FR2477100A1 - AIR DELIVERY SYSTEM FOR TURBOCHARGED ENGINE - Google Patents
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Abstract
SYSTEME ASSURANT LA SUSTENTATION REQUISE SANS ACCROISSEMENT DE LA TRAINEE. IL COMPREND UNE SECTION DIVERGENTE DU CANAL DE DILUTION 24, EN AVAL DU COL DE TUYERE, ET AYANT UN PROFIL DE SECTION D'ECOULEMENT CROISSANT. APPLICATION AUX MOTEURS MONTES SOUS LES AILES D'UN AVION.SYSTEM ENSURING THE REQUIRED SUSTENTATION WITHOUT INCREASING THE DRAG. IT INCLUDES A DIVERGENT SECTION OF DILUTION CHANNEL 24, DOWNSTREAM OF THE TUYERE PASS, AND HAVING AN INCREASING FLOW SECTION PROFILE. APPLICATION TO ENGINES MOUNTED UNDER THE WINGS OF AN AIRPLANE.
Description
2477 1002,477,100
La présente invention concerne une construction de nacelle et de canal de dilution pour des moteurs d'avion à The present invention relates to a nacelle and dilution channel construction for aircraft engines with
turbosoufflante montés sous l'aile. turbofan mounted under the wing.
Il est bien connu qu'une aile d'avion produit des forces de sustentation pendant le vol par suite d'une It is well known that an airplane wing produces lift forces during flight as a result of a
différence de pression agissant sur la plateforme de l'aile. pressure difference acting on the wing platform.
Lorsque l'aile traverse un volume d'air, il apparait une pression d'air relativement élevée sous l'aile et une pression d'air relativement basse au-dessus de l'aile. En général, plus la différence de pression entre la surface supérieure et When the wing crosses an air volume, there is a relatively high air pressure under the wing and a relatively low air pressure above the wing. In general, the greater the pressure difference between the upper surface and
la surface inférieure de l'aile est élevée, plus la sustenta- the lower the wing surface, the higher the lift
tion produite par l'aile est grande. Il est également bien connu que lorsque l'angle de courbure de l'aile de l'avion est plus prononcé1l'angle d'incidence de l'aile s'accroit, ainsi tion produced by the wing is large. It is also well known that when the angle of curvature of the wing of the airplane is more pronounced, the angle of incidence of the wing increases, thus
qu'en correspondance les différences de pression et la sus- that in correspondence the pressure differences and the
tentation. Malheureusement, un accroissement de l'angle d'in- temptation. Unfortunately, an increase in the angle of in-
cidence a également un effet correspondant sur la trainée cidence also has a corresponding effect on the drag
aérodynamique produite par l'aile. Parce que l'angle d'inciden-- aerodynamics produced by the wing. Because the incident angle--
ce de l'aile est accrue pour produire.une plus grande sus- that of the wing is increased to produce.
tentation, l'aile projette une zone frontale plus grande temptation, the wing projects a larger frontal area
provoquant l'accroissement de la traînée. causing increased drag.
Lorsqu'un avion vole à des vitesses subsoniques, un moteur placé sous l'aile de l'avion abaisse les pressions sous l'aile plus bas qu'elles ne le seraient sous la même aile sans le moteur. Cet abaissement local de la pression sous l'aile entraineunediminution de la différence de pression et réduit la sustentation de l'aile pour un angle d'incidence donné. Puisqu'un avion donné nécessite une grandeur fixée de la sustentation pour maintenir son altitude à une vitesse de croisière donnée, on doit accroître l'angle d'incidence pour regagner la quantité de sustentation qui est perdue à cause de la présence de la nacelle du moteur. Comme attendu, cet accroissement de l'angle d'incidence,nécessaire pour compenser la perte de sustentation provoquée par le moteurentraîne- un When an aircraft is flying at subsonic speeds, an engine under the wing of the aircraft lowers the pressures under the wing lower than they would be under the same wing without the engine. This local lowering of the pressure under the wing causes a decrease in the pressure difference and reduces the lift of the wing for a given angle of incidence. Since a given aircraft requires a fixed amount of lift to maintain its altitude at a given cruising speed, the angle of incidence must be increased to regain the amount of lift that is lost due to the presence of the gondola. engine. As expected, this increase in the angle of incidence, necessary to compensate for the loss of lift caused by the motor, causes a
accroissement supplémentaire de la traînée aérodVnamique.Is spécialis- additional increase in aerodynamic drag.
tes désignent communément cette traînée produite par la your commonly refer to this trail produced by the
présence de la nacelle sous l'aile par "traînée d'interaction". presence of the nacelle under the wing by "interaction trail".
L'analyse de la traînée d'interaction a révélé que des formes de nacelle différentes de moteur peuvent avoir dans un flux d'air, une trainée isolée similaire ou identique en eux-mêmes mais peuvent avoir des effets très différents sur la répartition despressions surl'aile, et ainsi créer des quantités largement différentes de traînées d'interaction. On a effectué d'autres analyses pour comprendre ces différences et les causes de cette traînée d'interaction Les résultats de cette analyse indiquent que des efforts devraient être portés en vue de réduire l'effet du système d'éjection de la soufflante du moteur sur la répartition despressions surl'aile dans le Analysis of the interaction drag revealed that different forms of engine nacelle can have in an air flow, an isolated drag similar or identical in themselves but can have very different effects on the distribution of pressures on the wing, and thus create vastly different amounts of interaction trails. Other analyzes were performed to understand these differences and the causes of this interaction trail. The results of this analysis indicate that efforts should be made to reduce the effect of the engine blower ejection system on the distribution of pressure on the wing in the
but de réduire la traînée d'interaction. aim to reduce the interaction drag.
En bref, selon une réalisation de la présente invention, on modifie la construction de la-nacelle et du canal de dilution du moteur dans le but de réorienter l'air de dilution éjecté pour réduire son influence sur les pressions en dessous de l'aile. Premièrement, on incurve radialement vers l'intérieur,à son extrémité arrière,le profil intérieur du In short, according to an embodiment of the present invention, the construction of the nacelle and of the dilution channel of the engine is modified in order to redirect the diluted air ejected to reduce its influence on the pressures below the wing. . First, the inside profile of the inside is curved radially inwards at its rear end.
canal de dilution dans le but de dévier physiquement radiale- dilution channel in order to deflect physically radial-
ment vers l'intérieur le flux de dilution et de l'éloigner du dessous de l'aile. Deuxièmement, on forme un col de tuyère dans le canal de dilution en une position plus en amont par rapport à la pratique antérieure. Le col est situé en amont en un endroit particulier pour obtenir une pression de sortie du canal de dilution qui coïncide étroitement avec la pression de l'air extérieur, de sorte que l'éjection ne se détende pas et ne s'écoule pas en direction de l'aile. Troisièmement, on réduit le diamètre extérieur d'une partie de la nacelle qui est situéeimmédiatement en aval de la sortie du canal de dilution et on incurve radialement vers l'intérieur cette partie pour fournir une région d'écoulement pour le flux inward the dilution flow and away from the underside of the wing. Second, a nozzle neck is formed in the dilution channel at a position further upstream from previous practice. The neck is located upstream in a particular place to obtain an outlet pressure of the dilution channel which closely coincides with the pressure of the outside air, so that the ejection does not relax and does not flow towards of the wing. Third, the outside diameter of a portion of the nacelle which is located immediately downstream of the outlet of the dilution channel is reduced and this portion is curved radially inward to provide a flow region for the flow.
d'éjection en un endroit plus éloigné de l'aile de l'avion. ejection to a location further from the aircraft wing.
La suite de la description se réfère aux figures annexées The rest of the description refers to the attached figures.
qui représentent respectivement:which represent respectively:
- Figure 1, une vue en élévation d'un moteur à turbo- - Figure 1, an elevational view of a turbo engine
soufflcnte de l'art antérieur monté sur une aile et son diagramme d'écoulement prior art blower mounted on a wing and its flow diagram
24771-0024771-00
d'écoulement du flux d'éjection associé, - Figure 2, une répresentation graphique de la pression d'air statique locale(PS) en fonction de la section droite (A) dans un trajet d'écoulement du flux de tuyère ou de canal; - Figure 3, une vue d'un moteur à turbosoufflante à gaz de l'art antérieur, partiellement en coupe et partiellement arrachée,et le diagramme d'écoulement du flux d'air de dilution de la soufflante du moteur; - Figure 4, une vue d'un moteur à turbosoufflante à gaz flow of the associated ejection flow, - Figure 2, a graphical representation of the local static air pressure (PS) as a function of the cross section (A) in a flow path of the nozzle or channel flow ; - Figure 3, a view of a gas turbofan engine of the prior art, partially in section and partially cut away, and the flow diagram of the dilution air flow of the engine fan; - Figure 4, a view of a gas turbofan engine
partiellement en coupe et partiellement arrachée, qui incor- partially cut and partially cut away, which incorporates
pore la présente invention, et le diagramme d'écoulement du flux d'air de dilution; et, - Figure 5, une vue en coupe du moteur à turbosoufflante à gaz représenté à la figure 3 avec superposé en traits en tirets le moteur à turbosoufflante de la figure 4 qui incorpore pore the present invention, and the flow diagram of the dilution air flow; and, - Figure 5, a sectional view of the gas turbofan engine shown in Figure 3 with superimposed in dashed lines the turbofan engine of Figure 4 which incorporates
la présente invention.the present invention.
En se référant maintenant à la figure 1, on y a représenté un moteur-à turbosoufflante classique 10, suspendu par un pylône 12 sous une aile d'avion 14. Un avion avec l'agencement de moteur et d'aile représenté à la figure 1 est conçu pour un fonctionnement subsonique. Le moteur est un moteur d'avion à turbosoufflante à taux de dilution Referring now to FIG. 1, there is shown a conventional turbofan engine 10, suspended by a pylon 12 under an airplane wing 14. An airplane with the engine and wing arrangement shown in FIG. 1 is designed for subsonic operation. The engine is a dilution rate turbofan aircraft engine
élevé classique qui comporte un capotage ou nacelle 15 compre- high standard which includes a rollover or basket 15 compre-
nant un capot de soufflante 16 de rayon relativement grand à sa partie amont ou avant et un capot de générateur de gaz 18 de rayon relativement petit à sa partie aval ou arrière. Le capot de soufflante 16 couvre une partie de soufflante du moteur o des aubes de soufflante tournantes accélérent un grand volume d'air en direction de l'arrière. Une partie de cet air accéléré par la soufflante contourne une partie de turbine du moteur et est éjectée par une section arrière du capot de soufflante 16 dans la région entourant radialement le capot 18 du générateur de gaz. La partie restante de l'air de soufflante est aspirée à l'entrée 17 dans la partie de turbine du moteur o elle est utilisée dans les procédés de combustion pour produire de l'énergie motrice. Après avoir traversés la turbine, les gaz résultants des procédés de combustion sont éjectés plus en aval hors de l'extrémité nant a fan cover 16 of relatively large radius at its upstream or front part and a gas generator cover 18 of relatively small radius at its downstream or rear part. The fan cover 16 covers a part of the engine fan where rotating fan blades accelerate a large volume of air towards the rear. Part of this air accelerated by the blower bypasses a part of the engine turbine and is ejected by a rear section of the blower hood 16 in the region radially surrounding the hood 18 of the gas generator. The remaining part of the blower air is sucked into the inlet 17 in the turbine part of the engine where it is used in combustion processes to produce motive energy. After passing through the turbine, the gases resulting from the combustion processes are ejected further downstream from the end
arrière 19 du capot 18 du générateur de gaz. rear 19 of the cover 18 of the gas generator.
L'analyse à montré qu'il y a au moins trois facteurs principaux qui influencent l'interaction mutuelle entre le flux d'air subsonique externe adjacent à la surface inférieure de l'aile 14 et le flux d'air supersonique qui est déchargé par l'extrémité arrière du capot 16 de soufflante. En se référant à nouveau à la figure 1, un premier facteur est la distance physique minimum, généralement indiquée par la flèche Analysis has shown that there are at least three main factors that influence the mutual interaction between the flow of external subsonic air adjacent to the lower surface of wing 14 and the flow of supersonic air which is discharged by the rear end of the fan cover 16. Referring again to Figure 1, a first factor is the minimum physical distance, usually indicated by the arrow
, entre la surface inférieure de l'aile et ce qui est dési- , between the lower surface of the wing and what is
gné comme la ligne de partage de flux 22. Cette ligne de par- generated as the flow sharing line 22. This dividing line
tage de flux est une limite entre un flux d'air de soufflante éjecté du capot 16 de soufflante, et le flux d'air ambiant entourant qui passe autour de l'extérieur du capot 16 de flow stage is a limit between a flow of blower air ejected from the blower hood 16, and the surrounding ambient air flow which passes around the outside of the blower hood 16
soufflante. Cette ligne de partage de flux est également con- blowing. This flow sharing line is also
nue dans la technique sous le nom de "ligne de glissement" et est représente dans sa position normale pendant des conditions naked in the art under the name of "sliding line" and is represented in its normal position during conditions
de vol de croisière par une ligne ondulée 22. of cruise flight by a wavy line 22.
Un second facteur est le rapport de pression total du flux d'air de soufflante sortant du capot de soufflante par rapport à la pression de l'air ambiant (PT/FAN/P0). PT/FAN A second factor is the total pressure ratio of the blower air flow exiting the blower hood to the ambient air pressure (PT / FAN / P0). PT / FAN
représentela pression de stagnation du flux d'air de souf- represents the stagnation pressure of the blowing air flow
flante éjecté, et P0 la pression statique de l'air ambiant. floating ejected, and P0 the static pressure of the ambient air.
Un troisième facteur est le nombre de Mach du flux d'air A third factor is the Mach number of the air flow
ambiant qui passe extérieurement autour du capot 16 de souf- ambient which passes outside around the bonnet 16
flante.blooming.
Le flux d'air ambiant entre la surface inférieure de l'aile 14 et la ligne de partage de flux 22 est semblable en certains aspects au flux d'air à travers un canal de section droite variable. Cette variation de la section droite crée un effet de "tunnel" sur l'air ambiant s'écoulant entre le moteur The ambient air flow between the lower surface of the wing 14 and the flow dividing line 22 is similar in certain aspects to the air flow through a channel of variable cross section. This variation in the cross section creates a "tunnel" effect on the ambient air flowing between the motor
et l'aile qui est semblable à l'effet provoqué par une tuyère. and the wing which is similar to the effect caused by a nozzle.
En se référant maintenant à la figure 2, on a représenté la variation de pression statique locale '(P /P).dans une conduite ou tuyère en fonction d'une section droite d'écoulement qui est une approximation de la section droite entre la surface inférieure de l'aile et la ligne de partage dé flux 22 de la figure 1. Sur la figure 2, A est la section droite locale, Referring now to Figure 2, there is shown the variation of local static pressure '(P / P). In a pipe or nozzle as a function of a cross section of flow which is an approximation of the cross section between the lower surface of the wing and the flow dividing line 22 of FIG. 1. In FIG. 2, A is the local cross section,
A:: est un col de référence ou section minimum de ce "conduit"- A :: is a reference neck or minimum section of this "conduit" -
entre l'aile et le moteur, Ps est la pression statique locale, et Pt est la pression de stagnation pour un flux donné. A la between the wing and the engine, Ps is the local static pressure, and Pt is the stagnation pressure for a given flow. To the
fois A- et Pt sont constantes-pour un débit donné dans le canal. times A- and Pt are constant - for a given flow in the channel.
Le graphique montre que lorsque le flux en amont du col (A::) est subsonique (M<1,0), une diminution de la section du canal provoque une diminution de la pression statique locale Ps, et The graph shows that when the flow upstream of the neck (A: :) is subsonic (M <1.0), a decrease in the section of the channel causes a decrease in the local static pressure Ps, and
lorsque le flux amont est supersonique (M>1,0), une augmenta- when the upstream flow is supersonic (M> 1.0), an increase
tion de la section du canal provoque encore une diminution de la pression statique. Ce comportement est typique du flux d'air dans une tuyère et est bien connu des ingénieurs de l'aéronautique etdes ingénieurs mécaniciens. Le point important de ce phénomène physique est qu'une zone de canal ou tuyère crée une diminution rapide de la pression statique locale(P S) lorsque le flux d'air passe de l'état subsonique (M< 1,0) à l'état supersonique (M >1,0). C'est ce qui se passe entre une aile d'avion et un moteur d'avion. Lorsque la pression statique chute à cause de cet effet de tuyère dans la région en dessous de l'aile de l'avion, il se crée un effet nuisible sur la tion of the channel section further causes a decrease in static pressure. This behavior is typical of the air flow in a nozzle and is well known to aeronautical engineers and mechanical engineers. The important point of this physical phenomenon is that a channel or nozzle area creates a rapid decrease in the local static pressure (PS) when the air flow changes from the subsonic state (M <1.0) to the supersonic state (M> 1.0). This is what happens between an airplane wing and an airplane engine. When the static pressure drops due to this nozzle effect in the region below the aircraft wing, it creates a detrimental effect on the
sustentation de l'aile.wing lift.
En se référant à nouveau à la figure 1, le flux entre la surface -de dessous de l'aile 14 et la ligne de partage du flux 22 se comporte d'une manière très semblable au flux traversant un canal de section variable comme décrit ci-dessus. En partant du bord d'attaque de l'aile 14, on peut apprécier aisément que la distance entre la surface de dessous de l'aile et la ligne de partage de flux 22 diminue vers une valeur minimum en un certain endroit axial en arrière du bord d'attaque de l'aile, représentée d'une manière générale par la flèche 20 sur la figure 1. La présence de la nacelle 15 du moteur et de la ligne de flux de Partage de fuite près du dessous de l'aile 14 crée Referring again to FIG. 1, the flow between the bottom surface of the wing 14 and the dividing line of the flow 22 behaves in a manner very similar to the flow crossing a channel of variable section as described below. -above. Starting from the leading edge of the wing 14, it can easily be appreciated that the distance between the bottom surface of the wing and the flow dividing line 22 decreases towards a minimum value at a certain axial location behind the leading edge of the wing, represented generally by the arrow 20 in FIG. 1. The presence of the nacelle 15 of the engine and of the leakage sharing flow line near the underside of the wing 14 create
ce "canal" ou "tuyère" avec un col à l'endroit de la flèche 20. this "channel" or "nozzle" with a neck at the location of the arrow 20.
La grandeur de la réduction de pression et la grandeur de la perte de sustentation de l'avion est une fonction de la position de la nacelle et de la position de la ligne de partage de flux du jet de soufflante 22 par rapport à l'aile 14. Plus la ligne de partage de flux 22. ondoie en se rapprochant. de la surface inférieure de l'aile, plus grande est la diminution de la section entre l'aile 14 et la ligne de partage de flux 22, et plus faible est la pression de l'air sous l'aile 14. Si la position de la nacelle du moteur est fixée on peut altérer la position de la ligne de partage de.flux du jet de soufflante pour diminuer la perte de sustentation, permettant à l'avion de maintenir un The magnitude of the pressure reduction and the magnitude of the aircraft lift loss is a function of the position of the nacelle and the position of the flow divider line of the blower jet 22 relative to the wing. 14. The more the flow sharing line 22. undulates as it gets closer. from the lower surface of the wing, the greater the reduction in the section between the wing 14 and the flow divider line 22, and the lower the air pressure under the wing 14. If the position of the engine nacelle is fixed we can alter the position of the flow divider of the blower jet flow to reduce the loss of lift, allowing the aircraft to maintain a
angle d'incidence inférieur et de réduire la traînée aérodyna- lower incidence angle and reduce aerodyna- drag
mique induite correspondante. On peut modifier au moins trois facteurs qui ont un effet sur la forme de la ligne de partage -10 de flux du jet de soufflante 22. Ces facteurs sont la pression d'éjection de l'air de soufflante, la forme du bord de fuite du capot 16 de soufflante, et la forme de la surface extérieure du corresponding induced mique. You can change at least three factors that have an effect on the shape of the fan jet flow divider line -10 22. These factors are the blower air ejection pressure, the shape of the trailing edge of the fan cover 16, and the shape of the outer surface of the
capot du générateur de gaz 18.gas generator cover 18.
En se référant à la figure 3, on a représenté une partie du bord de fuite du capot 16 de soufflante et-une partie du capot 18 du générateur de gaz afin d'expliquer l'influence de ces trois facteurs sur la ligne de partage de flux du jet de soufflante 22. L'espace entre la partie arrière du capot 16 de soufflante et la partie avant du capot 18 du générateur de gaz Referring to FIG. 3, a part of the trailing edge of the fan cover 16 and a part of the cover 18 of the gas generator is shown in order to explain the influence of these three factors on the dividing line of flow of the blower jet 22. The space between the rear part of the blower cover 16 and the front part of the gas generator cover 18
est appelé canal de dilution 24. Le canal de dilution dé- is called the dilution channel 24. The dilution channel starts
limite letrajet pris par l'air de soufflante qui contourne la partie turbine du moteur. Les lignes projetées à partir du limit the path taken by the blower air which bypasses the turbine part of the engine. The lines projected from
canal de soufflante à l'extrémité arrière du capot 16 de souf- blower channel at the rear end of the bonnet 16
flante sont prévues pour montrer les influences de l'angle de décharge initial, représenté par 26 sur la figure 3, et le rapport de pression statique de sortiesur la forme de la ligne -de partage de flux 22. On peut apprécier aisément à partir du dessin que plus l'angle de décharge initial 26 est grand, plus le diamètre maximum de la ligne de partage de flux. est grand. De même plus le rapport de pression statique P E/P0 est élevé (pression statique à la sortie sur pression statique à l'extérieur du capot de soufflante), plus le diamètre maximum de la ligne de partage de flux est grand. La pression de sortie (P.) affectera la ligne de partage de flux car les gaz sortant à une pression plus élevée auront une tendance plus forte à se détendre radialement vers l'extérieur dans le flux are planned to show the influences of the initial discharge angle, represented by 26 in FIG. 3, and the static outlet pressure ratio on the shape of the flow-sharing line 22. We can easily appreciate from the drawing that the larger the initial discharge angle 26, the larger the maximum diameter of the flux divide. is tall. Similarly, the higher the static pressure ratio P E / P0 (static pressure at the outlet on static pressure outside the fan cover), the larger the maximum diameter of the flow divider line. The outlet pressure (P.) will affect the flow dividing line because gases leaving at a higher pressure will have a stronger tendency to expand radially outward in the flow
d'air environnant.surrounding air.
Enfin, plus le rayon du capot 18 du générateur de gaz est grand par rapport à l'axe central du moteur, plus le capot du générateur de gaz forcera physiquement le flux de dilution radialement vers l'extérieur accroissant ainsi le diamètre maximum de la ligne de partage de flux. Parce qu'un accrois- sement du diamètre maximum de la ligne de partage de flux 22 réduit la section d'écoulement entre la surface inférieure de l'aile et la ligne de partage de flux:22, la pression sous la surface de l'aile est réduite et il y a comme expliqué auparavant une Finally, the larger the radius of the cover 18 of the gas generator relative to the central axis of the engine, the more the cover of the gas generator will physically force the dilution flow radially outwards, thereby increasing the maximum diameter of the line. stream sharing. Because an increase in the maximum diameter of the flow divider line 22 reduces the flow section between the lower surface of the wing and the flow divider line: 22, the pressure under the surface of the wing is reduced and there is as explained before a
traînée induite pénalisante. Toute modification dans la cons- penalizing induced drag. Any modification in the cons-
truction du capot 16 de soufflante, du canal de dilution 24, truction of the fan cover 16, of the dilution channel 24,
et du capot 18 du générateur de gaz, qui diminuerait le dia- and cover 18 of the gas generator, which would decrease the diameter
mètre maximum de la ligne de partage de flux 22 aurait en correspondance un effet bénéfique sur la sustentation de l'aile, maximum meter of the flow sharing line 22 would have a corresponding effect on the lift of the wing,
diminuant ainsi la traînée induite. C'est l'objet de la pré- thus reducing the induced drag. This is the object of the pre-
sente invention.invention.
En se référant maintenant à la figure 4, on a représenté une vue en coupe d'un moteur à turbosoufflante 10 qui incorpore une réalisation de la présente invention. L'invention utilise trois aspects constructifs distincts qui améliorent le système d'éjection de l'air de dilution du moteur pour réduire le rayon maximum de la ligne de partage de flux 22 et réduire ainsi la traînée. Premièrement, on reforme le bord de fuite de la surface intérieure du capot 16 de soufflante qui forme Referring now to Figure 4, there is shown a sectional view of a turbofan engine 10 which incorporates an embodiment of the present invention. The invention uses three distinct constructive aspects which improve the ejection system of the dilution air from the engine to reduce the maximum radius of the flow divider line 22 and thus reduce the drag. First, the trailing edge of the inner surface of the fan cover 16 which forms
la surface extérieure de l'extrémité arrière du canal de di- the outer surface of the rear end of the di-
lution 24, de sorte que la partie aval 28 du capot de souf- lution 24, so that the downstream part 28 of the bonnet
flante soit incurvée radialement vers l'intérieur dans le but de diriger le flux d'éjection de la soufflante radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe du moteur. Dans la réalisation représentée sur la figure 4, la partie aval 28 est incurvée is curved radially inward in order to direct the blower ejection flow radially inward relative to the axis of the engine. In the embodiment shown in FIG. 4, the downstream part 28 is curved
radialement vers l'intérieur à partir d'une position à -l'oppo- radially inward from a position opposite
sé du rayon maximum du capot 18 du générateur de gaz vers the maximum radius of the cover 18 of the gas generator to
l'extrémité du canal de dilution 24. the end of the dilution channel 24.
Le second aspect de la présente invention consiste en une reconstruction du profil de la section d'écoulement à l'extrémité arrière du canal de dilution 24. Ceci s'effectue en déplaçant la section minimum ou col de tuyère en amont -. --. 247710t ou vers l'avant de la sortie du canal de dilution, de sorte que le -ol de la tuyère ne soit pas situer là o le flux de The second aspect of the present invention consists in reconstructing the profile of the flow section at the rear end of the dilution channel 24. This is done by moving the minimum section or nozzle neck upstream. -. 247710t or towards the front of the outlet of the dilution channel, so that the nozzle -ol is not located where the flow of
dilutimon est éjecté dans l'afr ambiant environnant. En dépla- dilutimon is ejected into the surrounding ambient air. In displacement
çant v.rs l'avant le col de tuyère, on - accroîit la section d'écoulement à l'extrémité aval du canal de cutting the nozzle neck forward, we - increase the flow section at the downstream end of the
dilution, formant ainsi une tuyère convergente/divergente. dilution, thus forming a convergent / divergent nozzle.
Comme n flux de dilution au col de la tuyère est étranglé, le fluz de dilution dans la partie divergente de la tuyère se détend et perd de la pression dans la direction aval. La As n dilution flow at the nozzle throat is throttled, the dilution flow in the divergent part of the nozzle expands and loses pressure in the downstream direction. The
longue=r de la partie divergente est soigneusement prédétermi- long = r of the divergent part is carefully predetermined
née de telle sorte que la pression à la sortie de la tuyère soit aproximativement égale à la pression du flux d'air born in such a way that the pressure at the outlet of the nozzle is approximately equal to the pressure of the air flow
ambian_ à la sortie du capot 16 de soufflante pendant un fonc- ambian_ at the outlet of the fan cover 16 during operation
tionnement en croisière de l'avion. Ceci fournit un rapport de pression statique de sortie (PE/Po) d'environ 1,0. Un rapport de pression statique de sortie de 1,0 fait que l'angle du flux the aircraft in operation. This provides a static outlet pressure ratio (PE / Po) of approximately 1.0. A static outlet pressure ratio of 1.0 makes the angle of the flow
de dilltion déchargé par la tuyère est essentiellement égal à- of dilltion discharged from the nozzle is essentially equal to-
l'angle de la paroi intérieure du capot de soufflante en 28. the angle of the inner wall of the fan cover at 28.
Si ce rapport de pression était supérieur à 1,0, l'angle de décha-rge serait plus grand que l'angle de la paroi, provoquant ainsi l'ondulation du panache vers l'extérieur par rapport à If this pressure ratio was greater than 1.0, the discharge angle would be greater than the angle of the wall, thus causing the plume to undulate outward relative to
l'angle de la paroi du canal de dilution. the angle of the wall of the dilution channel.
uA troisième aspect de la présente invention qui réduit le diantre maximum de la ligne de partage de flux est une reconstruction de la forme du capot conique 18 du générateur de gaz. Essentiellement, le capot conique 18 du générateur de gaz es- pourvu d'un rayon extérieur diminuant régulièrement depuis le col de tuyère jusqu'à son extrémité arrière. Pour une quantité donnée de flux de dilution passant sur tout capot de générateur de gaz à un rapport de pression donné, le capot ayant ne diamètre extérieur maximum le plus petit produira généralement le plus faible diamètre maximum de la ligne de uA third aspect of the present invention which reduces the maximum diameter of the flow dividing line is a reconstruction of the shape of the conical cover 18 of the gas generator. Essentially, the conical cover 18 of the gas generator is provided with an outer radius which decreases regularly from the nozzle neck to its rear end. For a given amount of dilution flux passing over any gas generator hood at a given pressure ratio, the hood having the smallest maximum outside diameter will generally produce the smallest maximum diameter of the line.
partage de flux. Une réduction du rayon du capot du généra- stream sharing. A reduction in the radius of the general hood
teur de gaz fournit une section d'écoulement pour le flux d'éjec-tion de soufflante qui est plus proche de l'axe du moteur et plus éloignée de l'aile de l'avion. Ce replacement de la section d'écoulement contribue au replacement de la - 2i4-.77i1aoO -9 The gas torch provides a flow section for the fan ejector flow which is closer to the engine axis and further from the aircraft wing. This replacement of the flow section contributes to the replacement of the - 2i4-.77i1aoO -9
*ligne- e.partage-deiflux *22.-lus loinn de:l-':-aile de -l 'avion 14. * ligne- e.partage-deiflux * 22. -read farn from: l - ': - wing of -l' airplane 14.
i ne-.référant maintenant à la _figure 5, on a superposé -le mo-eur-et la nacelle.utilisant -a présente inve.ntion de la figur-_ 4 en traits interrompus -,29 sur le moteu-r,et la nacelle de l'm-rt antérieur --de lafigure 3. -,Oi peut immédiatement appr.aier les différences de construction du capot 16 de la souffiante, edu.capot 18du générateur de ga,.et de la partie aval B-- du capot de soufflante. On a représenté en outre, par une E=-ction hachurée-,30 une-:région qui separe les lignes de partape de. flux des deux moteurs.:L.e périmètre extérieur 32 de ce-te section hachurée estl'emplacement de la ligne de partage de filx pour-le moteur de l'art antérieur, et le périmètre -.intérneur 3.4 est1'emplacement de la ligne de partage de flux -.pour =n moteur utilisant la présente invention. La différence i do-.referring now to _figure 5, we superimposed -the mo-eur-and the nacelle.using -a present inve.ntion of the figur-_ 4 in broken lines -, 29 on the moteu-r, and the nacelle of the anterior m-rt --from lafigure 3. -, Oi can immediately appr.aier the differences in construction of the hood 16 of the blower, edu.capot 18du ga generator, .and the downstream part B- - the fan cover. There is also shown, by a hatched E = -action-, 30 a-: region which separates the partape lines from. flow of the two motors: the external perimeter 32 of this cross-hatched section is the location of the filx dividing line for the engine of the prior art, and the internal perimeter 3.4 is the location of the line of flow sharing - for = n engine using the present invention. The difference
de r-=ximité avec l'aile de 1'a.4vion apparait immédiatement. of r- = ximity with the wing of the aircraft appears immediately.
-.10- 2477100-.10- 2477100
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Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU555526B2 (en) * | 1982-10-29 | 1986-09-25 | General Electric Company | Aircraft engine nacelle |
FR2916737B1 (en) * | 2007-06-01 | 2010-05-28 | Airbus France | AIRCRAFT ENGINE ASSEMBLY WITH SLIDING CARGO. |
US9181899B2 (en) * | 2008-08-27 | 2015-11-10 | General Electric Company | Variable slope exhaust nozzle |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1602870A (en) * | 1964-07-01 | 1971-02-08 | ||
US3896615A (en) * | 1973-02-08 | 1975-07-29 | United Aircraft Corp | Gas turbine engine for subsonic flight |
FR2265996A1 (en) * | 1974-03-26 | 1975-10-24 | Rolls Royce | Gas turbine jet with annular nozzle - gas flow diversion inside the nozzle produces an inclined nozzle outlet flow |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3670964A (en) * | 1971-01-18 | 1972-06-20 | Gen Motors Corp | Jet nozzle |
GB1420625A (en) * | 1972-08-10 | 1976-01-07 | Rolls Royce | Pitch varying mechanism for a variable pitch fan or propeller |
US3881315A (en) * | 1973-03-19 | 1975-05-06 | Gen Electric | Fan duct flow deflector |
CA1020365A (en) * | 1974-02-25 | 1977-11-08 | James E. Johnson | Modulating bypass variable cycle turbofan engine |
GB1522558A (en) * | 1976-04-05 | 1978-08-23 | Rolls Royce | Duct linings |
-
1980
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-
1981
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1602870A (en) * | 1964-07-01 | 1971-02-08 | ||
US3896615A (en) * | 1973-02-08 | 1975-07-29 | United Aircraft Corp | Gas turbine engine for subsonic flight |
FR2265996A1 (en) * | 1974-03-26 | 1975-10-24 | Rolls Royce | Gas turbine jet with annular nozzle - gas flow diversion inside the nozzle produces an inclined nozzle outlet flow |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
H.G.M]NZBERG: "Flugantriebe", 1972, pages 40-43, Springer-Verlag, Berlin (DE); * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2477100B1 (en) | 1986-03-21 |
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DE3107496A1 (en) | 1981-12-24 |
GB2071769B (en) | 1984-08-22 |
JPH0310560B2 (en) | 1991-02-13 |
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CA1185101A (en) | 1985-04-09 |
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