JPH08135504A - 航空機エンジンの流体混合器 - Google Patents
航空機エンジンの流体混合器Info
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- JPH08135504A JPH08135504A JP27813394A JP27813394A JPH08135504A JP H08135504 A JPH08135504 A JP H08135504A JP 27813394 A JP27813394 A JP 27813394A JP 27813394 A JP27813394 A JP 27813394A JP H08135504 A JPH08135504 A JP H08135504A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/46—Nozzles having means for adding air to the jet or for augmenting the mixing region between the jet and the ambient air, e.g. for silencing
- F02K1/48—Corrugated nozzles
Abstract
(57)【要約】
【目的】 航空機エンジンの流体混合器に係り、二つの
流体の拡がり角度を大きくした場合の流体の剥離現象の
発生を防止するとともに、二つの流体を内外に導く際に
流体に一回転方向の捻りが付与されるようにして、混合
性を高め燃焼効率の向上を図る。 【構成】 ファン流とコア流とを周方向に交互に内側及
び外側に導いて、二つの流体の混合化を図るもので、各
案内壁によって区画されるファン流の挿通路の幅が、下
流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭められかつ内
側が徐々に広げられる横断面形状に設定されるととも
に、コア流の挿通路の幅が、ファン流の挿通路と逆の関
係に設定される。
流体の拡がり角度を大きくした場合の流体の剥離現象の
発生を防止するとともに、二つの流体を内外に導く際に
流体に一回転方向の捻りが付与されるようにして、混合
性を高め燃焼効率の向上を図る。 【構成】 ファン流とコア流とを周方向に交互に内側及
び外側に導いて、二つの流体の混合化を図るもので、各
案内壁によって区画されるファン流の挿通路の幅が、下
流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭められかつ内
側が徐々に広げられる横断面形状に設定されるととも
に、コア流の挿通路の幅が、ファン流の挿通路と逆の関
係に設定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機エンジンの流体
混合器に係り、特に、アフタバーナ等のファン流及びコ
ア流の２層流の混合性を高める技術に関するものであ
る。
混合器に係り、特に、アフタバーナ等のファン流及びコ
ア流の２層流の混合性を高める技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は、アフタバーナを有する航空機エ
ンジン（ガスタービンエンジン）の構造例を示してい
る。
ンジン（ガスタービンエンジン）の構造例を示してい
る。
【０００３】該航空機エンジン１にあっては、空気を取
り入れるファン２と、取り入れた空気を圧縮する圧縮機
３と、圧縮した空気に燃料を混合して燃焼させる燃焼器
４と、該燃焼器４の燃焼ガスによりファン２及び圧縮機
３を駆動するタービン５と、新たに付加した燃料の再燃
焼を行なうアフタバーナ６とを具備している。
り入れるファン２と、取り入れた空気を圧縮する圧縮機
３と、圧縮した空気に燃料を混合して燃焼させる燃焼器
４と、該燃焼器４の燃焼ガスによりファン２及び圧縮機
３を駆動するタービン５と、新たに付加した燃料の再燃
焼を行なうアフタバーナ６とを具備している。
【０００４】そして、アフタバーナ６の部分には、三角
形断面等を有し下流に乱流域Ｘを形成して保炎を行なう
保炎器７と、燃料を噴出させるための燃料ノズル８と、
点火栓９とが配され、アフタバーナ６による燃焼ガス
を、アウターダクト１０の内側の燃焼器ライナ１１内部
を経由して排気ノズル１２から噴出させることにより、
推力の増加を図るようにしている。
形断面等を有し下流に乱流域Ｘを形成して保炎を行なう
保炎器７と、燃料を噴出させるための燃料ノズル８と、
点火栓９とが配され、アフタバーナ６による燃焼ガス
を、アウターダクト１０の内側の燃焼器ライナ１１内部
を経由して排気ノズル１２から噴出させることにより、
推力の増加を図るようにしている。
【０００５】また、ファン２から分岐させたファン流
（バイパス流）１３と、圧縮機３、燃焼器４及びタービ
ン５から排出されるコア流１４とは、混合器１５を経由
させることにより、混合促進が図られるようにしてい
る。混合器１５にあっては、図８に示すように、横断面
形状が波形形状の案内壁（隔壁）を有するとともに、該
波形形状が下流ほど漸次大きくなる設定がなされてお
り、図８に実線及び破線の矢印で示すファン流１３及び
コア流１４を、内側及び外側に交互に導くことにより、
混合器１５の下流に乱流域Ｘを形成して混合性を高める
ものである。
（バイパス流）１３と、圧縮機３、燃焼器４及びタービ
ン５から排出されるコア流１４とは、混合器１５を経由
させることにより、混合促進が図られるようにしてい
る。混合器１５にあっては、図８に示すように、横断面
形状が波形形状の案内壁（隔壁）を有するとともに、該
波形形状が下流ほど漸次大きくなる設定がなされてお
り、図８に実線及び破線の矢印で示すファン流１３及び
コア流１４を、内側及び外側に交互に導くことにより、
混合器１５の下流に乱流域Ｘを形成して混合性を高める
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示す混
合器１５にあっては、例えば図９に示すように、二つの
流体の拡がり角度を小さくして混合距離を大きくする
と、混合性が確保されるものの、全体的に長くかつ重量
増加が著しくなり、図１０に示すように、混合距離を小
さくして二つの流体の拡がり角度を大きくすると、斜線
で示す部分で流体が剥離して、十分な混合性が得られな
くなる等の不具合が生じる。
合器１５にあっては、例えば図９に示すように、二つの
流体の拡がり角度を小さくして混合距離を大きくする
と、混合性が確保されるものの、全体的に長くかつ重量
増加が著しくなり、図１０に示すように、混合距離を小
さくして二つの流体の拡がり角度を大きくすると、斜線
で示す部分で流体が剥離して、十分な混合性が得られな
くなる等の不具合が生じる。
【０００７】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、二つの流体の拡がり角度を大きくした場合の流
体の剥離現象の発生を防止するとともに、二つの流体を
内外に導く際に流体に一回転方向の捻りが付与されるよ
うにして、混合性を高めることを目的としている。
もので、二つの流体の拡がり角度を大きくした場合の流
体の剥離現象の発生を防止するとともに、二つの流体を
内外に導く際に流体に一回転方向の捻りが付与されるよ
うにして、混合性を高めることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】円環状のファン流とその
内側のコア流とを周方向に交互に内側及び外側に導い
て、二つの流体の混合化を図る流体混合器において、各
案内壁によって区画されるファン流の挿通路の幅が、下
流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭められかつ内
側が徐々に広げられる横断面形状に設定されるととも
に、コア流の挿通路の幅が、下流方向に行くにしたがっ
てファン流の挿通路と逆の関係に設定される構成を採用
している。上述のファン流の挿通路またはコア流の挿通
路における少なくとも一方の横断面形状は、概略梯形ま
たは三角形、概略Ω形状、概略凸字形状等に設定され
る。これらの構成に、ファン流の挿通路及びコア流の挿
通路が、一回転方向に捻られている技術が付加される。
他の解決手段として、円環状のファン流とその内側のコ
ア流とを周方向に交互に内側及び外側に導いて、二つの
流体の混合化を図る流体混合器において、各案内壁によ
って区画されるファン流の挿通路及びコア流の挿通路
が、一回転方向に傾斜させられている構成を採用してい
る。その場合、ファン流の挿通路またはコア流の挿通路
における少なくとも一方の横断面形状は、概略平行四辺
形や概略Ｌ字形状に設定される。各種形状の挿通路を形
成する手段として、金属板をプレス等により折り曲げあ
るいは屈曲加工したユニット要素を、溶接等により周方
向に複数接続する方法が採用される。
内側のコア流とを周方向に交互に内側及び外側に導い
て、二つの流体の混合化を図る流体混合器において、各
案内壁によって区画されるファン流の挿通路の幅が、下
流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭められかつ内
側が徐々に広げられる横断面形状に設定されるととも
に、コア流の挿通路の幅が、下流方向に行くにしたがっ
てファン流の挿通路と逆の関係に設定される構成を採用
している。上述のファン流の挿通路またはコア流の挿通
路における少なくとも一方の横断面形状は、概略梯形ま
たは三角形、概略Ω形状、概略凸字形状等に設定され
る。これらの構成に、ファン流の挿通路及びコア流の挿
通路が、一回転方向に捻られている技術が付加される。
他の解決手段として、円環状のファン流とその内側のコ
ア流とを周方向に交互に内側及び外側に導いて、二つの
流体の混合化を図る流体混合器において、各案内壁によ
って区画されるファン流の挿通路及びコア流の挿通路
が、一回転方向に傾斜させられている構成を採用してい
る。その場合、ファン流の挿通路またはコア流の挿通路
における少なくとも一方の横断面形状は、概略平行四辺
形や概略Ｌ字形状に設定される。各種形状の挿通路を形
成する手段として、金属板をプレス等により折り曲げあ
るいは屈曲加工したユニット要素を、溶接等により周方
向に複数接続する方法が採用される。
【０００９】
【作用】流体混合器には、外側からのファン流と内側か
らのコア流が流入し、これら二つの流体は、各案内壁に
より周方向に交互に、かつ半径方向の内側及び外側に広
げられながら導かれる。ファン流の挿通路の幅が、外側
が徐々に狭められかつ内側が徐々に広げられていると、
流体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなるために、
流体の剥離現象を生じることなく、短い距離において大
きな角度で内側に誘導される。そして、コア流にあって
も、流体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなること
により外側に誘導され、広い範囲で二つの流体の混合化
が図られる。挿通路の横断面形状が、概略梯形または三
角形、概略Ω形状、概略凸字形状等の半径方向の幅が相
違するものであると、幅の大きな部分に流体が誘導され
て、二つの流体の混合化が図られる。挿通路が、一回転
方向に捻られている技術が付加されている場合には、横
断面形状に基づく二つの流体の混合化に加えて、二つの
流体が旋回流となって、混合の促進が図られる。一方、
ファン流の挿通路及びコア流の挿通路が、一回転方向に
傾斜させられていると、流体が傾斜に沿って誘導される
際に旋回力が働き、二つの流体の旋回方向が逆の関係を
有するものとなって、混合の促進が図られる。挿通路の
横断面形状が、概略平行四辺形や概略Ｌ字形状に設定さ
れていると、その形状が周方向に非対称形であることに
より、横断面積の大きい方に流体が導かれて、旋回力が
付与される。
らのコア流が流入し、これら二つの流体は、各案内壁に
より周方向に交互に、かつ半径方向の内側及び外側に広
げられながら導かれる。ファン流の挿通路の幅が、外側
が徐々に狭められかつ内側が徐々に広げられていると、
流体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなるために、
流体の剥離現象を生じることなく、短い距離において大
きな角度で内側に誘導される。そして、コア流にあって
も、流体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなること
により外側に誘導され、広い範囲で二つの流体の混合化
が図られる。挿通路の横断面形状が、概略梯形または三
角形、概略Ω形状、概略凸字形状等の半径方向の幅が相
違するものであると、幅の大きな部分に流体が誘導され
て、二つの流体の混合化が図られる。挿通路が、一回転
方向に捻られている技術が付加されている場合には、横
断面形状に基づく二つの流体の混合化に加えて、二つの
流体が旋回流となって、混合の促進が図られる。一方、
ファン流の挿通路及びコア流の挿通路が、一回転方向に
傾斜させられていると、流体が傾斜に沿って誘導される
際に旋回力が働き、二つの流体の旋回方向が逆の関係を
有するものとなって、混合の促進が図られる。挿通路の
横断面形状が、概略平行四辺形や概略Ｌ字形状に設定さ
れていると、その形状が周方向に非対称形であることに
より、横断面積の大きい方に流体が導かれて、旋回力が
付与される。
【００１０】
【実施例】以下、図１ないし図６に基づいて、本発明に
係る航空機エンジンの流体混合器の実施例について説明
する。
係る航空機エンジンの流体混合器の実施例について説明
する。
【００１１】図１及び図２は、本発明に係る航空機エン
ジンの流体混合器の第１実施例を示すものである。該第
１実施例の流体混合器２０にあっては、図１に示すよう
に、外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ，側部案内壁
２１Ｃにより、ファン流の挿通路２２とコア流の挿通路
２３とが区画形成され、これらファン流の挿通路２２の
幅が、図２に示すように、下流方向に行くにしたがって
外側が徐々に狭められ、かつ内側が徐々に広げられる横
断面形状に設定されるとともに、コア流の挿通路２３の
幅が、下流方向に行くにしたがって外側が徐々に広げら
れ、かつ内側が徐々に狭められる逆の関係を有する横断
面形状に設定される。
ジンの流体混合器の第１実施例を示すものである。該第
１実施例の流体混合器２０にあっては、図１に示すよう
に、外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ，側部案内壁
２１Ｃにより、ファン流の挿通路２２とコア流の挿通路
２３とが区画形成され、これらファン流の挿通路２２の
幅が、図２に示すように、下流方向に行くにしたがって
外側が徐々に狭められ、かつ内側が徐々に広げられる横
断面形状に設定されるとともに、コア流の挿通路２３の
幅が、下流方向に行くにしたがって外側が徐々に広げら
れ、かつ内側が徐々に狭められる逆の関係を有する横断
面形状に設定される。
【００１２】前記両挿通路２２，２３の横断面形状にあ
っては、少なくとも一方が、概略梯形（または三角形）
をなすように設定され、図１例では、両挿通路２２，２
３が概略同一形状とされている。
っては、少なくとも一方が、概略梯形（または三角形）
をなすように設定され、図１例では、両挿通路２２，２
３が概略同一形状とされている。
【００１３】そして、ファン流の挿通路２２にあって
は、前縁部２４Ａの近傍におけるファン流入口幅２２ｆ
よりも、内側のファン流出口幅２２ｒが大きく設定さ
れ、外側には、幅を小さくしたファン流狭隘部２２ｓが
形成される。
は、前縁部２４Ａの近傍におけるファン流入口幅２２ｆ
よりも、内側のファン流出口幅２２ｒが大きく設定さ
れ、外側には、幅を小さくしたファン流狭隘部２２ｓが
形成される。
【００１４】また、コア流の挿通路２３にあっては、前
縁部２４Ｂの近傍におけるコア流入口幅２３ｆよりも外
側のコア流出口幅２３ｒが大きく設定され、内側には、
幅を小さくしたコア流狭隘部２３ｓが形成される。
縁部２４Ｂの近傍におけるコア流入口幅２３ｆよりも外
側のコア流出口幅２３ｒが大きく設定され、内側には、
幅を小さくしたコア流狭隘部２３ｓが形成される。
【００１５】なお、両挿通路２２，２３にあっては、全
体的に、ずれＧの分だけ一回転方向に捻られる設定が行
なわれる。
体的に、ずれＧの分だけ一回転方向に捻られる設定が行
なわれる。
【００１６】図３は、本発明に係る航空機エンジンの流
体混合器の第２実施例を示すものであり、ファン流の挿
通路２２またはコア流の挿通路２３における少なくとも
一方（図３では両方）の横断面形状が、概略Ω形状とな
る設定がなされている。つまり、両挿通路２２，２３に
おける片側の外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ，側
部案内壁２１Ｃが、滑らかに連続したＳ字状をなすよう
に設定される。
体混合器の第２実施例を示すものであり、ファン流の挿
通路２２またはコア流の挿通路２３における少なくとも
一方（図３では両方）の横断面形状が、概略Ω形状とな
る設定がなされている。つまり、両挿通路２２，２３に
おける片側の外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ，側
部案内壁２１Ｃが、滑らかに連続したＳ字状をなすよう
に設定される。
【００１７】図４は、本発明に係る航空機エンジンの流
体混合器の第３実施例を示すものであり、両挿通路２
２，２３における少なくとも一方（図４では両方）の横
断面形状が、概略凸字形状をなすように設定される。
体混合器の第３実施例を示すものであり、両挿通路２
２，２３における少なくとも一方（図４では両方）の横
断面形状が、概略凸字形状をなすように設定される。
【００１８】このように構成されている第１ないし第３
実施例の流体混合器２０であると、外側からのファン流
１３と内側からのコア流１４とが流入した場合、これら
二つの流体は、外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及
び側部案内壁２１Ｃの波形形状に基づいて、周方向に交
互に、かつ半径方向の内側及び外側に広げられながら下
流に送り出される。
実施例の流体混合器２０であると、外側からのファン流
１３と内側からのコア流１４とが流入した場合、これら
二つの流体は、外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及
び側部案内壁２１Ｃの波形形状に基づいて、周方向に交
互に、かつ半径方向の内側及び外側に広げられながら下
流に送り出される。
【００１９】その際に、ファン流の挿通路２２の高さ
（側部案内壁２１Ｃの高さ）が、急激に増加する設定が
なされていると、ファン流（バイパス流）が、高さの中
央部分を挿通して内側案内壁２１Ｂの近傍に誘導されに
くくなるものの、外側の幅が徐々に狭められかつ内側の
幅が徐々に広げられて、ファン流入口幅２２ｆよりもフ
ァン流出口幅２２ｒが大きくなる設定がなされているた
めに、流体（ファン流）が抵抗の少ない広い部分を挿通
して、流体の剥離現象を生じることなく内側に誘導され
る。
（側部案内壁２１Ｃの高さ）が、急激に増加する設定が
なされていると、ファン流（バイパス流）が、高さの中
央部分を挿通して内側案内壁２１Ｂの近傍に誘導されに
くくなるものの、外側の幅が徐々に狭められかつ内側の
幅が徐々に広げられて、ファン流入口幅２２ｆよりもフ
ァン流出口幅２２ｒが大きくなる設定がなされているた
めに、流体（ファン流）が抵抗の少ない広い部分を挿通
して、流体の剥離現象を生じることなく内側に誘導され
る。
【００２０】そして、コア流１４にあっても、同様に流
体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなることにより
外側に誘導される。
体が抵抗の少ない広い部分を挿通し易くなることにより
外側に誘導される。
【００２１】加えて、図２例では、両挿通路２２，２３
が、ずれＧの分だけ一回転方向に捻られているために、
二つの流体に旋回力が作用して、合流及び混合部分で周
方向の旋回を伴うものとなり、二つの流体の混合の促進
が図られることになる。
が、ずれＧの分だけ一回転方向に捻られているために、
二つの流体に旋回力が作用して、合流及び混合部分で周
方向の旋回を伴うものとなり、二つの流体の混合の促進
が図られることになる。
【００２２】次いで、図５は、本発明に係る航空機エン
ジンの流体混合器の第４実施例を示すものである。外側
案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及び側部案内壁２１Ｃ
によって区画される両挿通路２２，２３が、一回転方向
に傾斜させられる設定がなされるとともに、両挿通路２
２，２３における少なくとも一方（図５では両方）の横
断面形状が、概略平行四辺形に設定される。
ジンの流体混合器の第４実施例を示すものである。外側
案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及び側部案内壁２１Ｃ
によって区画される両挿通路２２，２３が、一回転方向
に傾斜させられる設定がなされるとともに、両挿通路２
２，２３における少なくとも一方（図５では両方）の横
断面形状が、概略平行四辺形に設定される。
【００２３】また、図６は、本発明に係る航空機エンジ
ンの流体混合器の第５実施例を示すもので、ファン流の
挿通路２２及びコア流の挿通路２３が、概略Ｌ字形状に
設定され、ファン流の挿通路２２にあっては内側の断面
積が大きくなるように、コア流の挿通路２３にあっては
外側の断面積が大きくなるように設定される。
ンの流体混合器の第５実施例を示すもので、ファン流の
挿通路２２及びコア流の挿通路２３が、概略Ｌ字形状に
設定され、ファン流の挿通路２２にあっては内側の断面
積が大きくなるように、コア流の挿通路２３にあっては
外側の断面積が大きくなるように設定される。
【００２４】これらの第４及び第５実施例の流体混合器
２０であると、両挿通路２２，２３の横断面形状が、周
方向に対して（半径方向の両側に対して）は非対称形と
なることにより、ファン流１３が図５及び図６の実線の
矢印で示すように、半径方向に対して傾斜させられると
ともに、コア流１４が図５及び図６の破線の矢印で示す
ように、反対方向に傾斜させられることにより、ファン
流１３とコア流１４とが相反する方向に旋回させられる
現象も付加されて、両流体の混合が効果的に行なわれ
る。
２０であると、両挿通路２２，２３の横断面形状が、周
方向に対して（半径方向の両側に対して）は非対称形と
なることにより、ファン流１３が図５及び図６の実線の
矢印で示すように、半径方向に対して傾斜させられると
ともに、コア流１４が図５及び図６の破線の矢印で示す
ように、反対方向に傾斜させられることにより、ファン
流１３とコア流１４とが相反する方向に旋回させられる
現象も付加されて、両流体の混合が効果的に行なわれ
る。
【００２５】さらに、第５実施例の流体混合器２０で
は、横断面積の大きい部分に流体が導かれ易くなるた
め、流体が周方向に捻られる現象や、旋回力が付与され
る現象が起こり、両流体の混合が一層効果的に行なわれ
る。
は、横断面積の大きい部分に流体が導かれ易くなるた
め、流体が周方向に捻られる現象や、旋回力が付与され
る現象が起こり、両流体の混合が一層効果的に行なわれ
る。
【００２６】次いで、流体混合器２０を製造する方法に
ついて説明する。第１ないし第５実施例の構造及び形状
の流体混合器２０は、いずれも金属板のプレス加工によ
って製造することができる。例えば図１の形状である
と、前縁部２４Ａ，２４Ｂの周方向の長さに対して、波
形形状をなす外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及び
側部案内壁２１Ｃの長さが大きくなるため、同心円状の
扇形の金属板を用意しておいて、交互に異なる方向に折
り曲げあるいは屈曲させるプレス加工を施し、必要に応
じてユニット化した複数個を溶接等により周方向に接続
して、全体を図１に示すようにリング状にする方法によ
って製造することができる。
ついて説明する。第１ないし第５実施例の構造及び形状
の流体混合器２０は、いずれも金属板のプレス加工によ
って製造することができる。例えば図１の形状である
と、前縁部２４Ａ，２４Ｂの周方向の長さに対して、波
形形状をなす外側案内壁２１Ａ，内側案内壁２１Ｂ及び
側部案内壁２１Ｃの長さが大きくなるため、同心円状の
扇形の金属板を用意しておいて、交互に異なる方向に折
り曲げあるいは屈曲させるプレス加工を施し、必要に応
じてユニット化した複数個を溶接等により周方向に接続
して、全体を図１に示すようにリング状にする方法によ
って製造することができる。
【００２７】〔他の実施態様〕本発明の流体混合器２０
にあっては、各実施例に代えて、次の技術を採用するこ
とができる。 ａ）ファン流の挿通路２２とコア流の挿通路２３とを、
例えば一方を梯形、他方を三角形とするように異なる形
状に設定すること。 ｂ）半径方向に対しての傾斜と上下流方向の捻りとを併
用すること。 ｃ）アフタバーナ以外の目的の混合器、例えばコンバイ
ンドサイクルエンジンに適用すること。
にあっては、各実施例に代えて、次の技術を採用するこ
とができる。 ａ）ファン流の挿通路２２とコア流の挿通路２３とを、
例えば一方を梯形、他方を三角形とするように異なる形
状に設定すること。 ｂ）半径方向に対しての傾斜と上下流方向の捻りとを併
用すること。 ｃ）アフタバーナ以外の目的の混合器、例えばコンバイ
ンドサイクルエンジンに適用すること。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係る航空機エンジンの流体混合
器によれば、以下のような優れた効果を奏する。 （１） 各案内壁によって区画されるファン流の挿通路
の幅が、下流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭め
られかつ内側が徐々に広げられる横断面形状に設定され
るとともに、コア流の挿通路の幅が、ファン流の挿通路
と逆の関係に設定されることにより、混合距離を小さく
して二つの流体の拡がり角度を大きくした場合の流体の
剥離現象の発生を防止して混合促進を図り、アフタバー
ナ等の燃焼効率の向上を図ることができる。 （２） 上述の技術に二つの流体を内外に導く際に流体
に一回転方向の捻りが付与される技術を付加することに
より、混合性を一層高めることができる。 （３） ファン流の挿通路及びコア流の挿通路を一回転
方向に傾斜させることにより、両流体の挿通時に両流体
に相反する方向の捻りを生じさせて、流体の広がりと混
合性の向上とを達成することができる。 （４） 混合距離の短縮と流体の拡がり角度の増大とに
より、混合性を損なうことなく全体の寸法を短くして重
量の増加を抑制し小型化を図ることができる。
器によれば、以下のような優れた効果を奏する。 （１） 各案内壁によって区画されるファン流の挿通路
の幅が、下流方向に行くにしたがって外側が徐々に狭め
られかつ内側が徐々に広げられる横断面形状に設定され
るとともに、コア流の挿通路の幅が、ファン流の挿通路
と逆の関係に設定されることにより、混合距離を小さく
して二つの流体の拡がり角度を大きくした場合の流体の
剥離現象の発生を防止して混合促進を図り、アフタバー
ナ等の燃焼効率の向上を図ることができる。 （２） 上述の技術に二つの流体を内外に導く際に流体
に一回転方向の捻りが付与される技術を付加することに
より、混合性を一層高めることができる。 （３） ファン流の挿通路及びコア流の挿通路を一回転
方向に傾斜させることにより、両流体の挿通時に両流体
に相反する方向の捻りを生じさせて、流体の広がりと混
合性の向上とを達成することができる。 （４） 混合距離の短縮と流体の拡がり角度の増大とに
より、混合性を損なうことなく全体の寸法を短くして重
量の増加を抑制し小型化を図ることができる。
【図１】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
１実施例を示す要部の側面図である。
１実施例を示す要部の側面図である。
【図２】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
１実施例を示す一部の記載を省略した平面図である。
１実施例を示す一部の記載を省略した平面図である。
【図３】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
２実施例を示す展開した状態の側面図である。
２実施例を示す展開した状態の側面図である。
【図４】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
３実施例を示す展開した状態の側面図である。
３実施例を示す展開した状態の側面図である。
【図５】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
４実施例を示す展開した状態の側面図である。
４実施例を示す展開した状態の側面図である。
【図６】本発明に係る航空機エンジンの流体混合器の第
５実施例を示す展開した状態の側面図である。
５実施例を示す展開した状態の側面図である。
【図７】アフタバーナを有する航空機エンジン（ガスタ
ービンエンジン）の構造例を示す正断面図である。
ービンエンジン）の構造例を示す正断面図である。
【図８】図７における混合器の一部の記載を省略した拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図９】図７における混合器が長い場合の流体混合状況
のモデル図である。
のモデル図である。
【図１０】図７における混合器が短い場合の流体混合状
況のモデル図である。
況のモデル図である。
１３ ファン流（バイパス流） １４ コア流 ２０ 流体混合器 ２１Ａ 外側案内壁 ２１Ｂ 内側案内壁 ２１Ｃ 側部案内壁 ２２ ファン流の挿通路 ２２ｆ ファン流入口幅 ２２ｒ ファン流出口幅 ２２ｓ ファン流狭隘部 ２３ コア流の挿通路 ２３ｆ コア流入口幅 ２３ｒ コア流出口幅 ２３ｓ コア流狭隘部 ２４Ａ，２４Ｂ 前縁部 Ｇ ずれ
Claims (8)
- 【請求項１】 円環状のファン流（１３）とその内側の
コア流（１４）とを周方向に交互に内側及び外側に導い
て、二つの流体の混合化を図る流体混合器（２０）であ
って、各案内壁（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）によって区
画されるファン流の挿通路（２２）の幅が、下流方向に
行くにしたがって外側が徐々に狭められかつ内側が徐々
に広げられる横断面形状に設定されるとともに、コア流
の挿通路（２３）の幅が、下流方向に行くにしたがって
ファン流の挿通路と逆の関係に設定されることを特徴と
する航空機エンジンの流体混合器。 - 【請求項２】 ファン流の挿通路（２２）またはコア流
の挿通路（２３）における少なくとも一方の横断面形状
が、概略梯形または三角形に設定されることを特徴とす
る請求項１記載の航空機エンジンの流体混合器。 - 【請求項３】 ファン流の挿通路（２２）またはコア流
の挿通路（２３）における少なくとも一方の横断面形状
が、概略Ω形状に設定されることを特徴とする請求項１
記載の航空機エンジンの流体混合器。 - 【請求項４】 ファン流の挿通路（２２）またはコア流
の挿通路（２３）における少なくとも一方の横断面形状
が、概略凸字形状に設定されることを特徴とする請求項
１記載の航空機エンジンの流体混合器。 - 【請求項５】 ファン流の挿通路（２２）及びコア流の
挿通路（２３）が、一回転方向に捻られていることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の航空機エンジ
ンの流体混合器。 - 【請求項６】 円環状のファン流（１３）とその内側の
コア流（１４）とを周方向に交互に内側及び外側に導い
て、二つの流体の混合化を図る流体混合器（２０）であ
って、各案内壁（２１）によって区画されるファン流の
挿通路（２２）及びコア流の挿通路（２３）が、一回転
方向に傾斜させられていることを特徴とする航空機エン
ジンの流体混合器。 - 【請求項７】 ファン流の挿通路（２２）またはコア流
の挿通路（２３）における少なくとも一方の横断面形状
が、概略平行四辺形に設定されることを特徴とする請求
項６記載の航空機エンジンの流体混合器。 - 【請求項８】 ファン流の挿通路（２２）及びコア流の
挿通路（２３）が、概略Ｌ字形状に設定されることを特
徴とする請求項６記載の航空機エンジンの流体混合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813394A JPH08135504A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 航空機エンジンの流体混合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813394A JPH08135504A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 航空機エンジンの流体混合器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08135504A true JPH08135504A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17593061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27813394A Withdrawn JPH08135504A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 航空機エンジンの流体混合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08135504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514848A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| RU2467791C1 (ru) * | 2011-09-02 | 2012-11-27 | Владимир Леонидович Письменный | Сотовый смеситель |
| CN110199092A (zh) * | 2017-01-19 | 2019-09-03 | 西门子股份公司 | 用于燃气涡轮发动机的排气系统 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP27813394A patent/JPH08135504A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514848A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| JP4740249B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-08-03 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| RU2467791C1 (ru) * | 2011-09-02 | 2012-11-27 | Владимир Леонидович Письменный | Сотовый смеситель |
| CN110199092A (zh) * | 2017-01-19 | 2019-09-03 | 西门子股份公司 | 用于燃气涡轮发动机的排气系统 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |