DE927432C

DE927432C - Device for suppressing exhaust emissions from aircraft engines

Info

Publication number: DE927432C
Application number: DED8991D
Authority: DE
Inventors: Artur Dr-Ing Weise
Original assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Current assignee: Deutsche Versuchsanstalt fuer Luftfahrt eV
Priority date: 1941-10-26
Filing date: 1941-10-26
Publication date: 1955-05-09

Description

Einrichtung zur Unterdrückung der Abgasstrahlung an Flugmotoren Zusatz zum Patent 918 0'74 Im Patent 9z8 674. wurde eine Einrichtung zur Unterdrückung der Abgasstrahlung an Flugmotoren beschrieben, deren Wesen darin bestand, daß die Abgase des Motors mit Gasen oder Stoffen, beispielsweise Luft, in einem von der Atmosphäre abgeschlossenen Raum, der nur Öffnungen für die Zu- und Abführung von Luft, Abgas und Gemisch erhält, derart gemischt werden, daß die Temperatur der Abgase am Austritt des Raumes niedriger als 45o° C ist. Die dort gezeigten Ausführungsformen der Erfindung weisen aber noch Energieverluste und damit Verluste an Vortriebsleistung dadurch auf, daß die im Mischraum (in der Folge anschaulIch, aber nur beispielsweise als Mis hrohr bezeichnet) @strömende Luft die in das Mischrohr hineinragenden' Abgasstutzen umströmen muß und die aus den Mischdüsen austretenden Abgasstrahlen ebenfalls zum Teil auf die nachfolgenden Abgasstutzen aufprallen.Device for suppressing exhaust emissions from aircraft engines add-on to the patent 918 0'74 In the patent 9z8 674. a device for the suppression the exhaust gas radiation from aircraft engines, the essence of which was that the Exhaust gases from the engine with gases or substances, for example air, in one of the Atmosphere closed space, the only openings for the inlet and outlet of Air, exhaust gas and mixture obtained are mixed in such a way that the temperature of the exhaust gases is lower than 45o ° C at the exit of the room. The embodiments shown there of the invention, however, still have energy losses and thus losses in propulsive power by the fact that the in the mixing room (in the following I illustrate, but only for example referred to as a mixing pipe) @ flowing air the exhaust gas nozzle protruding into the mixing pipe must flow around and the exhaust gas jets emerging from the mixing nozzles also to the Part hit the following exhaust pipe.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Abgasstutzen mit der Wand des Mischraumes bündig abschließen oder nur wenig in diesen hineinragen.According to the invention, this disadvantage is avoided in that the exhaust pipe with the wall of the Close the mixing chamber flush or only slightly in these protrude.

Ausführungsbeispiele zeigen die Abb. i bis 7. Abb. i zeigt :eine Anordnung, bei der die Abgasstutzen mit der Wand des Mischraumes bündig abschließen, und Abb. -- ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Abgasstutzen nur wenig in diesen hineinragen; Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Mischrohre und die Abgasstutzen, Abb. 4 einen Schnitt durch die Abgasstutzen mit senkrecht angeordneten Schaufeln, Abb. 5 eine Anordnung mit schräg zueinander gestellten Schaufeln, Abb. 6 die Anordnung eines besonderen Einsatzes, um die Wärmedehnungen der Schaufeln aufzunehmen und Abb. 7 die Querschnittsverengung in dem Umlenkgitter an der Stelle, an der die Abgasstutzen in das Mischrohr einmünden.Exemplary embodiments are shown in Figs. I to 7. Fig. I shows: an arrangement in which the exhaust gas nozzle is flush with the wall of the mixing room, and Fig. - An embodiment in which the exhaust pipe protrudes only a little into this; Fig. 3 shows a cross section through the mixing pipes and the exhaust gas nozzle, Fig. 4 a section through the exhaust gas nozzle with vertically arranged blades, Fig. 5 shows an arrangement with blades at an angle to one another, FIG. 6 shows the arrangement a special insert to absorb the thermal expansion of the blades and Fig. 7 the narrowing of the cross-section in the deflection grille at the point where the exhaust gas nozzle open into the mixing tube.

Bei ca strömt die Luft ein, bei b aus. Durch die Abgasstutzen c werden die Abgase dem Mischrohr .d zugeführt. Um Platz zu sparen und die Umlenkungsverluste in den Krümmern der Abgasstutzen herabzusetzen, kann man die Abgasstutzen senkrecht oder nur schwach gekrümmt auf das Mischrohr zuführen und die schon im Hauptpatent beschriebene Ablenkung gegen die Flugrichtung erst kurz vor dem Austritt in den Mischraum mit Hilfe eines Schaufelgitters q vornehmen. Dabei legt man die zur Erzielung der Rückstoßwirkung günstige Querschnittsverengung ebenfalls in dieses Umlenkgitter (Abb. 7). Man erreicht dadurch mit Hilfe der beschleunigten Strömung eine gute Umlenkung mit geringen Verlusten. Die Umlenkung erfolgt entsprechend dem Hauptpatent so, daß die Abgase bei ihrem Eintritt in den abgeschlossenen Raum durch entsprechende Ausbildung der Mischdüse außer der parallel zur Luft gerichteten Geschwindigkeit eine Komponente senkrecht erteilt bekommen, die bis zum o,3fachen dieser Geschwindigkeit betragen soll. Bei der Anordnung nach Abb. 2, wo die Enden der Abgasstutzen mit ihren Schaufeln etwas in den Mischraum hineinragen, werden die Schaufeln besser gekühlt als bei der Anordnung nach Abb. i, wo das Mischrohr so glatt wie möglich verläuft.At ca the air flows in, at b it flows out. Through the exhaust port c the exhaust gases are fed to the mixing tube .d. To save space and reduce diversion losses In the bends of the exhaust gas nozzle, you can lower the exhaust gas nozzle vertically or feed only slightly curved to the mixing tube and that already in the main patent described deflection against the flight direction only shortly before the exit into the Prepare the mixing chamber with the help of a shovel grille q. In doing so, you put the to achieve The cross-sectional constriction, which is favorable to the recoil effect, also occurs in this deflection grille (Fig. 7). A good deflection is achieved with the help of the accelerated flow with low losses. The redirection takes place according to the main patent so that the exhaust gases as they enter the enclosed space through appropriate training of the mixing nozzle, apart from the speed directed parallel to the air, one component vertically, which are up to 0.3 times this speed target. In the arrangement according to Fig. 2, where the ends of the exhaust pipe with their blades protrude slightly into the mixing chamber, the blades are cooled better than with the arrangement according to Fig. i, where the mixing tube runs as smoothly as possible.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung geht die Mischung zwischen Gas und Luft auf einer etwas längeren Strecke vor sich, als bei der im Hauptpatent beschriebenen mit besonderen Mischdüsen. Man kann die Mischung verbessern, indem man, z. B. im Querschnitt durch das Mischrohr d gesehen (Abt. 3), die Höbe p der Abgasstutzen gleich groß macht wie die parallel dazu gemessene Höhe q des Mischrohres d. Die aus den Stutzen c austretenden Abgasstrahlen verteilen sich dann in der Höhe gleichmäßig auf den Mischrohrquerschnitt. Der obengenannte Neigungswinkel der Abgasstrahlen gegen die Rohrachse sorgt dafür, daß auch die Verteilung über die Mischrohrbreite zustande kommt.In the arrangement according to the invention, the mixture is between gas and air in front of you for a somewhat longer distance than that described in the main patent with special mixing nozzles. The mixture can be improved by e.g. B. in Cross-section through the mixing tube d seen (section 3), the height p of the exhaust nozzle equals the height q of the mixing tube d measured parallel to it. the Exhaust gas jets emerging from the nozzle c are then evenly distributed in height on the mixing tube cross-section. The above-mentioned angle of inclination of the exhaust gas jets against the pipe axis ensures that the distribution over the width of the mixing pipe is also ensured comes about.

Wenn die Abgasstutzen aus konstruktiven Gründen in der Höhe kleiner sein müssen als die Mischrohrhöhe (Abb. 4 und 5), so kann man die Verteilung über die Mschrohrhöhe dadurch verbessern, daß man d!ie Schaufeln o, die normalerweise parallel zueinander und senkrecht zur Miscbrohrachse stehen (Abb. 4), zwar im einzelnen Stutzen parallel zueinander anordnet, aber bei den verschiedenen. Stutzen verschieden schräg zur Rohrachse stellt (Abb. 5).If the exhaust gas nozzle is smaller in height for structural reasons must be than the mixing tube height (Fig. 4 and 5) so you can see the distribution over Improve the height of the pipe by removing the shovels that are normally used are parallel to each other and perpendicular to the mixing pipe axis (Fig. 4), in detail Nozzles arranged parallel to each other, but with the different. Nozzle different at an angle to the pipe axis (Fig. 5).

Zur Beherrschung der Wärmedehnung der Schaufeln kann man (Abb. 6) diese in einem besonderen Einsatz r befestigen, der mit einer Ausdehnungsmöglichkeit im Rohrstutzen c angebracht ist.To control the thermal expansion of the blades one can (Fig. 6) fix these in a special insert r with an expansion option is attached in the pipe socket c.

Die in diesem Zusatzpatent beschriebene. Anordnung bringt unter Inkaufnahme einer gewissen Verlängerung dies Mischrohres einen beachtlichen Ge winn an Vortrieb durch bessere Ausnutzung des Rückstoßes.The one described in this additional patent. Arrangement brings under acceptance a certain extension of this mixing tube a considerable Ge gain in propulsion through better utilization of the recoil.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for suppressing exhaust radiation on aircraft engines according to Patent 918 674, characterized in that the exhaust gas nozzle (c) is flush with the wall of the mixing chamber (s) or only protrudes slightly into it.

2. Device according to Ansp @ ruth i, characterized in that the mouth cross-section the exhaust nozzle Umlenkscdhaufe @ ln (o); are attached, which the exhaust gas flow up to deflect almost parallel to the pipe axis against the direction of flight (Fig. i, 2, 4 to 7).

3. Device according to claim i and 2, characterized in that, in cross section Seen through the mixer pipe (Fig. 3), the height (p) of the exhaust gas nozzle is approximately the same is the height (q) of the mixing tube measured parallel to it. q .. brain direction 'after Claim i to 3, characterized in that the blades (o) or different Flue gas nozzles (c) are parallel to each other and perpendicular to the mixing tube axis (Fig.

4).

5. Device according to claim i to 3, - 'd @ a, characterized in that the blades (o) the various exhaust gas nozzles (c) in each nozzle parallel to one another stand, but with the different nozzles in different inclined directions are inclined towards the pipe axis (Section 5).

6. embodiment of the device according to Claim i to 5, characterized in that the blades in a special Insert (x) of the exhaust gas nozzle, which is fastened in this with the possibility of expansion is appropriate.