DE973164C

DE973164C - Device for deflecting a beam emerging from a line

Info

Publication number: DE973164C
Application number: DES22548A
Authority: DE
Inventors: Jean Bertin; Marcel Kadosch; Raymond Hippolyte Marchal; Francois Gilbert Paris
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1950-06-16
Filing date: 1951-03-30
Publication date: 1959-12-10

Description

Vorrichtung zum Ablenken eines aus einer Leitung austretenden Strahles Das Hauptpatent betrifft eine Vorrichtung zum Ablenken eines aus einer Leitung austretenden Strahles, bei welcher die Ablenkung durch eine in der gewünschten Ablenkrichtung gekrümmte Fortsetzung der Leitungswand in Verbindung mit einem in den Strahl einfuhrbaren Hindernis erfolgt, welches von einem festen Körper oder einem strömenden Medium gebildet sein kann.Device for deflecting a beam emerging from a line The main patent relates to a device for deflecting an emerging from a line Beam, in which the deflection by one in the desired deflection direction curved continuation of the line wall in connection with one that can be introduced into the beam Obstacle occurs which is caused by a solid body or a flowing medium can be formed.

Zweck der Erfindung ist, eine Ablenkvorrichtung gemäß dem Hauptpatent in vorteilhafter Weise zu verbessern. Gemäß der Erfindung sind außerhalb des Strahles auf der Seite der gekrümmten Wandfortsetzung in Richtung der gewünschten Ablenkung gebogene Leitschaufeln angeordnet, die den Strahl nach Einführung des Hindernisses erfassen und die eingeleitete Ablenkung verstärken.The purpose of the invention is to provide a deflection device according to the main patent to improve in an advantageous manner. According to the invention are outside the beam on the side of the curved wall continuation in the direction of the desired deflection arranged curved guide vanes that guide the jet after introducing the obstacle grasp and reinforce the introduced distraction.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist in der gekrümmten Wandfortsetzung ein tangential gerichteter Ausblaseschlitz für ein Hilfsgas .zur Beschleunigung der Grenzschicht des abgelenkten Strahles vorgesehen. Die Beschleunigung der Grenzschicht eines Strahles durch tangentiales Einblasen eines Hilfsgases ist an sich bekannt.According to a particular feature of the invention is in the curved Wall continuation a tangentially directed blow-out slot for an auxiliary gas .zur Acceleration of the boundary layer of the deflected beam provided. The acceleration the Boundary layer of a jet by tangential injection of a Auxiliary gas is known per se.

Es ist bei der Ablenkung eines aus einem Spalt austretenden Strahles vorgeschlagen worden, in der Nähe einer die eine Seite des Spaltes verlängernden gekrümmten Wand eine Reihe von gebogenen Körpern anzuordnen, welche auf die Grenzschichten übereinanderliegender Schichten des Strahles einwirken. Die gebogenen Körper sollen eine Aufspaltung des geradlinig aus dem Spalt entweichenden Teiles des Strahles herbeiführen, und daher müssen sie in die Bahn des aus dem Spalt austretenden Strahles eindringen. Abgesehen davon, daß eine solche Anordnung nur auf Spalte anwendbar ist, handelt es sich nicht um außerhalb der Bahn des Strahles liegende Leitschaufeln zum Verstärken einer durch ein Hindernis eingeleiteten Ablenkung eines durch eine Leitung beliebigen Querschnitts austretenden Strahles.It is in the process of deflecting a beam emerging from a gap has been proposed near one extending one side of the gap curved wall to arrange a series of curved bodies, which on the boundary layers superimposed layers of the beam act. The curved bodies are supposed to a splitting of the part of the jet escaping in a straight line from the gap bring about, and therefore they must in the path of the beam emerging from the gap penetration. Apart from the fact that such an arrangement is only applicable to columns is, it is not about the guide vanes lying outside the path of the jet to amplify a deflection initiated by an obstacle by a Conducting any cross-section of the exiting beam.

Es ist ferner bekannt, am Ende eines Windkanals einen Diffusor anzuordnen, innerhalb dessen Austrittsöffnung Schaufeln ringförmig angeordnet sind, welche eine halbkugelförmige Entfaltung des Strahles bewirken sollen. Es handelt sich hier nicht um die Ablenkung eines aus einer Leitung ausströmenden Strahles mittels eines einer gekrümmten Fortsetzung der Leitungswand gegenüberliegenden Hindernisses und einer Verstärkung der Ablenkung mittels außerhalb der Leitung angeordneten Leitschaufeln.It is also known to arrange a diffuser at the end of a wind tunnel, within the outlet opening blades are arranged in a ring, which a to cause hemispherical unfolding of the beam. It is not a question here to deflect a beam flowing out of a line by means of a curved continuation of the line wall opposite obstacle and one Reinforcement of the deflection by means of guide vanes arranged outside the line.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der verschiedene Ausführungsformen einer Ablenkvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht sind.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail in the various embodiments of a deflection device according to of the invention are illustrated schematically.

In Abb. i ist im Längsschnitt A-B-A'-B' eine Rohrleitung wiedergegeben, aus welcher ein Strahl durch eine Öffnung B-B' austritt, die in einer rechtwinklig zur Zeichenebene stehenden Ebene liegt.In Fig. I, a pipeline is shown in longitudinal section A-B-A'-B ', from which a jet exits through an opening B-B 'which is at right angles to the plane of the drawing.

Ein Hindernis, das geeignet ist, eine Unsymmetrie in der Verteilung der Drücke in der Nähe der durch die Austrittsöffnung B-B' hindurchgehenden Ebene zu erzeugen, unterwirft den Strahl einer Summe von Kräften, welche ihn von seiner normalen Strömungsrichtung N abzulenken suchen. Soll null der Strahl in die Richtung D abgelenkt werden, dann kann dieses Hindernis beispielsweise von einem in der Nähe von B' in den Strahl eingeführten Hilfsgasstrahl oder, wie in Abb. i angedeutet, von einem festen Körper, z. B. einer schwenkbar gelagerten Klappe i, gebildet werden.An obstacle that is likely to be an imbalance in the distribution the pressures in the vicinity of the plane passing through the outlet opening B-B ' to produce, subjects the ray to a sum of forces which separate it from its own seek to deflect normal flow direction N. Should zero the beam in the direction D are distracted, then this obstacle can, for example, by someone nearby Auxiliary gas jet introduced into the jet by B 'or, as indicated in Fig. i, from a solid body, e.g. B. a pivoted flap i, are formed.

Die Wandung A-B der Rohrleitung ist über B hinaus durch eine gekrümmte Wand C verlängert. die gegen den Strahl hin konvex verläuft. Die Wand C kann gleichförmig abgerundet sein oder einen Teil eines Vieleckes bilden und rauh oder poliert sein.The wall AB of the pipeline is extended beyond B by a curved wall C. which is convex towards the beam. The wall C can be uniformly rounded or form part of a polygon and be rough or polished.

Wenn die Ablenkung des Strahles in Richtung des Pfeiles D durch Inwirkungbringen des Hindernisses (punktierte Stellung der Klappe i) eingeleitet wird, schmiegt sich der Strahl unter der Wirkung der Viskositätskräfte an die Wand C und nimmt eine Krümmung an, die einen Druckabfall erzeugt, welcher den Strahl auf der Wand C abzustützen sucht, wodurch die Wirkung des Druckabfalles jenseits der durch B-B' gehenden Ebene von B' gegen B ausgedehnt wird. Dagegen werden die Stromfäden, die an der Wand C haften, verlangsamt, und der statische Druck erhöht sich dort längs der Wand C bis zu dem Punkt, an welchem der dynamische Druck dieser Stromfäden aufgehoben wird. Das Gleichgewicht dieser beiden entgegengesetzten Wirkungen bestimmt die Grenze der zu erzielenden Ablenkung.If the deflection of the jet in the direction of the arrow D is initiated by the action of the obstacle (dotted position of the flap i), the jet nestles against the wall C under the effect of the forces of viscosity and assumes a curvature which creates a pressure drop which the The beam seeks to support it on the wall C, thereby extending the effect of the pressure drop beyond the plane passing through BB 'from B' to B '. On the other hand, the stream filaments that adhere to the wall C are slowed down, and the static pressure there increases along the wall C up to the point at which the dynamic pressure of these stream filaments is canceled. The balance of these two opposing effects determines the limit of the distraction that can be achieved.

Gemäß Abb. i wird die eingeleitete Ablenkung dadurch verstärkt, daß der abgelenkte Strahl von einer oder mehreren in Richtung der gewünschten endgültigen Ablenkung gebogenen Leitschaufeln erfaßt wird, die auf der Seite der gekrümmten Wandfortsetzung C außerhalb der Zone angeordnet sind, welche der Strahl einnimmt, wenn er ohne Ablenkung in Richtung N axial aus der Rohrleitung ausströmt. Das von den Leitschaufeln gebildete Gitter erstreckt sich um so weiter stromabwärts von der Bezugsebene durch B-B' weg, je schwächer die Anfangsablenkung des Strahles ist.According to Fig. I, the introduced deflection is increased in that the deflected beam of one or more towards the desired final Deflection of curved guide vanes is detected on the side of the curved Wall continuation C are arranged outside the zone which the beam occupies, if it flows axially out of the pipeline without being deflected in direction N. That from The grid formed by the guide vanes extends further downstream from away from the reference plane through B-B ', the weaker the initial deflection of the beam.

Die längs A-B-C verlaufende Grenzschicht des Strahles wirkt der Ablenkung entgegen, und man ist daher daran interessiert, diese Grenzschicht zu beseitigen, und dies um so mehr, je dicker sie ist. d. h. je größer die Reynoldssche Zahl ist. Diese Beseitigung der Grenzschicht kann auf verschiedene an sich bekannte Weisen erfolgen.The boundary layer of the jet running along ABC counteracts the deflection, and one is therefore interested in removing this boundary layer, and the thicker it is, the more so. ie the larger the Reynolds number is. This elimination of the boundary layer can be done in various ways known per se.

In Abb. a ist schematisch eine Ausführungsform wiedergegeben, bei welcher die gekrümmte Wandfortsetzung C mit einer oder mehreren zu einem Unterdruckraum führenden Öffnungen 3 versehen ist, um die Grenzschicht durch diese Öffnungen hindurch abzusaugen.In Fig. A, an embodiment is shown schematically at which the curved wall continuation C with one or more to a negative pressure space leading openings 3 is provided to the boundary layer through these openings suction.

Bei der in Abb.3 wiedergegebenen Ausführungsform weist die gekrümmte Wandfortsetzung C einen tangential ausmündenden Schlitz q. auf, aus welchem ein Hilfsgas zur Beschleunigung der Grenzschicht des abgelenkten Strahles ausgeblasen wird. Der längs A-B-C strömenden Grenzschicht wird dadurch eine derartige kinetische Energie erteilt, daß der Punkt, an welchem sich der abgelenkte Strahl von der Wand C ablöst, nach außen verschoben wird.In the embodiment shown in Fig.3, the curved Wall continuation C a tangentially opening slot q. on which one Auxiliary gas to accelerate the boundary layer of the deflected jet is blown out will. The boundary layer flowing along A-B-C thereby becomes such a kinetic one Energy given that the point at which the deflected beam is off the wall C comes off, is shifted outwards.

Es ist zu beachten, daß die auf die Grenzschicht auszuübende Wirkung von der Dicke dieser Schicht und infolgedessen in gewissem Maße von der Gestalt der Rohrleitung stromaufwärts von der Austrittsöffnung B-B' abhängig ist. Verläuft diese Leitung konvergent, dann ist die Grenzschicht nicht sehr dick, und wenn die gewünschte endgültige Ablenkung klein ist, dann ist eine Einwirkung auf diese Grenzschicht nicht unbedingt erforderlich. Bei: einer divergierenden Rohrleitung ist dagegen eine beträchtliche Grenzschicht vorhanden, und man ist daher auf Grund des vorerwähnten Gesichtspunktes daran interessiert, die Rohrleitung stromaufwärts von der Austrittsöffnung B-B' so wenig divergent wie möglich zu machen.It should be noted that the effect to be exerted on the boundary layer on the thickness of this layer and, consequently, to some extent on the shape of the pipeline depends on the outlet opening B-B 'upstream. Runs this line converges, then the boundary layer is not very thick, and if the desired final Distraction is small, then there is an impact on this boundary layer is not absolutely necessary. With: a diverging pipeline on the other hand, there is a considerable boundary layer and one is therefore agitated of the aforementioned point of view interested in the pipeline upstream to make as little divergent as possible from the outlet opening B-B '.

Claims

CLAIMS: 1. Device for deflecting one from a line exiting beam according to patent 971025 with a curved continuation of the pipe wall and an obstacle which can be introduced into the beam, characterized in that outside of the beam on the side of the curved wall continuation (C) in the direction of the desired Deflection curved guide vanes (2) are arranged, which the jet after introduction the obstacle (1) and increase the initiated distraction.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that in the curved wall continuation (C) a tangentially directed blow-out slot (4) is provided for an auxiliary gas to accelerate the boundary layer of the deflected beam. Documents considered: German Patent Nos. 588I13, 684411, 715 734 French Patent Nos. 779 034, 92I125; French additional patent specification No. 45,08o to 779 034; U.S. Patent No. 2037942; Ech, Technische Fluidhrehre, 1949, pp. 189, 211 and 32o to 328; 1941, p. 196ff .; Lexikon der Physik, pp. 449 and 450. Older patents considered: German Patent No. 971 o25.