DE949700C - Rueckstroemdrossel - Google Patents

Rueckstroemdrossel

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DE949700C
DE949700C DES23179A DES0023179A DE949700C DE 949700 C DE949700 C DE 949700C DE S23179 A DES23179 A DE S23179A DE S0023179 A DES0023179 A DE S0023179A DE 949700 C DE949700 C DE 949700C
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chamber
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DES23179A
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Jean Le Foll
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Safran Aircraft Engines SAS
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SNECMA SAS
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • F02K7/06Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with combustion chambers having valves
    • F02K7/067Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with combustion chambers having valves having aerodynamic valves

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Description

  • Rückströmdrossel Es sind zahlreiche Arten von. Maschinen bekannt, die mit intermi;ttferender Verpuffung arbeiten. Beispiele hierfür sind insbesondere die Holzwarth-Turbine, die Zylinder von Ve.rpuffungs- oder Verbrennungsmotoren und in neuerer Zeit die z. B. zum Antrieb von fliegenden Bomben dienenden Strahltriebwerke, die allgemein mit intermittierenden Strahltriebwerken .bezeichnet werden. Bei solchen Triebwerken b,esteh.t,das Problem, das Lufteinlaßrohr während jeder Verpuffung derart weitgehend abzuschließen, däß ein Rückstrom und ein Entweichen der Gase aus der Brennkammer durch dieses Rohr hindurch verhindert wird. Dagegen muß unmittelbar nach der Verpuffung die Luft in das Rohr leicht eintreten könnten, um das Fühlen ,der Brennkammer und die B;i.l-dung der neuen Ladung zu ermöglichen.
  • Zur Lösung dieses Problems des Anschliießens ,der Verpuffungskammer .sind ber.eitis sowohl mechanische Ventile als auch Rückströmdrosseln vorgeschlagen worden. Die Rüekströmdrossedn sind. dauernd geöffnet, aber derart .ausgebildet, daß ihre Durchlässigkeit für den Gaststrom je nach der Strömungsrichtung verschieden i-sit. Die mecha;nischen Ventilvorrichtungen, die für die Brennkammern der Holzwarth-Turbine und für @diie Tr,iebwerke der ersten fliegenden Bomben verwendet wurden und die noch jetzt für die Zylinder von Motoren benutzt werden, haben offensschtl ch den Vorteil, daß sie, wenigstens theoretisch, einen guten Abschluß liefern. Wenn jedoch die Frequenz der intermittierenden Verpuffung ziemlich hoch ist, dann ist es sehr schwierig, dien Gasstrom durch peTiodis.ch abzusperrende Öffnungen hindurchgehen zu lassen, wodurch die wirkliche Gasabgabe in unzulässiger Weise geschwächt werden kann. Darüber hinaus werden bewegliche mechanische Organe, die der Einwirkung von Flammen unterliegen, leicht schadhaft, .und außerdem kann ihre Steuerung gewisse Schwierigkeiten mit sich bringen. Auf Grund dieser verschiedenen Gesichtspunkte sind die Rückströmdrosseln vorzuziehen, weil sie keinerlei bewegliche Organe aufweisen.
  • Es, sind bereits verschiedene Arten von Rückströmdrosseln vorgeschlagen worden. Einige von-,ihnen weisen eine Wirbelkammer auf, durch welche das Medium in Richtung,der freien Strömung mit zentrifugaler Bewegung und Zn Richtung der abgebremsten Strömung mit zenitrip:etaler Bewegung hindurchgeht. Andere Arten solcher Rückströmdrosseln weisen eine Reihe von Schalen oder Düsen auf, deren im spitzen Winkel verlaufende Ränder in Richtung des freien Durchgangs derart geneigt sind, daß sie in dieser Richtung ein Minimum an Strömungswiderstand- besitzen, dagegen in der umgekehrten Richtungeinen beträchtlichen Strömungswi:derstand aufweisen. Diese Rückströmdrosseln bringen jedoch .gewisse Schwierigkeiten hinsichtlich der Herstellung mit sieh.
  • Die Rü:ckströmdrosscl gemäß der Erfindung, die insbesondere dafür bestimmt ist, unter der Wirkung der Einschwingvorgänge zu arbeiten, welche bei veränderlichem, intermittierendem Betrieb auftreten, ist sehr leicht herzustellen. Weiterhin wird bei der Drossel gemäß der Erfindung nicht nur der Strom zur Brennkammer hinbegünstigt, indem sie den Strom in entgegengesetzter Richtung abbremst, sondern sie erlaubt auch, die positive Druckd:ifferenz, die nach jeder Verpuffung zwischen dem stromaufwärts herrschenden Druck oder dem Speisedruck und dem Druck in der Brennkammer besteht, besser auszunutzen, um das Füllen der Brennkammer für die dar.auffolgende Verpuffung zu verbessern. Die Drossel ermöglicht somit .eine Erhöhung der Leistung.
  • Es ist insbesondere bei intermittierenden Strahltri:ebwerken, d. h. bei Vorrichtungen, welche die zu ihrer Speisung benötigte Luft aus der Atmosphäre entnehmen, gefunden worden, d:aß der Druck in der Beschickungskammer, welcher während der Verpuffung sehr viel höher alis der Atmosphärendruck ist, nach der Verpuffung am Ende der Gasrückstoßperiode sehr plötzlich unter diesen Druck sinkt. Der Wert des so erhaltenen Unterdruckes liegt in der Größenordnung von 0,2 , kg/CM2 bei einem Atmosphärendruck von 1,02 kg/cm2.
  • Es könnte .daran gedacht werden, ein Venturi,rohr zu verwenden, um ein als Rückströmdrossel arbeitendes Lufteinlaßrohr zu schaffen, weil ein solches Rohr tatsächlich verschieden große Durchlässigkeiten in den beiden Strömungsrichtungen liefern würde. Bekanntlich läßt sich ein Venturirohr herstellen, welches .die Luft, de es am vorderen Ende unter Atmosphärendruck aufniimm.t, zunächst bis auf den kritischen Druck (0,53 kg/cm2) an der Einschnürungsstelle entspannt, wobei an dieser Stelle nur eine Geschwindigkeilt gleich der Schallgeschwindigkeit erhalten wird, und sie dann in dem divergenten Teil sogleich wieder komprimiert, um sie .schließlich .mit einem Druck entweichen zu lassen, der etwas unter dem Atmosphärendruck liegt. Wenn also der Unterdruck in der Kammer am Ende der Verpuffung gering wäre, könnte ein solches Rohr verwendet werden, welches dann eine sehr gute Strömung für das Füllen der Kammer liefern würde.
  • Die Arbeit, die durch die Schlußentspannung um einige hundertstel kg/,cm2 erhalten wird, würde durch die Reibung in Odem Ventu;ri@rohr teilweise in Wärme umgewandelt werden, während der Rest dieser Arbeit von der kinetischen Energie dargestellt würde, welche an die Luft gebunden ist, die aus- dem Venturirohr austritt und in die Brennkammer eintritt, wobei: diese kinetische Energie überdies zur Erzielung ,einer gewissen Wirbelbewegung in der Strömung und. zur Aufrechterhalitung des intermittierenden Verpuffungs:betriebes günstig wäre. In der umgekehrten Richtung würde die Schallgeschwindigkeit an der engsten Stelle für eine Strömung, welche die in ;der Kammer während der Verpuffung erzeugten Gase in die Atmosphäre austreten lassen würde, nur bei einem Druck in der Kammer erreicht werden, der oberhalb etwa r,6 kg/icm2 Biegt. Da nun die größte Abgabe, welche durch eine Einschnürung hindurch, von atmosphärischen Bedingungen ausgehend, erhalten werden kann, genau der Erzielung der Sohal:lgeschwind:igkeit an der Einscbnürung entsprnch.t, würde somit das Venturirohr auf Grund seiner Einfachheit das ideale Einlaßrohr darstellen, wenn der Unterdruck .in der Kammer einige hundertstel kg/CM2 nicht überstiege.
  • In Wirklichkeit ,ist aber ein Unterdruck von etwa o,2 kg/cm2, wie eir in der Kammer nach dem Entweichen der Gase aus dem Rückstoßroh.r herrscht, für dieses beste Arbeiten eines Venturirobres zu groß. Das gleiche gilt für die Entspannungsarbeit, welche diesem Unterdruck entspricht, so daß bei Verwendung eines gewöhnlichen Venturiroihres in dem divergierenden Teil von der Einsohnürungsstelle ab ein ÜberschallbetrIeb mit der Folge einer Entspannung über den kritischen Druck hinaus erreicht würde, wobei der Druck nur im letzten Stück des divergierenden Teiles wieder anstiege, um den Druck in der Kammer zu erreichen, während die beiden Bereiche in dem divergierenden Teil durch eine sich in Wärme umwandelnde Stoßwelle irreversibler Art getrennt wären und der Überschuß der Entspannungsarbeit in dem ersten Teil des. Venturirohres erhalten würde. _ Bei der Rückströmdrossel -gemäß der Erfindung, bei der die Kammer durch eine divergierende Düse ,gespeist wird, der ein zyilindrischeis oder sehr schwach divergent verlaufendes Rohrstück vorgeschaltet ,ist, wird dieser Nachteil beseitigt. Das zyl,i.ndirische oder schwachdivergent verlaufende Rohrstück, im folgenden »Ausiglei,chs,rohr« genannt, ist so bemessen, ;daß es die Rolle eines Speichers rückgewinnbairer kinetischer Energie spielt, nämlieh für den Übersichuß der Entspannungsaribeit während des Abschnittes der Persode des intermittierenden Arbeitens, in welchem der Unterdruck in der Brennkammer übermäßig groß wird. Dieser Unterschied wird sozusagen in Reserve gehalten, um dann in Form von Kompressionsarbeit wiederverwendet zu werden, wenn der Unterdruck in der Kammer nicht mehr genügt, um die mit Schallgeschwindigkeit eirfoligende Abgabe an der engsten Stehle zu gewährleisten, und sogar noch später, wenn der Druck in :der Kammer unter Atmosphärendruck sinkt.
  • Der Divergenzwinkel der mit der zu speisenden Kammer verbundenen Düse kann jeden gewünschten Wert unter der einzigen Bedingung annehmen, daß das Ablösen des strömenden Mediums vermieden wird. Im allgemeinen kann dem Ausgleichsrohr ein konvergenter Eingangsteil vorangehen, d-er dazu dient, die Entspannung der eintretenden Luft enzuleiten und ihr eine Geschwindigkeit zu erteilen.
  • Wenn es sich um einen dauernd fließenden Strom handeln würde, würde die in dem konvergenten Eiinlaßventil beginnende und in dem Rohr auf ihrem Wert an der Einschnwrungsstelle gehaltene Entspannung sich in den divergierenden Endteil mit Erlangung des Ü.bersch.allbetriebes fortsetzen. Es würde gegenüber einem normalen Ventuiriro,hnnichts geändert sein, mit Ausnahme des Energieverlustes durch Reibung an der Wand des Rohres, dessen Rolle dadurch eher verschlechtert würde.
  • Im Fall eines veränderlichen Betriebes der biier betrachteten Art, welcher durch die DTuckschwant:ungen in der Br.en:nkammer gesteuert wird, muß aber die in dem Ausgleilchsrohr enthaltene Luftmasse, ausgehend von einer Geschwindigkeit Null, unter dem Einfluß des Unterd,ruckes, der siech in der Kammer einstellt, beschleunigt werden, bevor die Geschwindigkeit einhalten wird, die .einem Überschallbetrieb der Strömung in dem dIvergierend@en Teil entspricht. Der Unterdruck muß daher eine gewisse Zeit andauern, damit diese Luftmasse von ihrer Geschwindigkeit Nulll in die Geschwindigkeit des dauernd fließenden Stromes gelangt.
  • Dadurch, daß der Länge ides Rohres und damit der in ihm eingeschlossenen Luftmasse ein genügend großer Wert gegeben wird, kann der Augenblick, in welchem die Geschwindigkeit des dauernd fließenden Stromes erreicht -#ATwrde, über den Auigenbliick hinaus verzögert werden, in welchem der Druck in der Kammer wieder genügend gestiegen ist, um die Erzeugung dieser Geschwindigkeit unmöglich zu maichen, ohne jedoch die Abgabe dturch das Rohr hindurch zu beschränken, da ja diese Abgabe auf jeden Fall durch den Schallbetrieb an der Einschnürungsstelle begrenzt ist. Es ist daher keine Irreversibilität mehr vorhanden, und die ganze in der das Rohr durchströmenden Luftmasse ,aufgespeicherte kinetische Energie kann zum Füllender Brennkammer benutzt werden, indem sie in Form von Kompres,sionsarb.eit von dem stromaufwärts herrschenden Druck bis auf einen höheren Druck in der Brennkammer zurückgewonnen wird, wodurch das Füllen dieser Kammer beträchtlich verbessert wird.
  • Vorzugsweise ist jedoch der divergierende Endteil kürzer .als derjenige, der einer vollständigen Umwandlung der kinetischen Energie in Kompiressionsarbeitentsprechen würde, weil es zweckmäßig ist, daß die aus dem divergierenden Teil austretende Luft einen Rest an kinetischer Energie zurückbehält, durch welchen in der Kammereine die Verpuffung begünstigende Wirbelbewegung hervorgerufen wird.
  • Da beim Übergang auf der durch die Irreversdibilität verursachte Verlust bekanntlich proportionail der .dritten Potenz von M minus i ist, wobei M die Machsohe Zahl bedeutet, kann es. zweckmäßig sein, die aufsp@eiicherbare Energie je Volumeneinheit des Ausgleichsrohres auf Kosten eines geringeren Verlustes zu erhöhen, um einen etwas oberhalb der Schallgesichw i.ndigkeit liegenden Strömungsbetrieb mit deiner Machschen Zahl in der Größenordnung von 1,4 bis 1,8 zu erhalten, indem ein sehr kurzer divergierender Teil vor dem Einlaß des Ausgleichsrohres angeordnet wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend: an Hand der Zeichnung an .einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Abb. i zeigt in stark ausgezogenen Linien einen axialen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Rwckströmdroasel gemäß der Erfindung in Anwendung bei einer Brennkammer, z. B. derjenigen eines intermittierenden Strahltriebwerkes, wobei der vordere Teil der Kammer durch schwach ausgezogene Linien angedeutet ist; Abb. 2 ist eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Rückströmdrossel; Abb. 3 und .4 sind axiale Schnitte von zwei weiteren Ausführungsbeispielen.
  • Bei der in Abb. i wiedergegebenen Ausführungsform ist mit i der konvergent verlaufende Vorderteil einer Düse -und mit-2 der divergent verlaufende Hinterteil dieser Düse bezeichnet, wobei der konvergente Teil, i von dem divergenten Teil 2 durch ein zylindrisches Ausgleichsrohr 3 getrennt ist. Mit q. ist die zu speisende Kammer für intermittieremde Verpuffunig und mit 5 die Einspritzdüse für den Brennstoff bezeichnet.
  • Es ist zu bemerken, daß in der vorliegenden Beschreibung .die Ausdrücke »vor«, »ihi,nter«, »stromaufwärts« und »stromabwärts« sich auf die Strömungsirichtung beziehen, welche dem Füllen der Kammer ,4 entspricht und in welcher die Luft die Teile in der Reihenfolge i, 3, 2, q. durchströmt.
  • Der in zweckentsprechender Weise gewählte Brennstoff, z. B. Petrol,ewmöl., welcher der Einspiritzdiise 5 dauernd zugeführt wird, erzeugt in der Kammer q. aufeinanderfoligende Verpuffungen oder eine i.ntermittierande Verbrennung mit einer Frequenz, die von der Frequenz des von dieser Kammer gebildeten Schallrohres abhängig ist. Die Speisung beim Ingangsetzen erfolgt in bekannter Weise durch :den Staudruck des Luftstroms, welcher im Falle eines Strahltriebwerkes :durch die Düse eindringt, oder dadurch, d@aß komprimierte Luft durch die Düse geblasen wird, wobei die ersten Zündungen in der Kammer mit Hilfe einer Zündkerze herbeigeführt werden.
  • Die bei jeder Verpuffung entstehenden Gase werden durch den frei offenen Hinterteil der Kammer ausgestoßen, entweder @um im Falle eines Strahltriebwerkes einen Rückstoßstrahl zu erzeugen oder um en Turbinenrad, anzutreiben.
  • Sobald der i.ntermittierende Verpuffumgsbetrieb erreicht ist, folgt auf jede in der Kammer im Augenblick :der Verpuffung entstehende Druckwelle eine Unterdruckwelle nach dem Ausstoß der Gase. Das Ausmaß dieses Unterdruckes ist derart, daß, wenn der divergierende Endteil 2 der Düse unmittelbar mit dem konvergierenden Teil i verbunden wäre, der durch dÄe Düse in die unter Unterdruck stehende Kammer eingesaugte atmosphärische Luftstrom indem Teil des divergierenden Rohres 2, der unmittelbar auf die engste Stelle folgen würde, sehr rasch in den Überschallzustand gelangen würde, wobei durch die Stoßwelle I:rreversibilitäten und infolgedessen Energieverluste entstehen würden, wie dies eingangs auseinandergesetzt worden ist.
  • Das zylindrische Ausgleichsrohr 3 gestattet, diesen Nachteil zu :beheben. Während bei einem dauernd fließenden Strom das Rohr 3 überflüssig und sogar nachteilig sein würde, wie dies bereits eingangs erwähnt wurde, weil es nur die in dem konvergierenden Teil i begonnene Entspannung verzögern würde und diese Entspannung sich in den divergierenden Tei12 fortsetzen würde, muß im veränderlichen, -intermittierenden Betrieb die .:in, dem Rohr 3 befindliche Luftmasse jedesmal beschleunigt und unter dem Einfluß des in der Kammer 4 herrschenden Unterdruckes in Geschwindigkeit versetzt werden.
  • Dadurch, daß das Rohr 3 genügend dang gewählt wird, kann der Augenblick, in welchem die Geschwindigkeit der in den @divergierenden Teil 2 eintretenden Luft einen Wert über der Schallgeschwindigkeit anzunehmen sucht, 'hinreichend verzögert werden, damit diese Überschreitung der Schallgeschwindigkeit nicht eintritt, wobei der Unterdruck in der Kammer 4 in der Zwischenzeit zu bestehen aufgehört hat. Da die Strömung nicht mit ÜbeT-schallgeschwindigkeit vor sich geht, ist keine Irreversibilität vorhanden (wenn die Verluste durch Reibung vernachlässigt werden).
  • Während sich die Brennkammer unter Unterdruck befindet, durchströmt die Luft das Rohr 3 und dehnt sich aus. Jedes Teilchen der in Strömung gegen die Kammer 4 befindlichen Luftmasse überträgt diese Entspannungsarbeit in Form von kinetischer Energie auf die ihm folgenden Teilchen. Diese Energie wird somit von sich ändernden, aber zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Rohres 3 befindlichen Teilchen getragen. Sobald die Kammer 4 unter Überdruck gelangt, wandert die so in dem Rohr 3 enthaltene Energie stromabwärts und wird in Form von Kompressionsarbeit in den Luftteilchen zurückgewannen, die aus der Vorrichtung entweichen. Dadurch wird ermöglicht, den Füllvorgang fortzusetzen;, wenn die Verpuffung bereits begonnen hat. Aus diesem Grund spielt die Vorrichtung die Rolle einer Rückströmdrossel, weil sie der Strömung gestattet, trotz des mit der einsetzenden Verpuffung erfolgenden Druckanstieges in der Kammer sich in diese hinein fortzusetzen, und weil sie andererseits erlaubt, das Aufladen der Kammer beträchtlich zu verbessern, was die bisherigen Rückströmdrosseln nicht ,zuließen.
  • Gegen Ende der Verpuffung suchen die Gase aus dem Innern der Kammer 4 durch das Rohr 3 in die Atmosphäre zu entweichen, jedoch wird diese Strömung auf Grund der Länge des Rohres 3 abgebremst, in welchem dieheißen Gase auf kalte Luft höher Dichte treffen. Aus diesem Grund würde es zwar ratsam sein, die Länge des Rohres 3 zu vergrößern, jedoch würde umgekehrt eine zu große Länge des Rohres nachteilig sein, weil die verbrannten Gase, welche am Ende der Verpuffung das Rohr 3 füllen, wieder in die Kammer zurückgesaugt würden, bevor die Einführung frischer Luft möglich wäre. Unter diesem Gesichtspunkt würde es wieder zweckmäßig sein, das Volumen des Rohres 3 zu verkleinern. Es bestehen somit zwei sich widersprechende Bedingungen, zwischen denen ein Kompromiß getroffen werden muß.
  • Im allgemeinen wird das Rohr 3 etwas länger als der divergierende Endteil 2 sein, der vorzugsweise so bemessen ist, daß eine fast vollständige Umwandlung der kinetischen Energie in Druck zu Beginn des Füllvorganges gewährleistet wird. Die verbleibende kinetische Energie der in die Kammer eintretendem Luft begünstigt die Erzeugung einer Wirbelbewegung, insbesondere in den einsprngenden Winkeln 6 (es ist ratsam, solche einspringende Winkel. am Eingang,der Kammer vorzusehen), wobei eine solche Wirbelbewegung, wie es die Praxis erwiesen hat, die Aufrechterhaltung des interm,ittierenden Verpuffungsbetriebes begünstigt. Die benötigte Energie ist überdies verhältnismäßig gering.
  • Der Zylinder 3 kann durch ein Rohr mit :einem schwach zunehmenden Querschnitt oder- einer geringen Divergenz ersetzt werden, z. B. durch einen Kegelstumpf mit einem Halbwinkel an der Spitze unterhalb 2°, während die Divergenz des Endteiles 2 so groß wie möglich (Halbwinkel an der Spitze zwischen 3 und 7°) sein kann, mit der einzigen Einschränkung, daß ein Ablösen des. strömenden Mediums von der Wandung verhindert wird.
  • Das zylindrische Rohr 3 kann auch durch einen Kegelstumpf mit einer einen Umdrehungskörper bildenden Oberfläche ersetzt werden, deren Erzeugende ein Bogen mit großem Krümmungsradius (z. B. ein Parabel- oder Hyperbelbogen) ist, so d@aß das Rohr auf einer ziemlich großen Länge einen dem Querschnitt an der engsten Stelle der Düse entsprechenden Querschnitt behält.
  • Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Art. Zwischen dem vorderen konvergierenden Teil i und dem hinteren divergierenden Teil 2 ist ein schwach divergierender Kegelstumpf 3 eingefügt, dessen Oberfläche von der Fläche eines Um-drehuhigskörpers gebildet wird, dessen Erzeugende einen Parabelboge.n a-b mit großem Krümmungsradius darstellt (der .weitere Verlauf der Parabel ist punktiert angedeutet; ihr Scheitel liegt bei s, und ihre Aase ist :mit s-y bezeichnet).
  • Anstatt die Vorrichtung im Untea-schallbetrieb arbeiten zu lassen, kann sie auch derart ausgebildet werden, daß sie einen etwas, über Schallgeschwindigkeit liegenden Strömungsbetrieb entsprechend einer kleinen M:ach:schen Zahl, z. B. in der Größenordnung von 1,q., liefert. In diesem Fall sind die Intensität der Stoßwelle und der Verlust durch Irreversibidität klein, und es wird der Vorteil eines besseren Arbeitens der Vorrichtung als Drossel terhalten, da die Strömung von Überschallgeschwindigkeit, die in der Richtung zur Brennkammer hin möglich ist, in der umgekehrten Richtung nicht vorhanden ist.
  • Zu. diesem Zweck wird, wie dies in Abb. 3 wiedergegeben ist, vor dem Ausgleichsrohr 3 von Zylinderform zwischen diesem und .dsem konvergierenden Einlaßventil i ein kurzer divergierender Kegedstun rpf 7 angeordnet, welcher derart bemessen . ist, daß die gewünschte kleine Mach che Zahl erhalten wird, wobei der Quersdhnitt an der Einschnürungsste111e der Düse in einem Verhältnis von der Größenordnung i,i erhöht wird.
  • Die .in Abb. q. wiedergegebene Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 3 nur dadurch, daß das Ausgleichsrohr 3 schwach konisch verläuft, statt zylindir.isrh zu sein. Diese leichte Divergenz des Rohres 3 gestattet, die durch Reibung an der Wandung des Rohres 3 entstehenden Vemluste durch Vergrößerung der Geschwindigkeit auszugleichen.
  • Es ist ersichtlich, daß die Beispiele nach den Abb.3 und q., welche bevorzugte Ausführungsformen wiedergeben, die Besonderheit zeigen, daß sie !bei c. einen Knickpunkt an deT Versbindung zwischen dem kleinen divergierenden Teil 7 und dem Rohr 3 -besitzen.
  • Wird der Quotient aus dem Querschnitt an einer beliebigen Stelle dar Mittellinie c-x und dem Querschnitt an der engsten Stelle der Düse mit A bezeichnet, dann gelten für die Teile 7, 3 und 2 die folgenden Bedingungen: in dem divergierenden Zwischenteil 7: i < A < i,i, in .dem zylindrischen oder schwach korsischen Teil 3: i,i < A < 1,3, in dem divergierenden Endteil 2: 1,3 < A. Am Ausgang des divergierenden Endteiles 2 ist A im allgemeinen großer als 2.
  • Werden in der Schnittebene .die äußeren Enden des Kegelstumpfes 7 sowie die äußeren Enden des Kegelstumpfes 3 und ferner die äußeren Enden des Kegelstumpfes 2 durch gerade Linien verbunden und mit a, ß, y die Winkel bezeichnet, welche diese geraden Linien jeweils mit der Mittellinie o-x bilden, dann gelten für diese Winkel die nachstehenden Bedingungen: a > ß, y > 3 ß, ß < 20. So kann z. B. sein: a und y > 3°, ß < 30'.
  • Es ist ersichtlich, daß die .nur -beispielsweise beschriebenen Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung in verschiedener Weise abgeändert und !bei, ihnen technis,chaÄquiva`d.ente angewendet werden können. Die Rückströmdrossel gemäß der Erfindung ist mit besonderem Vorteil bei intermittierenden Strahltriebwerken anwendbar.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Rückströmd@rossel zum Speisen von Verpuffungskammern oder von mit intermittierender Verbrennung arbeitenden Brennkammern mit Luft, gekennzeichnet durch .ein an die zu speisende Kammer (q.) angrenzendes oder mit ihr verbundenes, zur Kammher hin divergierendes Rohr (2), dem ein zylindrisches oder schwach divergent verlaufendes Rohrstück (3) vorangeht, das so bemessen ist, da:B es ial.s Speicher kinetischer Energie und, als Ausgleichsrohr zur Begrenzung des Höchstwertes der überschal.lgeschwindigkeit dient, die die Luft unter der Wirkung des Unterdruckes in der Kammer (q.) zwischen zwei aufeinanderfdlgenden Verpuffungen erreicht.
  2. 2. Rückströmdrossel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, äaß dem Ausgleichsrohr (3) ein konvergierender Einlaßteil: (i) vorangeht. 3. gückströmdros:sel nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieLänge desAusgleichsrohres (3) größer als die Länge des mit der Kammer verbundenen divergierenden Rohres (2) ist. q.. Rückströmdrossel nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Kammer (q:) verbundene divergierende Rohr (2) so bemessen ist, daß die in die Kammer strömende Luft .noch eine restliche kinetische Energie besitzt, die eine Wirbelung ,in der Kammer sowie die Aufrechterhaltung der intermnittierenden Verpuffung bewirkt. 5. Rück.strömdrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis ¢, dadurch geken.nzei,chnet, daß der Durchmesser der Brennkammer (q.) an ihrer Verbindungsstelle .mit dem divergierenden Rohr (a) wesentlich größer als der Durchmesser der AuslaBöffnung des divergierenden Rohres (2) :ist. 6. Rückströmdrossel nach ainem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den konvergierenden Eingangsteil (i) und das Ausgleichsrohr (3) ein kurzer divergierender Teil (7) entsprechend einer Strömung von Überschal:lgeschwindigkeit zwischengefügt isst, für welche die Machsche Zahl in der Größenordnung von 1,8 liegt oder niedriger als dieser Wert ist. 7. Rückströmdrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 6, dadhrrch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Rohrsystem am Eingang des Ausgleichsrohres (3) einen Knick (c) in der Nähe der engsten Stelle des Systems aufweist. B. Rückströmärossed nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt im Innern des kurzen divergierenden Teiles (7), welcher dem Ausgleichsrohr (3) vorangeht, zwischen dem Querschnitt an der engsten Stelle des Systems und einem Querschnitt variiert, welcher das i,ifache des Querschnittes an der engsten Stelle beträgt: 9. Rückströmdrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennnet, daß der Querschnitt im Inneun des Ausgleichsrohres (3) höchstens einen Wert erreicht, welcher dem 43fachen des Querschnittes an der engsten Stelle des Systems entspiricht. io. Rückströmdrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 9, .dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt am Ausgang des divergierenden Endrohres (a) mehr als das Zweifache des Querschnittes an der engsten Stelle beträgt. i i. Rückströmdrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis io, .dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den geraden Linien, welche im axialen Halbschnitt die äußeren Enden des Ausgleirhs.rohres (3) bzw. die äußeren Enden des diveTgierenden Endzahnes (a) verbinden, und der Mittellinie des zusammengesetzten Rohrsystems gebildeten Winkel, die mit ß bzw. y bezeichnet werden sollen, folgenden Beziehungen genügen: y > 3 ß, ß -<:2'. 12. Rückströmdrossel naaeh Ansprüchen 6 und i i, dadurch gekennzeichnet, daß die ;gerade Linie, welche im axialen Halbschnitt die äußeren Enden des kurzen divergierenden Zwischenteiles (7) verbindet, mit der Mittellinie des Rohrsystems einen Winkel a bildet, der größer als der Winkel ß ist. 13. Rückströmdrossel nach Anspruch i i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze divergierende Zwischenteil (7), das Ausgleichsrohr (3) und. das divergierende Endrohr (z) derart ausgebildet sind, daß a > 3°, y > 3° und ß < 30' ist.
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