DE69624203T2 - Dichtungseinrichtung für Schubdüse - Google Patents

Dichtungseinrichtung für Schubdüse

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Description

  • Die Erfindung betrifft Gasturbinenmaschinen mit Konvergent/Divergent-Düsen generell und eine Vorrichtung zum Abdichten bei Düsen im Speziellen.
  • Schubverstärkte Gasturbinenmaschinen beinhalten generell irgendeine Art von strömungsabwärtiger Düse, um den Schub, der in der Maschine erzeugt wird, zu optimieren. Konvergent/Divergent-Düsen (C/D-Düsen) beispielsweise werden häufig verwendet wegen der Vielzahl der möglichen Düsenkonfigurationen. Klappen, die umfangsweise hinter dem Schubverstärker verteilt sind, bilden den konvergenten und den divergenten Abschnitt, nach denen die Düse benannt ist. Klappendichtungen, die zwischen benachbarten Klappen angeordnet sind, minimieren eine Gas-Leckströmung zwischen den Klappen in beiden Abschnitten. Der konvergente Abschnitt ist schwenkbar mit dem Schubverstärker und mit dem divergenten Abschnitt verbunden. Der divergente Abschnitt ist schwenkbar mit dem konvergenten Abschnitt und mit einer äußeren Verkleidung, die radial außerhalb der divergenten Klappen angeordnet ist, verbunden. Die entgegengesetzten Enden der äußeren Klappen sind schwenkbar an einem statischen äußeren Gehäuse angebracht welches einen Teil der Düse umgibt. Gemeinsam bilden das äußere Gehäuse, der konvergente und der divergente Abschnitt und die äußere Verkleidung einen Sammelraum, der nachfolgend als "Düsenplenum" bezeichnet wird.
  • Wegen der hohen Temperaturen des Kerngases, welches den Schubverstärker und die Brennkammereinrichtungen verlässt, werden die Düsen mit Luft gekühlt, die von dem Bläser bei einer niedrigeren Temperatur und einem höheren Druck als bei der Kerngasströmung, welche durch die Düse strömt, abgezapft wird. Die Kühlluft verlässt den Schubverstärker und gelangt in die Düse als eine Schicht von Kühlluft, welche entlang der Oberfläche der Düsenklappen und der Klappendichtungen strömt. Die entgegengesetzte Seite der Klappen und Klappendichtungen werden von Kühlluft in dem Düsenplenum gekühlt.
  • Zwei signifikante Nachteile sind den meisten Realisierungen dieses Düsenkühlungsansatzes gemeinsam. Zum einen nimmt die Temperatur der Kühlluft, die die Verkleidung des Schubverstärkers verlässt und durch die Düse als eine Schicht hindurch tritt, in der Richtung weg von dem Schubverstärker zu. Gleichzeitig mit der Temperaturerhöhung erodiert die Geometrie der Schicht und stört zusätzlich den Wärmeübertrag zwischen der Kühlluft und der Düse. In der Folge kann eine adäquate Kühlluftströmung für den konvergenten Abschnitt für den divergenten Abschnitt ungenügend sein. Wenn die Kühlluftströmung erhöht werden würde, um das für den divergenten Abschnitt erforderliche Minimum zu erreichen, würde eine übermäßige Menge zur Kühlung des konvergenten Abschnitts verwendet werden. Zum zweiten kann bei den meisten momentan zur Verfügung stehenden Düsen Kühlluft in dem Düsenplenum leicht an dem Gelenk zwischen der äußeren Verkleidung und dem divergenten Abschnitt entkommen. Deshalb ist es erforderlich, mehr Kühlluft dem Düsenplenum zur Verfügung zu stellen als es sonst erforderlich wäre. Der Fachmann wird erkennen, dass es ein entscheidender Vorteil ist, die Menge an Zapf-Kühlluft, die in einer Gasturbinenmaschine verwendet wird, zu minimieren.
  • Es ist aus EP 0 518 498 bekannt, eine die Schubrichtung verändernde, achsensymmetrische, die Schubrichtung verändernde Ausströmdüse bereitzustellen, mit universal schwenkbaren divergenten Klappen mit einem umgebenden Wärmeschild von überlappenden äußeren Klappen und Dichtungen, die generell in einer nach hinten konvergierenden konischen Anordnung angeordnet sind, und mit einem Mittel zum Ändern ihrer Form von achsensymmetrisch zu asymmetrisch. Zusätzlicher thermischer Schutz und Kühlschutz wird durch eine Reihe von Ejektorschlitzen geschaffen, die an den divergenten, universell schwenkbaren Klappen und den benachbarten Zwischenklappen- Dichtungen der Düse vorgesehen sind, um die Klappen und Dichtungen sowohl zu kühlen als auch thermisch abzuschirmen.
  • Benötigt wird eine Düse, die für den konvergenten und den divergenten Abschnitt eine adäquate Kühlung schafft, und eine, die ein Minimum an Kühlluft verwendet.
  • Breit ausgedrückt, schafft die Erfindung eine Düse für eine Gasturbinenmaschine, aufweisend einen divergenten Abschnitt mit einer Mehrzahl von divergenten Klappen und einer Mehrzahl von divergenten Klappendichtungen, die umfangsmäßig zwischen den Klappen angeordnet sind, und eine äußere Verkleidung, die um den divergenten Abschnitt angeordnet ist, wobei Mittel zum Abdichten zwischen dem divergenten Abschnitt und der Verkleidung vorgesehen sind.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Abdichten in einer Düse mit einer äußeren Verkleidung, die schwenkbar an einem divergenten Abschnitt befestigt ist, bereitgestellt, aufweisend: eine erste Verlängerung nach hinten, die an einer divergenten Klappe in dem divergenten Abschnitt angebracht ist; und eine zweite Verlängerung nach hinten, die an einer divergenten Klappendichtung in dem divergenten Abschnitt angebracht ist; dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Verlängerung nach hinten sich mit der äußeren Verkleidung zusammenfügen und so zwischen dem divergenten Abschnitt und der äußeren Verkleidung abdichten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Düse für eine Gasturbinenmaschine bereitgestellt, aufweisend: ein äußeres Gehäuse; und einen divergenten Abschnitt mit: einer Mehrzahl von divergenten Klappen, wobei jede ein vorderes Ende, das in dem äußeren Gehäuse schwenkbar angeschlossen ist, und ein hinteres Ende, und eine Verlängerung nach hinten, die von dem hinteren Ende der divergenten Klappe nach hinten fortgesetzt ist; und eine Mehrzahl von divergenten Klappendichtungen, wobei jede ein vorderes Ende und ein hinteres Ende und eine Verlängerung nach hinten aufweist, die von dem hinteren Ende der divergenten Klappendichtung ausgeht; wobei die divergenten Klappen umfangsmäßig in dem äußeren Gehäuse beabstandet sind und die divergenten Klappendichtungen umfangsmäßig zwischen den und radial innerhalb der divergenten Klappen angeordnet sind; und ferner aufweisend eine äußere Verkleidung, die schwenkbar an einem ersten Ende mit den divergenten Klappen und an einem zweiten Ende mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, wobei die äußere Verkleidung radial außerhalb des divergenten Abschnitts angeordnet ist;
  • und dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung nach hinten der divergenten Klappen und die divergenten Klappendichtungen sich mit der äußeren Verkleidung zusammenfügen und so zwischen dem divergenten Abschnitt und der äußeren Verkleidung abdichten.
  • In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Düse für eine Gasturbinenmaschine bereitgestellt, welche ein äußeres Gehäuse, einen konvergenten Abschnitt, einen divergenten Abschnitt, eine äußere Verkleidung und eine Vorrichtung zum Abdichten zwischen der äußeren Verkleidung und dem divergenten Abschnitt aufweist. Der konvergente Abschnitt kommuniziert mit dem Schubverstärker an einem Ende und an dem entgegengesetzten Ende mit dem divergenten Abschnitt. Das Ende des divergenten Abschnitts, das dem entgegengesetzt ist, das an dem konvergenten Abschnitt befestigt ist, ist schwenkbar an der äußeren Verkleidung angebracht. Der divergente Abschnitt weist eine Mehrzahl von divergenten Klappen und divergenten Klappendichtungen auf, die umfangsmäßig beabstandet sind. Die Vorrichtung zum Abdichten zwischen der äußeren Verkleidung und dem divergenten Abschnitt ist an den divergenten Klappen und den divergenten Klappendichtungen angebracht und fügt sich mit der äußeren Verkleidung zusammen.
  • Gemäß einem bevorzugten Merkmal der vorliegenden Erfindung weisen die divergenten Klappen Ejektorschlitze auf, durch welche die Kühlluft treten kann. Die Schlitze sind derart orientiert, dass Kühlluft von dem Düsenplenum durch die divergente Klappe treten kann und entlang der Oberfläche der Klappe als eine Schicht laufen kann, bevor sie sich mit der vorbei strömenden Kerngasströmung vermischt.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der vorliegenden Erfindung weisen die divergenten Klappendichtungen Ejektorschlitze auf, durch welche Kühlluft treten kann. Die Schlitze sind derart orientiert, dass Kühlluft von dem Düsenplenum durch die divergente Klappendichtung strömen kann und entlang der Oberfläche der divergenten Klappendichtung als eine Schicht laufen kann, bevor sie sich mit der vorbei streifenden Kerngasströmung vermischt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, für die gilt:
  • Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Gasturbinenmaschinendüse.
  • Fig. 2 ist eine schematische Teilansicht von oben auf die Düse, die in Fig. 1 gezeigt ist.
  • Fig. 3 ist eine schematische Teil-Endansicht der in Fig. 2 gezeigten Düse, zum Teil weggeschnitten.
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Düse.
  • Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer divergenten Klappe.
  • Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer divergenten Klappendichtung.
  • Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Eine Düse 10 für eine Gasturbinenmaschine ist gezeigt mit einem äußeren Gehäuse 12, einem divergenten Abschnitt 14, einem konvergenten Abschnitt 16 und einer äußeren Verkleidung 18. Ein Schubverstärker 20 ist vor der Düse 10 dem konvergenten Abschnitt 16 benachbart zum Teil gezeigt. Der konvergente Abschnitt 16 der Düse 10 befindet sich vor dem divergenten Abschnitt 14, und der Übergang zwischen den zwei Abschnitten 14, 16 bildet den Hals der Konvergent/Divergent-Düse. Das äußere Gehäuse 12 ist eine statische Struktur, welche den Schubverstärker 20 und einen Teil der Düse 10 umgibt.
  • Der konvergente Abschnitt 16 der Düse 10 beinhaltet eine Mehrzahl von konvergenten Klappen 22 und konvergenten Klappendichtungen (nicht gezeigt), auf die umfangsmäßig um das hintere Ende des Schubverstärkers 20 verteilt sind. Die konvergenten Klappen 22 sind an schwenkbaren Verbindungselementen 24 befestigt, die an Haltern 26 angeschlossen sind, die an dem äußeren Gehäuse 12 befestigt sind. Der Schwenkpunkt 28 eines jeden Verbindungselements 24 ist dem Übergang zwischen der Schubverstärkerauskleidung 30 und den konvergenten Klappen 22 benachbart. Die Position der Schwenkpunkte 28 der Verbindungselemente ermöglicht es den konvergenten Klappen 22 relativ zur Schubverstärkerauskleidung 30 zu schwenken, als wären sie schwenkbar an der Schubverstärkerauskleidung 30 angebracht. Fingerdichtungen 32 dichten den Übergang zwischen der Schubverstärkerauskleidung 30 und den konvergenten Klappen 22 ab.
  • Es wird auf die Fig. 1 und 5 Bezug genommen. Der divergente Abschnitt 14 der Düse 10 beinhaltet eine Mehrzahl divergenter Klappen 34 und divergenter Klappendichtungen 36, die umfangsmäßig um das hintere Ende des konvergenten Abschnitts 16 verteilt sind und schwenkbar an den Verbindungselementen 24, welche die konvergenten Klappen 22 abstützen, angebracht sind. Das entgegengesetzte Ende der divergenten Klappen 34 ist schwenkbar an der äußeren Verkleidung 18 angebracht. Jede divergente Klappe 34 weist einen Körper 38, ein Hitzeblech 40, eine hintere Verlängerung 42 und ein hinteres Schwenklager 44 auf. Das Hitzeblech 40 ist an dem Körper 38 an der Seite angebracht, die der Kerngasströmung 46 exponiert ist, und das hintere Schwenklager 44 ragt von dem hinteren Ende des Körpers 38 weg. Die hintere Verlängerung 42 setzt sich von dem Hitzeblech 40 der Klappe 34 fort und krümmt sich um das hintere Schwenklager 44 nach oben. In einer alternativen Ausführungsform weist jede divergente Klappe 34 einen Ejektorschlitz 50 auf, der in dem Hitzeblech 40 der Klappe 34 angeordnet ist. Eine Kühlluftpassage 52 durch den Körper 38 der divergenten Klappe 34 erlaubt das Hindurchtreten von Kühlluft durch den Schlitz 50.
  • Es wird auf die Fig. 1, 4 und 6 Bezug genommen. Die divergenten Klappendichtungen 36 sind umfangsmäßig zwischen und radial innerhalb von den divergenten Klappen 34 angeordnet und überlappen einen Teil einer jeden benachbarten divergenten Klappe 34. Jede divergente Klappendichtung 36 weist einen Körper 54 und eine hintere Verlängerung 56 auf. Die hintere Verlängerung 56 krümmt sich weg von dem Körper 54 der Dichtung 36 in einer Weise ähnlich zu der hinteren Verlängerung 42 der divergenten Klappe 34, aber mit einem etwas größeren Krümmungsradius. In einer alternativen Ausführungsform weist jede divergente Klappendichtung 36 einen Ejektorschlitz 58 auf. Eine Kühlluftpassage 60 durch den Körper 54 einer jeden divergenten Klappendichtung 36 erlaubt das Hindurchtreten von Kühlluft durch den Ejektorschlitz 58.
  • Es wird auf die Fig. 1, 2 und 4 Bezug genommen. Die äußere Verkleidung 18 weist eine Mehrzahl von äußeren Klappen 62 und äußeren Klappendichtungen 64 auf, die in einer Weise angeordnet sind, die ähnlich zu der der Klappen 34 und der Klappendichtungen 36 des divergenten Abschnitts ist. Das hintere Ende der äußeren Klappen 62 ist schwenkbar an den divergenten Klappen 34 befestigt. Das vordere Ende der äußeren Klappen 62 ist schwenkbar an dem äußeren Gehäuse 12 befestigt. Fingerdichtungen 66 an dem Übergang der äußeren Verkleidung 18 und dem äußeren Gehäuse 12 minimieren eine Kühlluft- Leckströmung zwischen der äußeren Verkleidung 18 und dem äußeren Gehäuse 12.
  • Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Beim Betrieb der Maschine wird Kühlluft bei einer niedrigeren Temperatur und bei einem höheren Druck als die Kerngasströmung 46 von dem Bläser und/oder dem Verdichter (nicht gezeigt) abgelassen und in den Ringraum 68 geleitet, der zwischen der Schubverstärkerauskleidung 30 und dem äußeren Gehäuse 12 gebildet ist. Ein Prozentsatz der Kühlluft blutet aus dem Ringraum 68 durch die Öffnungen in der Schubverstärkerauskleidung 30 und bildet eine Schicht 70, die zwischen der Schubverstärkerauskleidung 30 und der Kerngasströmung 46 angeordnet ist. Die Schicht 70 setzt sich strömungsabwärts fort, strömt über die Klappen 22 des konvergenten Abschnitts, überträgt Wärme weg von der Verstärkerauskleidung 30 und dem konvergenten Abschnitt 16 auf dem Weg. Die verbleibende Kühlluft in dem Ringraum 68, weniger als an Leckströmung verloren geht, gelangt in den Düsensammelraum 72, der durch den konvergenten Abschnitt 16 und den divergenten Abschnitt 14, das äußere Gehäuse 12 und die äußere Verkleidung 18 gebildet ist.
  • Die Kühlanforderungen in der Düse 10 erfordern eine Minimum an Kühlluftströmung durch die Düse 10. Das Minimum ist definiert als die Menge an Kühlluft, die benötigt ist für Wärmeübertragungszwecke und sämtliche Kühlluftleckage, die mit dem Bereitstellen der für den Wärmeübertrag erforderlichen Kühlluft einher geht. Deshalb verringert eine Verringerung der gleichzeitigen Leckströmung das Minimum an Kühlluftströmung, welches in der Düse erforderlich ist. Die hinteren Verlängerungen 42, 56 (siehe Fig. 4) der divergenten Klappen 34 und der Klappendichtungen 36 helfen zum Minimieren der unerwünschten gleichzeitigen Kühlluftleckage durch Abdichten zwischen dem divergenten Abschnitt 14 und der äußeren Verkleidung 18.
  • Es wird auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Die hinteren Verlängerungen 42, 56 der divergenten Klappen 34 und der Klappendichtungen 36 helfen zum Minimieren der Leckströmung, indem sie eine kontinuierliche Dichtungsoberfläche schaffen, die sich um den gesamten Umfang des divergenten Abschnitts 14 erstreckt, welche sich mit den äußeren Klappen 62 und den äußeren Klappendichtungen 64 zusammenfügt. Die kontinuierliche Dichtungsoberfläche wird dadurch gebildet, dass die hinteren Verlängerungen 42 der divergenten Klappen 34 in den hinteren Verlängerungen 56 der divergenten Klappendichtungen 36 aufgenommen sind. Die hinteren Verlängerung 56 jeder divergenten Klappendichtung 36 nimmt einen Teil der hinteren Verlängerung 42 von jeder benachbarten divergenten Klappe 34 auf. Das Schließen und Öffnen des divergenten Abschnitts 14 bewirkt, dass die hintere Verlängerung 42 der divergenten Klappen 34 in die hintere Verlängerung 56 der benachbarten divergenten Klappendichtung 36 hinein gleitet bzw. aus dieser heraus gleitet. Die hinteren Verlängerungen 42 der divergenten Klappen 34 sind ausreichend in den hinteren Verlängerungen 56 der divergenten Klappendichtungen 36 aufgenommen, um zu verhindern, dass sich eines von dem anderen entkoppelt, unabhängig von der Position der divergenten Abschnitts 14.
  • Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. In der Ausführungsform mit in dem divergenten Abschnitt 14 angeordneten Ejektorschlitzen 50, 58 tritt ein Teil der Kühlluft in dem Düsensammelraum 72 aus in die Kerngasströmung 46 durch die Ejektorschlitze 50, 58. Das Kühlgas verlässt die divergenten Klappen 34 und Klappendichtungen 36 und verstärkt die Lage 70; welche von dem konvergenten Abschnitt 16 abwärts strömt, und erhöht so den Wärmeübertrag weg von dem divergenten Abschnitt 14.
  • Aus dem Obigen erkennt man, dass zumindest in ihren bevorzugten Ausführungsformen die vorliegende Erfindung eine Düse bereitstellt, die ein Minimum an Kühlluft benötigt und adäquat die divergenten Klappen und Klappendichtungen kühlt, und auch eine Dichtungsvorrichtung für eine Düse bereitstellt, die effektiv für eine Mehrzahl von Düsenpositionen ist, und die leicht hergestellt und realisiert werden kann.
  • Ein Vorteil der beschriebenen Ausführungsform ist, dass sie ein Minimum an Kühlluft benutzt. Kühlluft wird von einer Bläser- oder Verdichterstufe abgelassen oder wird von Klappen an der Außenseite des Flugzeugs eingefangen. In erstem Fall trägt die Arbeit die geleistet wird, um den Druck der Kühlluft durch den Bläser und/oder den Verdichter zu erhöhen, nicht zu dem Schub der Maschine bei und verringert deshalb den Wirkungsgrad der Maschine. In letzterem Fall erzeugen die äußeren Klappen einen unerwünschten Widerstand an dem Flugzeug. Deshalb ist es ein signifikanter Vorteil, die Menge an benötigter Kühlluft zu minimieren.
  • Sie schafft auch eine verbesserte Kühlung für den divergenten Abschnitt der Düse. Die meisten Düsen-Kühlschema des Stands der Technik benutzen Kühlluft, die von der Schubverstärkerauskleidung ausgeht, um die heiße Seite der strömungsabwärtigen konvergenten und divergenten Düsenkomponenten zu kühlen. Die beschriebene Ausführungsform kühlt im Gegensatz dazu die heiße Seite des konvergenten und des divergenten Abschnitts mit Kühlluft, welche von der Schubverstärkerauskleidung ausgeht und gibt zusätzliche Luft zum Kühlen des divergenten Abschnitts durch Ejektorschlitze in dem divergenten Abschnitt zu.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezugnahme auf eine detaillierte Ausführungsform davon gezeigt und beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Triebwerke in deren Form und Detail hergestellt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Beispielsweise wurde die Geometrie der hinteren Verlängerungen 42, 56 der divergenten Klappen 34 und Klappendichtungen 36 als gekrümmt beschrieben. In alternativen Ausführungsformen können andere zusammenpassende Geometrien verwendet werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Abdichten in einer Düse (10) mit einer äußeren Verkleidung (18), die schwenkbar an einem divergenten Abschnitt (14) angebracht ist, aufweisend:
eine erste hintere Verlängerung (42), die an einer divergenten Klappe (34) in dem divergenten Abschnitt angebracht ist; und
eine zweite hintere Verlängerung (56), die an einer divergenten Klappendichtung (36) in dem divergenten Abschnitt angebracht ist;
dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite hintere Verlängerung (42, 56) sich mit der äußeren Verkleidung (18) zusammenfügen und so zwischen dem divergenten Abschnitt und der äußeren Verkleidung dichten.
2. Düse für eine Gasturbinenmaschine aufweisend:
ein äußeres Gehäuse (12);
einen divergenten Abschnitt (14), mit:
einer Mehrzahl von divergenten Klappen (34), wobei jede ein vorderes Ende, welches schwenkbar in dem äußeren Gehäuse verbunden ist, ein hinteres Ende und eine hintere Verlängerung (42), welche von dem hinteren Ende der divergenten Klappe fortgesetzt ist; und
eine Mehrzahl von divergenten Klappendichtungen (36), wobei jede ein vorderes Ende und ein hinteres Ende und eine hintere Verlängerung (56), welche sich von dem hinteren Ende der divergenten Klappendichtung weg fortsetzt, aufweist;
wobei die divergenten Klappen (34) umfangsmäßig in dem äußeren Gehäuse (12) beabstandet sind und die divergenten Klappendichtungen (36) umfangsmäßig zwischen und radial innerhalb von den divergenten Klappen (34) angeordnet sind;
und ferner aufweisend
eine äußere Verkleidung (18), die schwenkbar mit einem ersten Ende mit den divergenten Klappen (34) verbunden ist und an einem zweiten Ende mit dem äußeren Gehäuse (12) verbunden ist, wobei die äußere Verkleidung (18) radial außerhalb des divergenten Abschnitts (14) angeordnet ist;
und dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren Verlängerungen (42, 56) der divergenten Klappen (34) und der divergenten Klappendichtungen (36) sich mit der äußeren Verkleidung (18) zusammenfügen und so zwischen dem divergenten Abschnitt und der äußeren Verkleidung dichten.
3. Vorrichtung oder Düse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hinteren Verlängerungen (42, 56) von einer der divergenten Klappen (34) oder divergenten Klappendichtungen (36) verschiebbar in den hinteren Verlängerungen der anderen der divergenten Klappen oder divergenten Klappendichtungen aufgenommen sind.
4. Vorrichtung oder Düse nach Anspruch 3, wobei die hinteren Verlängerungen (42) der divergenten Klappen (34) in den hinteren Verlängerungen (50) der divergenten Klappendichtungen (36) aufgenommen sind.
5. Vorrichtung oder Düse nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die hinteren Verlängerungen (42, 56) der divergenten Klappen (34) und der divergenten Klappendichtungen (36) bogenförmig geformt sind.
6. Düse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die divergenten Klappen (34) ferner einen Ejektorschlitz (50) aufweisen, der zwischen dem hinteren und dem vorderen Ende angeordnet ist, wobei der Schlitz eine Passage (52) schafft, durch die Kühlluft treten kann.
7. Düse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die divergenten Klappendichtungen (36) ferner einen Ejektorschlitz (58) aufweisen, der zwischen dem hinteren und dem vorderen Ende angeordnet ist, wobei der Schlitz eine Passage (60) schafft, durch den Kühlluft treten kann.
8. Düse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die äußere Verkleidung aufweist:
eine Mehrzahl äußerer Klappen; und
eine Mehrzahl von äußeren Klappendichtungen, die umfangsmäßig zwischen und radial innerhalb der äußeren Klappen angeordnet sind.
9. Düse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, ferner aufweisend
einen konvergenten Abschnitt (16);
und wobei das vordere Ende einer jeden divergenten Klappe (34) schwenkbar mit dem konvergenten Abschnitt (16) verbunden ist und das vordere ende einer jeden divergenten Klappe (36) in Verbindung mit dem konvergenten Abschnitt (16) ist.
10. Düse für eine Gasturbinenmaschine nach Anspruch 2, wobei ein Düsensammelraum (72) zwischen den divergenten Klappen (34) und der äußeren Verkleidung (18) definiert ist, wobei die Klappen (34) und/oder die Klappendichtungen (36) einen Ejektorschlitz (50, 58) aufweisen, wodurch Kühlluft von dem Sammelraum (72) in den divergenten Abschnitt (14) strömen kann.
DE69624203T 1995-12-07 1996-12-06 Dichtungseinrichtung für Schubdüse Expired - Lifetime DE69624203T2 (de)

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US08/570,172 US5794851A (en) 1995-12-07 1995-12-07 Nozzle sealing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69624203D1 DE69624203D1 (de) 2002-11-14
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Country Status (5)

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US (1) US5794851A (de)
EP (1) EP0778407B1 (de)
JP (1) JP3903226B2 (de)
KR (1) KR970044621A (de)
DE (1) DE69624203T2 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347510B1 (en) * 1998-12-18 2002-02-19 United Technologies Corporation Axi-nozzle ejector seal
US7032835B2 (en) * 2004-01-28 2006-04-25 United Technologies Corporation Convergent/divergent nozzle with modulated cooling
US8205454B2 (en) * 2007-02-06 2012-06-26 United Technologies Corporation Convergent divergent nozzle with edge cooled divergent seals
US7757477B2 (en) * 2007-02-20 2010-07-20 United Technologies Corporation Convergent divergent nozzle with slot cooled nozzle liner
US9228533B2 (en) * 2007-11-30 2016-01-05 United Technologies Corporation Flexible seal for gas turbine engine system
US8459936B2 (en) 2007-11-30 2013-06-11 United Technologies Corporation Flexible seal for gas turbine engine system
US9810085B2 (en) 2011-08-22 2017-11-07 United Technologies Corporation Flap seal for gas turbine engine movable nozzle flap

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4081137A (en) * 1977-01-05 1978-03-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Finned surface cooled nozzle
US4544098A (en) * 1982-12-27 1985-10-01 United Technologies Corporation Cooled exhaust nozzle flaps
US4773593A (en) * 1987-05-04 1988-09-27 United Technologies Corporation Coolable thin metal sheet
JPH0711259B2 (ja) * 1989-09-07 1995-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 排気ノズルヒンジ
US5082182A (en) * 1990-08-23 1992-01-21 United Technologies Corporation Thrust vectoring exhaust nozzle
DE69232222T2 (de) * 1991-05-16 2002-08-22 General Electric Co., Schenectady Hitzeschild für achsymmetrische schwenkbare Schubdüse
US5255849A (en) * 1991-11-05 1993-10-26 General Electric Company Cooling air transfer apparatus for aircraft gas turbine engine exhaust nozzles
US5232158A (en) * 1992-08-11 1993-08-03 United Technologies Corporation Convergent/divergent nozzle with seal centering
US5285637A (en) * 1992-11-02 1994-02-15 United Technologies Corporation Seal centering and restraining device for an axisymmetric convergent/divergent nozzle
US5351888A (en) * 1993-05-14 1994-10-04 General Electric Company Multi-axis vectorable exhaust nozzle
US5335489A (en) * 1993-07-09 1994-08-09 United Technologies Corporation Gas turbine vectoring exhaust nozzle

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