DE1072012B - Auspuffschalldampfer insbesondere als Bodengerat fur Strahltriebwerke - Google Patents

Description

FOIN 7/00 - *

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND KL

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

P 159481 a/46 c⁶

ANJIE LDETAG: 2*L MÄR Z 1 9 5 6

BEKANNTMACUUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

24. DEZEMBER 1959

Die Erfindung betrifft einen Auspuffschalldämpfer, insbesondere als Bodengerät für Strahltriebwerke, bestehend aus einem rohrförmigen Strömungskanal, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung zunächst diffusorförmig erweitert und anschließend zumindest gleichbleibt.

Der von Strahltriebwerken moderner Flugzeuge hervorgerufene Schall ist mit den vergrößerten Triebwerken zu einer erheblichen Störungsquelle für die Umgebung geworden. Es stellt deshalb die Abdämpfung dieses Schalles, soweit es beim Bodenbetrieb vor dem Start des Flugzeuges oder bei Erprobungsläufen von Triebwerken überhaupt möglich ist, ein vordringliches technisches Problem dar, zu dessen ' Lösung- bereits große Anstrengungen unternommen wurden. Ein bekannter Vorschlag geht z.B. dahin, den aus dem Triebwerk austretenden Abgasstrahl nach oben abzulenken, damit auch sein Geräusch entsprechend nach oben verlagert wird. Vor der eigentlichen Ablenkungssteile ist der Schalldämpfer schwach konisch ausgebildet und innen mit konzentrischen Leitringen versehen, die die Strahlführung unterstützen sollen. Die Wirksamkeit solcher Schalldämpfer ist jedoch nur verhältnismäßig gering.

Andere bekannte Schalldämpfer weisen zwar ebenfalls konische Erweiterungen auf, sind jedoch im Anschluß an die Erweiterung wieder mit konischen Verengungen versehen, so daß nur eine übliche, beispielsweise von Kraftfahrzeugen her bekannte akustische Auspufftopfwirkung erzielt wird. . · ■ .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Auspuffschalldämpfer, die insbesondere zur Dämpfung des Strahlgeräusches von Strahltriebwerken, z. B. Strahlturbinen, Staustrahltriebwerken und Raketenantrieben dienen sollen, während diese Antriebe am Boden warmlaufen oder erprobt werden, weiter zu verbessern. Dabei soll die Erfindung auch zum Dämpfen des Auspuffgeräusches .anderer Kraftmaschinen, z. B. von Kolbenmäschinen, Verwendung finden können, sofern die ausströmenden Auspuffgase nicht mehr dazu bestimmt sind, von sich aus eine Vortriebskraft zu liefern.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist von der Erkenntnis'ausgegangen, daß der von dem Äustrittsstrahl eines Strahltriebwerkes erzeugte Schall in seiner Stärke etwa proportional dem achtfachen Wert der Strahlgeschwindigkeit ist," woraus abgeleitet werden kann, daß mit der Verminderung der Strahlgeschwindigkeit auch die Möglichkeit ".zu einer wirksamen Verminderung des erzeugten Schalles gegeben ist. Die Tatsache, daß durch die angestrebte Herabsetzung der Strahlgeschwindigkeit auch der durch das Triebwerk erzeugte Schub verringert wird, kann vernachlässigt werden, solange der Schalldämpfer bei Auspuffschalldämpfer,

insbesondere als Bodengerät

für Strahltriebwerke

Anmelder:

Power Jets (Research & Development) Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt, ■München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 31. März 1955 und 21. März 1956

Geoffrey Michael Lilley, Whirley End, Cranfield, Bletchley, Buckinghamshire,

und Douglas James Green, Treorchy, Rhondda, Glamorgan Wales

(Großbritannien), sind als Erfinder genannt worden

solchen Triebwerken nur bei sogenannten Bodenläufen verwendet wird, wo der erzeugte Schub meist keine Rolle spielt. Dagegen bleibt es wünschenswert, daß durch den Schalldämpfer bei Strahltriebwerken od. dgl. kein Gegendruck auf die Maschine ausgeübt wird bzw. ein vorhandener Stau- oder Gegendruck unverändert erhalten bleibt, weil sich eine Veränderung des Gegendruckes bekanntlich auf den*- Lauf des Triebwerkes auswirkt. Dementsprechend ist bei einer Ausnutzung des vorgenannten Gedankens zur Schalldämpfung auch noch angestrebt, daß der Schalldämpfer die Verhältnisse des Abgasstrahles in unmittelbarer Nähe der Düse nicht wesentlich ändert.· Man könnte den Gedanken einer Hexabsetzung der' Strahlgeschwindigkeit dadurch in einfacher Weise "verwirklichen^ daß man an die Strahldüse einen strömungsgerechten Diffusor (mit entsprechend kleinem Öffnungswinkel) anschließt, was jedoch ■— selbst bei Einbau bekannter Einrichtungen zum Verhindern eines Ablösens der Grenzschicht von der Kanalwand — zu sehr langen Diffusoren führen würde. Ein

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solcher Schalldämpfer würde nicht nur recht kost- hat. Das Rohrstück 1 ist auf einer mit Rädern verspielig, sondern auch unerwünscht groß und schwer sehenen Plattform 2 angeordnet, so daß seine Achse ausfallen und würde sich nur umständlich trans- horizontal liegt. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, kann portieren oder örtlich fortbewegen lassen. Der Er- das engere Ende des Rohrstückes auf die Düsenfindung liegt deshalb schließlich die wesentliche Auf- 5 öffnung 3 eines Flugzeuges 4 aufgeschoben werden, gäbe zugrunde, bei der Auswertung des vorgenannten das durch eine Strahlturbine angetrieben wird. Das Gedankens Mittel zu finden, um die angestrebte engere Ende des Rohrstückes bildet also den Einlaß Herabsetzung der Strahlgeschwindigkeit mit einem des Strömungskanals, in den der aus der Düse 3 ausmöglichst kurzen Schalldämpfer erreichen zu können. strömende Gasstrahl eintritt.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im io Das Rohrstück 1 umfaßt vier in axialer Richtung wesentlichen dadurch gelöst, daß in der diffusor- hintereinander liegende, konisch erweiterte Innenförmigen Erweiterung des eingangs genannten Aus- mantelabschnitte 5, 6, 7 und 8, die die Wandungen des puffschalldämpfers in an sich bekannter Weise meh- Strömungskanals sind. Der erste Abschnitt 5 hat rere mit Durchtrittsöffnungen versehene Querwände einen Einlaßteil 5 a, der in entgegengesetztem Sinne im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei der 15 konisch ausgeführt ist, so daß er eine Fassung bildet, Gesamtdurchtrittsquerschnit't der ersten Querwand in die die Mündung der Düse 3 hineinpaßt. Zwischen mindestens dem Eintrittsquerschnitt des Schall- die einzelnen Innenmantelabschnitte sind drei mit dämpfers entspricht. ^ ■ axialem Abstand zueinander angeordnete Quer-

Die Baulänge des erfindungsgemäßen Schall- wände 9,10, 11 eingespannt, von denen die erste einen dämpfers kann man gemäß einer Ausgestaltung der 20 "Bestimmten Abstand vom eintrittsseitigen Ende des Erfindung noch etwas weiter verringern, wenn man Schalldämpfers aufweist. Die Abschnitte 5 bis 8 und im Strömungskanal des Schalldämpfers an sich be- die Querwände 9, 10, 11 sind sämtlich aus hitzekannte Einrichtungen zum Verhindern eines Ablösens beständigem, z. B. keramischem Material hergestellt, der Grenzschicht von der Kanalwand vorsieht. das den hohen Temperaturen des aus der Düse aus-

Es ist bei Schalldämpfern grundsätzlich bereits 25 tretenden Gasstrahles einwandfrei widersteht, bekannt, in diesen verschiedene, mit Durchtritts- Die Innenmantelabschnitte 5 bis 8 sind im wesent-

öffnungen versehene Querwände im Abstand vonein- liehen undurchlässig, wogegen die Querwände 9, 10 ander anzuordnen. Dabei sind die Querwände jedoch und 11 öffnungen aufweisen, durch die der das Rohrin zylindrischen oder sogar konisch verjüngten stück 1 durchströmende Gasstrahl hindurcritreten Gehäuseteilen angeordnet und dienen ausschließlich 30 kann. So sind z. B. die Wände 9 und 10 aus porigem zu einer üblichen akustischen Schalldämpfung, wobei oder durchbrochenem gasdurchlässigem Material herdie Strömungsgeschwindigkeit der Abgase im Schall- gestellt, während die Wand 11 eine große Anzahl dämpfer schon wegen der Querschnittsverhältnisse feiner Durchbrüche (Perforationen), aufweist. Jede nicht verringert, sondern (im einen Falle durch einen Wand bildet eine Einschnürung des Strömungsgegenüber dem Eintritt verkleinerten Austritts- 35 querschnittes des Gasstrahles und damit einen querschnitt des Schalldämpfers) eher noch vergrößert Strömungswiderstand, so daß in dem die Wand wird. Die bekannten Querwände von Schalldämpfern durchströmenden Gasstrahl ein Druckabfall entsteht, konnten somit die nunmehrige neuartige Anwendung Die den Strömungskanal begrenzenden Innen-

nicht nahelegen. mantelabschnitte 5 bis 8 sind in ein äußeres, die

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise 40 Abschnitte mit Abstand umgebendes Gehäuse 12 einveranschaulicht; es zeigt gesetzt. Der dazwischenliegende Raum ist mit einem

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der Anordnung eines schalldämpfenden Material 13 gefüllt. Boden-Schalldämpfers, der benutzt wird, um das Wenn der Gasstrahl durch das sich erweiternde

Strahlgeräusch beim Warmlaufen eines Flugzeug- Rohrstück 1 fließt, wird seine Geschwindigkeit herab-Strahltriebwerkes am Boden zu verringern, 45 gesetzt und sein Druck erhöht. Bekanntlich kann der

Fig. 2 den in seine Betriebsstellung gebrachten bei abnehmender Geschwindigkeit sich ausbildende Boden-Schalldämpfer gemäß Fig. 1 in einem ver- Druckanstieg dazu führen, daß sich die Grenzgrößert dargestellten Längsschnitt, schichten der Strömung von den Innenwänden des

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen anderen Strömungskanals ablösen. Dies muß möglichst verBoden-Schalldämpfer (im Maßstab der Fig. 2), 50 mieden werden, weil solche Ablösungen der Grenz-Fig. 4 die Darstellung einer Einzelheit des Boden- schicht der Strömung das Strahlgeräusch vergrößern. Schalldämpfers gemäß Fig. 3, Zu diesem Zweck wird die erste Querwand 9 mit Fig. 5 einen gegenüber Fig. 2 abgewandelten Boden- einem Gesamtdurchtrittsquerschnitt versehen, der Schalldämpfer in einem sein vorderes Ende zeigenden mindestens dem Eintrittsquerschnitt des Schall-Teillängsschnitt, 55 dämpfers entspricht und unter Berücksichtigung der Fig. 6 den Boden-Schalldämpfer gemäß Fig. 5 in örtlichen Strahlgeschwindigkeit und der Form des einer ausschriittweisen Stirnansicht, vor der Wand liegenden Innenwandabschnittes derart Fig. 7, 8 und 9 schematisch gehaltene Darstellungen angeordnet ist, daß ein Ablösen der Strömungsgrenzanderer Formen erfindungsgemäßer Boden-Schall- schicht von der Innenwand auf dem Abschnitt zwidämpfer (in gegenüber Fig. 2 bis 6 verkleinertem 60 sehen dem Einlaß und der Querwand 9 im wesent-. Maßstab), liehen vermieden wird.

Fig. 10 eine Kolben-Antriebsmaschine für ein Flug- Jede der folgenden Querwände 10 und 11 ist in

zeug mit einem in der Auspuffleitung angeordneten ähnlicher Weise ausgebildet und angeordnet, so daß Schalldämpfer (in gegenüber Fig. 2 bis 6 verkleiner- auch in den Abschnitten zwischen jeder dieser Quertem Maßstab). ^: 65 wände und der unmittelbar vor ihr liegenden Quer-

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Boden- wand das Ablösen der Grenzschicht der Strömung Auspuffschalldämpfer besteht im wesentlichen aus von der Wandung im wesentlichen vermieden wird, einem sich Erweiternden und einem Strömungskanal Bei einem Auspuffschalldämpfer, der im Zusammenbildenden Rohrstück 1, dessen Innenraum die Form hang mit einer Strahldüse verwendet wird, die keine •eines Kegelstumpfes mit kreisförmigem Querschnitt 70 Überdruckwirkung — wie sie z. B. infolge venturi-

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rohrähnlicher Ausbildung der Düse auftreten könnte — ausübt und den Strahl deshalb mit einem Druck ausstößt, der dem Druck der Umgebung entspricht, ist der gesamte, durch sämtliche Querwände des Strömungskanals hervorgerufene Druckabfall so groß, daß der statische Druck am Einlaß des Kanals auf der Höhe des atmosphärischen Druckes gehalten wird. Auf diese Weise übt der Schalldämpfer keinen Gegendruck auf die Maschine aus, und das Warmlaufen der Maschine kann in genau der gleichen Weise erfolgen, wie wenn der Auspuffschalldämpfer überhaupt nicht vorhanden wäre.

Bei dem beschriebenen Schalldämpfer liegt der Druckabfall innerhalb jeder der Querwände 9, 10, 11 in der gleichen Größenordnung wie der Druckanstieg, der durch die Verringerung der Geschwindigkeit des Gasstromes in dem unmittelbar vor der betreffenden Querwand liegenden Abschnitt entsteht. So wird z. B. der Druckabfall in der Querwand 9 gleich dem Druckanstieg in dem Abschnitt zwischen der Querwand 9 und dem Einlaß des Strömüngskanals liegen; der Druckabfall in der Querwand 10 entspricht etwa dem Druckanstieg in dem Abschnitt zwischen den Querwänden 9 und 10 und der Druckabfall in der Querwand 11 etwa dem Druckanstieg in dem Raum zwischen der Querwand 10 und der Querwand 11. Der Abstand jeder Querwand von der vor ihr liegenden Querwand bzw. (im Falle der Querwand 9) vom Einlaß des Strömungskanals hängt von derjenigen Abschnittslänge ab, bei welcher ein Ablösen der 'Strömungsgrenzschicht zu erwarten ist, und darf diese Länge nicht überschreiten. Zweckmäßig werden die Querwände jeweils etwas vor der dadurch gegebenen Lage angeordnet, und der Abstand der 'Querwände voneinander ist also durch die örtliche Geschwindigkeit des Gasstrahles und die Form des Strömungskanals bestimmt.

Der notwendige Druckabfall kann durch geeignete Bemessung der Größe und Anordnung der öffnungen in den Querwänden 9,10 und 11 und durch die Wahl der Stärke dieser Wände erreicht werden.

Der kritischste Querschnitt des Auspuffschalldämpfers ist der Teil zwischen dem Einlaß und der ersten Querwand 9, da hier die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstrahles noch am höchsten ist. Um eine Steigerung des Gegendruckes an dem Strahlrohr und infolgedessen ein Drosseln der Maschine zu vermeiden, ist der Durchströmungsquerschnitt durch die erste Querwand 9, wie bereits ausgeführt, mindestens so groß wie der Eintrittsquerschnitt des Schalldämpfers. Durch diese Forderung wird auch — bei sonst festliegender Konstruktion des Schalldämpfers — der geringstmögliche Abstand zwischen der Querwand 9 und dem Einlaß des Strömungskanals festgelegt.

Wenn man allerdings noch besondere, an sich bekannte Einrichtungen vorsieht, durch welche die Neigung zum Ablösen der Grenzschicht der Strömung von der Wandung weiter verringert wird, dann läßt sich der genannte Abstand noch etwas weiter verkleinern. Zu diesem Zweck kann der Strömungskanal in dem ersten Abschnitt, d. h. zwischen dem Einlaß und der ersten Querwand.9, z. B. .mit sogenannten »Wirbelerzeugern« versehen werden. Diese bestehen aus Vorsprüngen 14 (Fig. 2), die aus der Fläche der Wandung heraustreten und so angeordnet sind, daß sie ablaufende Wirbel in der Strömung erzeugen, die ihrerseits erfahrungsgemäß das Ablösen der Grenzschicht der Strömung von der Wandung verzögern. Es können auch andere Ausführungsformen von Wirbelerzeugern verwendet werden, oder man könnte wahlweise auch ein Ansaugen der Grenzschichtströmung hervorrufen, wie es im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschrieben wird, oder die Grenzschicht durch Einblasen zusätzlichen gasförmigen Mediums unter Überdruck erneuern. Falls erforderlich, können ähnliche Einrichtungen zum Verhindern des Ablösens der Grenzschicht auch in den Abschnitten zwischen den Querwänden 9,10 und 10,11 vorgesehen werden.
Wenn der Auspuff schalldämpf er in Verbindung mit

iö einer Düse verwendet werden soll, die einen Überdruck erzeugt, wird die Maschine üblicherweise auch mit einem gewissen Rück- oder Staudruck arbeiten, und es ist dann erwünscht, daß dieser Rück- oder Staudruck nicht in wesentlichem Umfange gesteigert wird. In diesem Falle werden die Querwände so ausgeführt und angeordnet, daß der gesamte Druckabfall zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Strömungskanals gleich der Differenz zwischen dem Austrittsdruck des Strahles und dem Druck der Umgebung ist, so daß der Druck an dem Einlaß des Strömungskanals genauso groß ist wie der Druck des Strahles, wenn dieser frei ausgeblasen wird. ■

Durch die Verwendung eines Schalldämpfers, wie er oben beschrieben worden ist, kann diejGeschwindig-

keit des Strahles innerhalb einer kleinen axialen Länge auf einen sehr niedrigen Wert herabgesetzt "werden, wobei gleichzeitig eine entsprechende Verringerung des Ausströmgeräusches erreicht wird. Der Kanal kann sich sehr rasch erweitern, und der Er-Weiterungswinkel kann z. B. 45° betragen.

Der sich erweiternde Schalldämpfer-Strömungskanal muß nicht unbedingt gerade und mit kreisförmigem Querschnitt ausgeführt sein, auch seihe Erweiterung in Längsrichtung des Kanals muß nicht gleichmäßig verlaufen. Die Fig. 3 zeigt eine abweichende Form eines Boden-Schalldämpfers, in dem die Erweiterung der Wandungen des Schalldämpferkanals im Anschluß an den Einlaß zunächst sehr stark anwächst und sich dann wieder verringert, so daß sich der letzte Teil des Schalldämpferkanals überhaupt nicht mehr erweitert und einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausführungsform besteht die Wandung des Schalldämpferkänals aus einer rohrförmigen Innenwandung 21, die aus einer hitzebeständigen Legierung hergestellt ist, wie sie üblicherweise im Gasturbinenbau Verwendung findet. In bestimmten Fällen kann diese Innenwandung perforiert sein.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausfuhrungsform des Schalldämpfers ist die Innenwandung 21 von einem äußeren Gehäuse22 umgeben; der Zwischenraum zwischen den Teilen 21 und 22 ist mit einem schalldämpfenden Material 23 gefüllt. In dem Schalldämpfer-Strömungskanal sind vier Querwände 24, 25, 26 und 27 angeordnet. Die erste Querwand 24 liegt mit bestimmtem Abstand hinter dem Einlaß des Schalldämpferkanals, Und die letzte Wand 27 befindet sich unmittelbar vor dem sich nicht mehr erweiternden Teil des Kanals. Wie die Fig. 4 zeigt, sind die Querwände wabenartig ausgeführt; sie bestehen abwechselnd aus flachen Streifen 28 und zickzackförmig gebogenen Streifen 29 aus einer hitzebeständigen Legierung; die aufeinandergeschichteten Streifen lassen genügend große Öffnungen für das Durchströmen des Gasstrahles frei. Die Querwände stellen —^; wie: bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 — Strömuhgswiderstände dar und erzeugen in der durch die Wände hindurchm'eßenden Strömung'einen Druckabfall. Der in den Wänden erzeugte Druckabfall ist so bemessen und die Wände sind in bezug auf ihre räumliche Lage so angeordnet, daß der Gasstrahl in der bereits

oben beschriebenen Weise verzögert wird, ohne daß wesentliche Ablösungserscheinungen der Grenzschicht der Strömung von der äußeren Wandung auftreten, so daß auch hier eine entsprechende Verringerung des Strahlgeräusches erreicht wird.

Genau wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 können zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden, um jede Neigung zum Ablösen der Grenzschicht der Strömung von der, äußeren Wandung des Auspuffschalldämpfer-Strömungskanals— insbesondere in dem Abschnitt zwischen dem Einlaß und der ersten Querwand 24 — zu unterbinden. Zu diesem Zweck weist die innere Wandung des Schalldämpferkanals (gemäß Fig. 3) einen Abschnitt 21 α auf, der zwischen dem Einlaß und der Querwand 24 liegt und aus gasdurchlässigem Material besteht. Außen um diesen durchlässigen Abschnitt herum liegt ein Ringraum 30, der über eine Rohrleitung 31 mit einer Saugpumpe 32 verbunden ist. Auf diese Weise kann im Bereich dieses Abschnittes des Schalldämpferkanals ein Absaugen der Grenzschicht der Strömung erfolgen, um so das Ablösen der Grenzschicht von der Wandung zu verhindern. '

Ein solches Absaugen der Grenzschicht kann auch in irgendeinem der anderen Abschnitte der Wandungen des Auspuffdämpferkanals erfolgen. Wahlweise kann das Ablösen der Grenzschicht durch die Verwendung von Wirbelerzeugern vermieden werden, wie sie in der Fig. 2 veranschaulicht sind, oder es kann auch in bestimmten Abständen eine Neubildung der Grenzschicht dadurch erzwungen werden, daß man Luftströme durch entsprechende öffnungen einbläst.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen des Schalldämpfers sitzt die Strahldüse 3 eng anschließend im Einlaß 5 a des Schalldämpfer-Strömungskanals, und es können, falls erforderlich, zusätzliche Dichtuhgsmittel benutzt werden, um einen gasdichten Ab-Schluß der Verbindungsstelle zu erreichen. In der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 hat der Einlaß 5<t drei Rippen Sb, an die sich die Strahldüse 3 anlegt, so daß rund um die Strahldüse ein kreisförmiger Luftspalt verbleibt, durch den hindurch Luft von außen her angesaugt werden kann. Diese zusatzliche Luft fließt längs der Innenwände des Schalldämpferkanals und trägt zur Kühlung dieser Wände bei. Der ringförmige Spalt muß jedoch lang genug sein, um sicherzustellen, daß der Druck an der Düse gleich dem atmosphärischen Druck gehalten wird.

Einige weitere wahlweise anwendbare Ausführungsformen des Schalldämpfers sind in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Gemäß Fig. 7 erweitert sich der Kanal 40 in seiner Längsrichtung zunehmend, etwa in Form einer Trompete. In Fig. 8 ist der Schalldämpfer-Strömungskanal 41 gebogen, so daß der Gasstrahl an seinem Ende nach aufwärts gerichtet wird. In Fig. 9 ist schließlich ein Schalldämpfer-Strömungskanal 42 gezeigt, dessen Querschnitt sich von seinem kreisförmigen Einlaß aus in Längsrichtung zu einem

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dälf der Auslaß

"aüTwelstT In allen diesen Fällen kann der Strömungskanal an seinem Auslaßende einen sich nicht mehr erweiternden Abschnitt haben, wie er in der rig. ο dargestellt ist. ' _:

Die Erfindung kann in gleicher Weise angewendet werden, um das Strahl- oder Auspuffgeräusch der aus der Antriebsvorrichtung austretenden Gase im normalen Betrieb, d. h. während des Fluges, zu dämpfen, vorausgesetzt, daß der ausströmende Gasstrahl nicht zur Erzeugung von Vortriebskräften benutzt werden soll. So zeigt die Fig. 10 einen Flugzeug-Antriebsmotor 50 der üblichen Reihenzylinderbauaft, der in eine tropfenförmige Verkleidung 51 eingebaut ist und einen Propeller 52 antreibt. Die Auspuffgase der Kolbenmaschine 50 werden über Auspuffsammelleitungen 53 und ein Auspuffrohr 54 ausgebläsen, an dem ein Auspuff-Schalldämpfer sitzt, der einen sich erweiternden Teil 55 aufweist, in dem -— wie es oben beschrieben wurde ■— mit zahlreichen Durchtrittsöffnungen versehene schalldämpfende Wände angeordnet sind. Dieser Schalldämpfer ist eine fest eingebaute Ausführung des Boden-Schalldämpfers gemäß Fig. 2. Durch eine geeignete Anordnung der Wände und eine richtige Bemessung des Druckabfalls in diesen Wänden im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Auspuffgase und der Form des Schalldämpfer-Strömungskanals (entsprechend den grundsätzlichen Bedingungen, wie sie an Hand der Fig. 2 erörtert wurden) läßt sich er· reichen, daß kein zusätzlicher Gegendruck auf die Maschine ausgeübt und ihr Arbeiten nicht beeinträchtigt wird.

Der Schalldämpfer selbst könnte selbstverständlich auch in irgendeiner der Ausführungsformen gemäß den Fig. 3, 7, 8 und 9 hergestellt sein, wobei in allen Fällen jedoch die Bedingung gilt, daß der Auspuffrohrquerschnitt nach dem Schalldämpfer ·— wie in Fig. 10 angedeutet — nicht kleiner als der Austrittsquerschnitt des Schalldämpfers ist.

Die Erfindung könnte entsprechenderweise auch dazu benutzt werden, das Ausblasegeräusch von Pro · pellerturbinen während des Fluges zu dämpfen. Es ist jedoch zu beachten, daß die Anwendung der Erfindung einen Verzicht auf den zusätzlichen Schub des Ausblasestrahls bedingt, den man üblicherweise mit als Vortriebskraft einer Propellerturbine ausnutzt.

Andere besondere Einrichtungen können bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden, um das unerwünschte Ablösender S trömungsgrenzschicht zusätzlich zu unterdrücken. So kann die Wandung des Kanals mit Schlitzen für das Ansaugen neuer, Grenzschichten bildender Gase versehen sein, oder die Grenzschicht kann durch Einblasen von Luft durch entsprechend angeordnete Schlitze in den Wandüngen des Schalldämpfer-Strömungskanals erneuert werden.

Es können weiterhin Einrichtungen vorgesehen werden, um den Druckabfall in einer oder mehreren der Querwände, z. B. durch eine Änderung der freien Durchströmquerschnitte, zu variieren. Auf diese Weise wird es möglich, einen einzigen Boden-Schalldämpfer für voneinander abweichende Strahltriebwerke unter unterschiedlichen äußeren Bedingungen zu verwenden, d. h. für Triebwerke, die mit Unter- oder Überdruck am Düsenauslaß arbeiten oder auch für eine größere Zahl unterschiedlicher Ausführungsformen von Strahltriebwerken. Zu dem gleichen Zweck kann auch eine Änderung des Querschnittes des Schalldämpferauslasses vorgesehen werden.

Die Erfindung kann schließlich auch in Prüfständen für Strahltriebwerke Verwendung finden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auspuff schalldämpfer, insbesondere als Bodengerät für Strahltriebwerke, bestehend aus einem rohrförmigen Strömungskanal, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung zunächst diffusorförmig erweitert und anschließend zumindest gleichbleibt, dadurch gekennzeichnet, _daß in der diffusorförmögen Erweiterung in an sich bekannter Weise

mehrere mit Durehtrittsöffnungen versehene Querwände (9,10,11 bzw. 24, 25, 26, 27) im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei der Gesamtdurchtrittsquerschnitt der ersten Querwand (9 bzw. 24) mindestens dem Eintrittsquerschnitt des Schalldämpfers entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an sich bekannte Einrichtungen zum Verhindern eines Ablösens der Grenzschicht von der Kanalwand.

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In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschriften Nr. 664 647, 744196;

Zeitschrift »Engineering«, Oktober 22, 1954, S. 536;

Jahrbuch der Brennkrafttechn. Ges., Berlin, 1938, S.73;

Kauf f mann — Schmidt, »Schalldämpfer für Automobilmotoren«, Verlag Krayn, Berlin, 1938, Abb. 54 und 61;

Eck, »Ventilatoren«, Springer-Verlag, 1952, S. 153 und 218.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen