DE19642393A1 - Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer - Google Patents
Turbostrahltriebwerk mit einem BlütenmischerInfo
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- DE19642393A1 DE19642393A1 DE1996142393 DE19642393A DE19642393A1 DE 19642393 A1 DE19642393 A1 DE 19642393A1 DE 1996142393 DE1996142393 DE 1996142393 DE 19642393 A DE19642393 A DE 19642393A DE 19642393 A1 DE19642393 A1 DE 19642393A1
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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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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur
Vermischung eines heißen Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten
Mantelstrahl. Ein solches Triebwerk ist aus der DE 44 33 759 C1 vorbekannt.
Die Anwendung von Blütenmischern im Austrittsbereich von Turbostrahltriebwerken
dient vorzugsweise dem Zweck, Unter- und Überschallströme im Anschluß an eine
üblicherweise ringförmige Trennwandhinterkante gut zu durchmischen.
Aufgrund der üblicherweise in Gasturbinen im Bereich der Trennwandhinterkante
vorhandenen Ringraumform und der im allgemeinen beliebigen Neigung der Trenn
wandober- und -unterseite relativ zur Triebwerksachse entsteht beim Einbau eines
Blütenmischers im Bereich seiner Vorderkante aufgrund der unstetigen Änderung der
Profillinien ein Gebiet mit verzögerter Strömung, dem danach ein entsprechender
Beschleunigungsbereich folgt. Durch diesen unstetigen Verlauf des Kanalquerschnitts
aufgrund der konischen Konturierung der Blütenmischer ergeben sich Strömungs
verluste.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Turbostrahltriebwerk nach dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß Strömungsverluste im Bereich der
Vorderkante des Blütenmischers vermieden werden.
Erfindungsgemaß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Blütenmischer
im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt der Turbine anschließenden Aus
trittskonus angeordnet ist und im Bereich des Scheitels des Blütenmischers
die Kanalwand mantelstromseitig und/oder kernstromseitig mit einer den Kanal quer
schnitt vergleichmäßigenden Verkleidung versehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine bei herkömmlichen Blütenmi
schern im Bereich ihres Scheitels auftretende starke Kanalerweiterung mit unmittel
bar darauffolgender Querschnittsverengung vermieden und es wird ein stetiger Ver
lauf des Kanalquerschnitts erzielt, der wiederum verlustarme Strömung ermöglicht.
Vorzugsweise sind die Verkleidungen als Blechschalen ausgebildet, eine Lösung, die
nur geringes Gewicht und geringen zusätzlichen Bauaufwand bedingt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform lassen die Blechschalen an ihren stromab
wärtigen Ende einen Spalt zum Blütenmischer frei, wodurch die Strömungsverhält
nisse in der Grenzschicht verbessert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zwischen den Verkleidungen und dem Blüten
mischer entstehende Hohlraum von einem Fluidstrom ventiliert wird, da hierdurch
sowohl Kühlung erreicht werden kann als auch am Austrittsspalt zwischen den Ver
kleidungen und dem Blütenmischer durch Austreten des Fluidstroms eine Verbes
serung der Grenzschichtströmung erzielt wird.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe wird dadurch erzielt,
daß der Blütenmischer im Axialbereich eine sich an den Heißgasaustritt der Turbine
anschließenden Austrittskonus angeordnet ist und im Bereich seines Scheitels doppel
wandig (Innenwand 16a, Außenwand 16b) ausgeführt ist, wobei die Profillinien von
Außen- und/oder Innenwand stetig verlaufen.
Durch die Doppelwandigkeit des Blütenmischers kann ohne zusätzliche Verklei
dungen wiederum ein stetiger Verlauf der Anströmkanten des Blütenmischers erzielt
werden und somit ein stetiger Querschnittsverlauf der Strömungskanäle.
Anhand der beigefügten Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert. Die Zeichnung zeigt den Meridianschnitt durch den Auslaßbereich eines
Turbostrahltriebwerks. Die Mittelachse des Triebwerks ist mit 20, die Auslaßdüse mit
30 bezeichnet. Ein aus einer Turbine 21 austretender heißer Kernstrahl K ist stromab
wärts eines Austrittsgitters mit einem kalten Mantelstrahl M zu vermischen. Hierzu ist
ein sogenannter Blütenmischer 10 vorgesehen, der im Axialbereich eines sich an den
Heißgasaustritt 23 der Turbine 21 unmittelbar anschließenden Austrittskonus 24 an
geordnet ist. Die im Meridianschnitt einen Konus bildenden Profillinien 10a, 10b des
Blütenmischers 10 bilden einen Scheitel 11 aus. Zur Vermeidung der starken Quer
schnittsänderung im Bereich des Scheitels 11 sind mantelstromseitig eine Verklei
dung 12 und kernstromseitig eine Verkleidung 22 vorgesehen. Vorzugsweise handelt
es sich bei den Verkleidungen 12, 22 um Blechschalen, die durch stetige Krümmung
einen allmählichen stetigen Strömungsverlauf sowohl im Mantelkanal als auch im
Kernkanal ergeben. Dadurch werden Strömungsverluste, die bei herkömmlichen
Anordnungen im Bereich des Scheitels 11 auftreten, vermieden. Die Blechschalen 12
und 22 weisen an ihren stromabwärtigen Enden jeweils einen Spalt 15 bzw. 25 zum
Blütenmischer 10 auf, durch den Fluid, welches in dem Hohlraum zwischen den
Blechschalen und den Blütenmischer eingeführt wird, austreten kann und dadurch die
Grenzschichtströmung im Bereich der Profilaußenkanten des Blütenmischers 10
positiv beeinflussen kann.
Die Darstellung unterhalb der Mittelachse 20 des Turbostrahltriebwerks zeigt eine
zweite erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der anstelle der Verkleidungen 12,
22 der Blütenmischer doppelwandig mit einer Innenwand 16a und einer Außenwand
16b ausgeführt ist, wobei die Profillinien von Außen- und Innenwand stetig verlaufen.
Durch diesen stetigen Verlauf mit geringer Krümmung der Profillinien in Strömungs
richtung wird wiederum stetige, allmähliche Querschnittsänderung der Strömungs
querschnitte sowohl des Mantelkanals als auch des Kernkanals erzielt.
Claims (5)
1. Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen
Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl, dadurch
gekennzeichnet, daß der Blütenmischer (10) im Axialbereich eines sich an den
Heißgasaustritt (23) der Turbine (21) anschließenden Austrittskonus (24) an
geordnet ist und im Bereich des Scheitels (11) des Blütenmischers (10) die
Kanalwand mantelstromseitig und/oder kernstromseitig mit einer den Kanal
querschnitt vergleichmäßigenden Verkleidung (12, 22) versehen ist.
2. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
kleidungen (12, 22) als Blechschalen ausgebildet sind.
3. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Blechschalen an ihrem stromabwärtigen Ende einen Spalt (15, 25) zum Blü
tenmischer (10) freilassen.
4. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zwischen den Verkleidungen (12, 22) und dem Blütenmi
scher (10) entstehende Hohlraum von einem Fluidstrom ventiliert wird.
5. Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen
Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl, dadurch
gekennzeichnet, daß der Blütenmischer (10) im Axialbereich eines sich an den
Heißgasaustritt (23) der Turbine (21) anschließenden Austrittskonus (24) an
geordnet ist und im Bereich seines Scheitels doppelwandig (Innenwand 16a,
Außenwand 16b) ausgeführt ist, wobei die Profillinien von Außen- und/oder
Innenwand stetig verlaufen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996142393 DE19642393A1 (de) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer |
PCT/EP1997/005503 WO1998016733A1 (de) | 1996-10-14 | 1997-10-07 | Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996142393 DE19642393A1 (de) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19642393A1 true DE19642393A1 (de) | 1998-04-16 |
Family
ID=7808742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996142393 Withdrawn DE19642393A1 (de) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19642393A1 (de) |
WO (1) | WO1998016733A1 (de) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2843507A1 (de) * | 1978-10-02 | 1980-04-17 | Boeing Co | Laermunterdrueckende abgasmischeranordnung fuer mantelstrom-turbinenstrahltriebwerke |
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-
1996
- 1996-10-14 DE DE1996142393 patent/DE19642393A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-10-07 WO PCT/EP1997/005503 patent/WO1998016733A1/de not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO1998016733A1 (de) | 1998-04-23 |
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Legal Events
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