DE1101053B

DE1101053B - Silencer for jet engines

Info

Publication number: DE1101053B
Application number: DER25868A
Authority: DE
Inventors: Alan Arnold Griffith
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1958-10-14
Filing date: 1959-07-02
Publication date: 1961-03-02
Also published as: GB871403A

Description

Die Erfindung betrifft Schalldämpfer für Strahltriebwerke bei Flugzeugen.The invention relates to silencers for jet engines in aircraft.

Bekanntlich wird das Geräusch des Triebwerks bei einem Flugzeug durch die Turbulenz an der Grenzfläche zwischen dem Strahl selbst und der umgebenden Luft, mit welcher der Strahl sich mischt, verursacht. Diese Turbulenz entsteht aus dem wesentlichen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Strahles und der sich damit mischenden Luft.It is known that the noise of the engine in an aircraft is caused by the turbulence at the interface between the jet itself and the surrounding air with which the jet mixes. This turbulence arises from the essential difference between the speed of the jet and the air that mixes with it.

Es ist auch bereits ein Schalldämpfer für Strahltriebwerke bekannt, der ein Leitelement aufweist, das an dem stromabwärts liegenden Ende der Strahldüse derart angeordnet ist, daß zwischen ihm und der Strahldüse ein ringförmiger Kanal entsteht. Dieser Schalldämpfer weist außerdem bereits Einrichtungen zum Einführen einer Gasströmung in den ringförmigen Kanal auf, und zwar unter einemDruck, der höher ist als der den Schalldämpfer umgebende atmosphärische Druck. Dieser Schalldämpfer hat auch Mittel zum Einführen von Luft in den ringförmigen Kanal mit im wesentlichen dem gleichen Gesamtdruck wie dem des Brenngasstrahles, und die Luft kann wie bei dem Erfindungsgegenstand von dem Verdichter des Strahltriebwerkes abgezweigt werden.It is also already known a silencer for jet engines, which has a guide element that is arranged at the downstream end of the jet nozzle that between it and the Jet nozzle creates an annular channel. This silencer also already has facilities for introducing a gas flow into the annular channel at a pressure which is higher is than the atmospheric pressure surrounding the muffler. This muffler also has means for introducing air into the annular channel at substantially the same total pressure as that of the fuel gas jet, and the air can, as in the subject of the invention, from the compressor of the Jet engine are branched off.

Auch sind bereits teleskopartig angeordnete Leitelemente, die an die Mündung der Strahldüse eines Strahltriebwerkes angesetzt sind und als Schalldämpfer dienen, bekannt, und Einrichtungen, die zum teleskopartigen Ineinanderschieben der Leitelemente erforderlich sind, wenn die Länge des Schalldämpfers verkleinert werden soll. Schließlich hat man auch bereits ein senkrecht startendes Flugzeug mit Strahltriebwerk mit einem an das Strahltriebwerk angebauten Strahlschalldämpfer versehen.Also are already telescopically arranged guide elements that are attached to the mouth of the jet nozzle Jet engine are attached and serve as a silencer, known, and devices that are telescopic Telescoping the vanes are required when the length of the muffler should be reduced. After all, you already have an aircraft that takes off vertically with a jet engine equipped with a jet silencer attached to the jet engine.

Diese Schalldämpfer werden durch die Erfindung verbessert.These silencers are improved by the invention.

Der erfindungsgemäße Schalldämpfer mit einem Diffusor- oder Leitelement an dem stromabwärts liegenden Ende der Strahldüse, das mit Abstand um die Strahldüse herum angeordnet ist und einen ringförmigen Kanal dazwischen schafft, und mit Einrichtungen zum Einführen eines Gasstromes in den ringförmigen Kanal unter einem höheren Gesamtdruck als dem umgebenden atmosphärischen Druck, wobei sich der Gasstrom mit dem Strahl mischt, um das Strahlgeräusch herabzusetzen, ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringkanal ein gewelltes Glied zur Aufteilung des Gasstromes in eine große Zahl von Teilströmen angeordnet ist, um eine große Grenzfläche für das Vermischen des Gasstromes mit dem Strahl zu schaffen.The silencer according to the invention with a diffuser or guide element on the downstream End of the jet nozzle which is arranged at a distance around the jet nozzle and has an annular shape Provides channel therebetween, and with means for introducing a gas stream into the annular Channel under a higher total pressure than the surrounding atmospheric pressure, whereby the gas flow mixes with the jet in order to reduce the jet noise, is characterized in that in the Annular channel is a corrugated member for dividing the gas flow into a large number of partial flows is to create a large interface for the gas stream to mix with the jet.

Dabei ist wenigstens ein weiteres Diffusor- oder Leitelement vorhanden, wobei die verschiedenen Diffusor- oder Leitelemente des Schalldämpfers stromabwärts derart zueinander angebracht und angeordnet Schalldämpfer für StrahltriebwerkeAt least one further diffuser or guide element is present, with the various diffuser or guide elements of the silencer are attached and arranged downstream in such a way to one another Silencers for jet engines

Anmelder:Applicant:

Rolls-Royce Limited,Rolls-Royce Limited,

Derby (Großbritannien)Derby (Great Britain)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32Representative: Dr.-Ing. A. van der Werth, patent attorney,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. Oktober 1958Claimed priority:
Great Britain 14 October 1958

Alan Arnold Griffith,Alan Arnold Griffith,

Highfield Lawn, Derby, Derbyshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt wordenHighfield Lawn, Derby, Derbyshire (UK),
has been named as the inventor

sind, daß zwischen jedem Paar benachbarter Diffusor- oder Leitelemente ein Ringkanal für die Gasströme geschaffen ist, die sich mit dem Strahl vermischen.are that between each pair of adjacent diffuser or guide elements an annular channel for the gas flows that mix with the ray.

Vorzugsweise sind die Diffusor- oder Leitelemente teleskopartig angeordnet, und Einrichtungen zum teleskopartigen Ineinanderschieben der Diffusor- oder Leitelemente sind vorhanden, um die Länge des Schalldämpfers verkleinern zu können.Preferably, the diffuser or guide elements are arranged telescopically, and devices for telescoping Telescoping diffusers or baffles are provided to run the length of the muffler to be able to downsize.

Die Erfindung ist lediglich an Hand eines Beispiels in den Zeichnungen schaubildlich dargestellt. In der Zeichnung zeigtThe invention is shown diagrammatically in the drawings using only one example. In the Drawing shows

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Strahlschalldämpfers und dieFig. 1 is a partially sectioned side view of a jet silencer according to the invention and the

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht der teleskopartig ineinandergeschobenen Leitelemente.FIG. 2 shows a view similar to FIG. 1 of the guide elements telescoped one inside the other.

Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Ein Strahlschalldämpfer weist ein ringförmiges Diffusor- oder Leitelement 1 auf, das an dem stromabwärts liegenden Ende einer Strahldüse 2 angeordnet ist. Das Element 1 ist mit Abstand um die Strahldüse angeordnet, um einen Ringkanal zu schaffen, in welchem ein gewelltes oder geripptes Glied 3 angeordnet ist. Luft, die unter im wesentlichen dem gleichen Druck wie der der Strahlgase von dem Verdichter zugeführt wird, wird durch Rohre 4 in ein Verteilerrohr 5 geleitet. Die Luft strömt aus dem Verteilerrohr 5 an dem gewellten oder mit Rippen versehenen Glied 3 vorbei, so daß um die Strahlgase eine Schicht gebildet wird, die sich mit diesen mischt. Die Rippen oder Wellungen des Gliedes 3 sind derart, daß eine große Grenzfläche geschaffen wird, an der diese Mischung stattfindet.Reference is now made to the drawings. A jet silencer has an annular diffuser or guide element 1, which is arranged at the downstream end of a jet nozzle 2. That Element 1 is spaced around the jet nozzle to create an annular channel in which a corrugated or ribbed member 3 is arranged. Air under substantially the same pressure as the The jet gases supplied by the compressor are passed through pipes 4 into a distribution pipe 5. The air flows from the manifold 5 past the corrugated or ribbed member 3, see above that a layer is formed around the jet gases which mixes with them. The ribs or corrugations of the member 3 are such that a large interface is created at which this mixing takes place.

109 528/388109 528/388

1 101QS3~1 101QS3 ~

Stromabwärts von dem Leitelement 1 ist eine Reihe ._ zusätzlicher Leitelemente 6 bis 9 angeordnet. Die EIe'-mente 6 bis 9 sind jeweils stromabwärts zueinander derart angeordnet, daß zwischen jedem benachbarten Paar Leitelemente ein Ringkanal entsteht. In jedem 5" dieser ringförmigen Kanäle ist ein gewellter oder mit Rippen versehener Teil 10 angeordnet. Die Kanäle sind zu der Umget»ungsluft offen. So dient das Leitelement 1 zur Ausbreitung und" Verlängsamung der Grenzschicht, in welcher sich die Luft und die Strahlgase mischen. Eine weitere Verbreiterung und Verlangsamung tritt allmählich in den aufeinanderfolgenden Leitelementen 6 bis 9 auf. Der Diffusionswinkel in den aufeinanderfolgenden Verteilerelementen beeinflußt das Ausmaß der Wirbelbildung. Die Wirbelbildung steigt mit zunehmendem Diffusionswinkel an. Es ist jedoch wünschenswert, den Diffusionswinkel so groß wie möglich zu machen, um dieLänge des Dämpfers zu vermindern.Downstream of the guide element 1 is a row ._ additional guide elements 6 to 9 arranged. The elements 6 to 9 are each downstream of one another arranged in such a way that an annular channel is formed between each adjacent pair of guide elements. In every 5 " A corrugated or ribbed part 10 is arranged in these annular channels. The channels are open to the surrounding air. This is how the guiding element serves 1 to the expansion and "slowing down of the boundary layer in which the air and the jet gases Mix. Further broadening and slowing down gradually occurs in the successive Guiding elements 6 to 9. The diffusion angle in the successive distributor elements influences the extent of the vortex formation. The vortex formation increases with increasing diffusion angle. However, it is desirable to set the diffusion angle like this as large as possible to reduce the length of the damper.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß jedes Leit- oder Diffusorelement teleskopartig in dem benachbarten Element gelagert ist. Nicht dargestellte Einrichtungen sind vorhanden, um die Elemente ineinander zurückzuziehen, damit die Länge des Dämpfers verkleinert wird. Dies ist besonders im Fall von senkrecht startenden Düsenstrahl-Auftriebsmaschinen wichtig, da es wünschenswert ist, sobald wie möglich den sich infolge der Anordnung des Dämpfers ergebenden Luftwiderstand herabzusetzen. Wenn die Leitelemente 6 bis 9 zurückgezogen sind, werden sie von einem Gehäuse 11 aufgenommen.From the drawings it can be seen that each guide or diffuser element is mounted telescopically in the adjacent element. Facilities not shown are provided to retract the elements into one another, thus reducing the length of the damper will. This is particularly important in the case of vertical jet lift machines, since it is desirable as soon as possible to reduce the air resistance resulting from the arrangement of the damper to belittle. When the guide elements 6 to 9 are withdrawn, they are from a housing 11 added.

1.1.

Claims

PATENT CLAIMS:

Silencer for jet engines with

a diffuser or baffle on the downstream "down stream" lying end of the jet nozzle, which is arranged at a distance around the jet nozzle and providing an annular channel therebetween, and having means for introducing a flow of gas in-.the annular channel under a higher total pressure than the surrounding atmospheric Pressure, whereby the gas flow mixes with the jet to reduce jet noise, characterized in that in the annular channel a corrugated member (3, 10) for division of the gas flow is arranged in a large number of partial flows in order to create a large interface for the To create mixing of the gas flow with the jet.

2. Damper according to claim 1, characterized in that at least one further diffuser or guide element (6 to 9) is present, the various diffuser or guide elements of the Silencer are attached and arranged downstream of each other so that between each pair of adjacent diffuser or guide elements created an annular channel for the gas flows that mix with the ray.

3. Damper according to claim 2, characterized in that the diffuser or guide elements (1 and 5 to 9) arranged telescopically and means for telescoping one into the other the diffuser or guide elements are present in order to reduce the length of the muffler can.

Considered publications:
French Patent Nos. 1140 489, 157 063;

"Engineering" magazine from June 13, 1958, p. 750.

1 sheet of drawings