DE1231484B

DE1231484B - Silencer for the ground operation of jet engines

Info

Publication number: DE1231484B
Application number: DEG41626A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Guenter K Dipl-Phys
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1964-09-26
Filing date: 1964-09-26
Publication date: 1966-12-29

Description

Schalldämpfer für den Bodenbetrieb von Strahltriebwerken Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterentwicklung eines Schalldämpfers für den Bodenbetrieb von Strahltriebwerken, gegebenenfalls mit Nachbrennerbetrieb, im wesentlichen bestehend aus einem mit Schallschluckstoff ausgekleideten, wenigstens zum überwiegenden Teil seiner Länge oben offenen waagerechten Kanal nach Patent 1197 279.Silencer for the ground operation of jet engines The subject of the invention is a further development of a silencer for the ground operation of jet engines, possibly with afterburner operation, essentially consisting of a horizontal duct lined with sound absorbing material, at least for the major part of its length open at the top, according to patent 1197 279.

Durch den bereits vorgeschlagenen Schalldämpfer wird der Schall auch bei tiefen Frequenzen scharf gebündelt nach oben abgestrahlt. Gitterähnliche Einbauten, gegebenenfalls mit Kühleinrichtungen, die zum Teilen des Abgasstrahls und zur Umwandlung tieffrequenter in hochfrequente Schallschwingungen dienen, sind im Schalldämpfungskanal somit nicht mehr notwendig. Außerdem erfolgt durch den freien Luftzutritt von oben eine intensivere Kühlung des Abgasstrahls, so daß der Schalldämpfer vor überhitzung weitgehend geschont wird.The sound is also reduced by the already proposed silencer at low frequencies it is emitted in a sharply focused upward direction. Grid-like fixtures, possibly with cooling devices that split the exhaust gas jet and convert it Lower frequency used in high frequency sound vibrations are in the sound absorption duct therefore no longer necessary. In addition, there is free air access from above a more intensive cooling of the exhaust jet, so that the silencer from overheating is largely spared.

Diese Maßnahme genügt jedoch nicht, um das Strahlumlenkteil - auf dessen konkav zum Gasstrahl gewölbten Leitflächen der Abgasstrahl hoher Temperatur auftritt - vor Beschädigung durch überhitzung zu schützen.However, this measure is not sufficient to make the beam deflecting part - on its concavely curved guide surfaces to the gas jet, the high temperature exhaust gas jet occurs - to protect against damage due to overheating.

Erfindungsgemäß soll der erwähnte Nachteil dadurch behoben werden, daß auf der Kanaleintrittsseite ein den Abgasstrahl nach oben ablenkendes Umlenkteil angeordnet ist, das in Anwendung des Coanda-Effekts in an sich bekannter Weise eine Führungsplatte mit konvex zum Gasstrom gewölbter Führungsfläche und gegebenenfalls seitliche Begrenzungswände aufweist. Die mit hoher Geschwindigkeit über die Führungsfläche strömenden Gase saugen sich an dieser in an sich bekannter Weise an und werden somit vom Umlenkteil geführt, ohne auf dieses aufzutreffen.According to the invention, the aforementioned disadvantage is to be eliminated by that on the duct inlet side a deflecting part which deflects the exhaust gas jet upwards is arranged, which in application of the Coanda effect in a manner known per se Guide plate with guide surface that is convex to the gas flow and, if necessary Has lateral boundary walls. The high speed over the guide surface Flowing gases suck in on this in a manner known per se and are thus guided by the deflection part without hitting this.

Unter Coanda-Effekt wird der physikalische Vorgang verstanden, daß ein Gasstrom sich an die konvex gekrümmten Führungsflächen anschmiegt. Dieser Vorgang ist im Detail im »Technical Report No. F-TR-2155-ND, April 1947, Headquarters Air Material Command Wright Field, Dayton, Ohio, Analytical Investigation of the Coanda-Effect« von A. V o e d i s c h jr. und im Jahrbuch 1956 der WGL, Verlag Vieweg, Braunschweig, S. 29 bis 51, beschrieben.The Coanda effect is understood to mean the physical process that a gas flow clings to the convexly curved guide surfaces. This process is detailed in the »Technical Report No. F-TR-2155-ND, April 1947, Headquarters Air Material Command Wright Field, Dayton, Ohio, Analytical Investigation of the Coanda Effect " by A. V o e d i s c h jr. and in the 1956 yearbook of the WGL, Verlag Vieweg, Braunschweig, Pp. 29 to 51.

Da der Abgasstrahl zunächst mit den nach unten offenen und strahlseitig konvex gebogenen Umlenkteil wenigstens in mittelbare Berührung kommt und von diesem beeinflußt wird, breitet sich die Schallenergie nicht mehr gleichmäßig nach allen Richtungen, d. h. kugelförmig, sondern zum überwiegenden Teil in einen Winkel nach unten aus. Somit wird ein beträchtlicher Anteil der im Abgasstrahl vorhandenen Schallenergie in die Schalldämpfergrundfläche und -abschlußfläche geleitet und dort gedämpft.Since the exhaust gas jet starts with the downwardly open and jet side convex curved deflector comes at least in indirect contact and from this is influenced, the sound energy no longer spreads evenly to all Directions, d. H. spherical, but for the most part at an angle down from. This means that a considerable proportion of the sound energy present in the exhaust gas jet is removed passed into the muffler base and end surface and attenuated there.

Der Abgasstrahl wird dagegen durch das Umlenkteil nach oben ins Freie geleitet, ohne daß der Strahlkern, in dem die höchste Temperatur des Abgasstrahls herrscht, mit ihm in Berührung kommt.The exhaust jet, on the other hand, is released upwards through the deflector directed without the jet core, in which the highest temperature of the exhaust jet prevails, comes into contact with him.

Durch die hohe Strömungsenergie des Abgasstrahls wird Frischluft mit angesaugt, die den Strahl ummantelt und das Umlenkteil derart vor überhitzung schützt, daß auch weniger hitzebeständige, handelsübliche Werkstoffe verwendet werden können.Due to the high flow energy of the exhaust gas jet, fresh air is with it sucked in, which encases the jet and protects the deflector from overheating, that less heat-resistant, commercially available materials can be used.

Die Schalldämpferabschlußfläche dient, gemäß der Erfindung, nicht mehr als Umlenkfläche, sondern nur als Schallabsorptionsfläche, so daß für diese keine strömungsgerechte Form erforderlich ist. Sie kann z. B. als ebene senkrechte Wand ausgebildet sein oder in den Schalldämpfer derart hineinragen, daß sie mit der Grundfläche einen spitzen Winkel einschließt.The silencer end surface does not serve, according to the invention more as a deflection surface, but only as a sound absorption surface, so that for this no aerodynamic shape is required. You can z. B. as a plane vertical Be formed wall or protrude into the muffler in such a way that they with the base includes an acute angle.

An der Abschlußfläche können ferner zur Erhöhung der Dämpfwirkung Absorber hoher Wirksamkeit, z. B. schalldämpfende Keile, vorgesehen sein.At the end surface can also increase the damping effect High efficiency absorbers, e.g. B. sound-absorbing wedges may be provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung und aus dem zeichnerisch dargelegten Beispiel zu entnehmen.Further details of the invention are from the description and from can be found in the example shown in the drawing.

In weiterer Ausbildung des Schalldämpfers 1 nach Patent 1197 279 soll an der Kanaleintrittseite ein den Abgasstrahl nach oben ablenkendes Umlenkteil vorgesehen sein, das in Anwendung des Coanda- Effekts in an sich bekannter Weise eine Führungsplatte 2 mit konvex zum Gasstrom gewölbter Führungsfläche und gegebenenfalls seitliche Begrenzungswände aufweist. Die Schalldämpfer-Abschlußwand 3 bzw. -fläche 3' kann eben, senkrecht oder im spitzen Winkel zur Grundfläche 4 angeordnet sein. Auch können an der Abschlußfläche schalldämpfende Keile 5 oder andere Absorber hoher Wirksamkeit angeordnet werden.In a further embodiment of the muffler 1 according to patent 1197 279, a deflecting part which deflects the exhaust gas jet upwards is to be provided on the duct inlet side, which, using the Coanda effect, has a guide plate 2 with a guide surface that is convex to the gas flow and, if necessary, lateral boundary walls . The silencer end wall 3 or surface 3 'can be arranged flat, perpendicular or at an acute angle to the base 4. Sound-absorbing wedges 5 or other highly effective absorbers can also be arranged on the end surface.

Die Strömung des Abgasstrahls wird gemäß der Erfindung nach oben geleitet (Pfeil 6"), während die Schallabstrahlung - bedingt durch das nach unten offene Umlenkteil2 - zum überwiegenden Teil in einem Winkel (gemäß Pfeilrichtung 6') nach unten erfolgt.According to the invention, the flow of the exhaust gas jet is directed upwards (Arrow 6 "), while the sound radiation - due to the open at the bottom Umlkteil2 - for the most part at an angle (according to the direction of the arrow 6 ') below is done.

Claims

Claims: 1. Silencer for the ground operation of jet engines, possibly with afterburner operation, essentially consisting. from a horizontal channel lined with sound absorbing material, at least for the greater part of its length open at the top, according to patent 1197 279, dadurch.g "e @ indicates that a deflecting part which deflects the exhaust gas jet upwards is arranged on the channel inlet side, which, in application of the Co anda effect consists in a manner known per se from a guide plate (2) with a guide surface that is convex to the gas flow and optionally lateral boundary walls.

2. Silencer according to claim 1, characterized in that the end wall (3) or surface (31 is flat and perpendicular or at an acute angle to the base. (4) is arranged.

3. Silencer after Claims 1 and 2, characterized in that absorbers on the end surface (3 ') high effectiveness, e.g. B. sound-absorbing wedges (5) are arranged. Into consideration Drawn pamphlets: U.S. Patent Nos .: 3,058,302, 2,052,869.