JPH0656131B2 - Method and apparatus for controlling cooling flow pressure in a thrust booster liner in a mixed flow variable cycle gas turbine engine - Google Patents

Method and apparatus for controlling cooling flow pressure in a thrust booster liner in a mixed flow variable cycle gas turbine engine

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JPH0656131B2
JPH0656131B2 JP61045535A JP4553586A JPH0656131B2 JP H0656131 B2 JPH0656131 B2 JP H0656131B2 JP 61045535 A JP61045535 A JP 61045535A JP 4553586 A JP4553586 A JP 4553586A JP H0656131 B2 JPH0656131 B2 JP H0656131B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は推力増強装置付きガスタービンエンジンに関す
るものであって、更に詳しく言えば、推力増強装置ライ
ナの冷却流圧力を制御する方法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a gas turbine engine with a thrust booster, and more particularly to a method of controlling cooling flow pressure in a thrust booster liner.

発明の背景 一般にガスタービンエンジンは、エンジン内を流れる空
気を圧縮するための圧縮機、圧縮空気に燃料を混合しか
つ点火して高エネルギーガス流を発生させるための燃焼
器、および圧縮機を駆動するためのタービンを有する。
航空機用ガスタービンエンジンの一形式としては、ター
ビンを出る高速ガス流によって推力を得るターボジェッ
トがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Gas turbine engines generally drive a compressor for compressing air flowing through the engine, a combustor for mixing and igniting compressed air with a fuel to produce a high energy gas stream, and a compressor. Has a turbine for
One type of aircraft gas turbine engine is the turbojet, which is powered by a high velocity gas stream exiting the turbine.

別の形式の航空機用ガスタービンエンジンとしては、圧
縮機の前方にファンが配置され、そして第1のタービン
の下流側に配置された第2のタービンすなわち動力ター
ビンによってファンが駆動されるターボファンがある。
かかるファンによって発生された加圧空気流は2つの部
分に分割される。第1の部分は外側のバイパスダクトに
入って主エンジンを迂回するのに対し、第2の部分は主
エンジンの圧縮機に入る。ターボジェットエンジンに比
べてターボファンエンジンが有する利点の一つは、より
多量の空気を移動させ、それによってエンジンの推力を
増加させ得ることである。
Another type of aircraft gas turbine engine is a turbofan with a fan located in front of the compressor and driven by a second or power turbine located downstream of the first turbine. is there.
The pressurized airflow generated by such a fan is split into two parts. The first part enters the outer bypass duct and bypasses the main engine, while the second part enters the compressor of the main engine. One of the advantages that turbofan engines have over turbojet engines is that they can move more air, thereby increasing the thrust of the engine.

ガスタービンエンジンの推力を増加させるために利用し
得るもう1つの手段は推力増強装置(オーグメンタ)で
ある。推力増強装置付きガスタービンエンジンにおいて
は、タービンの下流側に排気ダクトを設け、その排気ダ
クト内に追加の燃料を噴射して点火することにより、ガ
ス流のエネルギーの増加が得られる。かかるガス流を排
気ノズルから噴出させることによってエンジンの推力増
強が達成されるのである。
Another means that can be utilized to increase thrust in a gas turbine engine is a thrust augmentor. In a gas turbine engine with a thrust enhancer, an exhaust duct is provided downstream of the turbine, and additional fuel is injected into the exhaust duct to ignite it, thereby increasing the energy of the gas flow. The thrust enhancement of the engine is achieved by ejecting such a gas flow from the exhaust nozzle.

ターボファンエンジンおよび推力増強装置付きエンジン
の特徴を合わせ持つエンジンの1種として、タービンの
後方かつ推力増強装置の前方においてファン空気流が主
エンジンからのガス流に混合されるような混流式エンジ
ンがある。ターボファンエンジンとりわけ高バイパス比
のターボファンエンジンの特徴の1つは、亜音速におけ
る比燃費が比較的小さいことである。また、ターボジェ
ットエンジンおよびバイパス比が比較的低いターボファ
ンエンジンの特徴の1つは、超音速における比推力特性
が比較的大きいことである。
One type of engine that has the characteristics of both a turbofan engine and an engine with a thrust booster is a mixed-flow engine in which the fan airflow is mixed with the gas flow from the main engine behind the turbine and in front of the thrust booster. is there. One of the features of turbofan engines, especially high bypass ratio turbofan engines, is that they have a relatively low specific fuel consumption at subsonic speeds. Further, one of the characteristics of the turbojet engine and the turbofan engine having a relatively low bypass ratio is that the specific thrust characteristic at supersonic speed is relatively large.

広い範囲の亜音速および超音速にわたって航空機を効率
的に運行させたいという要望を満たすため、いわゆる可
変サイクルエンジンが開発された。かかる可変サイクル
エンジンは、運転時にエンジンのバイパス比を変化させ
得ることが特徴である。たとえば、米国特許第4010
608号および米国特許第4175384号の明細書中
には可変サイクルエンジンが開示されている。そこに開
示された可変サイクルエンジンの各々は、外側のバイパ
スダクトと共に、バイパスダクト内の流れを調節してエ
ンジンサイクルを変化させるための可変面積バイパスイ
ンゼクタを含んでいる。
To meet the desire to operate aircraft efficiently over a wide range of subsonic and supersonic speeds, so-called variable cycle engines have been developed. A feature of such a variable cycle engine is that the bypass ratio of the engine can be changed during operation. For example, US Pat. No. 4010
A variable cycle engine is disclosed in the specification of US Pat. No. 608 and US Pat. No. 4,175,384. Each of the variable cycle engines disclosed therein, along with an outer bypass duct, includes a variable area bypass injector for regulating flow within the bypass duct to vary the engine cycle.

かかる可変サイクルエンジンの推力増強装置は、エンジ
ンの排気ダクト内に位置するのが普通である。推力増強
装置内のガス流に付随する極めて高い温度から排気ダク
トを保護するため、このダクトの内部に冷却ライナを配
置して両者間に冷却プレナムを形成することができる。
その場合には、かかるプレナム内にバイパス流の一部を
分流させることによって冷却が行われる。
Such thrust augmenters for variable cycle engines are typically located in the exhaust duct of the engine. To protect the exhaust duct from the extremely high temperatures associated with the gas flow in the thrust augmentation device, a cooling liner can be placed inside the duct to form a cooling plenum therebetween.
In that case, cooling is achieved by diverting a portion of the bypass flow into such a plenum.

推力増強装置ライナの設計時における基本的な問題は、
プレナム内の冷却流とライナの内側のガス流との間に存
在し得る圧力差である。かかる問題は、ライナの内側の
圧力が突然に低下するような場合にとりわけ重大なもの
となる。たとえば、燃焼器に流入する燃料の突然の減少
(絞りの急変)が起ると主エンジンが減速し、そして推
力増強装置内の圧力はバイパス空気の圧力よりも速く低
下する。そのため、ライナの設計に当たっては、ライナ
の内方への圧潰を防止するための何らかの手段を講じな
ければならない。
The basic problem when designing a thrust enhancer liner is
The pressure difference that may exist between the cooling flow in the plenum and the gas flow inside the liner. Such problems are especially acute when the pressure inside the liner suddenly drops. For example, a sudden reduction in fuel entering the combustor (a sudden change in throttle) causes the main engine to decelerate and the pressure in the thrust booster to drop faster than the pressure in the bypass air. Therefore, when designing the liner, some means must be taken to prevent the liner from collapsing inward.

従来、この問題が解決するために様々な技術が提唱され
てきた。たとえば、ライナをダクト内に保持するために
適当な支持具(たとえば吊り金具や連結金具)が設置さ
れることがある。しかしながら、かかる解決策は複雑さ
や重量の増加をもたらすと共に、ライナの製造原価の上
昇を招くことにもなる。また、米国特許第386641
7号明細書中に記載された別の制御手段によれば、プレ
ナムが複数の隔室に分割され、そして空気流を制限しか
つ圧力を調節するフランジによって各室への流れが調整
される。このような装置は有効であるが、所望の目的を
達成するために余分の構造部材を必要とする。上記の問
題に対するもう1つの解決策は、米国特許第40720
08号明細書中に記載のごとく、弁を用いて推力増強装
置ライナへの空気流を調節するというものである。この
特許には、プレナム内の圧力を調節するために有効な手
段が開示されている。しかしながら、上記米国特許第3
866417号および第4072008号に開示された
手段はいずれもライナに対して何らかの構造を追加する
ものであって、そのために原価の上昇をもたらすことに
なる。
Conventionally, various techniques have been proposed to solve this problem. For example, suitable supports (e.g., hanging fittings or connecting fittings) may be installed to hold the liner in the duct. However, such a solution results in increased complexity and weight as well as increased manufacturing costs for the liner. Also, US Pat.
According to another control means described in U.S. Pat. No. 7, the plenum is divided into a plurality of compartments and the flow to each chamber is regulated by a flange which limits the air flow and regulates the pressure. While such devices are effective, they require extra structural members to achieve the desired end. Another solution to the above problem is US Pat. No. 4,720,720.
A valve is used to regulate the air flow to the thrust enhancer liner, as described in '08. This patent discloses effective means for adjusting the pressure in the plenum. However, the above-mentioned US Pat.
Both the means disclosed in 866417 and 407,2008 add some structure to the liner, which results in higher costs.

発明の目的 本発明の目的の1つは、ガスタービンエンジンにおいて
推力増強装置ライナの冷却流圧力を調節するための新規
な改良方法を提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION One of the objects of the present invention is to provide a new and improved method for adjusting the thrust flow liner cooling flow pressure in a gas turbine engine.

また、ガスタービンエンジンにおいて推力増強装置ライ
ナの冷却流圧力を調節するための軽量で安価な手段を提
供することも本発明の目的の1つである。
It is also an object of the present invention to provide a lightweight and inexpensive means for adjusting the cooling flow pressure of a thrust booster liner in a gas turbine engine.

発明の概要 本発明の一側面に従えば混流式可変サイクルガスタービ
ンエンジンにおいてバイパス流の圧力を調節する方法が
提供される。この場合のエンジンは、バイパス流を有す
ると共にバイパス流の圧力を変化させる手段を具備し、
かつバイパス流の一部が冷却材として供給されるライナ
付きの推力増強装置を含むような形式のものである。本
発明の方法は、冷却材の圧力Pおよび推力増強装置内
の圧力Pを感知し、そしてバイパス流の圧力をP
またはそれら両者の関数として変化させることから
成っている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to one aspect of the invention, there is provided a method of regulating bypass flow pressure in a mixed flow variable cycle gas turbine engine. The engine in this case has means for having a bypass flow and for changing the pressure of the bypass flow,
It also includes a liner thrust augmentation device with a portion of the bypass flow supplied as a coolant. The method of the present invention senses the pressure P 1 of the coolant and the pressure P 2 in the thrust enhancer, and the pressure of the bypass flow P 1 ,
It consists of varying as a function of P 2 or both.

発明の詳しい説明 図面には混流式可変サイクルガスタービンエンジン10
が示されている。かかるガスタービンエンジン10の主
エンジン12は、その中を流れる空気を圧縮するための
圧縮機14、燃料を空気と混合して高エネルギーのガス
流を発生させるための燃焼器16、およびかかるガス流
から圧縮機14駆動用のエネルギーを引出すためのター
ビン18を含んでいる。かかる主エンジン12によって
ガス流20が発生される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The drawings show a mixed flow variable cycle gas turbine engine 10
It is shown. The main engine 12 of such a gas turbine engine 10 includes a compressor 14 for compressing air flowing therein, a combustor 16 for mixing fuel with air to produce a high energy gas stream, and such gas stream. Includes a turbine 18 for extracting energy from the compressor 14 to drive it. A gas stream 20 is generated by such a main engine 12.

ガスタービンエンジン10はまた、第1のタービン18
の後方に位置する第2のタービン24によって駆動され
る前部ファン22をも含んでいる。前部ファン22は空
気取入口26の内部に位置していて、取入口26に入っ
た空気28を加圧するのに有効である。前部ファン22
の下流側には後部ファン30が位置している。かかる後
部ファン30はタービン18によって駆動される。とは
言え、本発明はこのような構成のみに限定されるもので
はなく、後部ファン30を第2のタービン24または第
3のタービン(図示せず)によっても駆動し得ることは
自明であろう。後部ファン30は、それを通過する空気
を更に加圧するために役立つ。
The gas turbine engine 10 also includes a first turbine 18
It also includes a front fan 22 driven by a second turbine 24 located aft of the. The front fan 22 is located inside the air intake 26 and is effective in pressurizing the air 28 entering the intake 26. Front fan 22
A rear fan 30 is located on the downstream side of the. The rear fan 30 is driven by the turbine 18. However, it will be appreciated that the present invention is not limited to such an arrangement and that the rear fan 30 may be driven by a second turbine 24 or a third turbine (not shown). . The rear fan 30 serves to further pressurize the air passing through it.

外側ダクト32は第1の空気流34を後部ファン30の
周囲に導く。内側ダクト36は後部ファン30からの第
2の空気流38を中央のバイパスダクト40内に導く。
このようにして、第2の空気流38は第1の空気流34
と混合されてバイパス流42を形成する。
The outer duct 32 guides the first airflow 34 around the rear fan 30. The inner duct 36 guides a second airflow 38 from the rear fan 30 into a central bypass duct 40.
In this way, the second air stream 38 is transferred to the first air stream 34.
Is mixed with to form a bypass stream 42.

バイパスダクト40内のバイパス流圧力を変化させるた
めの調節手段が44および46として示されている。本
発明の実施の一態様に従えば、かかる調節手段は米国特
許第4068471号明細書中に開示されたような分流
弁を46として含むものであり得る。本発明の別の実施
の態様に従えば、上記の調節手段は米国特許第4175
384号明細書中に開示されたような可変面積バイパス
インゼクタを含むものであり得る。すなわち、かかる可
変面積バイパスインゼクタは44として二重バイパス選
択弁を含みかつ46として静圧弁を含むものである。本
発明の更に別の実施の態様に従えば、上記の調節手段は
バイパスダクト40の面積を効果的に減少させる後部の
可変面積バイパスインゼクタ(VABI)を47として
更に含むこともできる。
Adjusting means for varying the bypass flow pressure in bypass duct 40 are shown as 44 and 46. According to one embodiment of the present invention, such adjusting means may include as shunt valve 46 as disclosed in US Pat. No. 4,068,471. According to another embodiment of the present invention, the adjusting means described above is disclosed in US Pat. No. 4,175.
It may include a variable area bypass injector as disclosed in US Pat. That is, such a variable area bypass injector includes a dual bypass selection valve as 44 and a static pressure valve as 46. According to yet another embodiment of the present invention, the adjusting means may further include a rear variable area bypass injector (VABI) 47, which effectively reduces the area of the bypass duct 40.

当業者にはその他の調節手段も想起し得るはずであり、
それらはいずれも本発明の範囲内に含まれる。かかる調
節手段の特徴は、外側ダクト32および内側ダクト36
を完全に開放することによってターボファン方式の運転
を実現し得ると共に、外側ダクト32または内側ダクト
36の一方を完全に閉鎖しかつ他方を完全に開放するこ
とによって純粋なターボジェットサイクルに近似した低
バイパス比のターボファン方式の運転を実現し得ること
にある。更にまた、かかる調節手段は空気流34および
38から成るバイパス流42を与えるような中間の位置
を取ることも可能である。要するに、本発明の特徴は1
つは外側ダクト32および内側ダクト36の面積を変化
させ得ることにある。上記の調節手段のもう1つの特徴
としては、内側ダクト36の面積を変化させることによ
り、空気流38が流れる内側ダクト36の断面積が急激
に変化するように弁46を構成し得ることである。この
ようにすれば、その中を流れる空気流38について急激
な圧力降下が生じる。後部VABIが使用される場合、
空気流38の圧力降下時にはそれを開放して質量流量を
ほぼ一定に保ちながら、バイパス流の圧力を低下させる
ことができる。
Other adjustment means should be conceivable to a person skilled in the art,
All of them are included within the scope of the present invention. The feature of such adjusting means is that the outer duct 32 and the inner duct 36 are
Of the turbofan system can be realized by completely opening the same, and by completely closing one of the outer duct 32 and the inner duct 36 and completely opening the other, a low turbojet cycle operation similar to a pure turbojet cycle can be realized. It is to be able to realize turbofan operation with a bypass ratio. Furthermore, such adjusting means can be in an intermediate position to provide a bypass flow 42 consisting of air flows 34 and 38. In short, the features of the present invention are
One is that the areas of the outer duct 32 and the inner duct 36 can be changed. Another feature of the adjusting means is that the valve 46 can be configured such that by varying the area of the inner duct 36, the cross-sectional area of the inner duct 36 through which the airflow 38 flows changes rapidly. . In this way, a sharp pressure drop occurs for the airflow 38 flowing therein. If rear VABI is used,
When the pressure of the air flow 38 drops, the pressure of the bypass flow can be lowered while opening it to keep the mass flow rate substantially constant.

主エンジン12の後方には、排気ダクト50によって包
囲された推力増強装置48が位置している。排気ダクト
50の内部には冷却ライナ52が位置しており、そして
両者間に冷却プレナム54が形成されている。ライナ5
2の前端には、バイパス流42の一部58をプレナム5
4内に導入するための導入手段56が位置している。ま
た、主エンジン12の後方かつ推力増強装置48の前方
には、バイパス流42をガス流20と混合するための混
合手段60が位置している。本発明の実施の一態様に従
えば、米国特許第4069661号明細書中に開示され
たような可変形状式の混合器が混合手段60として使用
される。
Behind the main engine 12, a thrust augmentation device 48 surrounded by an exhaust duct 50 is located. A cooling liner 52 is located inside the exhaust duct 50, and a cooling plenum 54 is formed therebetween. Liner 5
At the front end of 2, a portion 58 of the bypass flow 42 is attached to the plenum 5
Introducing means 56 for introducing into 4 is located. A mixing means 60 for mixing the bypass flow 42 with the gas flow 20 is located behind the main engine 12 and in front of the thrust augmentation device 48. According to one embodiment of the invention, a variable geometry mixer as disclosed in US Pat. No. 4,069,661 is used as the mixing means 60.

第1の感知手段62によってプレナム54内の圧力P
が感知される。たとえば、感知手段62は当業界におい
て公知の圧力変換器またはその他の手段であり得る。同
様に、第2の感知手段64によって推力増強装置48内
の圧力Pが感知される。制御装置66は圧力信号P
およびPを受信し、そして弁46および(または)4
4を作動するための信号を調節手段に送信する。もしP
がPより所定の値以上大きければ、弁46を閉鎖位
置に向けて移動させればよい。このようにすれば、内側
ダクト36からバイパスダクト40への空気流38は圧
力降下を受けることになる。かかる圧力降下はPに比
してPを低下させ、それによりライナ52に対して内
向きに作用する半径方向の力を低減させることになる。
The pressure P 1 in the plenum 54 by the first sensing means 62
Is sensed. For example, the sensing means 62 can be a pressure transducer or other means known in the art. Similarly, the pressure P 2 in the thrust augmentation device 48 is sensed by the second sensing means 64. The controller 66 controls the pressure signal P 1
And P 2 and then valves 46 and / or 4
A signal for activating 4 is sent to the adjusting means. If P
If 1 is greater than P 2 by a predetermined value or more, the valve 46 may be moved toward the closed position. In this way, the air flow 38 from the inner duct 36 to the bypass duct 40 will experience a pressure drop. Such a pressure drop will reduce P 1 relative to P 2 , thereby reducing the radial force acting inwardly on liner 52.

また、PもしくはPのいずれか一方のみを監視する
ような制御装置を開発することも可能である。たとえ
ば、制御装置66はPの最大値またはPの値の急激
な変化に応答するようにしてもよい。更にまた、バイパ
スダクト40内のバイパス流圧力を変化させることによ
って圧力Pの制御を行うためには、制御装置66が弁
44のみを調節してもよいし、あるいは弁44および4
6の両方を調節してもよいことは自明であろう。
It is also possible to develop a control device that monitors only one of P 1 and P 2 . For example, controller 66 may be responsive to sudden changes in the maximum value of P 1 or the value of P 2 . Furthermore, in order to control the pressure P 1 by varying the bypass flow pressure in the bypass duct 40, the controller 66 may adjust only the valve 44 or valves 44 and 4 may be used.
It will be obvious that both 6 may be adjusted.

本発明のもう1つの特徴は、前方のバイパスダクト内に
生じた圧力降下が性能の向上をもたらし得ることであ
る。総推力は質量流量と流速との積である。図示のごと
きエンジンにおいては、空気流は混合器60内における
最大マッハ教によって制限される。弁46によって引起
こされる圧力降下はバイパス流42の全圧の低下をもた
らす。全圧はマッハ数の関数であるから、全圧の低下は
また混合器内におけるマッハ数をも低下させる。従っ
て、ガスタービンエンジン10の速度を上昇させ、それ
によって混合器60を通るバイパス流のマッハ数を増大
させることができる。ガスタービンエンジン10の速度
が大きくなればエンジンを通る質量流量が増加し、それ
によって推力が増大する。
Another feature of the invention is that the pressure drop created in the front bypass duct can result in improved performance. Total thrust is the product of mass flow rate and flow velocity. In the engine as shown, airflow is limited by the maximum Mach in mixer 60. The pressure drop caused by valve 46 causes the total pressure in bypass flow 42 to drop. Since the total pressure is a function of the Mach number, reducing the total pressure also reduces the Mach number in the mixer. Accordingly, the speed of the gas turbine engine 10 can be increased, thereby increasing the Mach number of the bypass flow through the mixer 60. Higher gas turbine engine 10 speeds increase mass flow through the engine, which in turn increases thrust.

当業者には自明のごとく、本発明は本明細書中に記載さ
れた特定の実施の態様のみに限定されるものではない。
それどころか、本発明はエンジン内のバイパス流を調節
する手段を具備した任意の可変サイクルエンジンに対し
て等しく適用し得るのである。
As will be apparent to those of skill in the art, the present invention is not limited to only the particular embodiments described herein.
On the contrary, the invention is equally applicable to any variable cycle engine equipped with means to regulate bypass flow in the engine.

また、図面中に示された寸法および比率的または構造的
な関係はもっぱら例示を目的とするものに過ぎないので
あって、それらが本発明の可変サイクルエンジンにおい
て実際に使用される寸法および比率的または構造的な関
係であると解すべきでないことは言うまでもない。
Also, the dimensions and the rational or structural relationships shown in the drawings are for the purpose of illustration only, and the dimensions and ratios that are actually used in the variable cycle engine of the present invention. Needless to say, it should not be understood as a structural relationship.

更にまた、本発明の精神および範囲から逸脱することな
しに様々な変形や変更を加えたり、あるいは全体的また
は部分的な同等物を使用したりすることも可能である。
Furthermore, various modifications and changes may be made or equivalents may be used in whole or in part without departing from the spirit and scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図は、本発明に基づく混流式可変サイクルガスタービン
エンジンの概略断面図である。 図中、10は混流式可変サイクルガスタービンエンジ
ン、12は主エンジン、14は圧縮機、16は燃焼器、
18は第1のタービン、20はガス流、22は前部ファ
ン、24は第2のタービン、26は空気取入口、28は
空気、30は後部ファン、32は外側ダクト、34は第
1の空気流、36は内側ダクト、38は第2の空気流、
40はバイパスダクト、42はバイパス流、44,46
および47は調節手段、48は推力増強装置、50は排
気ダクト、52は冷却ライナ、54は冷却プレナム、5
6は導入手段、60は混合手段、62は第1の感知手
段、64は第2の感知手段、そして66は制御装置を表
わす。
1 is a schematic cross-sectional view of a mixed flow variable cycle gas turbine engine according to the present invention. In the figure, 10 is a mixed flow type variable cycle gas turbine engine, 12 is a main engine, 14 is a compressor, 16 is a combustor,
18 is a first turbine, 20 is a gas flow, 22 is a front fan, 24 is a second turbine, 26 is an air intake, 28 is air, 30 is a rear fan, 32 is an outer duct, 34 is a first turbine. Air flow, 36 an inner duct, 38 a second air flow,
40 is a bypass duct, 42 is a bypass flow, 44, 46
And 47 are adjusting means, 48 is a thrust augmenting device, 50 is an exhaust duct, 52 is a cooling liner, 54 is a cooling plenum, 5
6 is an introducing means, 60 is a mixing means, 62 is a first sensing means, 64 is a second sensing means, and 66 is a controller.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】バイパス流を有すると共に前記バイパス流
の圧力を変化させる手段を具備し、かつバイパス流の一
部が冷却材として供給される推力増強装置およびライナ
を含む混流式可変サイクルガスタービンエンジンにおい
て、前記冷却材の圧力Pおよび前記推力増強装置内の
圧力Pを感知し、前記バイパス流の圧力をP、P
またはそれら両者の関数として変化させることを特徴と
するバイパス流圧力の調節方法。
1. A mixed flow variable cycle gas turbine engine having a bypass flow and means for varying the pressure of the bypass flow, and including a thrust enhancer and a liner, wherein a portion of the bypass flow is supplied as coolant. in senses the pressure P 2 of the coolant pressure P 1 and in the augmentor of the pressure of the bypass flow P 1, P 2
Alternatively, a method of adjusting the bypass flow pressure, which is characterized in that it is changed as a function of both of them.
【請求項2】ガス流を発生する主エンジン、空気を加圧
するための前部ファン、前記前部ファンから排出された
空気を更に加圧するための後部ファン、第1の空気流を
前記後部ファンの周囲に導くための外側ダクト、前記後
部ファンから第2の空気流を中央のバイパスダクト内に
導くことによって前記第1の空気流と共にバイパス流を
形成するための内側ダクト、前記バイパス流の圧力を変
化させるための手段、前記主エンジンの後方に位置する
推力増強装置、前記推力増強装置を包囲する排気ダク
ト、前記排気ダクトの内部に配置されて前記排気ダクト
との間に冷却プレナムを形成する冷却ライナ、前記バイ
パス流の一部を前記プレナム内に導入するための手段、
および前記バイパス流を前記ガス流と混合させるための
手段を含むガスタービンエンジンにおいて、前記プレナ
ム内の圧力Pおよび前記推力増強装置内の圧力P
感知し、前記内側ダクト、前記外側ダクトまたはそれら
両者の面積をP、Pまたはそれら両者の関数として
変化させることを特徴とするバイパス流圧力の調節方
法。
2. A main engine for generating a gas flow, a front fan for pressurizing air, a rear fan for further pressurizing the air discharged from the front fan, and a rear fan for supplying a first air flow. An outer duct for directing the periphery of the air duct, an inner duct for forming a bypass flow with the first air flow by directing a second air flow from the rear fan into the central bypass duct, the pressure of the bypass flow Means for changing the thrust, a thrust augmentation device located behind the main engine, an exhaust duct surrounding the thrust augmentation device, and a cooling plenum disposed inside the exhaust duct and between the exhaust duct and the exhaust duct. A cooling liner, means for introducing a portion of the bypass flow into the plenum,
And a gas turbine engine including means for mixing the bypass flow with the gas flow, sensing a pressure P 1 in the plenum and a pressure P 2 in the thrust augmentation device, the inner duct, the outer duct or A method for adjusting bypass flow pressure, characterized in that the area of both of them is changed as a function of P 1 , P 2 or both of them.
【請求項3】前記内側ダクト、前記外側ダクトまたはそ
れら両者の面積がPとPの差の関数として変えられ
る特許請求の範囲第2項記載の方法。
3. The method of claim 2 wherein the areas of the inner duct, the outer duct, or both are varied as a function of the difference between P 1 and P 2 .
【請求項4】ガス流を発生する主エンジン、空気を加圧
するための前部ファン、前記前部ファンから排出された
空気を更に加圧するための後部ファン、中央のバイパス
ダクト、前記後部ファンの周囲を通って第1の空気流を
前記バイパスダクト内に導くための外側ダクト、前記後
部ファンから第2の空気流を前記バイパスダクト内に導
くための内側ダクト、前記主エンジンの後方に位置する
推力増強装置、前記推力増強装置を包囲する排気ダク
ト、前記排気ダクトの内部に配置されて前記排気ダクト
との間に冷却プレナムを形成する冷却ライナ、バイパス
流の一部を前記プレナム内に導入するための手段、前記
バイパス流を前記ガス流と混合させるための手段、前記
プレナム内の圧力Pを感知するための第1の感知手
段、前記推力増強装置内の圧力Pを感知するための第
2の感知手段、および前記バイパスダクト内の流れの圧
力をP、Pまたはそれら両者の関数として変化させ
るための調節手段から構成されることを特徴とするガス
タービンエンジン。
4. A main engine for generating a gas flow, a front fan for pressurizing air, a rear fan for further pressurizing air discharged from the front fan, a central bypass duct, and the rear fan. An outer duct for guiding a first air flow through the periphery into the bypass duct, an inner duct for guiding a second air flow from the rear fan into the bypass duct, located behind the main engine A thrust augmentation device, an exhaust duct surrounding the thrust augmentation device, a cooling liner disposed inside the exhaust duct to form a cooling plenum with the exhaust duct, and a portion of the bypass flow introduced into the plenum. Means, a means for mixing the bypass flow with the gas flow, a first sensing means for sensing a pressure P 1 in the plenum, the thrust augmentation device A second sensing means for sensing a pressure P 2 in the bypass duct, and a regulation means for varying the pressure of the flow in the bypass duct as a function of P 1 , P 2 or both. And a gas turbine engine.
【請求項5】前記調節手段が前記内側ダクトの面積を変
化させるための手段および前記外側ダクトの面積を変化
させるための手段を含む特許請求の範囲第4項記載のガ
スタービンエンジン。
5. The gas turbine engine according to claim 4, wherein the adjusting means includes means for changing the area of the inner duct and means for changing the area of the outer duct.
【請求項6】前記調節手段が前記バイバスダクトの面積
を変化させるための手段を含む特許請求の範囲第5項記
載のガスタービンエンジン。
6. A gas turbine engine according to claim 5, wherein said adjusting means includes means for varying the area of said bypass bus duct.
【請求項7】前記調節手段が前記内側ダクト内に急激な
圧力降下を引起こすための手段を含む特許請求の範囲第
4項記載のガスタービンエンジン。
7. A gas turbine engine according to claim 4 wherein said adjusting means includes means for causing a rapid pressure drop in said inner duct.
JP61045535A 1985-03-04 1986-03-04 Method and apparatus for controlling cooling flow pressure in a thrust booster liner in a mixed flow variable cycle gas turbine engine Expired - Lifetime JPH0656131B2 (en)

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