫穴的空气流。因此，这是一个主动***。

加热辐射***140包括一个或多个加热板142，加热板被定位在次级喷嘴110的内圆周的至少一部分上，或者定位在整个圆周上(图3和图4)，或者部分圆周上(例如，图5和图6)。术语“板”指的是当放置平坦时相对于其它主要尺寸具有最小厚度的元件。

这些板142允许加热辐射***140在次级喷嘴110的内壁上的最佳集成，而不会破坏空气流的流动。

在纵向上，加热板或多个加热板142位于颈部112的区域中，或颈部112的上游，即，位于所述颈部112和主喷嘴11的后缘120之间。

目的在于，对穿过马赫穴的滑流进行再加热，以限制声学效果。由于这个原因，由于马赫穴位于颈部112的下游，因此板142向颈部112的下游延伸很远是没有用的。优选的是，向颈部下游的纵向延伸长度小于0.2×D_颈部，其中D_颈部是喷嘴110在横标X_颈部处的直径。

如前所述，加热板或多个加热板142可位于颈部112的上游。在这种构型中，应强调的是，加热板或多个加热板220从颈部112向上游纵向地延伸不超过2×D_颈部。

相反地，从颈部112上游进行再加热来加热马赫穴的流。因此，加热板或多个加热板142可以从颈部112向上游纵向地延伸到2×D_颈部。

加热板142可以以多种方式制成。

优选的模式包括利用电阻器组装加热板，当电流通过电阻器时产生热量。板可以采用由加热丝构成的格栅的形式。因此，加热板142包括电辐射器。

电源来自例如由附件齿轮箱(accessory gearbox，AGB)驱动的发电机，该附件齿轮箱吸取涡轮机的轴上的动力。在发电机不可用时，可以设置电池为加热板42供电。

加热辐射***140的特定实施例与叶片式混合器130的存在相关联。

具有热叶片134和冷叶片132的叶片式混合器130引起不同的滑流，该不同的滑流不遵循相同的路线。在这种情况下，这首先是关于来自热叶片134和次级喷嘴110的需要由加热辐射***140再加热的滑流之间的区域。

为此，为了节省电力并优化加热辐射***的放置，加热辐射***可包括多个加热部段144a、144b，这些加热部段被布置成在喷嘴110的圆周的不同部分上彼此隔开一定距离(参见图5和图6)。每个加热部段144a、144b面对热叶片134定位。这意味着在纵向偏移量附近(如图6所示，加热部段144a、144b和混合器130放置在同一平面中)，存在位于热叶片134的径向延伸中的加热部段144a、144b。换句话说，加热部段144a、144b和热叶片134处于相同的方位角。

部段144a、144b的宽度可以等于叶片在次级喷嘴110的内圆周上的径向投影(即，通过来自纵向轴线X的点的正交投影)，或者等于叶片的宽度或者为任何相同数量级的尺寸(只要这些部段足够窄以确保它们彼此间隔开，参见图6)。

在任何情况下，应强调对称的组件，即，热叶片134的顶点与相应的加热部段144a、144b的中心径向地对齐。

优选地，加热部段144a、144b与热叶片132一样多。

每个部段可包括一个或多个板142，这取决于板和部段144a、144b的尺寸。

这种构型避免了使用电力来加热面对冷叶片的区域，该区域的滑流不会影响马赫穴。

在旨在保持次级喷嘴110的结构完整性的特定实施例中，加热板142或多个加热板142可以呈现温度梯度以防止加热其上放置有加热板的材料。梯度包括在中心处具有比在周边处更高的温度。

相对于温度为320°K时马赫数为1，例如局部温度升高50°K使马赫数降低到0.90至0.95之间。

第二实施例(图7至图9)

涡轮机后部本体10包括在次级喷嘴110中的热空气扩散***200，热空气扩散***用于再加热穿过次级喷嘴110的流，更具体地，在喷嘴110的内壁附近再加热穿过位于颈部112的区域中的马赫穴或多个马赫穴的空气流。

该***200包括若干元件。

在主流道Vp中设置排气口210，以抽出一部分主流。主流是热的。

在喷嘴110的内圆周的至少一部分上设置有扩散器220。在纵向上，扩散器位于颈部112的区域中、或颈部112的上游，即，在所述颈部112和主流道Vp的后缘120之间(即，当存在混合器时为混合器130的喷射平面)。

最后，管230将主流道Vp中的排气口210流体地连接到喷嘴110的扩散器220。管230穿过次级流道Vs。

该扩散***220的功能是再加热空气，而不是破坏流动，例如称为“微射流”的方案提出的(参见FR3016411或FR2975135)。因此，这不是表示所注入的流将故意破坏流动的“注入”***，而是“扩散”。

可以设置多个分布在主流道Vp的圆周上的排气口210。这在扩散器220中最好地分配排气和扩散。以相同的方式，设置多个管230。

为了最大程度地限制空气动力学破坏，管230穿过结构臂13。然后，管在喷嘴110的内壁110a和外罩110b之间的容积111中延伸。当设置多个管130时，如果目的是提供比所存在的结构轴13更多的排气口210，则这些管130可以通过将多个排气口的流组合在同一管130内而穿过多个相同数量或更少数量的结构轴13。

仍然关于不破坏喷嘴中的流流动的相同目的，扩散器220被集成到喷嘴110中，使得其实体存在不会破坏空气流的流动。

设置阻塞装置以阻塞排气口，使得这是一种主动***。事实上，优选的是，能够在巡航阶段停用该***。阻塞装置优选地布置在排气口210的区域中以阻塞导管230的入口，从而不会产生堵塞现象。

扩散器可以在喷嘴的整个内圆周上延伸，但是它可以仅在内圆周的在特定区域中的部分上延伸(参见下文)。在纵向上，扩散器延伸了一定距离。

目的是对在混合器的热叶片的滑流与马赫穴之间的接触区域再加热，以限制声学效应。由于这个原因，由于马赫穴位于颈部112的区域中，所以扩散器220向颈部112的下游延伸很远不再有用。优选的是，向颈部下游的纵向延伸长度小于0.2×D_颈部，其中，D_颈部是喷嘴110在横标X_颈部处的直径。

相反地，从颈部112上游进行再加热会加热用于马赫穴的流。扩散器220现在可以从颈部112向上游纵向地延伸，直到达到1×D_颈部或更小。

如前所述，扩散器220可以定位在颈部112的上游。在该构型中，要强调的是，扩散器220从颈部112向上游纵向地延伸不超过1×D_颈部。优选地，实施扩散器，该扩散器在颈部和在颈部上游扩散，直到到达颈部112上游1×D_颈部处。

扩散器220的功能是通过注入较热的空气来再加热空气而不破坏流动。实际上，扩散器220不起喷嘴的作用。在实际的实施例中，扩散器220包括格栅221，该格栅由多个孔构成(参见图9)。该多个孔分配空气扩散并将其扩散到喷嘴110的流道中。

排气口210和扩散器220的尺寸(扩散器的有效横截面大部分大于排气口210的横截面)确保了空气流速度的显著下降。

如果这不足以防止强制注入的任何影响，则扩散***200可包括例如布置在管230内部的用于使空气流减速的装置，例如内部格栅、弯道等。

主流Vp内的排气口210必须是最弱的部分。根据其纵向位置，应当确定扩散器220的表面和马赫穴的区域中的优选温度升高(在固定的外部温度下)。

排气口210可以在涡轮机的各种纵向位置处实现。

排气口210位于主流道Vp的后缘的上游。当设置混合器130时，排气口210位于混合器的上游，即在热叶片和冷叶片的起点的上游。

优选地，主流道Vp的后缘(即，当存在混合器130时的喷射平面)与排气口之间的纵向距离大于主流道Vp的后缘(或者喷射平面)与颈部112之间的纵向距离。

在一个实施例中，排气口位于涡轮级的下游。为此，排气口可以位于低压涡轮的下游或低压涡轮和高压涡轮之间。在本文中，空气从燃烧室排出：因此空气是热的。

在另一个实施例中，排气口可以位于压缩级中，其中空气由于压缩而被加热。

替代地，可以在较冷的区域抽出空气。存在一个用于再加热(用油或用电)该空气的交换器。

在一个实施例中，排气210仅通过形成主流道Vp的优选地具有格栅的元件中的开口发生。由于主流中的压力大于扩散器220的区域中的压力，因此空气将自然地流通。

在另一个实施例中，排气210与位于形成主流道Vp的元件中的抽筒(bailer)(即在主流中在主流道Vp内延伸的部件)相关并且使一小部分流流到管230。

为了使***主动，即尤其是可停用，可以以开口的塞子的形式或以伸缩式抽筒的形式设置排气口的停用装置，该停用装置用于集成到形成主流道Vp的元件中。因此，停用装置可以用作上述阻塞装置。

扩散***的一个特定实施例、更具体地说是扩散器220的一个特定实施例与叶片式混合器130的存在有关。

具有热叶片134和冷叶片132的叶片式混合器130引起不遵循相同路线的滑流。在这种情况下，这首先涉及来自热叶片134的需要由加热***进行再加热的滑流。

为此，为了节省电力并优化热空气扩散***的放置，热空气扩散***可包括多个扩散器部段224、226，多个扩散器部段在喷嘴110的圆周上彼此分开地布置(参见图8)。

每个扩散器部段224、226面向热叶片134定位。这意味着在纵向偏移量附近存在位于热叶片134的径向延伸中的扩散器部段224。换句话说，扩散器部段224和热叶片134处于相同的方位角。

扩散器部段224、226的宽度可以等于叶片在喷嘴的内圆周上的径向投影(即，通过来自纵向轴线X的点的正交投影)，或者大致等于该径向投影的一半，或者更多地等于叶片的宽度或者任何相同数量级的尺寸(只要这些部段足够窄以确保它们彼此间隔开，参见图8)。

在任何情况下，均强调对称的组件，即，热叶片134的顶点与扩散器224的中心径向地对齐。

优选地，存在与热叶片134一样多的扩散器部段224、226。

这种构型避免了使用电力来加热来自冷叶片的滑流，这使得在马赫穴中产生较少的噪声。

附加部分

相对于温度为320°K时马赫数为1，例如局部温度升高50°K有助于将马赫数降低到0.90至0.95之间。

所存在的加热***(加热辐射器140或扩散***200)累积地增益达到1个EPNdB。

加热***(加热辐射器140或扩散***200)可以在声学认证时刻激活并且在巡航阶段期间停用，以便尤其是在巡航阶段不影响发动机的性能。在颈部并且通常在颈部上游进行再加热产生有效的渐进效果并且降低寄生噪声的风险。

最后，加热***(加热辐射器140或扩散***200)可以与任何类型的次级喷嘴的后缘一起使用。事实上，由于加热***没有布置在颈部的下游(或以有限的方式)，所以可以毫无困难地实现喷嘴后缘的不同技术(例如文献WO2015/036684中描述的V形)，以进一步改善涡轮机的声学性能。

Claims (23)

1.用于具有纵向轴线(X)的双流涡轮机(10)的后部的组件，所述组件包括：

-围绕所述纵向轴线(X)限定的次级喷嘴(110)，所述次级喷嘴被构造成喷射来自所述涡轮机(10)的次级流道(Vs)和主流道(Vp)的流的混合物，所述次级喷嘴呈收敛-发散形式、具有对应于所述次级喷嘴(110)的最小横向横截面的颈部(112)，

其特征在于，所述组件还包括具有加热元件的加热***(140，200)，所述加热元件纵向地在所述颈部的区域中和/或在所述颈部(112)上游位于所述次级喷嘴的内圆周的至少一部分上。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述加热***包括加热辐射***(140)，所述加热辐射***包括至少一个加热板(142)，所述加热板纵向地在所述颈部(112)的区域中和/或在所述颈部(112)上游至少被布置在所述次级喷嘴(110)的内圆周的一部分上。

3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述加热板(142)是电辐射器。

4.根据权利要求2所述的组件，其中，所述加热辐射***(140)包括多个加热部段(144a，144b……)，所述多个加热部段沿着所述次级喷嘴(110)的内圆周彼此间隔开。

5.根据权利要求2所述的组件，所述组件还包括：

-主喷嘴(11)，所述主喷嘴限定主流道(Vp)的一部分，所述次级喷嘴(110)限定次级流道(Vs)的一部分，

-叶片式混合器(130)，所述叶片式混合器处于所述主喷嘴(11)的下游端并且具有交替的热叶片(134)和冷叶片(132)，所述热叶片在所述次级流道(Vs)内延伸，所述冷叶片在所述主流道(Vp)内延伸。

6.根据权利要求4和5所述的组件，其中，所述加热部段(144a，144b)被定位成在纵向偏移量附近径向地面对所述热叶片(134)。

7.根据权利要求2所述的组件，其中，所述加热板(130)向所述颈部的下游延伸过小于或等于所述次级喷嘴(110)在所述颈部(112)处的直径的20％的距离，和/或，其中，所述加热辐射***向所述颈部的上游延伸过小于或等于所述次级喷嘴(110)在所述颈部(112)处的直径的两倍的距离。

8.根据权利要求2所述的组件，其中，所述加热辐射***(140)在其表面上具有加热梯度。

9.根据权利要求2所述的组件，其中，所述加热辐射***(140)被集成到所述次级喷嘴(110)中，使得内流动表面是连续的，以便不破坏流动。

10.根据权利要求1所述的组件，所述组件还包括主流道(Vp)，所述主流道在其下游端由主喷嘴(11)限定，并且其中：

-所述次级喷嘴(110)限定次级流道(Vs)的一部分，并且来自所述次级流道(Vs)和所述主流道(Vp)的流能够在所述次级喷嘴中合并，

-所述加热***包括热空气扩散***(200)，所述热空气扩散***包括:

排气口(210)，所述排气口位于限定所述主流道(Vp)的一部分的元件中并且被构造成从在所述主流道(Vp)中流通的流进行抽吸，

扩散器(220)，所述扩散器纵向地在所述颈部(112)的区域中和/或所述主流道(Vp)的后缘(120)与所述颈部(112)之间被设置在所述次级喷嘴(110)的内圆周的至少一部分上，

管(230)，所述管穿过所述次级流道(Vs)并且将所述排气口(210)连接到所述扩散器(220)。

11.根据权利要求10所述的组件，其中，所述扩散器(220)包括喷射格栅(221)。

12.根据权利要求10所述的组件，其中，所述扩散***(200)包括空气减速装置，所述空气减速装置被布置在所述排气口(210)和所述扩散器(220)之间。

13.根据权利要求10所述的组件，所述组件包括穿过所述次级流道(Vs)的结构臂(14)，所述管(230)在所述结构臂内穿过。

14.根据权利要求13所述的组件，其中，所述排气口(210)位于所述结构臂(13)的上游，以遵循自然流动方向。

15.根据权利要求10所述的组件，其中，排气通过伸缩式抽筒或通过格栅发生。

16.根据权利要求10所述的组件，其中，所述扩散器(220)包括多个扩散器部段(224，226)，所述多个扩散器部段沿着所述次级喷嘴(110)的内圆周彼此间隔开。

17.根据权利要求10所述的组件，所述组件还包括叶片式混合器(130)，所述叶片式混合器具有交替的热叶片(134)和冷叶片(132)，所述热叶片在所述次级流道(Vs)内延伸，所述冷叶片在所述主流道(Vp)内延伸。

18.根据权利要求16所述的组件，其中，所述组件还包括叶片式混合器(130)，所述叶片式混合器具有交替的热叶片(134)和冷叶片(132)，所述热叶片在所述次级流道(Vs)内延伸，所述冷叶片在所述主流道(Vp)内延伸，所述扩散器部段(224，226)定位成在纵向偏移量附近径向地面对所述热叶片(134)。

19.根据权利要求10所述的组件，其中，所述扩散器(220)向所述颈部的下游延伸过小于或等于所述次级喷嘴(110)在所述颈部(112)处的直径的20％的距离，和/或，其中，所述扩散器(220)向所述颈部的上游延伸过小于或等于所述次级喷嘴(110)在所述颈部(112)处的直径的一倍的距离。

20.根据权利要求10所述的组件，其中，所述扩散器(210)被集成到所述次级喷嘴(110)中，使得内流动表面是连续的，以便不破坏流动。

21.根据权利要求10所述的组件，其中，所述次级喷嘴(110)的后缘(114)的横截面与所述次级喷嘴(110)的颈部(112)处的横截面之比介于1到1.05之间。

22.一种双流式涡轮机(10)，包括根据权利要求1所述的组件。

23.双流式涡轮机(10)，包括根据权利要求1所述的组件和包括用于向所述加热辐射***(140)供电的发电机和/或电池。

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