JP6130709B2 - 高ブリード流消音システム - Google Patents

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Description

本明細書で開示される主題は、概して、消音システムに関しており、より詳細には、圧力の低下、音響上の改善、および所望の流れ特性をもたらすことができる消音装置に関する。
ガスタービンエンジンでは、空気が圧縮モジュールにおいて圧縮される。圧縮モジュールを通って導かれる空気は、燃焼器において燃料と混合されて点火され、高温の燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスはタービン段を通過して流れる。タービン段は、ファンおよび圧縮機ロータに動力を与えるために燃焼ガスからエネルギを引き出し、エンジン推力を発生させ、飛行する航空機を推進させたり、発電機などの負荷に動力を与えたりする。
一部のガスタービンエンジンでは、例えば、圧縮機からのブリード空気などの、高圧空気の一部を、様々な必要性のために圧縮機から引き出すまたは抽出することができる。これらの必要性には、例えば、運転性を改善させるのに加え、タービンを冷却したり、軸受の油ためを加圧したり、空気をパージしたり、航空機内の環境を制御したりするのに用いることができる、圧縮機流の抽出が含まれる。空気は、圧縮機の特定の部分または段にわたって配置された抽気スロットを用いて、圧縮機から抽出することができる。
ごく一部のガスタービンエンジンでは、ある運転条件において生じるエンジンの運転中に、圧縮機が、燃焼過程を含め、必要とされて要求されるよりも多くの空気を送り出す可能性がある。エンジンの運転性および燃焼性能を制御するために、圧縮機からの余剰分のブリード空気の一部は、ブリード管を通じて送られ、ファン流、エンジンの排気、または周囲に排出されることがある。圧縮機から抽出される空気流の圧力および温度は、それぞれ非常に高い。例えば、ブリード空気の圧力は、約１３７５ｋＰａを超える高さとなることがあり、ブリード空気の温度は、約５３８℃を超える高さとなることがある。圧縮機から除かれた空気を抽出して排出するために、過渡ブリード弁システム（ＴＢＶ）が使用されることがある。例えば、従来からのブリードシステムの一部の排出部分は、実用に向けた音響上の要件を確実に満たすために、排出位置での流速を下げるように大きくされてもよい。排出部分の他に、元の圧力の部分から排出部分の間の比較的緩やかに膨張する部分も、このシステムの大きさおよび／または重量が比較的大きくなる一因となる可能性がある。
米国特許出願公開第２０１２／０００６６１５号公報
問題は、一部の用途（例えば、航空機）では、ブリード空気によって発生される騒音を低減するために、かつ／または、ブリード空気をファン流もしくは他の位置へと仕向けるために、大きい部品および／または重たい部品を使用することは望ましくない可能性があることである。
上記の問題に対する少なくとも１つの解決策が、例示の実施形態を含む本開示によって提供され、かつ、例示的な教示のために提供されるが、限定することを意味してはいない。
本開示の少なくとも一部の態様による例示の消音装置は、圧縮性流体の流れを自身の内部へと仕向けるように構成された（入口流れ制限器を含み得る）入口を備える消音装置本体、消音装置本体の内部からの圧縮性流体の流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第１のオリフィス板、および／または、消音装置本体の内部からの圧縮性流体の流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第２のオリフィス板を具備し得る。第１のオリフィス板および第２のオリフィス板は、消音装置本体の内部から、第１のオリフィス板のオリフィスおよび第２のオリフィス板のオリフィスを介した、圧縮性流体の流れを受けるように構成されたプレナムを少なくとも一部画定し得る。第１のオリフィス板および第２のオリフィス板は、第１のオリフィス板のオリフィスを通る、消音装置本体の内部からプレナムへの圧縮性流体の流れが、第２のオリフィス板の壁部に仕向けられるように、かつ、第２のオリフィス板のオリフィスを通る、消音装置本体の内部からプレナムへの圧縮性流体の流れが、第１のオリフィス板の壁部に仕向けられるように、流体的に対向させられている。
本開示の少なくとも一部の態様による例示のガスタービンエンジンは、圧縮機と、圧縮機から受け入れた圧縮された空気中で燃料を燃焼させるように構成された燃焼器と、高温の圧縮されたガスを燃焼器から受け入れ、圧縮機を駆動するように構成されたタービンと、抽気システムとを備え得る。抽気システムは、ブリード空気を圧縮機から引き入れるように構成されたブリード管と、ブリード空気を吐出するように構成された消音装置とを具備し得る。消音装置は、ブリード空気をブリード管から受け入れるように流体的に連結された（入口流れ制限器を含み得る）入口と、交互に衝突する流れのブリード空気をプレナム内へと仕向けるように概して平行に配置された、概ね平面の第１のオリフィス板および概ね平面の第２のオリフィス板と、ブリード空気をプレナムから吐出するように構成された出口とを具備し得る。
本開示の少なくとも一部の態様による、消音装置の例示の作動方法は、圧縮性流体の流れを、（入口流れ制限器を含み得る）入口を介して、消音装置の消音装置本体の内部へと受け入れるステップを含み得る。方法は、消音装置本体の内部からの圧縮性流体の流れを、実質的に平行な第１のオリフィス板および第２のオリフィス板によって少なくとも一部が画定されるプレナムへと仕向けるステップを含み得るものであり、その仕向けるステップは、消音装置の内部からプレナム内への、第１のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた圧縮性流体の流れの第１の部分を、概して第２のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップと、消音装置の内部からプレナム内への、第２のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた圧縮性流体の流れの第２の部分を、概して第１のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップとを含む。方法は、圧縮性流体の流れをプレナムから出口を介して吐出するステップを含み得る。
特許請求の範囲が求められる主題が、本明細書において、具体的に指摘かつ請求される。しかしながら、主題、および主題の実施形態は、添付の図面と併せて、以下の説明を参照することで最もよく理解することができる。
例示の消音装置を含むガスタービンエンジンの概略的な断面図である。 例示の消音装置の正面図である。 例示の消音装置の等角図である。 例示の消音装置の一部の断面図である。 例示の交互衝突のオリフィス板の詳細図である。 例示の消音装置の断面の平面図である。 例示の消音装置の断面図である。 消音装置を作動する例示の方法のフローチャートである。 例示の交互衝突オリフィス板の詳細図である。 代わりの例示の消音装置の概略的な断面図である。 代わりの例示の消音装置の概略的な断面図である。 実質的に平面のオリフィス板を備える、代わりの入口流れ制限器の等角図である。 概して半球の形状を備える、代わりの入口流れ制限器の等角図である。 概して円筒の形状を備える、代わりの入口流れ制限器の等角図である。
上記の図面のすべては、本開示の少なくとも一部の態様に従うものである。
以下の詳細な説明では、添付の図面が参照され、図面は本明細書の一部を形成している。図面では、文脈において指示されていなければ、同様の符号は同様の構成要素を通常特定する。詳細な説明、図面、および請求項に記載される例示の実施形態は、限定するように意図されていない。本明細書で提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施形態を用いることも可能であり、他の変形を行うことも可能である。本開示の態様は、本明細書に概して記載されるように、かつ、図面に示されるように、多種多様な異なる構成で、変形、代用、結合、および設計することができ、それらのすべては、明示的に熟慮され、本開示の一部を成している。
本開示は、とりわけ、ガスタービンエンジン、消音装置、および、消音装置の作動方法を含む。
図１は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００を含むガスタービンエンジン（ＧＴＥ）１０の概略的な断面図である。ＧＴＥ１０は、消音装置１００を内蔵し得る抽気システム４０を含み得る。ＧＴＥ１０は、高圧圧縮機１４、燃焼器１６、および／または高圧タービン１８を含むコアガスタービンエンジン１２を含み得る。ＧＴＥ１０はまた、低圧圧縮機１９、低圧タービン２０、および／またはファン組立品２２を含み得る。
運転中、空気はファン組立品２２を通過し得る。ファン組立品２２から吐出された空気の一部は、高圧圧縮機１４へと導かれ、そこでさらに圧縮されて燃焼器１６へと導かれ得る。燃焼器１６からの燃焼の生成物は、高圧タービン１８および／または低圧タービン２０を駆動するために利用することができる。ファン組立品２２から吐出された空気の別の一部は、コアガスタービンエンジン１２を迂回することができ（例えば、ファンダクト３を経由）、かつ／または、ファン流４と称することができる。
ある運転条件では、高圧圧縮機１４によって生成された圧縮された空気の一部は、抽気システム４０を通るように送ることができ、それによってブリード空気２となる。高圧圧縮機１４からのブリード空気２は、ブリードフロー管４４に入ることができる。ブリード空気２は、ブリードフロー管４４を通過することができ、消音装置１００へと入ることができる。消音装置１００は、ブリード空気２を、ファン流４などの流路へと仕向けることができる。ブリードフロー管４４を通るブリード空気２の流れは、過渡ブリード弁４５によって調整されてもよい。消音装置１００は、本明細書で以下においてより詳細に説明される。消音装置１００は、ブリード空気２が出口流れ５としてファンダクト３などの流路に吐出され、ブリード空気２をファン流４などの別の流れと混合するように、ブリードフロー管４４と流体連通してもよい。ある例示の実施形態は、米国特許出願公開第２０１１／０２６５４９０号公報に記載されるような、エアロチムニイ（ａｅｒｏ ｃｈｉｍｎｅｙ）などの流れ混合口システムを含んでいてもよく、上記米国特許出願公開は本明細書において援用される。エアロチムニイおよび／または他のプレナム制御装置は、出口流れ５が温度の影響を受けやすい材料（例えば、比較的低い温度でしか耐えることができない材料）に衝突するのを防ぐように構成されてもよい。ある例示の実施形態は、「モジュール式ルーバーシステム」の名称で同時に出願された、同時係属中の米国特許出願第13/448517号に記載されたものなど、ルーバーシステムと共に使用することができる。上記米国特許出願は、本明細書において援用される。
図２は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００の正面図である。消音装置１００は、消音装置本体１０２を含み得る。消音装置１００は、圧縮性流体の流れ１０８を、入口１０６を介して、消音装置本体１０２へと受け入れるように構成されてもよく、かつ／または、流れ１０８を消音装置本体１０２から出口１１０を介して吐出するように構成されてもよい。例えば、消音装置１００の入口１０６は、ブリード空気２をブリード管４４から受け入れてもよく、かつ／または、（出口流れ５としての）ブリード空気２を、出口１１０を介してファン流４へと吐出してもよい（例えば、図１を参照）。ある例示の実施形態では、消音装置１００は、流れ１０８を概して水平方向において受け入れる入口１０６と、流れ１０８を概して垂直方向において吐出する出口１１０とを備えた、概ねＬ字形に構成されていてもよい。ある例示の実施形態では、入口１０６は、概して円形の水平に向く開口を含んでいてもよく、かつ／または、出口１１０は、細長くて概して長方形の垂直に向く開口を含み得る。
図３は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００の等角図である。消音装置１００は、出口１１０に流体的に接続されたプレナム１１２を含み得る。プレナム１１２は、消音装置本体１０２内に少なくとも一部が配置され得る。プレナム１１２は、第１のオリフィス板１１６および／または第２のオリフィス板１２０（例えば、図６を参照）によって少なくとも一部が画定されてもよく、それら第１のオリフィス板１１６および／または第２のオリフィス板１２０は、概ね平面であってもよく、かつ／あるいは、概して平行に配置されてもよい。第１のオリフィス板１１６は、オリフィス１１４が貫いて延び得る壁部１３２を含んでいてもよく、かつ／または、第２のオリフィス板１２０は、オリフィス１１８が貫いて延び得る壁部１３４を含んでいてもよい（例えば、図６を参照）。流れ１０８の少なくとも一部は、オリフィス１１４を介してプレナム１１２へと入ることができ、かつ／または、流れ１０８の少なくとも一部は、オリフィス１１８を介してプレナム１１２へと入ることができる。流れ１０８は、出口１１０を介してプレナム１１２から出ていくことができる。
図４は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００の断面図である。消音装置１００は、入口１０６の流体的に下流に、かつ／または、消音装置本体１０２の内部１０４の流体的に上流に配置され得る入口流れ制限器１２２を含み得る。ある例示の実施形態では、入口流れ制限器１２２は、側壁部１２４および／または下流側終壁部１２６を含む概して円錐状の錐状体を含み得る。入口流れ制限器１２２は、概して下流方向において内側へと細くなっていてもよい。側壁部１２４は、側壁部を貫通して延びる複数の孔１２８を含み得る。孔１２８は、入口１０６を介して受け入れられた圧縮性流体の流れ１０８を、消音装置本体１０２の内部１０４へと仕向けるように構成されてもよい。ある例示の実施形態は、実質的に一様な大きさであり、かつ／または、複数の異なる大きさである孔１２８を含み得る。ある例示の実施形態では、孔１２８から成る、隣接する列同士が、オフセットおよび／または互い違いにされてもよく、それにより流れの均一性を改善することができる。
ある例示の実施形態では、入口流れ制限器１２２は、設計流量でチョーク状態を作り出すように構成されてもよい。例えば、孔１２８の数、大きさ、および／または間隔、ならびに／あるいは、入口流れ制限器１２２の長さは、チョーク状態を提供するために選定することができ、かつ／または、音響上の特性を達成するために選定することができる。ある例示の実施形態では、入口流れ制限器が、二次側流れ制限器として、過渡ブリード弁４５の二次側で機能してもよい（図１）。ある例示の実施形態では、下流側終壁部１２６は、実質的に硬いものであってもよい（例えば、孔のないもの）。ある例示の実施形態では、下流側終壁部１２６は、１つまたは複数の孔を含んでいてもよい。
本明細書に記載のある例示の実施形態は、かご形状の入口流れ制限器を内蔵しているが、代わりの入口流れ制限器を用いることも、本開示の範囲内である。図１２は、代わりの入口流れ制限器１１００の等角図であり、入口流れ制限器１１００は、自身を貫いて延びる複数のオリフィス１１０４を備える、実質的に平面のオリフィス板１１０２を具備し得る。オリフィス１１０４は、概して互い違いの配置で構成され得る。図１３は、代わりの入口流れ制限器１２００の等角図であり、入口流れ制限器１２００は、自身を貫いて延びる複数のオリフィス１２０４を備える、概して半球の形状１２０２を具備し得る。オリフィス１２０４は、概して互い違いの配置で構成され得る。図１４は、代わりの入口流れ制限器１３００の等角図であり、入口流れ制限器３００は、自身を貫いて延びる複数のオリフィス１３０４を備える、概して円筒の形状１３０２を具備し得る。オリフィス１３０４は、概して互い違いの配置で構成され得る。
ある例示の実施形態では、プレナム１１２は、下流側終壁部１３０および／または上流側終壁部１３６によって少なくとも一部が画定され得る（図４参照）。下流側終壁部１３０は、角度付され、プレナム１１２が出口１１０に概して向く方向において外側へと細くなるように調整されることができる。（壁部１３２を貫くオリフィス１１４を備える）第１のオリフィス板１１６および／または（壁部１３４を貫くオリフィス１１８を備える）第２のオリフィス板１２０に関連して、上流側終壁部１３６および／または下流側終壁部１３０は、プレナムを少なくとも一部画定してもよく、かつ／または、内部１０４およびプレナム１１２を流体的に干渉してもよい。
図５は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の交互衝突のオリフィス板１１６、１２０の詳細図である。第１のオリフィス板１１６を貫くオリフィス１１４は、第２のオリフィス板１２０を貫くオリフィス１１８に対してオフセットされてもよい（例えば、同軸線上になくてもよい）。例えば、オリフィス１１４は、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４を通る流れを第２のオリフィス板１２０の壁部１３４に仕向けることができるように、かつ／または、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８を通る流れを第１のオリフィス板１１６の壁部１３２に仕向けることができるように、オリフィス１１８に対して配置されてもよい。このような流れの構成を、交互衝突と称することができる。ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４を通り、かつ、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８を通る「通視線」はない。様々な実施形態において、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４および／または第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８の大きさおよび配置は、所望の流れ、および／または音響上の特性を達成するように構成することができる。例えば、オリフィス１１４、１１８の直径、オリフィス１１４同士の間隔およびオリフィス１１８同士の間隔、ならびに／または、オリフィス１１４、１１８の相対位置は、所望の流れ、および／または音響上の特性を達成するように、調整することができる。例えば、図９を見ると、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の交互衝突のオリフィス板９０２、９０４の詳細図となっている。オリフィス板９０２はオリフィス９０６を含んでいてもよく、かつ／または、オリフィス板９０４はオリフィス９０８を含んでいてもよい。図示するように、オリフィス９０６およびオリフィス９０８は、それぞれ、三角形となる配置であってもよく、オリフィス９０６は、オリフィス９０８からオフセットされてもよい。
図６は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００の断面の平面図である。流れ１０８は、入口１０６を通じて消音装置１００へと入ることができる。流れ１０８は、入口１０６から消音装置本体１０２の内部１０４へと、入口流れ制限器１２２を介して、つまり、側壁部１２４の孔１２８を介するなどして、仕向けられ得る。流れ１０８は、入口流れ制限器１２２の下流側終壁部１２６および／またはプレナム１１２の上流側終壁部１３６によるなどして、プレナム１１２の外側面に沿って（例えば、第１のオリフィス板１１６および第２のオリフィス板１２０に沿って）仕向けられ得る。プレナム１１２の上流側終壁部１３６は、第１のオリフィス板１１６および／または第２のオリフィス板１２０につながる丸められた角１３７を含んでいてもよく、丸められた角１３７は、流れ１０８を円滑に仕向ける上での一助となり得る。
消音装置本体１０２の内部１０４は、側壁部１４０および側壁部１４２によって少なくとも一部が画定され得るものであり、概して下流方向において内側へと細くなっていてもよい。消音装置本体１０２は、入口１０６に近い上流端において概して最も幅広となっていてもよく、かつ／または、プレナム１１２の下流側終壁部１３０に近い下流端において概して最も幅狭となっていてもよい。ある例示の実施形態では、このように細くなっていることで、実質的に均一とされた静圧分布が得られ、実質的に流れが均等に分配されることになる。
ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６および第２のオリフィス板１２０は、プレナム１１２内への交互衝突する流れを作り出すことができる。例えば、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４の軸線１４４は、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８の軸線１４６と同軸線上にない可能性がある。結果として、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４を通る流れは、概して、第２のオリフィス板１２０の壁部１３４に衝突する可能性があり、かつ／または、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８を通る流れは、概して、第１のオリフィス板１１６の壁部１３２に衝突する可能性がある。
ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６および第２のオリフィス板１２０は、内部１０４から第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４を通る流れ１０８、および／または、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８を通る流れが、方向を実質的に変えるように、消音装置本体１０２の内部１０４に配置されてもよい（図７を参照）。例えば、内部１０４からの（例えば、概して、入口流れ制限器１２２からの）オリフィス１１４および／またはオリフィス１１８を通る流れは、約９０度だけ転向してもよい。
例示の実施形態において、設計流量の条件での運転、様々な位置における静圧は、次のようになり得る。つまり、位置２０４では約１１００ｋＰａ、位置２０８では約３４５ｋＰａ、位置２１０では約１６０ｋＰａ（図６および図７）となり得る。
図７は、本開示の少なくとも一部の態様による、例示の消音装置１００の断面図である。第１のオリフィス板１１６、第２のオリフィス板１２０、およびプレナム１１２は、第１のオリフィス板１１６のオリフィス１１４を通るプレナム１１２への流れ１０８、および／または、第２のオリフィス板１２０のオリフィス１１８を通るプレナム１１２への流れが実質的に転向するように構成されてもよい。例えば、（例えば、消音装置本体１０２の内部１０４から）オリフィス１１４および／またはオリフィス１１８を通ってプレナム１１２に向かうのは、約９０度だけ転向してもよい。
ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６および／または第２のオリフィス板１２０を通る流れは、チョークされなくてもよい。ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６および／または第２のオリフィス板１２０を通る流れは、チョークされてもよい。
ある例示の実施形態では、第１のオリフィス板１１６および第２のオリフィス板１２０の有効な流れ面積は、入口流れ制限器１２２の有効な流れ面積よりも大きくてもよい。ある例示の実施形態では、出口１１０の有効な流れ面積は、第１のオリフィス板１１６および第２のオリフィス板１２０の有効な流れ面積よりも大きくてもよい。
図８は、本開示の少なくとも一部の態様による、消音装置の例示の作動方法８００のフローチャートである。方法８００は、圧縮性流体の流れを、入口を介して、消音装置の消音装置本体の内部へと受け入れるステップ８０２を含み得る作動を含み得る。ステップ８０２の作動の後に、ステップ８０４の作動が続いてもよい。ステップ８０４の作動は、消音装置本体の内部からの圧縮性流体の流れを、実質的に平行な第１のオリフィス板および第２のオリフィス板によって少なくとも一部が画定されるプレナムへと仕向けるステップを含み得る。ステップ８０４の作動は、消音装置の内部からプレナム内への、第１のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた圧縮性流体の流れの第１の部分を、概して第２のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップ８０６を含み得る作動を含み得る。ステップ８０４の作動は、消音装置の内部からプレナム内への、第２のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた圧縮性流体の流れの第２の部分を、概して第１のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップ８０８を含み得る作動を含み得る。ステップ８０４の作動の後に、ステップ８１０の作動が続いてもよい。ステップ８１０の作動は、圧縮性流体の流れをプレナムから出口を介して吐出するステップを含み得る。
図１０は、本開示の少なくとも一部の態様による、代わりの例示の消音装置９５０の概略的な断面図であり、図１１は、その消音装置９５０の概略的な断面図である。消音装置９５０は、ブリード空気２（図１）を受け入れ得る入口９５２を含んでいてもよい。入口９５２は、ブリード空気２を、消音装置本体９５６の内部９５４に、入口流れ制限器９５８を介して送出し得る。空気は、内部９５４から出口９６０へと、１つまたは複数のオリフィス板９６２を介して流れることができ、オリフィス板９６２は、交互衝突の流れを生成するように構成されてもよい。概して、消音装置９５０は、前述の消音装置１００と同様であり得る。
本開示の少なくとも一部の態様による、ある例示の実施形態は、モジュール式で製作されてもよい。例えば、実施形態は、入口流れ制限器１２２、オリフィス板１１６、１２０が一体のもの、および／または、入口流れ制限器１２２と１つまたは複数のオリフィス板１１６、１２０との両方を含んでいてもよい。ある実施形態は、取り外し可能な締結器を用いて組み立てるなどして、容易に再構成することができてもよい。
ここに記載した説明は、本発明を開示するために、かつ、すべての装置またはシステムの製作および使用、ならびに、すべての含まれる方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるように、最適な態様を含めて、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者の思いつく他の実施例を含んでいる可能性がある。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的な要素を有する場合、あるいは、特許請求の範囲の文言と非実質的に異なる同等の構造的な要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあると意図されている。
２ ブリード空気
５ 出口流れ
１０ ガスタービンエンジン
１４ 高圧圧縮機
１６ 燃焼器
１８ 高圧タービン
１９ 低圧圧縮機
２０ 低圧タービン
４０ 抽気システム
４４ ブリードフロー管
１００ 消音装置
１０２ 消音装置本体
１０４ 内部
１０６ 入口
１０８ 流れ
１１０ 出口
１１２ プレナム
１１４ オリフィス
１１６ 第１のオリフィス板
１１８ オリフィス
１２０ 第２のオリフィス板
１２２ 入口流れ制限器
１２４ 側壁部
１２６ 下流側終壁部
１２８ 孔
１３０ 下流側終壁部
１３２ 壁部
１３４ 壁部
１４０ 側壁部
１４２ 側壁部
１４４ 軸線
１４６ 軸線
８００ 方法
８０２ ステップ
８０４ ステップ
８０６ ステップ
８０８ ステップ
８１０ ステップ
９０２ オリフィス板
９０４ オリフィス板
９０６ オリフィス
９０８ オリフィス
９５０ 消音装置
９５２ 入口
９５４ 内部
９５６ 消音装置本体
９５８ 入口流れ制限器
９６０ 出口
１１００ 入口流れ制限器
１１０２ オリフィス板
１１０４ オリフィス
１２００ 入口流れ制限器
１２０２ 半球の形状
１２０４ オリフィス
１３００ 入口流れ制限器
１３０２ 円筒の形状
１３０４ オリフィス

Claims (21)

  1. 消音装置であって、
    圧縮性流体の流れを自身の内部へと仕向けるように構成された入口を備える消音装置本体と、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第１のオリフィス板と、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第２のオリフィス板と
    を具備し、
    前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、前記消音装置本体の前記内部から、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスおよび前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを介した、前記圧縮性流体の前記流れを受けるように構成されたプレナムを少なくとも一部画定し、
    前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る、前記消音装置本体の前記内部から前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが、前記第２のオリフィス板の前記壁部に仕向けられるように、かつ、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る、前記消音装置本体の前記内部から前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが、前記第１のオリフィス板の前記壁部に仕向けられるように、流体的に対向させられており、
    前記入口は、ガスタービンエンジンに付随する抽気システムに流体的に連結されており、
    前記プレナムは、前記ガスタービンエンジンのファン流へと吐出するように構成されている
    消音装置。
  2. 前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスの軸線は、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスの軸線と同軸線上にない、請求項１記載の消音装置。
  3. 前記入口の流体的に下流に、かつ、前記消音装置本体の前記内部の流体的に上流に配置された入口流れ制限器をさらに具備する、請求項１記載の消音装置。
  4. 前記入口流れ制限器は、概して互い違いの配置とされた複数のオリフィスを備える、請求項３記載の消音装置。
  5. 前記入口流れ制限器は、側壁部および下流側終壁部を備える概して円錐状の錐状体を具備し、前記円錐状の錐状体は、概して下流方向において内側へと細くなっており、
    前記側壁部は、前記側壁部を貫通して延び、前記圧縮性流体の前記流れを前記消音装置本体の前記内部へと仕向けるように構成された複数の孔を備える、請求項３記載の消音装置。
  6. 前記下流側終壁部は、
    前記下流側終壁部を貫通して延び、前記圧縮性流体の前記流れを前記消音装置本体の前記内部へと仕向けるように構成された複数の孔を備える、請求項５記載の消音装置。
  7. 前記プレナムは、前記圧縮性流体の前記流れを吐出するように構成された出口を備え、
    前記プレナムは、前記出口に概して向く方向において外側へとテーパーしている、請求項１記載の消音装置。
  8. 前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、
    前記消音装置本体の前記内部から、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向し、かつ、前記消音装置本体の前記内部から、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向するように、前記消音装置本体の前記内部に配置された、請求項１記載の消音装置。
  9. 前記プレナムは、
    前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向し、かつ、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向するように、前記第１のオリフィス板と前記第２のオリフィス板との間に配置された、請求項１記載の消音装置。
  10. 消音装置の作動方法であって、
    圧縮性流体の流れを、入口を介して、消音装置の消音装置本体の内部へと受け入れるステップを含み、
    前記圧縮性流体の前記流れを前記消音装置本体の前記内部へと受け入れるステップは、ガスタービンエンジンの圧縮機から吐出されたブリード空気を受け入れるステップを含み、
    前記方法はさらに、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れを、実質的に平行な第１のオリフィス板および第２のオリフィス板によって少なくとも一部が画定されるプレナムへと仕向けるステップと、
    前記圧縮性流体の前記流れを前記プレナムから出口を介して吐出するステップと
    を含み、
    前記仕向けるステップは、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第１のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第１の部分を、概して前記第２のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップと、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第２のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第２の部分を、概して前記第１のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップと
    を含む消音装置の作動方法。
  11. 前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第１のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第１の部分を、概して前記第２のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップが、前記圧縮性流体の前記流れの前記第１の部分を前記第２のオリフィス板の前記壁部に衝突させるステップを含み、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第２のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第２の部分を、概して前記第１のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップが、前記圧縮性流体の前記流れの前記第２の部分を前記第１のオリフィス板の前記壁部に衝突させるステップを含む、請求項１０記載の方法。
  12. 圧縮性流体の流れを、前記消音装置本体の前記内部へと受け入れるステップが、前記圧縮性流体の前記流れを、前記消音装置本体の入口および前記消音装置本体の前記内部で流体的に干渉する入口流れ制限器を通じて仕向けるステップを含む、請求項１０記載の方法。
  13. 前記圧縮性流体の前記流れを、前記入口流れ制限器を通じて仕向けるステップが、前記圧縮性流体の前記流れを、前記入口流れ制限器の側壁部を貫通して延びる複数の孔を通じて仕向けるステップを含み、
    前記入口流れ制限器は、前記側壁部および下流側終壁部を備える概して円錐状の錐状体を具備し、
    前記円錐状の錐状体は、概して下流方向において内側へと細くなっている、請求項１２記載の方法。
  14. 前記圧縮性流体の前記流れを、前記入口流れ制限器を通じて仕向けるステップは、前記入口流れ制限器でチョーク状態を作り出すのに十分な流れを発生させるステップを含む、請求項１２記載の方法。
  15. 消音装置であって、
    圧縮性流体の流れを自身の内部へと仕向けるように構成された入口を備える消音装置本体と、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第１のオリフィス板と、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れの少なくとも一部を受けるように構成され、壁部を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを備える第２のオリフィス板と
    を具備し、
    前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、前記消音装置本体の前記内部から、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスおよび前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを介した、前記圧縮性流体の前記流れを受けるように構成されたプレナムを少なくとも一部画定し、
    前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る、前記消音装置本体の前記内部から前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが、前記第２のオリフィス板の前記壁部に仕向けられるように、かつ、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る、前記消音装置本体の前記内部から前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが、前記第１のオリフィス板の前記壁部に仕向けられるように、流体的に対向させられており、
    前記プレナムは、前記圧縮性流体の前記流れを吐出するように構成された出口を備え、
    前記プレナムは、前記出口に概して向く方向において外側へとテーパーしており、
    前記入口は、ガスタービンエンジンに付随する抽気システムに流体的に連結されている
    消音装置。
  16. 前記入口の流体的に下流に、かつ、前記消音装置本体の前記内部の流体的に上流に配置された入口流れ制限器をさらに具備し、
    前記入口流れ制限器は、側壁部および下流側終壁部を備える概して円錐状の錐状体を具備し、前記円錐状の錐状体は、概して下流方向において内側へと細くなっており、
    前記側壁部は、前記側壁部を貫通して延び、前記圧縮性流体の前記流れを前記消音装置本体の前記内部へと仕向けるように構成された複数の孔を備える、請求項１５記載の消音装置。
  17. 前記第１のオリフィス板および前記第２のオリフィス板は、
    前記消音装置本体の前記内部から、前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向し、かつ、前記消音装置本体の前記内部から、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向するように、前記消音装置本体の前記内部に配置された、請求項１５記載の消音装置。
  18. 前記プレナムは、
    前記第１のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向し、かつ、前記第２のオリフィス板の前記少なくとも１つのオリフィスを通る前記プレナムへの前記圧縮性流体の前記流れが９０度転向するように、前記第１のオリフィス板と前記第２のオリフィス板との間に配置された、請求項１５記載の消音装置。
  19. 消音装置の作動方法であって、
    圧縮性流体の流れを、入口を介して、消音装置の消音装置本体の内部へと受け入れるステップを含み、
    前記圧縮性流体の前記流れを前記消音装置本体の前記内部へと受け入れるステップは、ガスタービンエンジンの圧縮機から吐出されたブリード空気を受け入れるステップを含み、
    前記圧縮性流体の流れを前記消音装置本体の前記内部へと受け入れるステップは、前記圧縮性流体の前記流れを、前記消音装置本体の入口および前記消音装置本体の前記内部で流体的に干渉する入口流れ制限器を通じて仕向けるステップを含み、
    前記圧縮性流体の前記流れを前記入口流れ制限器を通じて仕向けるステップは、前記圧縮性流体の前記流れを、前記入口流れ制限器の側壁部を貫通して延びる複数の孔を通じて仕向けるステップを含み、
    前記入口流れ制限器は、前記側壁部および下流側終壁部を備える概して円錐状の錐状体を具備し、
    前記円錐状の錐状体は、概して下流方向において内側へと細くなっており、
    前記方法はさらに、
    前記消音装置本体の前記内部からの前記圧縮性流体の前記流れを、実質的に平行な第１のオリフィス板および第２のオリフィス板によって少なくとも一部が画定されるプレナム
    へと仕向けるステップと、
    前記圧縮性流体の前記流れを前記プレナムから出口を介して吐出するステップと
    を含み、
    前記仕向けるステップは、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第１のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第１の部分を、概して前記第２のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップと、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第２のオリフィス板を貫いて延びる少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの第２の部分を、概して前記第１のオリフィス板の壁部へと仕向けるステップと
    を含む
    消音装置の作動方法。
  20. 前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第１のオリフィス板を貫いて延びる前記少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの前記第１の部分を、概して前記第２のオリフィス板の前記壁部へと仕向けるステップが、前記圧縮性流体の前記流れの前記第１の部分を前記第２のオリフィス板の前記壁部に衝突させるステップを含み、
    前記消音装置の前記内部から前記プレナム内への、前記第２のオリフィス板を貫いて延びる前記少なくとも１つのオリフィスを通じた前記圧縮性流体の前記流れの前記第２の部分を、概して前記第１のオリフィス板の前記壁部へと仕向けるステップが、前記圧縮性流体の前記流れの前記第２の部分を前記第１のオリフィス板の前記壁部に衝突させるステップを含む、請求項１９記載の方法。
  21. 前記圧縮性流体の前記流れを、前記入口流れ制限器を通じて仕向けるステップは、前記入口流れ制限器でチョーク状態を作り出すのに十分な流れを発生させるステップを含む、請求項１９記載の方法。
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