DE3039706C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischer der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Ein solcher Mischer, der in dem Auslaß eines Mantelstrom-Trieb­ werks benutzt wird, ist aus der US-PS 41 49 375 bekannt. Der Mischer ist ein insgesamt zylindrischer, einstückiger Körper, der aus Blech hergestellt ist und ausgestanzte und gepreßte Lappen hat. Die Seitenwände zwischen den Lappen sind ausge­ schnitten. Bei dem Ausstanzen und Pressen der Lappen wird an dem Strömungseinlaß der Lappen, d.h. dort, wo diese sich ra­ dial nach innen bzw. nach außen zu erstrecken beginnen, eine Vertiefung ausgebildet. Bei dem bekannten Mischer erstreckt sich der Anfang jedes sich radial nach außen erstreckenden Lappens von dem Grund der Vertiefung aus über eine beträcht­ liche Strecke radial. Der Mantelstrom, der sich diesem Hinder­ nis gegenüber sieht, tendiert dazu, in den Strömungseinlaß der benachbarten, sich radial nach innen erstreckenden Lappen einzutreten. Das hat zur Folge, daß die Grenzschichtströmung in die sich radial nach innen erstreckenden Lappen geleitet wird und die Grenzschicht in diesem Gebiet relativ dick wird und das Durchströmen desselben behindert. Das drückt sich durch einen Druckverlust und durch einen Verlust an effekti­ ver Vermischung aus, was zu einer Verschlechterung der Trieb­ werksleistung führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Leistung eines Mischers der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art und dadurch die Triebwerksleistung zu verbessern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem Mischer nach der Erfindung wird durch das Vorsehen einer Verkleidung an diskreten Lappen ein Umleiten der Strö­ mung erreicht. Durch das Vorsehen dieser Verkleidung wird der Gesamtdruckverlust der durch den Mischer hindurchgehenden Strömung verringert. An Modellen und an Triebwerken, die mit dem Mischer nach der Erfindung versehen waren, durchgeführte Tests haben eine Steigerung der Schubleistung gezeigt. Mittels der Verkleidungen läßt sich die räumliche oder flächenmäßige Verteilung der Mantel- oder der Basistriebwerksströmungswege am Strömungseinlaß der Lappen steuern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mehrfach gelappten Mischers nach der Erfindung, und

Fig. 2 den in dem Auslaß eines Mantelstrom-Trieb­ werks vorgesehenen Mischer nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen mehrfach gelappten Mischer 12 mit einem Körper 10, der aus einem Stück hergestellt ist und einen zy­ lindrisch geformten Teil aufweist, welcher an seinem hinteren Ende in Umfangsrichtung sich abwechselnd radial nach innen und nach außen erstreckende, gegenseitigen Abstand aufweisende Lappen 18 bzw. 16 hat, die zur Vermischung der Mantel- und der Basistriebwerksströmung Rinnen bilden. Zwischen dem hinteren Ende des zylindrisch geformten Teils 22 und dem Strömungsein­ laß der Lappen 16, 18 isteine ringförmige Vertiefung 14 aus­ gebildet.

Verkleidungen 20 sind auf den sich radial nach außen erstrec­ kenden Lappen 16 angeordnet, überbrücken jeweils die ringför­ mige Vertiefung 14 und überspannen die Breitenabmessungen der jeweils sich radial nach außen erstreckenden Lappen 16, um die in den Mischer 12 eintretende Grenzschichtströmung umzuleiten. Gemäß Fig. 1 erstreckt sich jede Verkleidung 20 von dem zylin­ drisch geformten Teil 22 aus über die Vertiefung 14 und zu dem vorderen Ende des sich radial nach außen erstreckenden Lap­ pens 16. Das ergibt einen gleichmäßigen Übergang für die Ein­ gangsströmung, die nicht mehr auf den hinderlichen Vorsprung in Form des sich radial nach außen erstreckenden Lappens 16 auftrifft. Das zeigen die Pfeile in Fig. 1, die den Strömungs­ weg am Eingang des Mischers 12 darstellen. Die im wesentlichen geradlinige Durchströmung vermeidet die Grenzschichtströmung in die sich radial nach innen erstreckenden Lappen 18, verrin­ gert den Anteil derselben, der durch den Mischer 12 hindurch­ geht, und verhindert einen übermäßigen Grenzschichtaufbau an dem Strömungseinlaß. Infolgedessen hat die verringerte Grenz­ schichtdicke in den sich radial nach innen erstreckenden Lap­ pen 18 die Tendenz, die Strömungsablösung zu verringern, was eine gleichmäßigere Strömung an dem Strömungsauslaß des Mi­ schers 12 ergibt.

Die Verkleidungen 20 dienen außerdem zum Schaffen eines insge­ samt geraden Durchlasses für die Mantelstrom-Luft an dem An­ fang der sich radial nach außen erstreckenden Lappen 16, wie es durch einen Durchlaß 30 dargestellt ist, der zwischen dem Mischer 12 und dem Triebwerksgehäuse 32 gebildet ist. Ohne die Verkleidungen 20 würden die Vertiefungen 14 und das Triebwerks­ gehäuse 32 einen Diffusor bilden, der die Mischerleistung be­ einträchtigen würde. Der gerade Durchlaß 30 verbessert die räumliche Verteilung der Mantelstrom-Luft und führt infolge­ dessen zu einer Verbesserung der Leistung des Mischers 12.

Die Verkleidungen 20 können an dem Mischer 12 durch Schweißen, durch Anschrauben von der Unterseite her oder auf andere me­ chanische Weise befestigt werden.

Claims (1)

1. Mehrfach gelappter Mischer für ein Gasturbinentriebwerk, der

   • a) aus einem einzigen zylindrisch geformten Teil hergestellt ist,
   • a1) wobei an dessen Ende in Umfangsrichtung sich abwechselnd radial nach innen und radial nach außen erstreckende, ge­ genseitigen Abstand aufweisende Lappen angeordnet sind, welche
   • a1.1) zur Vermischung der Basistriebwerks- und der Mantelströ­ mung Rinnen bilden, und
   • b) bei dem zwischen den Enden des zylindrisch geformten Teils, neben dem Strömungseinlaß der Lappen, eine ringförmige Ver­ tiefung ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Verkleidung (20), die auf dem sich radial nach außen erstreckenden Lappen (16) angeordnet ist, die ring­ förmige Vertiefung (14) überbrückt und die Breitenabmessun­ gen der jeweils sich radial nach außen erstreckenden Lappen (16) überspannt.