DE2334048A1 - Strahlturbinen-ausstossleitung - Google Patents

Strahlturbinen-ausstossleitung

Info

Publication number
DE2334048A1
DE2334048A1 DE19732334048 DE2334048A DE2334048A1 DE 2334048 A1 DE2334048 A1 DE 2334048A1 DE 19732334048 DE19732334048 DE 19732334048 DE 2334048 A DE2334048 A DE 2334048A DE 2334048 A1 DE2334048 A1 DE 2334048A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chambers
line according
corrugated
perforated
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732334048
Other languages
English (en)
Inventor
Serge Yvan Dzalba-Lyndis
Michel Rene Jannot
Robert Guillaume Vaillant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Group SAS
Original Assignee
Airbus Group SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Group SAS filed Critical Airbus Group SAS
Publication of DE2334048A1 publication Critical patent/DE2334048A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
    • F23R3/18Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants
    • F23R3/20Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants incorporating fuel injection means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78Other construction of jet pipes
    • F02K1/82Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/827Sound absorbing structures or liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M20/00Details of combustion chambers, not otherwise provided for, e.g. means for storing heat from flames
    • F23M20/005Noise absorbing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00014Reducing thermo-acoustic vibrations by passive means, e.g. by Helmholtz resonators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlturbinen-Ausstoßleitung,,
Die durch Bückstoßturbotriebwerke "bzw, Strahlturbinen erzeugten G-aräusche können im allgemeinen in drei Gruppen eingeteilt v/erden, nämlich diejenigen von dem stromaufwärtigen Teil, der den.Lufteintritt und den Niederdruck-Kompressor umfaßt, diejenigen von dem zentralen Teil, der den Hochdruck-Kompressor} die Verbrennungskammer und die Turbine umfaßt, und schließlich i,:-. ;s::.~ gea von dem stromabwärtigen ieil, -der den Ausstoßkaaa2 ι·"·- - : - At;ssl,o.'LI?itarig gegebenenf£;j._c: ; : '"■ :lej SaC-r:^erb
BAD ORIGINAL
-Z-
2334043
bestimmende Düse umfaßt«
Wenn alle diese Elemente Erzeuger von Geräuschen in charakteristischen Frequenzbändern in direkter Relation entweder mit in Bewegung befindlichen mechanischen Teilen, wie beispielsweise den Schaufeln des Kompressors, oder mit den Bewegungen von gegen die Wandungen reibenden Fluiden sind, werden diese Geräusche alle in dem Ausstoßkanal angetroffen, wo aufgrund dieser Tatsache ein breitbandiges Tonspektrum vorhanden ist, das außerdem für eine gegebene Strahlturbine, wie beispielsweise eine Einfachstrom- oder Zweistrom-Turbine charakteristisch ist.
Außerdem sind diese \rerschiedenen Elemente in voneinander sehr verschiedenen üBrmisehen Zonen angeordnet, wenn die tiefen Temperaturen, die an den Lufteintritten herrschen, und die hohen Temperaturen in der Nachbarschaft von 130O0E bis 16000K, die in dem Ausstoßkanal existieren können, berücksichtigt werdetio
Die Behandlung des Schalls in den weniger heißen Zonen der Strahlturbinen ist Gegenstand von zahlreichen Studien gewesen, von denen hier der ITASA-Report OR 1373 "Analytical and experimental studies for predicting noise attenuation in acoustical treated ducts for turbofan engines" vom September 1969 zitiert sei.
Aus einem Studium eines solchen Doliumentes ergibt sich, daß5 wenn die Verringerung des Lärns baw« Schalls in den Zonen der Strahlturbinen vorgenoLiaeii wird«. Lösungen bei der Anwendung relativ einfacher Hittel gefunden werden können? es ergibt sich ;j3doch. andererseits, daS es für die akustische Behandlung der heißen Zonen des imsstoßkanals3 wo beachtliche
2334049
thermische Spannungen auftreten, die aus den verschiedenen Temperaturen folgen, die zwischen den heißen und frischen "bzw. kühlen Strömen vorhanden sind, erforderlich ist, konple:-:ere Materialien einzusetzen, die zugleich ein ausgezeichnetes Verhalten bezüglich der akustischen Ermüdung bei Temperatur und eine wirksame Lärmdämpfung bzw. Schalldämpfung in einem genügend breiten Frequenzband gewährleisten.
Es sei darauf hingewiesen, daß die heißen und frischen bzw. kühlen Ströme aus dem Axialbereich der Strahlturbine, wo die nachverbrennung erfolgt, bzw« bei dem frischeren bzw« kühleren Strom entweder aus einer Zone nahe dem Niederdruck-Kompressor oder der Umfangszone der Turbine oder auch einer Entnahme bzwο Zuführung von Außenluft kommen.
Erfindungsgemäß wird eine Lösung des Problems der Schalldämpfung in den heißen Zonen ausgehend von der Entwicklung eines halbfertigen Materials bzw. Halbmaterials vorgeschlagen, das von der Anmelderin hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "ITOESIAL" vertrieben wird.
Dieses Material, das grundsätzlich einen oder mehrere einfache gewellte Kerne (simple corrugated core) mit genormtem Profil umfaßt, das präzise Eigenschaften wie seine Dimensionen und Biegeeigenschaften in der Längsrichtung der Wellungen aufweist, wird erfindungsgemäß mib anderen Materialien verbunden, um eine Vielzahl von Kammern vorzusehen, die einen Trennungskanal zwischen den heißen und frischen bzw. kühlen Strömen einer Strahlturbine bilden.
Diese Kammern, die Schalldämpfungskammern, wenn sie auf der Seite des heißen Stromes gelegen sind,und Kühlkammern, wenn sie auf der Seite des kühlen Stromes gelegen sind, genannt werden, siiid außerdem in einer Richtung im wesentlichen in
309884/0551
Längsrichtung in Bezug auf die Richtung der Ströme angeordnet, so daß der durch die Wandreibungen hervorgerufene Schubverlust so zu einem Minimum gemacht wird.
Die Bedeutung der Begriffe "heißer Strom1' und "frischer "bzw. kühler Strom" ist weit unter Berücksichtigung des Abstandes der Temperaturen, die zwischen den inneren und äußeren Flächen der Au§stoßieitungen herrschen; der Abstand kann manchmal gering manchmal sehr groß sein»
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:
J1Ig0 1 einen schematischen Längsschnitt einer Doppelstrom-Strahlturbine,'
Figo 2 einen schematischen Längsschnitt einer Einfachstrom-Strahlturbine ,
Figo 3 einen schematischen Längsschnitt einer Einfachstrom-Strahlturbine mit stromaufwärtiger Ableitung,
Figo 4- ein Diagramm, in welchem das Spektrum der in einer Leitung einer gegebenen Strahlturbine des Typs mit Einfachstrom ausgesendeten Geräuschfrequenzen dargestellt ist, wobei die gestrichelte Linie den Lärm bzw. Schall des Strahls alleine darstellt,
Figo 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines gewellten Kernelementes des Typs 11NOESIAL",
Fig. 6 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab einer Vellung des in Fig. 5 dargestellten Elementes,
309884/0SS1
_ 5 —
Fig. 7 bis 10 teilweise perspektivische Ansichten, die mögliche Kombinationen eines gewellten Kernelementes darstellen, das zwischen einer vollen Folie und einer perforierten Folie zur Bildung von Schalldämpfungskammern und Kühlkammern für eine Strahlturbine angeordnet istj
Fig. 11 bis 13 teilweise perspektivische Ansichten, bei denen innere Trennwände oder faserige Produkte in den Schall dämpf ungskamm er η angeordnet sind,
Figo 14 eine teilweise perspektivische Ansicht, die in einer Variante eine Perforation der Wellungen des gewellten Kerns zeigt,
Fig. 15 ein Diagramm, in welchem das Dämpfungsgesetz mit und ohne Kühlung einer gegebenen Leitung des in Fig, S gezeigten !;7ps für ein ausgedehntes Frequenzspektruni veranschaulicht
una
Fig. 16, 16A, 16B, 16G, 17, 17A, 17B, "7σ, IS, IS^, 18B, 1S0 19, 19A, 20, 20A, 21, 21A, 21ß, 22, 22^, 22ß, 220, 23, 23A, 25B, 24, 24^, 24B, 25, 25A, 26 und 26^ einerseits Schnitte von verschiedenen möglichen Kombinationen des gewellten Elementes mit Überzugsfolien und Geweben oder- absorbierenden Produkten und andererseits die zugeordneten Schalldämpfungsdiagrainme, die mit einem KUNDT'sehen Hohr (ohne Strömung) gemessen worden sind»
An erster Stelle sind die Rückstoßturbotriebwerke bzw. Strahlturbinen, ob sie Einfachstrom-Turbinen (Fig. 2-5) oder Doppelstrahlturbinen (Fig. 1) sind, Erzeuger von Geräuschen bzw. Lärm im Ausstoßrohr, deren bzw. dessen Frequenzbereich in Abhängigkeit von der Intensität in einer allgemeinen Weise gemäß der in durchgezogener Linie in dem
309884/055 1
-G-
Diagramm der Jfig* 4 dargestellt werden kannt wobei die in gestrichelten Linien dargestellte Kurve das Geräusch bzw»-» den Lärm des Strahls alleine darstellte
Um das Verständnis der* Erfindung und das Lesen der ?igc 1« und 3 zu erleichtern, sind die Bezugsziffern der letzteren mit dem Index a für die 51Ig0 I5 dem Index b für- die I1Ig, und dem Index c. für die S1Ig= 3 bezeichnete
Die Geräusche werden im wesentlichen durch die verschiedenen Seile der Strahlturbines insbeondere den Lufteintritt 1a, 1 b. Ic, das Zentrifugalgebläse bzwo den NisderdrucMcompressor BP 2a, 2b, 2c, den Hochdruckkompressor HP 3a, die Verbrennungskammern 4a, 4b, 4c, dia ifurbine 5&j 5b, 5c, die Nachver— brennungsinöelitoren 6a« 6b. 6o. den Ausstoßkanal 7a, 7t» 7c} der die Uachverbrenuungskammer umhüllt und die Leitung de,-primären Stromes definiert bzw, begrenzt, die Düse 8at 3bs 8c und schließlich durch den Eanal für den sekundären Strom 9a, 9b, 9c erzeugte Das Eroblem besteht somit darin, dis Ausstoßleitung so zu behandeln, daS die Schalldämpfung dort zu einem Maximum gemacht wird.
In der vorliegenden Beschreibung sine, die für die Ausführung der Ausstoßleitung gemäß der Erfindung zugrundegelegten Dämpfungsmaterialien einerseits für- den Frequenzbereich 0,5 "bis 6,5 KSe? der dem gestrichelten Bereich der ]?igo 4 entspricht und praktisch den maximal interessierenden Bereich darsteii"* und andererseits für die Temperatur von 160O0Z, die als eine mittlere Ί-emperatur im Betrieb erscheint, definiert worden«
Außerdem weist das Basiselement mit gewelltem Kern "NOfiSIAL" , das erfindungsgeaiäS in Eonbinaticn mit anderen Elementen
"benutzt wird, um die Sciialldämpf- und Kühlkammern eines Ausstoßkanals zu "bilden, und das in den Fig. 5 und 6 teilweise dargestellt ist, schon anfänglich eine Gesamtheit von mechanischen Eigenschaften die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind, in der "bedeutet;
- hec die Wellenhöhe,
- te die Dicke,
- 2p die Vellenteilung "bzw,, Vellenstufung,
- θ den Faltungswinkel,
- Acx die equivalence Dicke "bei Zug/Druck in Richtung des Pfeiles X der Wellungen, die gleichfalls die Dicke des ebenen Bleches der gleichen Masse darstellt,
- Acc die equivalente Dicke bei Schub- bzw. Scherkraft, die die Dicke des ebenen Bleches repräsentiert, das das gleiche Verhalten bei ebener Scherung (cisaillement plan) aufweist,
- Ics geeignete bzw. reine Trägheit bzw. reiner Widerstand gegen Biegen in Eichtung des Pfeiles X pro Einheit der Breite des einfachen gewellten Kerns und
- led reine Trägheit bzw. Festigkeit gegen Biegen in Eichtung des Pfeiles X pro Einheit der Breite des doppelten gewellten Kerns, der Welle gegen Welle geschweißt ist.
309884/.0 551
"NOESIAL" (genormt)
lie c te 2·ρ Acx Acc Ic s led θ
τητη IQIE mm mm πιτη mm3 mm.3
2,3
3,7
6,7
6,8
9,6
9,7
15,0
25,0
40,0
0,10
0,15
0,20
0,30
0,30
0,40
0,30
0,40
0,50
4',OO
6,00
12,50
12,50
17,60
17,60
25
40
60
0,17
0,25
0,31
0,47
0,48
0,64
0,507
0,691
0,894
i
0,06
0,09
0,13
0,19
0,19
0,25
0,177
0,231
0,279
0,10
0,36
1,56
2,34
5,09
6,79
13,18
49,32
158,01
0,65
2,43
10,10
15,46
32,22
43,58
83,42
314,84
1000,00
I
S 60°
t 65 a70°
V
Die Anwendung eines solchen gewellten Elementes als Schalldämpf ungs-Kühl-Material wird jetzt in Bezug auf die 7 Ms 14 "be schriet en β
Bei einer ersten, in Figo 7 dargestellten grundlegenden Ausführungsform ist das gewellte Element 10 ringförmig vorgesehen und "bildet einerseits Schalldämpfungskammern 11, da es auf eine perforierte ringförmige Folie 12 aufgesetzt ist, die die innre Wandung der Heißstromleitung fc (siehe gleichfalls Fig. 1, 2 und 3) vorsieht, und andererseits Kühlkammern 13, da es unter einer nicht perforierten ringförmigen Folie 14 angeordnet ist, die die Außenwand des Kanals für den Frischstrom (flux frais) ff (siehe gleichfalls Fig. 1, 2 und 3) entweder von dem Niederdruckkompressor oder von dem hinteren Teil der Turbine vor der Nachverbrennungszone oder auch von außen her bildet.
309884/055 1
Bei einer zweiten, in Fig. 8 dargestellten grundlegenden Ausführungsform ist das gewellte Element 15 ringförmig vorgesehen und bildet Schalldämpfungskaimnern 16, da es auf einer perforierten ringförmigen Folie 17 angeordnet ist, die die Innenwandung des Heißstromkanals fc bildet, während dieses Mal die Kühlkammer 19 durch den Baum gebildet sind, der das gewellte Element 15 von der nicht perforierten ringförmigen Folie 18 trennt, die somit die Außenwandung des Kanals für den frischen Strom ff bildet. Obgleich ein solcher Raum durch jegliche geeigneten bekannten Mittel erreicht werden kann, ist in Fig. 8 eine vorteilhafte lösung dargestellt, bei der einige Wellungen, wie die Wellung 15a des gewellten Elementes 15 vertieft sind, so .daß sie auf diese Weise eine genügende Entfernung bzw. einen genügenden Abstand der Wandung 18 bewirken.
Nach den Fig. 7 und 8 verläuft ein Teil des Frischstromes ff frei quer über die Perforationen, so daß eine gewisse Abkühlung der Wandung herbeigeführt wird, ohne deshalb die Schalldämpfungsfunktion der Schalldämpfungskammern zu beeinträchtigen.
Bei einer dritten Ausführungsform, die eine Variante der zwei vorhergehenden sein kann und in Fig· 9 dargestellt ist, ist das gewellte Element 20 in dem ötromaufwärtigeu Teil abgedeckt bzw· verschlossen, so daß es mit der ringförmigen perforierten Folie 21 geschlossene Schalldämpfungskammern bildet.
Bei einer vierten Ausführungsform, die ebenfalls eine Variante der vorhergehenden Ausfühnungsformen sein kann und in Fig· 10 dargestellt ist, ist das gewellte Element 25 ebenfalls in dem stromaufwärtigen Teil abgeschlossen, so daß
3Q988W0551
es mit der ringförmigen perforierten Folie 26 geschlossene Sclialldampfungskammern bildet, wälirend Trennwände 27 in
den Kammern angeordnet sind.
Nach, den Figo 9 und 10 nimmt der Frischstrom ff nicht mehr direkt an der Kühlung der Wandung teil, jedoch trägt durch thermische Leitung dazu bei, indem er direkt auf die Schalldämpf ungskammern einwirkt«
Die wesentliche Schalldämpfungseigenschaft solcher Schalldämpfungskammern wird durch Anwendung des bekannten Prinzips des HEIflHOLiDZ-Eesonators erhalten, das in Abhängigkeit von den zu dämpfenden Frequenzen ebenso die Wahl der Dimensionierung der Kammern durch die Wahl des Profils "NORSIAL"
wie die Wahl des Perforationsverhältnisses bzw„ Per for at ionsanteils (Γ der öffnungen in Verbindung oder nicht in Verbindung mit komplementären Absorptionsmaterialien gestattet.
Außerdem zeichnet sich das gewellte Element "NOESIAL" aufgrund seiner entwicklungsfähigen Geometrie (geometrie evolutive) durch ein in Bezug auf andere Kammern, die eine mehr herkömmliche Gestaltung, wie beispielsweise eine parallelepipedische Ausbildung aufweisen, breites Resonanzgesetz aus.
Bei einer fünften, in Fig. 14- dargestellten Ausführungsform sind die Wellenflanken des gewellten Elementes perforiert. Nach Fig. 14- ist das gewellte Element 40 zwischen perforierten 4-1 und nicht perforierten 4-2 Folien angeordnet und die vollständig oder teilweise perforierten Wellenflanken ermöglichen eine Wechselwirkung zwischen den aerodynamischen und akustischen Gebieten und die Kühlluft ff, die an der Innenwandung der Leitung "transpiriert", stellt einen wirksamen
thermischen Schutz gegen die heißen Gase der Strömung fc
sicher. Für eine Erleichterung der Interpretation sind die
309884/0551
Kiüilkammern in allen Zeichnungen gestrichelt dargestellt.
Bei einer letzten, in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform ist das zwischen perforierte 71 und nicht perforierte
72 Folien eingespannte bzw«, eingesetzte gewellte Element 70 entlang den Schalldämpfungskammern bildenden Wellungen mit
faserigen Materialien 73» "beispielsweise einer Art Metallwolle gefüllt.
In Bezug auf die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsvariante zeigen die Fig. 11 und 12 Ausführungsformen, bei denen die
Trennwände der Schalldämpfungskammern perforiert sind. Eine solche Notwendigkeit kann in dem Fall auftreten, wenn es
erwünscht ist, einen geringen Anteil der Strömung von einer durch Trennwand abgetrennten Schalldämpfungskammer zu einer anderen übertreten zu lassen.
Nach Fig, 12 umfaßt das zwischen den nicht perforierten und perforierten Folien 52 bzw. 51 eingesetzte, gewellte Element 50 perforierte Trennwände 53 j deren Perforationsverhältnis
iii Abhängigkeit von dem durchzulassenden Teil des Stromes
bestimmt worden ist.
Nach Fig. 11 umfaßt das zwischen den nicht perforierten und perforierten Folien 62 bzw. 61 eingesetzte gewellte Element 60 Trennwände 63,' die abwechselnd perforiert und nicht perforiert sind, so daß der Anteil des durch die Wellungen
verlaufenden Stromes begrenzt ist.
Das Einsetzen von Trennwänden in die Schalldämpfungskammern entspricht dem Erfordernis, das Resonanzvolumen für bestimmte Frequenzen zu verringern, gemäß der Anwendung des
EEIi'IHOLTZ-Eesonator s.
309884/0551
Aufgrund der Schwierigkeit, die "bei dem Aufstellen eines allgemeineii Absorptionsgesetzes für alle Fälle der Anwendung eines gewellten Elementes in Verbindung mit anderen Materialien angetroffen wurde, sind mit Bezug auf die Fig0 16 Ms 26 und .ausgehend von Labormessungen einige Schalldämpfungskurven zwischen den Frequenzen 500 Hz und 6500 Hz für verschiedene Zuordnugen "bzw«, Anordnungen von Elementen aufgestellt worden, die in den Fig«* mit den Bezugszeichen A, B oder 0 bezeichnet sinde
Für ein besseres Verständnis der letzteren Figuren sind in der nachfolgenden Tabelle die verschiedenen wesentlichen Elemente der Kombinationen angegeben« Außerdem sind in den Figuren die Perforationsverhältnisse C5" ebenso wie die Anzahl der gegebenenfalls vorhandenen Gewebeschichten angegeben« Diese Zahl ist gleichfalls, wo es erforderlich ist, auf den den Figuren 16 bis 26 entsprechenden Dämpfungskurven angegeben«
309884/0551
O 2 O
«ο <χ> α> *■*
Figuren Kombinationen 16A L6B X Ix X L?B X 18A I
I
18B L8cf 1 X »1 ~ A 21B X 22B -2G X. 3b i X >ΛΒ 25i X CJ
C)
X
1. Volles gewelltes
Element
X X X X X X 404
Perforiertes
gewelltes Element
X X X X X X X X X X X X Ci
2. Volles gewelltes
Element -
X X X X
Perforiertes
gewelltes Element
X X X X
3. Volles gewelltes
Element
X X X X X X
Perforiertes
gewelltes Element
X
1 ^olie perforiert X X X X X X X X X X X X X X X X
2 Folien perforiert X
Gewebe bzw. Gaze X X IX X X X . X X X X
Dämpfungselement X
I
X
VN I
U*
-C Oo
Wenn alle möglichen Kombinationen berücksichtigt werden, die ausgehend von einem oder mehreren gewellten oder nicht gewellten Elementen mit perforierten oder nicht perforierten Folien, perforierten oder nicht perforierten Trennwänden, Metallgeweben bzw. Metallgazen und faserigen absorbierenden Elementen hergestellt werden können, um Schalldämpfungsund Kühlkammern zu bilden, ist die .Zahl der so herstellbaren neuen Produkte beachtlich und kann leicht 1000 überschreiten.
Das gewellte Basiselement "NORSIAL" bildet das allen diesen neuen Produkten gemeinsame Bestandteil, das, wenn seine Wellen in einer Längsrichtung angeordnet sind, Schalldämpfungsund Kühlkammern für die Ausstoßleitung einer Strahlturbine bilden kann.
Die außergewöhnliche mechanische Festigkeit dieser Produkte gegenüber in der Ausstoßleitung auftretenden thermischen Spannungen ist aufgrund der für das Element "NOESIAL" eigentümlichen Eigenschaften gegeben, die aufgrund von dessen ausgelegten Profil der Gesamtheit die maximale Biegefestigkeit geben.
Außerdem weisen alle diese Produkte ein ausgezeichnetes Verhalten bezüglich der akustischen Ermüdung selbst bei hohen Lärmpegeln, die 160 db überschreiten, auf.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strahlturbinen-Ausstoßleitung ist in Fig. 1 mit 100 bezeichnet und weist einen Durchmesser A = 1000 mm und eine Länge B von 15OO mm auf; sie ist ausgehend von einem gewell.ten Element "NORSIAL" aus hitzebeständiger Legierung mit einer Wellenhöhe von 25 mm hergestellt worden, das durch autogenes Schweißen zwischen eine perforierte Folie aus hitzebeständiger
309884/0551
Legierung mit einer Dicke von 0,4 mm und einem Perforationsverhältnis von -τ = 17 und eine volle Folie aus einer hitzebeständigen Legierung mit einer Dicke von 0,4 mm hergestellt worden, wobei ein oder mehrere Metallgewebe (n = 20) gemäß J1Xg. 16 0 eingesetzt worden sind; diese erfindungsgemäße Ausstoßleitung ist in1 der Lage, bei ausgezeichneten mechanischen Festigkeitsbedingungen die Geräusche bzw» den Lärm, deren bzw. dessen zugeordnetes FrequenzSpektrum in Fig. 16 dargestellt ist, bei einer Betriebstemperatur von 16000E zu dämpfen.
Gemäß einem zweiten Beispiel kann bei einem Betrieb mit einer Strömung von 180 m/Sekunde eine Ausstoßleitung des Typs, wie er mit 101 in Fig. 2 oder 102 in Figo 3 bezeichnet ist, mit benachbarten Dimensionen bei einer Konfiguration, die mit der in Fig. 8 vergleichbar ist, wobei c an 2 mm grenzt, die Geräusche bzw. den Lärm in einem Anteil dämpfen, wie er in dem Diagramm der Figo 15 dargestellt ist, in welcher die in durchgezogener Linie dargestellte Kurve diejenige ohne Kühlung und die mit strichpunktierter Linie dargestellte Kurve diejenige mit Kühlung ist. Nach Fig. 15 beeinflußt die Kühlung wenig die Kurve der Schalldämpfung, die in dem relativ hohen Frequenzbereich bedeutend ist.
Die Ausbildung der Ausstoßleitung kann zylindrisch und aus einem Stück oder zylindrisch oder konisch von dem Typ der' "Schichtkühlung (film cooling)" d.h. mit Zylinderelementen oder Kegelelementen, die ineinander gesteckt sind, oder auch konisch mit der Ausweitung bzw. dem breiteren Querschnitt zu dem hinteren Teil der Düse oder zu dem Eintritt des kühlen Stromes gerichtet vorgesehen seino
309884/0551

Claims (1)

  1. Strahlturbinen-Ausstoßleitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Längsrichtung gewelltes Elemetat (1O-15-2O-25-4O-5ü-6u-7u) mit ringförmiger Gestalt mit wenigstens einer perforierten ringförmigen !Folie (12-17-21-26-41-51-61-71) verbunden und iinter wenigstens einer nicht perforierten ringförmigen Folie (14-18-42-52-62-72) angeordnet ist und dadurch eine Vielzahl von Schalldämpfungskammern (11-16) und Kühlkammern (13-19) bildet und daß die Schalldämpf ungskammern (11-16) die Kammern sind., die durch die Wellungen in Verbindung mit dem heißen Strom (fc) im Inneren der Leitung gebildet sind, und die Kühlkammern (13-19) ci-ie Kammern sind, die durch die Wellungen in Verbindung mit dem kühleren Strom (ff) auf der Außenseite der Leitung gebildet sindo
    2ο Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungskammern (11-16) stromaufwärts abgedeckt bzw„ verschlossen sind0
    3« Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß das gewellte Element(40) perforiert ist.
    4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungskammern mit quer angeordneten Trennwänden (27) vorgesehen sindo
    5. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
    g e k e η η ζ ei c Ii η e t, daß die Schall dämp fungs-
    309884/0551
    233Λ0Α8
    kammern mit einem faserigen Produkt (73) gefüllt sind,» .
    6e Leitung nach einem der Ansprüche 1 Ms 5» dadurch g e k ennz ei chnet, daß die Schalldämpfungskammern wenigstens eine Gewebeschicht umfassen, die gegen die perforierte Folie angeordnet ist,
    7. Leitung nach den Ansprüchen 1 und 3t dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein komplementäres gewelltes Element, Wellung gegen Wellung zwischen dem ersten gewellten Element und der nicht perforierten ringförmigen Folie angeordnet ist«
    8. Leitung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die quer angeordneten Trennwände (53-63) perforiert sind.
    9. Leitung nach einem der Ansprüche 1 Ms 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen des gewellten Elementes parallel zu der Leitungsachse angeordnet sind.
    10, Leitung nach einem der Ansprüche 1 Ms 8, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Wellungen des gewellten Elementes nicht parallel zu der Leitung^achse angeordnet sind.
    11« Leitung nach einem der Ansprüche 1 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in Längsrichtung gewellte ringförmige Element in eine Vielzahl von Hingelementen unterteilt ist, die ineinander gesteckt sind, so daß sich das Ringelement mit dem größten Durchmesser auf der Seite der Düse befindet.
    109884/0551
    12ο Leitung nach einem der Ansprüche 1 "bis 11, dadurch g e kennsei chnet, daß das in Längsrichtung gewellte ringförmige Element konisch ausgebildet ist und sich au dem Austritt des Heizstromes hin erweitert.
    13» Leitung nach einem eier Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e ~ k e η η ζ e i chnet, daß das in Längsrichtung gewellte ringförmige Element konsich ausgebildet ist und sich zu dem Eintritt des kühleren Stromes hin erweitert»
    14e Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch g 3 kennzeichnet, daß die nicht perforierte ringförmige Folie (14-42-52-62-72) gegen das gewellte Element angeordnet ist»
    15» Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 1$, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht perforierte ringförmige Folie (18) von dem gewellten Element auf Abstand angeordnet und mit diesem an Befestigungspunkten (15a) verbunden ist, die auf "bestimmten Wellungen des gewellten Elementes vorgesehen sind, die zu diesem Zweck tiefer ausgebildet sind«
    16. Leitung zum Dämpfen von Geräuschen bzw. Schall in dem Frequenzband von 0,5 -"bis 6,5 KEfe bei einer temperatur in der Größenordnung von 1600°K nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gewellte Element vom 3?vp "NOBSIAL" aus hitzebeständiger Legierung mit einer Höiie von 25 mm und einer Bicke von 0,4- mm ist, daß die Verbindungen durch autogenes Schweißen hergestellt sind und daß die Schichten aus Metallgewebeu bzw» Eetallgazen zwischen das gewellte Element und die perforierte Folie eingesetzt sind.
    30988A/0551
DE19732334048 1972-07-04 1973-07-04 Strahlturbinen-ausstossleitung Pending DE2334048A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7224082A FR2191025B1 (de) 1972-07-04 1972-07-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2334048A1 true DE2334048A1 (de) 1974-01-24

Family

ID=9101295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732334048 Pending DE2334048A1 (de) 1972-07-04 1973-07-04 Strahlturbinen-ausstossleitung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3848697A (de)
DE (1) DE2334048A1 (de)
FR (1) FR2191025B1 (de)
GB (1) GB1429240A (de)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3937590A (en) * 1974-09-03 1976-02-10 General Electric Company Acoustic duct with peripherally segmented acoustic treatment
US4007587A (en) * 1975-11-19 1977-02-15 Avco Corporation Apparatus for and method of suppressing infrared radiation emitted from gas turbine engine
US4244441A (en) * 1979-07-31 1981-01-13 The Garrett Corporation Broad band acoustic attenuator
US4471609A (en) * 1982-08-23 1984-09-18 The Boeing Company Apparatus and method for minimizing engine backbone bending
US4849276A (en) * 1984-02-17 1989-07-18 The Boeing Company Thermal insulation structure
US4833881A (en) * 1984-12-17 1989-05-30 General Electric Company Gas turbine engine augmentor
US5557932A (en) * 1986-06-06 1996-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Low thermal stress impingement cooling apparatus
US4706453A (en) * 1986-11-12 1987-11-17 General Motors Corporation Support and seal assembly
US4747543A (en) * 1987-04-14 1988-05-31 United Technologies Corporation Nozzle flap cooling liner
US5144795A (en) * 1991-05-14 1992-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Fluid cooled hot duct liner structure
US5209059A (en) * 1991-12-27 1993-05-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Active cooling apparatus for afterburners
EP0892217B1 (de) * 1997-07-15 2003-01-15 ALSTOM (Switzerland) Ltd Vorrichtung zur Dämpfung von Brennkammerschwingungen
EP0971172B1 (de) * 1998-07-10 2003-12-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Brennkammer für eine Gasturbine mit schalldämpfender Wandstruktur
FR2787513B1 (fr) 1998-12-17 2001-01-19 Turbomeca Dispositif d'echappement multicanal de turbomachine traite acoustiquement
US6755005B2 (en) * 2001-08-10 2004-06-29 General Electric Company Method and apparatus for stiffening and apparatus
DE50212871D1 (de) * 2001-09-07 2008-11-20 Alstom Technology Ltd Dämpfungsanordnung zur reduzierung von brennkammerpulsationen in einer gasturbinenanlage
DE10144427A1 (de) * 2001-09-10 2003-04-03 Siemens Ag Verfahren zur Verschaltung von Automatisierungsfunktionen in einer Anlage und Verfahren zur Abfrage und Änderung von Verschaltungsinformationen
FR2835288B1 (fr) * 2002-01-31 2006-04-28 Snecma Moteurs Systeme de refroidissement pour une tuyere de post-combustion de turbomachine
GB2390150A (en) * 2002-06-26 2003-12-31 Alstom Reheat combustion system for a gas turbine including an accoustic screen
FR2867507B1 (fr) * 2004-03-15 2006-06-23 Snecma Moteurs Pontet de positionnement et son utilisation au canal support de tuyere d'un turbopropulseur
US7401682B2 (en) * 2005-08-10 2008-07-22 United Technologies Corporation Architecture for an acoustic liner
US7311175B2 (en) * 2005-08-10 2007-12-25 United Technologies Corporation Acoustic liner with bypass cooling
US20110100747A1 (en) * 2006-05-24 2011-05-05 Airbus Operations Gmbh Sandwich element for the sound-absorbing inner cladding of means of transport, especially for the sound-absorbing inner cladding of aircraft
EP2019774B1 (de) * 2006-05-24 2011-07-06 Airbus Operations GmbH Schallabsorbierende innenverkleidung eines flugzeugs
GB2443830B (en) 2006-11-15 2010-01-20 Rolls Royce Plc Cowling arrangement
JP2009264121A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Panasonic Corp 遠心送風機および遠心送風機の騒音低減方法
EP2116770B1 (de) * 2008-05-07 2013-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur dynamischen Dämpfung und Kühlung von Verbrennern
FR2946090B1 (fr) * 2009-05-27 2016-01-22 Turbomeca Turbomoteur comportant un cone de guidage des gaz d'echappement avec un attenuateur sonore.
US8621842B2 (en) 2010-05-05 2014-01-07 Hamilton Sundstrand Corporation Exhaust silencer convection cooling
US9546558B2 (en) 2010-07-08 2017-01-17 Siemens Energy, Inc. Damping resonator with impingement cooling
ES2427440T3 (es) * 2011-03-15 2013-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Cámara de combustión de turbina de gas
US8251175B1 (en) 2011-04-04 2012-08-28 Usg Interiors, Llc Corrugated acoustical panel
GB2516473B (en) * 2013-07-24 2016-01-06 Rolls Royce Plc A panel attachment system
WO2015053847A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 United Technologies Corporation Backside coating cooling passage
FR3013076B1 (fr) * 2013-11-13 2017-12-08 Ge Energy Products France Snc Structure de protection thermo-acoustique pour machine tournante
US9764818B2 (en) * 2016-02-10 2017-09-19 Rohr, Inc. Structural, cellular core with corrugated support walls
US9704467B1 (en) * 2016-04-15 2017-07-11 Rohr, Inc. Acoustic panel with corrugated baffles and septums
US9978354B2 (en) * 2016-04-15 2018-05-22 Rohr, Inc. Acoustic panel with vertical stiffeners
US10316755B2 (en) * 2016-11-18 2019-06-11 Rohr, Inc. Acoustic panel with sidewall stringers
US10309305B2 (en) * 2016-11-18 2019-06-04 Rohr, Inc. Acoustic panel with sidewall stringers
US10473120B2 (en) * 2017-03-09 2019-11-12 Denso International America, Inc. Blower assembly having resonators and resonator assembly
US10436118B2 (en) * 2017-06-19 2019-10-08 Rohr, Inc. Acoustic panel with folding chamber
US10720136B2 (en) * 2017-12-04 2020-07-21 Zin Technologies, Inc. Layered chamber acoustic attenuation
US10906659B2 (en) 2018-04-03 2021-02-02 Rohr, Inc. Structured panel with structural reinforcement(s)
US11398214B2 (en) 2018-12-14 2022-07-26 Rohr, Inc. Forming a structured panel with one or more structural reinforcements
US11242822B2 (en) 2018-12-14 2022-02-08 Rohr, Inc. Structured panel with multi-panel structure(s)
US11572850B2 (en) 2019-06-04 2023-02-07 Rohr, Inc. Acoustic panel with one or more structural stiffeners

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2794319A (en) * 1953-03-02 1957-06-04 Westinghouse Electric Corp Afterburner shell construction
GB808975A (en) * 1955-05-16 1959-02-18 Gen Electric Improvements relating to jet propulsion systems
US2930195A (en) * 1956-02-14 1960-03-29 United Aircraft Corp Oscillating flow combustion chamber
US2826261A (en) * 1956-08-30 1958-03-11 Oliver C Eckel Acoustical control apparatus
US3041836A (en) * 1959-09-11 1962-07-03 Gen Electric Means for eliminating screech in jet propulsion systems
US3542152A (en) * 1968-04-08 1970-11-24 Gen Electric Sound suppression panel
US3507355A (en) * 1969-05-22 1970-04-21 Rohr Corp Multi-layer face material for sound absorptive duct lining material
US3599749A (en) * 1969-07-28 1971-08-17 Rohr Corp Jet noise control system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2191025B1 (de) 1975-03-07
FR2191025A1 (de) 1974-02-01
GB1429240A (en) 1976-03-24
US3848697A (en) 1974-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2334048A1 (de) Strahlturbinen-ausstossleitung
DE2404001C2 (de) Schallunterdrückungsverkleidung für Strömungskanäle von Gasturbinentriebwerken
DE102010006143B4 (de) Schalldämpfer für ein Hilfstriebwerk eines Flugzeugs
DE60122779T2 (de) Fluiddruckbeaufschlagungsvorrichtung
DE2504132A1 (de) Vorrichtung zur daempfung des schallpegels
DE4228918C2 (de) Fananordnung für ein Gasturbinentriebwerk
EP2995557B1 (de) Schalldämpfende anordnung für eine triebwerksgondel und triebwerksgondel mit einer solchen anordnung
DE2729568A1 (de) Schalldaempfungsaufbau mit einer waermeentlastung
DE10325691A1 (de) Wiederaufheizverbrennungssystem für eine Gasturbine
DE3923434A1 (de) Helmholtz-resonator, akustikverkleidung und damit ausgeruesteter gasturbinentriebwerkskanal
DE102011108871A1 (de) Resonator
DE2920278A1 (de) Verfahren und einrichtung zur schalldaempfung in insbesondere gasfoermigen ausbreitungsmedien
EP0791135B1 (de) Schalldämpfer
DE102009014734A1 (de) Lufteinlassgehäuse mit einer perforierten Wand und einer angeschlossenen Schalldämpfungskammer
DE112011104532T5 (de) Schalldämpfungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE7815666U1 (de) Schalldaempfer fuer brennkraftmaschinen
DE112014006922T5 (de) Akustische Behandlungsanordnung für ein Turbinensystem
DE2545364C3 (de)
EP0892217A1 (de) Vorrichtung zur Dämpfung von Brennkammerschwingungen
DE102017126980A1 (de) System und Verfahren zur Fluidakustikbehandlung
DE2908506C2 (de) Schalldämpfer für Verbrennungskraftmaschinen
DE102016123430A1 (de) Struktur eines Schalldämpfers
DE2827237A1 (de) Auspuff-schalldaempfer
EP3572627A1 (de) Dichtungsträger und strömungsmaschine
DE102008011087A1 (de) Luftansauggehäuse mit einer perforierten Schalldämpfungswand

Legal Events

Date Code Title Description
OHW Rejection