DE1247069B

DE1247069B - Schalldaempfer fuer den aus einer Muendung mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gasstrahl

Info

Publication number: DE1247069B
Application number: DEG41243A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Hans Fernholz
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1964-08-01
Filing date: 1964-08-01
Publication date: 1967-08-10

Description

Schalldämpfer für den aus einer Mündung mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gasstrahl Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung eines Schalldämpfers für den aus einer Mündung mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gasstrahl, insbesondere Abgasschalldämpfer für am Boden, gegebenenfalls mit Nachbrenner betriebene Strahltriebwerke, bestehend aus einem Umlenkteil zum Umlenken des Gasstrahls von etwa der waagerechten in etwa die lotrechte Richtung, das in Anwendung des Coanda-Effekts eine Führungsplatte mit konvex zum Gasstrom gewölbter Führungsfläche und gegebenenfalls seitliche Begrenzungswände aufweist, und einem etwa lotrecht über dem Umlenkteil angeordneten rohrförmigen, gegebenenfalls in Stromrichtung erweiterten und schalldämpfend ausgebildeten Austrittsteil, nach Patentanmeldung G 39538 I a / 46c6 (deutsche Auslegeschrift 1231957).
Mit dem vorgeschlagenen Schalldämpfer wird der z. B. aus einem Triebwerk waagerecht austretende Abgasstrahl nach oben umgelenkt und durch einen lotrechten Austrittsteil des Schalldämpfers geführt. Die Richtungsänderung des Gasstrahls wird durch ein zu diesem konvex gekrümmten Führungsteil erreicht.
Die für die Richtungsänderung des Abgasstrahls maßgebende Fläche wird dadurch wesentlich niedrigeren Temperaturen als bei Verwendung konventioneller Umlenkteile ausgesetzt, weil der hochtemperierte Strahlkern nicht wie bei konkaven Leitflächen auf das Umlenkteil auftrifft bzw. mit ihm in Berührung kommt.
Diese Maßnahme und die durch den Abgasstrahl zwischen Triebwerkdüse und Umlenkteil angesaugte Frischluft reichen jedoch nicht aus, um auf den Einsatz hochhitzebeständiger Werkstoffe, z. B. teure Stahllegierungen, beim Umlenkteil verzichten zu können.
In der Hauptpatentanmeldung wurde zwar vorgeschlagen, die gekrümmte Führungsfläche und/oder die Seitenwände des Umlenkteils zu perforieren, damit durch die Wandung des Umlenkteils Frischluft zwischen der Umlenkteil-Innenseite und den Abgasstrahl einströmen kann.
Die in vielen Einzelströmen senkrecht angesaugte Frischluft vermischt sich unter Wirbelbildung rasch mit dem Abgasstrahl und führt zu einer verhältnismäßig geringen Abkühlung desselben, weil, um eine Ablösung des Abgasstrahls vom Umlenkteil zu vermeiden, nur ein im Verhältnis zur Abgasmenge geringes Frischluftvolumen angesaugt werden kann.
Um auch weniger hitzebeständige handelsübliche und somit billige Werkstoffe, z. B. Schwarzbleche u. dgl., für das Umlenkteil verwenden zu können, soll erfindungsgemäß die Führungsplatte einen sich gegegebenenfalls über die ganze Breite erstreckenden, an sich bekannten injektorartigen Durchbruch aufweisen und/oder in ebenfalls bekannter Weise aus mehreren einander injektorartig übergreifenden Abschnitten bestehen. Dadurch kann die angesaugte Frischluft filmartig und ohne daß eine wesentliche Vermischung und Verwirbelung mit dem Abgasstrahl eintritt, als Isolier- und Trennschicht zwischen dem Umlenkteil und dem Abgasstrahl strömen.
Die Durchbrüche können gegebenenfalls über die Seitenteile reichen und sollen ebenso wie die Querschnitte zwischen den Abschnitten vorzugsweise verstellbar sein, um mit der jeweils geringsten Frischluftmenge einen ausreichenden Wärmeschutz am Umlenkteil zu gewährleisten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung und aus der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des Schalldämpfer-Umlenkteils im Schnitt, F i g. 2 eine Seitenansicht eines aus mehreren Segmenten bestehenden Umlenkteils, ebenfalls im Schnitt. Das Umlenkteil 1 besteht im wesentlichen aus einer zum Gasstrom konvex gekrümmten Führungsplatte 2 und gegebenenfalls aus zwei Seitenteilen 3. Gemäß der Erfindung soll wenigstens die gekrümmte Führungsplatte 2 ein oder mehrere injektorartige, d. h. in Strömungsrichtung einmündende Durchbrüche 4 entsprechend F i g.1 aufweisen, die sich gegebenenfalls über die ganze Breite erstrecken können und/ oder entsprechend der Darstellung in F i g. 2 aus mehreren in Strömungsrichtung injektorartig übergreifenden Abschnitten l a, 1 b, 1 c bestehen.
Die Durchbrüche 4 können gegebenenfalls auch über die Seitenteile 3 reichen und sind als solche mit 4' in F i g. 1 vermerkt. Durch Klappen 5 bzw. Schieber 5' u. dgl. können die Querschnitte der Durchbrüche 4 verstellt werden.
Entsprechend können auch die Querschnitte 4" der übergreifenden Abschnitte 1 a, 1 b, 1 c nach F i g. 2 verstellt werden. Hierbei können die Klappen 5 bzw. Schieber 5' u. dgl. auch entfallen, weil die einzelnen Abschnitte l a, 1 b und 1 c mehr oder weniger (s. gestrichelte Darstellung) verschoben und die Querschnitte 4" verändert werden können. Die Regelung kann gegebenenfalls durch ein Servogerät auch während des Betriebes, z. B. durch Fernsteuerung, von einer überwachungszentrale aus erfolgen.
Die Darstellungen zeigen ferner eine Strahltriebwerkdüse 6 eines Flugzeugs und die Mündung des lotrechten Austrittsteils 7.

Claims

Patentansprüche: 1. Schalldämpfer für den aus einer Mündung mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gasstrahl, insbesondere Abgasschalldämpfer für am Boden, gegebenenfalls mit Nachbrenner betriebene Strahltriebwerke, bestehend aus einem Umlenkteil zum Umlenken des Gasstrahls von etwa der waagerechten in etwa die lotrechte Richtung, das in Anwendung des Coanda-Effekts eine Führungsplatte mit konvex zum Gasstrom gewölbter Führungsfläche und gegebenenfalls seitliche Begrenzungswände aufweist, und einem etwa lotrecht über dem Umlenkteil angeordneten rohrförmigen, gegebenenfalls in Stromrichtung er-. weiterten und schalldämpfend ausgebildeten Austrittsteil, nach Patentanmeldung G 39538 I a/46 c6 (deutsche Auslegeschrift 1231957), d a d u r c h gekennzeichnet, daß wenigstens die Führungsplatte (2) zumindest einen sich gegebenenfalls über die ganze Breite erstreckenden, an sich bekannten injektorartigen Durchbruch (4) aufweist (F i g. 1) und/oder in ebenfalls bekannter Weise aus mehreren einander injektorartig übergreifenden Abschnitten (1 a, l b, l c) besteht (F i g. 2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (3) zumindest einen injektorartigen Durchbruch (4') aufweisen (F i g. 1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gegebenenfalls 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der Durchbrüche (4, 4' in F i g. 1 bzw. 4" in F i g. 2) verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 537 871, 355 831; französische Patentschrift Nr. 1218 868; britische Patentschrift Nr. 760 493; USA.-Patentschrift Nr. 2 252 228.