DE1428249B2

DE1428249B2 - Strahlpumpe zweidimensionaler Bauart

Info

Publication number: DE1428249B2
Application number: DE19631428249
Authority: DE
Inventors: Jean Henri Neuilly-sur-Seine; Guienne Paul Francois Paris; Paur-e Marc Saint-Maur des Fosses; Schmitt Henri Franjois Bourg-la-Reine; Bertin (Frankreich)
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1962-02-10
Filing date: 1963-01-10
Publication date: 1970-12-10
Also published as: FR1322879A; GB1031796A; DE1428249A1; GB1031795A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlpumpe zweidimensionaler Bauart mit einem konvergentdivergenten Mischdiffusor von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mehreren mit Abstand vor den Wänden des Mischdiflusors angeordneten Treibstrahldüsen mit in Strömungsrichtung kleiner werdendem Querschnitt und mit einem abgeflachten Austrittsquerschnitt, an dessen Schmalseiten Querschnittservveiterungen zur Verminderung der Strahlreibung vorgesehen sind.

Es ist bekannt, einen aus mehreren Treibdüsen bestehenden Injektor Jn einem konvergent-divergenten Diffusor anzuordnen. Es ist ferner bekannt, zur Verbesserung des Wirkungsgrades eine Treibdüse so anzuordnen, daß die Treibstrahlen zwischen dem Fördermedium und der Diffusorwand eine reibungsvermindernde Schicht bilden. Es ist weiterhin bekannt, Treibdüsen zu verwenden, bei denen der Einspritzstrahl aus einem Umfangsschlitz austritt, der in der Wandung des Diffusors angeordnet ist.

Es ist auch eine Strahlpumpe zweidimensionaler Bauart bekannt, bei der mehrere Treibdüsen an einer gemeinsamen Zuleitung liegen, durch welche das Treibmcdium zugeführt wird. Die Treibdüsen bestehen aus jeweils einem flachen Rohr. Nachteilig ^a5 bei der bekannten Strahlpumpe ist, daß die Treibstrahlen in den kastenförmigen Treibstrahldüsen eine Umlenkung von 90° erfahren. Dadurch wird die Strömung in den Treistrahldüsen verzögert, wodurch die Strömung anfälliger ist gegen Störungen und leicht zur Ablösung und Verwirbelung neigt. Schließlich ist eine Strahlpumpe mit einem konvergentdivergenten Mischdiffusor von rechteckigem Querschnitt bekannt, in dem mehrere mit Abstand zu den Wänden des Mischdiffusors angeordnete Treibstrahldüsen mit in Strömungsrichtung kleiner werdendem Querschnitt angeordnet sind. Die Treibdüsen haben in Strömungsrichtung einen kleiner werdenden Querschnitt und einen abgeflachten Austrittsquerschnitt, an dessen Schmalseiten sich Querschnittserweiterungen zur Verminderung der Strahlreibung befinden.

Aufgahe der Erfindung ist es, eine Strahlpumpe zweidimensionaler Bauart zu schaffen, bei der mit einfachen konstruktiven M'Ueln Strömungsverluste verringert und die Mischwirkung gesteigert werden.

Bei einer Anordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die jeweils aus einem geraden Rohrstück mit im wesentlichen zylindrischen Eintrittsquerschnitt und abgeflachtem Austrittsquerschnitt bestehenden Treibstrahldüsen an so einem parallel zu den großen Längsseiten des rechteckigen Mischdiffusorquerschnitts verlaufenden Zuleitungen befestigt sind und daß die abgeflachten Austrittsquerschnitte der Treibstrahldüsen im wesentlichen senkrecht zu den großen Längsseiten des Mischdiffusarquerschnitfs verlaufen, wobei die Breitenminima der Austrittsquerschnitte in der Hauptsymmetrieebene der Strahlpumpe liegen. Dadurch, daß der Austrittsquerschnitt einer jeden Treibstrahldüse in der Hauptsymmetrieebene der Strahlpumpe zusammengedrückt ist, wird jeder Treibstrahl gleichsam in zwei divergente Treibstrahlen aufgeteilt, die gegen die Wände des Mischdiffusors gerichtet sind und somit zur Grenzschichtbeblasung dienen. Während bei der bekannten zuletzt erwähnten Anordnung die Erweiterung des Austrittsquerschnitts der Treibstrahldiisc lediglich einer Verringerung der Reibung dient, werden bei der Erfindung gleichzeitig die Strömungsverluste herabgesetzt. Es ergibt sich somit ein guter Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Anordnung. Durch das Breitenminimum der Treibdüsen in der Hauptsymmetrieebene der Strahlpumpe wird die Mischwirkung verbessert. Denn in der Symmetrieebene, wo der Sekundärstrom sonst nur schwer hinkommt, wird durch die Einschnürung des Treibstrahls ein erhöhter Unterdruck geschaffen, so daß der Treibstrom stärker als bei den bekannten Strahlpumpen in diesem Bereich mitgerissen wird. Die Form der Treibstrahldüse ist so gewählt, daß sich die Treibstrahlen an die divergenten Wände des Mischdiffusors anlegen, so daß der Grenzschicht dauernd Energie zugeführt wird. Das Ablösen der Strömung ist dadurch erschwert und der öffnungswinkel des Diffusors kann bedeutend größer gewählt werden als der sonst übliche Winkel von 7°.

Nach einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Strahlpumpe nach der Erfindung verlaufen die den Wandungen des Mischdiffusors gegenüberliegenden Wandbereiche der Treibstrahldüsen stromabwärts divergent, um das Treibmedium in Richtung der divergierenden Wandungen des Mischdiffusors | zu lenken. Auf diese Weise wird eine besonders gute Mischvvirkung der Medien in der Strahlpumpe erzielt.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt parallel zu einer der Schmalseiten des rechteckigen Mischdiffusors,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Treibstrahldüsen entgegen Strömungsrichtung,

F i g. 3 eine Seitenansicht der F i g. 2.

Bei der dargestellten Ausführungsform der zweidimensionalen Strahlpumpe weist der Mischdiffusor 1 einen konvergierenden Bereich 2, einen divergierenden Bereich 3 sowie Abschlußplatten 4 auf.

Der Winkel der divergierenden Wandung 3 beträgt in Abweichung gegenüber üblichen Bauarten mehr als 10° und kann sogar 20° erreichen, weil das Abreißen der induzierten Strömung auf Grund der Treibstrahlen vermieden wird, die aus den einzelnen Treibdüsen 6 α austreten, deren besondere Form , nachfolgend beschrieben ist. (|

Die Treibstrahlen sind so gerichtet, daß sie nach einem ausreichend langen Strömungsweg in die Nähe der Wandung 3 gelangen, auf dem die Mischling der Treibströmung mit dem angesaugten Medium wenigstens teilweise erfolgt ist. ·

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Verdünnungsgrad der Strahlpumpe vorzugsweise gering, beispielsweise in der Größenordnung von 5. Eine derartige Strahlpumpe läßt sich in sehr leichter Bauweise ausführen und zum Auftrieb von Luftfahrzeugen verwenden.

Ein Zuleitungsrohr 5 dient zur Heranführung des Treibmediums, ist in der Symmetrieebene angeordnet und trägt eine Reihe kurzer Treibdüsen 6 a. Der Ausgangsquerschnitt dieser Treibdüsen ist in dem mittleren Bereich 6 b zusammengedrückt, wobei gleichzeitig die Divergenz des aus jeder Düse austretenden Doppelstrahls erhöht wird.

Die divergenten Treibdüsen 6 α bestehen jeweils aus einem kreisrunden Rohr, das an das dickere Zuleitungsrohr 5 angeschweißt ist, während das freie 'Ende abgeflacht zusammengedrückt ist, um die gewünschte Düscnform zu erzielen. Die Abflachung ergibt auf Grund des beibehaltenen Umfanges die

erwünschte'divergente Form in den den Mischdiffusorwänden gegenüberliegenden Wandbereichen 6 c, da der Querschnitt an der Verbindungsstelle mit dem Zuleitungsrohr kreisförmig bleibt. Wenn der Treibstrahldruck und/oder die Temperatur des Treibmediums hoch ist und eine Verformung des abgeflachten Endes hervorrufen könnte, kann diese an sich sehr wirtschaftliche Ausführungsform der Treibdüsen durch zwei zueinander in einem Winkel gespreizte Rohre ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Strahlpumpe zweidimensionaler Bauart mit einem konvergent-divergenten Mischdiffusor von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt und mehreren mit Abstand vor den Wänden des Mischdiffusors angeordneten Treibstrahldüsen mit in Strömlingsrichtung kleiner werdendem Querschnitt und mit einem abgeflachten Austrittsquerschnitt, an dessen Schmalseiten Querschnittserweiterungen zur Verminderung der Strahlreibung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils aus einem geraden Rohrstück mit im wesentlichen zylindrischem Eintrittsquerschnitt und abgeflachtem Austrittsquerschnitt bestehenden Treibstrahldüsen (6 a) an einem parallel zu den großen Längsseiten des Mischdiffusorquerschnitts verlaufenden Zuleitungsrohr (5) befestigt sind und daß die abgeflachten Austrittsquerschnitte der Treibstrahldüsen im wesentlichen senkrecht zu den großen Längsseiten des rechteckigen Mischdiffusorquerschnitts verlaufen, wobei die Breitenminima der Austrittsquerschnitte in der Hauptsymmetrieebene der Strahlpumpe liegen.

2. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wänden des Mischdiffusors (1) gegenüberliegenden Wandbereiche (6 c) der Treibstrahldüsen (6 er) stromabwärts divergent verlaufen, um das Treibmedium in Richtung der divergierenden Wände des Mischdiffusors zu lenken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen