CZ295291A3

CZ295291A3 - sound silencer

Info

Publication number: CZ295291A3
Application number: CS912952A
Authority: CZ
Inventors: Josef Dusek
Original assignee: Josef Dusek
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-08-11
Also published as: CZ278666B6

Abstract

The sound silencer consists of a damping chamber (4) of barrel shape with open floors which is made of noise absorptive material and radial fins (9) and is mounted on the motor. In the damping chambers (4) there is a coaxially arranged closing nozzle (2) of conical shape, which is built-up to the outflow nozzle of the (1) motor, and around the perimeter of its cover the closing nozzle (2) has a row of oblong slotted outflows (3), whose longitudinal axes are skewed from the longitudinal axes of the damping chambers (4). At the end of the damping chamber (4) on the outer perimeter of the output end there are blades (5) which built up further atmospheric air in the output flow from the damping chamber motor. For higher effectiveness of the sound silencer the closing nozzle (2) is set on a bearing (8) turning on the longitudinal axis of the damping chambers (4). For reduction of the outpouring turbulent flow the damping chamber (4), on its output end, is equipped with a flow stabiliser (6), formed by tubular sections, a honeycomb or grill.<IMAGE>

Description

Oblaat technikyCloud techniques

Vynález se týká tlumiče hluku ejektorového typu, který Je určený zejména pro aktivní tlumení hluku reaktivních proudových motorů a využívá změny směru proudu výfukových plynů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ejector-type silencer which is particularly intended for the active damping of reactive jet engines and which utilizes changes in the direction of exhaust gas flow.

⁵ Dosavadní stav techniky ⁵ BACKGROUND OF THE INVENTION

Pro tlumení hluku reaktivních proudových motorů se v současné době používá ponejvíce ejektorových typů tlumičů a různých typů míchačů. Tato zařízení směšují vnější, relativně pomalu se pohybující atmosferický vzduch z okolí čl proud vzduchu z dmychadla proudového motoru s rychlým středním proudem plynů vycházejících z turbiny. Smícháním těchto proudů plynů vznikne pomalejší výsledný proud plynu s menší turbulenci a rychlostí, což má za následek utlumení hluku vyvolávaného plynem proudícím do okolí. Rovněž se používá tlumících materiálů uložených na stěnách výtokových trysek i samotného motoru.At present, most ejector types of dampers and various types of mixers are used for noise reduction of reactive jet engines. These devices mix external, relatively slow-moving atmospheric air from the vicinity of the air jet from the turbocharger of the jet engine with a fast, medium jet of gas coming from the turbine. Mixing these gas streams results in a slower resulting gas stream with less turbulence and velocity, resulting in attenuation of the noise generated by the gas flowing into the environment. Damping materials deposited on the walls of the discharge nozzles and the motor itself are also used.

Jsou rovněž známé tlumiče hluku výfukových plynů, které v využívají spirálových nebo šroubových kanálů, a tlumiče hluku, které při své činnosti využívají pohyblivých části s otáčivým pohybem.Exhaust silencers are also known which utilize spiral or screw ducts, and silencers which use movable parts with rotary motion in their operation.

Takováto zařízení pro tlumení hluku Jsou popsána a znázorněna v patentových spisech tříd ΙΪΪΡΤ F02K a F01N mezinárodního patentového třídění.Such noise reduction devices are described and illustrated in the patents of the classes ΙΪΪΡΤ F02K and F01N of the International Patent Classification.

Všechna tato zařízení využívající pasivní metodu přlsáváni a mícháni proudu vytékajících výfukových plynů s okolnímAll of these devices employing the passive method of aspirating and mixing the effluent stream with the ambient

- 2 vzduchem aplikovaná na reaktivní proudový motor Jsou nedokonalá a navíc většinou způsobují značné ztráty výkonu vlastního motoru·- 2 air applied to a jet engine

Úkolem předloženého vynálezu je odstranit nedostatky sho.ra popsaného známého stavu techniky a vytvořit takové tlumící zařízeni pro reaktivní proudové motory, které by bylo konstrukčně jednoduché, funkčně spolehlivé a velmi účinné·SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the drawbacks of the prior art described above and to provide a damping device for reactive jet engines which is structurally simple, functionally reliable and very efficient.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený úkol řeší tlumič hluku ejektorového typu, zejména pro reaktivní proudové motory, který má komoru sudovítého tvaru s otevřenými dny, kt8rá Je na Jednom svém konci připevněná radiálními žebry k motoru a Jejíž plášt je vytvořený z materiálu pohlcujícího hluk, podle vynálezu, Jehož podstata spočívá v tom, že k výtokové trysce motoru Je koaxiálně přisazená uzavírací tryska homolovítého tvaru, v Jejímž plášti Jsou po obvodu vytvořené podlouhlá štěrbinová výtoky s podélnými osami mlmoběžnýml s osou výtokové trysky motoru i tlumící komory.The above-mentioned deficiencies are eliminated and the problem is solved by an ejector type silencer, especially for reactive jet engines, which has a barrel-shaped chamber with open bottoms which is attached at one end by radial ribs to the engine. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is characterized in that a homogeneous shut-off nozzle is coaxially attached to the engine outlet nozzle, in which a longitudinal slot-like outlets with longitudinal axes are formed circumferentially with the axis of the engine outlet nozzle and the damping chamber.

Podle vynálezu Je výhodné, Je-li uzavírací tryska uložená otočně v ložisku.According to the invention, it is advantageous if the shut-off nozzle is mounted rotatably in the bearing.

Další výhodné provedeni tlumiče hluku spočívá v tom, že na vnějším obvodu výstupního konce tlumici komory Jsou uspořádané duté lopatky otevřené ve směru k přední straně tlumící komory a na svém druhém konci radiálně přihnuté k ose tlumící komory.Another advantageous embodiment of the silencer consists in that hollow vanes are arranged on the outer periphery of the outlet end of the silencer chamber, open in the direction of the front side of the silencer chamber and at their other end radially angled to the axis of the silencer chamber.

Další z výhodných provedení tlumiče hluku podle vynálezu spočívá v tom, že výstupní konec tlumici komory Je opatřený proudovým stabilizátorem usměrňujícím proud smíšených výfukových plynů*Another advantageous embodiment of the silencer according to the invention is that the outlet end of the silencer chamber is provided with a current stabilizer directing the flow of mixed exhaust gases.

Tlumič hluku podle vynálezu umožňuje aktivní a dokonalejší tlumeni hluku proudových motorů díky míšení dílčích proudů plynů o různých rychlostech proudění. Navíc Je díky přlsávání atmosferického vzduchu do motoru možné 1 částečné zvýšení Jeho tahu*The silencer according to the invention enables active and improved noise reduction of jet engines by mixing partial gas streams at different flow rates. In addition, due to the introduction of atmospheric air into the engine, 1 partial increase of its thrust is possible *

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vynález bude podrobněji popsán za pomoci konkrétních příkladů provedení znázorněných na přiložených výkresech, na kterých představuje:The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

obr* 1 schematický axiální řez tlumičem hluku s neotočnou uza vírací tryskou a obr. 2 rovněž schematický axiální řez tlumičem hluku podle vynálezu s otočnou uzavírací tryskou a proudovým stabilizátorem.FIG. 1 shows a schematic axial section of a silencer with a non-rotatable closing nozzle and FIG. 2 also a schematic axial section of a silencer according to the invention with a rotatable closing nozzle and a current stabilizer.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Jak z obr. 1, tak 1 z obr. 2 Je dobře zřejmé, že základ tlumiče hluku podle vynálezu tvoří tlumící komora £ sudovitého tvaru s otevřenými dny, která Je radiálními žebry 9 připevněná na svém Jednom konci k výtokové trysce £ motoru tak, že výtokové tryska £ motoru zasahuje do tlumící komory 4.From Fig. 1 and Fig. 2, it is clear that the base of the silencer according to the invention is formed by a barrel-shaped damping chamber 6 with open bottoms which is attached at its one end to the engine outlet nozzle 6 by radial ribs 9 such that the engine outlet nozzle 6 extends into the damping chamber 4.

Na této výtokové trysce £ motoru Je koaxiálně s tlumící komorou 4 nasazená uzavírací tryska 2 homolovitého tvaru, v jejímž plášti Jsou po obvodu uspořádané štěrbinové výtoky 3.On this engine outlet nozzle 4, a homo-shaped shut-off nozzle 2 is mounted coaxially with the damping chamber 4, in which a slot-like outlets 3 are arranged around the circumference.

Štěrbinové výtoky £ Jsou podlouhlé a jejích podélné stranyThey are elongated and have longitudinal sides thereof

Jsou ve znázorněném příkladu provedení tvořené dvěma oblouky, přičemž jejich podélná osa Je mimoběžná s osou výtokové trysky motoru, a tedy 1 s osou koaxiálně uspořádané tlumící komory 4. Stěny tlumící komory 4 Jsou přitom vyrobené z materiálů pohlcujících hluk. Na výstupním konci tlumící komory 4, který může být, Jak Je zřejmé z obr. 1, poněkud zúžený, Jsou pro dosaženi hladčiho proudu vystupujících plynů uspořádané dutá lopatky 5, umístěné v pravidelných odstupech od sebe po obvodu tlumicí komory £. Tyto duté lopatky 5, slouží k přlsávánl okolního atmosferického vzduchu do proudu výfukových plynů, které vycházejí z tlumící komory 4, a tím k uklidnění jejich víření.In the illustrated embodiment, they are formed by two arcs, their longitudinal axis being parallel to the axis of the engine outlet nozzle and thus 1 to the axis of the coaxially arranged damping chamber 4. The walls of the damping chamber 4 are made of sound absorbing materials. At the outlet end of the damping chamber 4, which may be somewhat tapered, as shown in FIG. These hollow vanes 5 serve to entrain ambient atmospheric air into the exhaust stream which exits from the damping chamber 4 and thereby to soothe their turbulence.

Na obr. 2 Je znázorněná dalši z možných forem provedeni tlumicího zařízeni podle vynálezu. I v tomto případě Je těleso tlumící komory 4 přichyceno radiálními žebry 9 k výtokové trysce motoru, na které Je nasazená uzavírací tryska 2,« V tomto případě Je však uzavírací tryska 2, opatřená rovněž řadou štěrbinových výtoků 3, uložená otočně v ložisku 8 uspořádaném na hřídeli, které umožňuje zá provazu její otáčení. Z hřídele lze přitom odebírat rotační pohyb uzavírací trysky 2 pro pohon pomocných agregátů, např. alternátoru nebo čerpadel. Na výstupním konci tlumící komory 4 Je pro uklidnění proudu vystupujícího plynu uspořádaný u této farmy provedeni proudový stabilizátor 5, který má trubkovou, voštinovou nebo mřížovou konstrukci.FIG. 2 shows another possible embodiment of the damping device according to the invention. In this case too, the body of the damping chamber 4 is attached by radial ribs 9 to the engine outlet nozzle on which the shut-off nozzle 2 is mounted. However, in this case the shut-off nozzle 2, also provided with a series of slotted outlets 3, is rotatably mounted in a bearing 8 shaft, which allows the rope to rotate it. The rotary movement of the shut-off nozzle 2 for driving auxiliary units, for example an alternator or pumps, can be removed from the shaft. At the outlet end of the damping chamber 4, a flow stabilizer 5 having a tubular, honeycomb or lattice structure is provided in this farm for calming the outgoing gas stream.

Funkce tlumiče hluku podle vynálezu vyplývá z Jeho konstrukčního uspořádáni. Výfukové plyny vytékající s vysokou rychlostí z výtokové trysky J. motoru vstupují itérblnovýmiThe function of the silencer according to the invention results from its design. The exhaust gases flowing out at high speed from the engine outlet nozzle 11 enter the airflow

- 5 výtoky .3 uzavírací trysky 2 do vnitřního prostoru tlumící komory £. Uspořádání štěrbinových výtoků 2 přitom způsobuje šroubový pohyb Jednotlivých dílčích proudů plynu v tlumici komoře £. Ne vstupním konci tlumící komory £ vzniká díky pohybu výfukových plynů podtlak, který vyvolává přisávání okolního atmosferického vzduchu, který vstupuje do tlumící komory £ prostory mezi radiálními žebry 9. V tlumící komoře £ nastává intenzivní míchání výfukových plynů s přisávaným atmosferickým vzduchem popřípadě se vzduchem dodávaným dmychadlem. Hlíseni pomalejšího proudu přlsávaného vzduchu se středním proudem plynů, které vycházejí z uzavírací trysky 2, dává pomalejší výsledný proud plynu o menší turbulenci a rychlosti, což má za následek značné utlumeni hluku, který Jinak výstup výfukových plynů z výtokové trysky £ motoru způ sobuje. Navíc vzniká při přisávání atmosferického vzduchu i přídavná složka tahu motoru, což v menší míře platí 1 pro přimícháváni vzduchu od dmychadla u dvouproudých motorů.5 outlets 3 of the closing nozzle 2 into the interior of the damping chamber. The arrangement of the slotted outlets 2 causes a helical movement of the individual partial gas streams in the damper chamber. At the inlet end of the damping chamber, a vacuum is generated due to the movement of the exhaust gases, which causes the intake of ambient atmospheric air, which enters the damping chamber 4, between the radial ribs 9. Intensive mixing of the exhaust gases with the sucked atmospheric air or with the air supplied . The slower flow of the intake air flow with the medium gas flow coming from the shut-off nozzle 2 results in a slower resulting gas flow of less turbulence and velocity, resulting in a significant attenuation of the noise that otherwise causes the exhaust gas from the engine outlet nozzle. In addition, the additional thrust component of the engine is also produced when the atmospheric air is sucked in, which is to a lesser extent 1 for mixing the air from the blower in two-jet engines.

Také uspořádání dutých lopatek 5 na výstupu z tlumící ko mory £ způsobuje přisávání dalšího atmosferického vzduchu k proudu plynů vystupujícímu z tlumící komory £, uklidnění víření těchto plynů a tím sníženi hladiny hluku způsobovaného motorem.Also, the arrangement of the hollow vanes 5 at the outlet of the damping chamber 5 causes the addition of additional atmospheric air to the gas stream exiting the damping chamber 5, soothing the swirling of these gases and thereby reducing the level of engine noise.

Funkce tlumiče hluku podle obr. 2 Je prakticky shodná, pouze rotace uzavírací trysky 2 dovoluje intenzivnější míšení výfukových a přisávaných plynů v tlumící komoře £ a tím i intenzivnější tlumení, k němuž přispívá i proudový stabilizátor 6 na výstupu z tlumící komory £, který prakticky zce la uklidňuje turbulentní proudění vystupujících plynů.The function of the silencer according to FIG. 2 is practically identical, only the rotation of the shut-off nozzle 2 permits more intensive mixing of the exhaust and suction gases in the silencer chamber and hence more intensive damping, to which the current stabilizer 6 at the outlet of the silencer chamber contributes. 1a soothes the turbulent flow of the exiting gases.

- 6 U dvouproudého motoru, kdy primární i sekundární proud plynu využívá vlastní přívodové kanály z proudového motoru, Ja rovněž možné uspořádat uzavírací trysky 2 v dvojitém provedení.In the case of a two-jet engine, in which the primary and secondary gas streams utilize their own inlet ducts from the jet engine, it is also possible to arrange the shut-off nozzles 2 in a double design.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Tlumič hluku podle vynálezu Ja vhodný zejména pro použití u reaktivních proudových motorů. Pro stejné nebo podobné účely Je ovšem semozřejmě možné použit tlumiče hluku ekvivalentní konstrukce a vhodných rozměrů 1 v Jiných oborech.The silencer according to the invention is particularly suitable for use in reactive jet engines. For the same or similar purposes, however, it is of course possible to use silencers of equivalent design and suitable dimensions in other fields.

2352.- 342352.- 34

í.j. 21 32€ χí.j. 21 € 32 χ

Claims

PATENT CLAIMS

An muffler of the ejector type, in particular for reactive turbojet engines, having a barrel-shaped damping chamber with open bottoms which is attached at one end to an engine outlet nozzle and whose housing is made of a sound-absorbing material, characterized in that damping chamber (4) is a coaxially arranged shut-off nozzle (2) of homolithic shape, which is adjacent to the engine outlet nozzle (1) and in its housing are formed elongate slot outlets (3) with longitudinal axes parallel to the axis of the damping chamber (4).

A silencer according to claim 1, characterized in that the shut-off nozzle (2) is mounted on the bearing (0) rotatably about the axis of the damping chamber (4).

A silencer according to claim 1 or 2, characterized in that the damping chamber (4) has hollow vanes (5) arranged in the direction of the front side of the damping chamber (4) and on its second periphery at its outlet end. the ends radially bent to the axis of the damping chamber (4).

A silencer according to claims 1 to 3, characterized in that the damping chamber (4) is provided at its outlet end with a current stabilizer (6) formed by tubular sections, honeycomb or a grating.

1352-91

Fig.1