JPH0893554A - Jet engine - Google Patents

Jet engine

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Publication number
JPH0893554A
JPH0893554A JP23190094A JP23190094A JPH0893554A JP H0893554 A JPH0893554 A JP H0893554A JP 23190094 A JP23190094 A JP 23190094A JP 23190094 A JP23190094 A JP 23190094A JP H0893554 A JPH0893554 A JP H0893554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion gas
flow
air
passage
swirler
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23190094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kashiwagi
武 柏木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP23190094A priority Critical patent/JPH0893554A/en
Publication of JPH0893554A publication Critical patent/JPH0893554A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To improve high thrust by improving combustion efficiency of an after burner through a process of improving mixing performance of combustion gas with air. CONSTITUTION: An annular mixer 14 wherein air guiding-out passages 18A for partially guiding air passages inward and combustion gas guiding-out passages 18B for partially guiding combustion gas passages outward are alternately formed in the peripheral direction is arranged in the confluence position of the air passage with the combustion gas passage, and swirling devices 20 for swirling an air flow A or a combustion gas flow B are provided on at least one of the air guiding-out passages 18A and the combustion gas guiding-out passages 18B.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、航空機用エン
ジン等に用いられるジェットエンジンに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet engine used in, for example, an aircraft engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】航空機用に使用されるジェットエンジン
の一つとして、ガスタービンエンジンがある。
2. Description of the Related Art A gas turbine engine is one of the jet engines used for aircraft.

【0003】従来、このようなガスタービンエンジン
は、以下に示すような構成となっている。図4に示すよ
うに、ガスタービンエンジン1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
された空気に燃料を混合してこれを燃焼させる燃焼器4
と、燃焼器4で発生させられた燃焼ガスによって前記フ
ァン2,圧縮機3を駆動する出力タービン5とを具備し
た概略構成となっている。このガスタービンエンジン1
では、燃焼ガスを排気管6を通して後方に噴出すること
により推力を得るようになっている。さらに、ガスター
ビンエンジン1の排気管6内には、アフタバーナ7が配
設されており、このアフタバーナ7で、排気管6内の燃
焼ガスに残存する未燃酸素を完全に燃焼させることよ
り、燃焼ガスの噴出速度を増大させて推力の向上を図る
ようになっている。
Conventionally, such a gas turbine engine has the following structure. As shown in FIG. 4, a gas turbine engine 1 includes a fan 2 that takes in air, a compressor 3 that compresses the taken-in air, and a combustor 4 that mixes fuel with the compressed air and burns it.
And an output turbine 5 that drives the fan 2 and the compressor 3 by the combustion gas generated in the combustor 4. This gas turbine engine 1
Then, thrust is obtained by ejecting the combustion gas rearward through the exhaust pipe 6. Further, an afterburner 7 is provided in the exhaust pipe 6 of the gas turbine engine 1, and the afterburner 7 completely burns unburned oxygen remaining in the combustion gas in the exhaust pipe 6 to perform combustion. It is designed to improve the thrust by increasing the gas ejection speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のガスタービンエンジン1には、以下のよ
うな問題が存在する。すなわち、ガスタービンエンジン
1では、アフタバーナ7による燃焼を促進するために、
ファン2によって取り入れた空気の一部を燃焼器4を通
さずに直接排気管6内に導き、ここでこの空気流Aと、
燃焼器4からの燃焼ガス流Bとを合流させ、これらを混
合するようになっている。しかしながら、この空気流A
は、燃焼ガス流Bの外周側を、燃焼ガス流Bと略平行に
流通するようになっているために、空気流Aと燃焼ガス
流Bとが良好に混合せず、層をなしたままになってしま
うことがある。この結果、意図した通りに燃焼効率を向
上させて推力の向上を図ることができないという問題が
ある。本発明は、以上のような点を考慮してなされたも
ので、燃焼ガスと空気との混合性を向上させることによ
って、アフターバーナの燃焼効率を向上させて高推力を
得ることのできるジェットエンジンを提供することを目
的とする。
However, the conventional gas turbine engine 1 as described above has the following problems. That is, in the gas turbine engine 1, in order to promote combustion by the afterburner 7,
A part of the air taken in by the fan 2 is guided directly into the exhaust pipe 6 without passing through the combustor 4, and here, with this air flow A,
The combustion gas flow B from the combustor 4 is merged, and these are mixed. However, this air flow A
Because the outer peripheral side of the combustion gas flow B flows substantially parallel to the combustion gas flow B, the air flow A and the combustion gas flow B do not mix well and remain in layers. Sometimes becomes. As a result, there is a problem in that the combustion efficiency cannot be improved and the thrust cannot be improved as intended. The present invention has been made in consideration of the above points. By improving the mixing property of combustion gas and air, the combustion efficiency of the afterburner can be improved and a high thrust can be obtained. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
空気流を通過させる環状の空気流路と、該空気流路の内
側に配置され、燃焼器からの燃焼ガス流を通過させる環
状の燃焼ガス流路とを有するジェットエンジンにおい
て、前記空気流路と燃焼ガス流路との合流位置に、空気
流路を一部内方に導く空気導出流路と燃焼ガス流路を一
部外方に導く燃焼ガス導出流路とが周方向に交互に形成
された環状の混合器が配置されてなり、前記空気導出流
路および燃焼ガス導出流路の少なくともいずれか一方
に、通過する空気流または燃焼ガス流を旋回させる旋回
器を設けてなることを特徴としている。
The invention according to claim 1 is
A jet engine having an annular air flow passage that allows an air flow to pass therethrough, and an annular combustion gas flow passage that is disposed inside the air flow passage and that allows a combustion gas flow from a combustor to pass therethrough, wherein: At the confluence position with the combustion gas flow passage, an air discharge flow passage for guiding the air flow passage partially inward and a combustion gas discharge passage for guiding the combustion gas flow passage partially outward were alternately formed in the circumferential direction. An annular mixer is arranged, and a swirler for swirling a passing air flow or combustion gas flow is provided in at least one of the air discharge flow path and the combustion gas discharge flow path. .

【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載のジ
ェットエンジンにおいて、前記旋回器は、該旋回器が設
けられる前記空気導出流路または燃焼ガス導出流路の一
つに対し複数設けられていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the jet engine according to the first aspect, a plurality of swirlers are provided for one of the air discharge passage or the combustion gas discharge passage in which the swirler is provided. It is characterized by

【0007】請求項3に係る発明は、請求項1または2
記載のジェットエンジンにおいて、前記旋回器は、前記
空気導出流路および燃焼ガス導出流路にそれぞれ設けら
れており、空気導出流路の旋回器と燃焼ガス導出流路の
旋回器とで、通過する空気流または燃焼ガス流の旋回方
向を逆にしていることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the jet engine described in the above, the swirlers are respectively provided in the air derivation flow path and the combustion gas derivation flow path, and pass by the swirler of the air derivation flow path and the swirler of the combustion gas derivation flow path. It is characterized in that the swirling direction of the air flow or the combustion gas flow is reversed.

【0008】[0008]

【作用】請求項1記載の発明では、環状の空気流路を通
過する空気流と該空気流路の内側の環状の燃焼ガス流路
を通過する燃焼器からの燃焼ガス流とが、混合器におい
て空気流の一部が空気導出流路により内方すなわち燃焼
ガス流方向に導かれ燃焼ガス流の一部が燃焼ガス導出流
路により外方すなわち空気流方向に導かれることによ
り、該混合器の下流側で混合されることになる。そし
て、空気導出流路および燃焼ガス導出流路の少なくとも
いずれか一方に設けられた旋回器で、該旋回器を通過す
る空気流または燃焼ガス流が旋回されることにより、そ
の混合性が高まることになる。
According to the present invention, the air flow passing through the annular air flow passage and the combustion gas flow from the combustor passing through the annular combustion gas flow passage inside the air flow passage are mixed. In the mixer, a part of the air flow is guided inward, that is, in the combustion gas flow direction by the air discharge flow path, and a part of the combustion gas flow is guided in the outer direction, that is, in the air flow direction, by the combustion gas discharge flow path. Will be mixed downstream. Then, the swirling device provided in at least one of the air derivation flow path and the combustion gas derivation flow path swirls the air flow or the combustion gas flow passing through the swirl device to enhance the mixing property. become.

【0009】請求項2記載の発明では、空気導出流路ま
たは燃焼ガス導出流路の一つに対し旋回器が複数設けら
れるため、該旋回器を通過する空気流または燃焼ガス流
を複数カ所旋回させることができ、より混合性を高める
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of swirlers are provided for one of the air discharge passage or the combustion gas discharge passage, the air flow or the combustion gas flow passing through the swirler is swirled at a plurality of locations. It is possible to improve the mixing property.

【0010】請求項3記載の発明では、周方向に交互に
形成された空気導出流路と燃焼ガス導出流路とで、それ
ぞれの旋回器を通過する空気流および燃焼ガス流が、逆
方向に旋回されるため、より混合性を高めることができ
る。
According to the third aspect of the invention, the air flow and the combustion gas flow, which are alternately formed in the circumferential direction, pass through the respective swirlers in opposite directions. Since it is swirled, it is possible to further improve the mixing property.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。図1ないし図3は、本発明に係るジェットエ
ンジンの一実施例を示すものである。これらの図におい
て、従来例として示した図4と共通する部分について
は、同一符号を付してその説明を簡略化する。図1に示
すように、ガスタービンエンジン(ジェットエンジン)
10は、円筒状のケーシング10a内に、図4に示した
従来例のガスタービンエンジン1と同様に、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、圧縮された空気に燃料を混合してこれを燃焼させる
燃焼器4と、燃焼器4で発生させられた燃焼ガスによっ
て前記ファン2,圧縮機3を駆動する出力タービン5
と、燃焼ガスを後方に噴出する排気管6とを具備し、さ
らに排気管6内にアフタバーナ11を配設した概略構成
となっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 to 3 show an embodiment of a jet engine according to the present invention. In these figures, the same parts as those shown in FIG. 4 shown as a conventional example are designated by the same reference numerals to simplify the description. As shown in FIG. 1, a gas turbine engine (jet engine)
As in the conventional gas turbine engine 1 shown in FIG. 4, a cylindrical casing 10a includes a fan 2 for taking in air and a compressor 3 for compressing the taken-in air.
A combustor 4 that mixes fuel with the compressed air and burns it; and an output turbine 5 that drives the fan 2 and the compressor 3 by the combustion gas generated in the combustor 4.
And an exhaust pipe 6 for ejecting combustion gas to the rear, and an afterburner 11 is arranged in the exhaust pipe 6 to have a schematic configuration.

【0012】また、ケーシング10a内には、これより
もその径寸法が一定寸法小さい円筒状の内筒12が、ケ
ーシング10aと同軸線上に配設されており、前記圧縮
機3,燃焼器4,出力タービン5がその内部に配置され
た構成となっている。このようなガスタービンエンジン
10では、ファン2によって取り入れられた空気流が、
内筒12の上流側端部12aで、内筒12の外側に導か
れて内筒12とケーシング10aとによって形成される
環状のバイパス流路(空気流路)13Aを通るバイパス
流(空気流)Aと、内筒12の内側に導かれて燃焼器4
を通りさらに内筒12の内側の環状のコア流路(燃焼ガ
ス流路)13Bを通るコア流(燃焼ガス流)Bとに分流
した後、これらバイパス流Aとコア流Bとが排気管6内
で再び合流するようになっている。
In the casing 10a, a cylindrical inner cylinder 12 having a diameter smaller than that of the casing 10a is arranged coaxially with the casing 10a. The output turbine 5 is arranged inside thereof. In such a gas turbine engine 10, the airflow taken by the fan 2 is
At the upstream end 12a of the inner cylinder 12, a bypass flow (air flow) that is guided to the outside of the inner cylinder 12 and passes through an annular bypass flow path (air flow path) 13A formed by the inner cylinder 12 and the casing 10a. A and the combustor 4 guided to the inside of the inner cylinder 12
And a core flow (combustion gas flow) B passing through an annular core flow path (combustion gas flow path) 13B inside the inner cylinder 12, and thereafter, the bypass flow A and the core flow B are separated from each other. It is supposed to meet again inside.

【0013】そして、バイパス流Aとコア流Bとが合流
する直前に位置する内筒12の下流側端部12bには、
以下に示すような混合器14が取り付けられている。混
合器14は、ガスタービンエンジン10の軸線と同一軸
線上に沿った円環状の構成とされ、その一端14aが内
筒12の下流側端部12bに連続するよう環状に形成さ
れている。そして、図1ないし図3に示すように、他端
14b側には、径方向外側に突出する凸部15と内側に
突出する凹部16とがその周方向に沿って一定間隔で交
互に連続して形成されている。これら凸部15,凹部1
6は、一端14aから他端14bに向けて、その高低差
が漸次増大するように形成されている。このようにし
て、混合器14は、凸部15と凹部16とが周方向に交
互に連続形成された構成となっている。
At the downstream end 12b of the inner cylinder 12 located immediately before the bypass flow A and the core flow B merge,
A mixer 14 as shown below is attached. The mixer 14 has an annular configuration along the same axis as the axis of the gas turbine engine 10, and is formed in an annular shape such that one end 14 a thereof is continuous with the downstream end 12 b of the inner cylinder 12. Then, as shown in FIGS. 1 to 3, on the other end 14b side, the convex portions 15 projecting outward in the radial direction and the concave portions 16 projecting inward are alternately arranged at regular intervals along the circumferential direction. Is formed. These convex portion 15 and concave portion 1
6 is formed such that the height difference thereof gradually increases from one end 14a to the other end 14b. In this way, the mixer 14 has a configuration in which the convex portions 15 and the concave portions 16 are continuously formed alternately in the circumferential direction.

【0014】このような混合器14においては、凸部1
5の内側部分がコア流路13Bの一部を半径方向外方に
導く燃焼ガス導出流路18Bとされ、該燃焼ガス導出流
路18Bによりコア流Bの一部は、図2に矢印で示すよ
うに半径方向外方すなわちバイパス流路13A側に導か
れることになる。加えて、凹部16の内側部分がバイパ
ス流路13Aの一部を半径方向内方に導く空気導出流路
18Aとされ、該空気導出流路18Aによりバイパス流
Aの一部は、図2に矢印で示すように半径方向内方すな
わちコア流路13B側に導かれることになる。
In such a mixer 14, the convex portion 1
The inner part of 5 is a combustion gas outlet passage 18B that guides a part of the core passage 13B outward in the radial direction. A part of the core flow B is indicated by an arrow in FIG. 2 by the combustion gas outlet passage 18B. Thus, it is guided radially outward, that is, to the bypass flow path 13A side. In addition, the inner portion of the recess 16 serves as an air outlet passage 18A that guides a part of the bypass passage 13A inward in the radial direction, and a portion of the bypass flow A is indicated by an arrow in FIG. As shown by, it is guided inward in the radial direction, that is, to the core flow path 13B side.

【0015】そして、混合器14には、図3に示すよう
に、すべての空気導出流路18Aおよび燃焼ガス導出流
路18Bに旋回器20が二つずつ取り付けられている。
旋回器20は、空気導出流路18Aまたは燃焼ガス導出
流路18Bの流路方向に略沿って、該空気導出流路18
Aまたは燃焼ガス導出流路18Bの出口側の一部に配置
された円筒状のケーシング21と、その内部に同軸状に
設けられた軸部22と、ケーシング21の内周面と軸部
22の外周面との間に、周方向に等ピッチで配設されて
固定された複数の羽根部23とを具備する構成となって
いる。羽根部23は該旋回器20が設けられる空気導出
流路18Aまたは燃焼ガス導出流路18Bの方向に対し
て若干捩られた形状(図示略)をなしていてもよい。そ
して、一つの旋回器20における羽根部23はすべて同
様に捩られており、これにより、通過するバイパス流A
またはコア流Bを該旋回器20の軸部22を旋回中心と
して所定の方向に旋回させつつ下流側に流すようになっ
ている。なお、空気導出流路18Aにおいては、その形
状に合わせて、混合器14における半径方向外側の旋回
器20より内側の旋回器20が大きくされており、燃焼
ガス導出流路18Bにおいては、その形状に合わせて半
径方向外側の旋回器20より内側の旋回器20が小さく
されている。
As shown in FIG. 3, in the mixer 14, two swirlers 20 are attached to all the air discharge passages 18A and the combustion gas discharge passages 18B.
The swirler 20 is arranged so that the air outlet passage 18A or the combustion gas outlet passage 18B extends substantially along the passage direction.
A or a cylindrical casing 21 arranged in a part on the outlet side of the combustion gas derivation flow path 18B, a shaft portion 22 coaxially provided therein, and an inner peripheral surface of the casing 21 and the shaft portion 22. A plurality of blade portions 23 are arranged between the outer circumferential surface and the outer circumferential surface and are fixed at equal pitches in the circumferential direction. The vane portion 23 may have a shape (not shown) slightly twisted with respect to the direction of the air outlet passage 18A or the combustion gas outlet passage 18B in which the swirler 20 is provided. Then, all the blade portions 23 in one swirler 20 are twisted in the same manner, whereby the bypass flow A
Alternatively, the core flow B is made to flow downstream while being swung in a predetermined direction with the shaft portion 22 of the swirler 20 as the swirling center. In the air outlet flow passage 18A, the inner swirler 20 is larger than the radial outer swirler 20 in the mixer 14 in accordance with the shape thereof, and in the combustion gas outlet flow passage 18B, the shape thereof. Accordingly, the inner swirler 20 is smaller than the outer swirler 20 in the radial direction.

【0016】ここで、本実施例においては、空気導出流
路18Aに設けられたすべての旋回器20は同一方向に
バイパス流Aを旋回させ、また燃焼ガス導出流路18B
に設けられたすべての旋回器20も同一方向にコア流B
を旋回させ、しかも、空気導出流路18Aの旋回器20
と燃焼ガス導出流路18Bの旋回器20は、互いに逆方
向にバイパス流Aおよびガス流Bを旋回させるようにな
っている。すなわち、図3に矢印で示すように、空気導
出流路18Aのすべての旋回器20は出口側から見て反
時計回りにバイパス流Aを旋回させつつ下流側に流し、
燃焼ガス導出流路18Bのすべての旋回器20は出口側
から見て時計回りにコア流Bを旋回させつつ下流側に流
すようになっている。なお、上記旋回器20は、混合器
14とは別個に作製しておき、後に溶接等で取り付ける
こと等が可能である。
Here, in the present embodiment, all the swirlers 20 provided in the air outlet passage 18A swirl the bypass flow A in the same direction, and the combustion gas outlet passage 18B.
All the swirlers 20 installed in the
And the swirler 20 of the air outlet flow path 18A
The swirler 20 of the combustion gas outlet passage 18B swirls the bypass flow A and the gas flow B in opposite directions. That is, as shown by the arrow in FIG. 3, all the swirlers 20 of the air outlet flow path 18A flow the downstream side while swirling the bypass flow A counterclockwise as viewed from the outlet side.
All of the swirlers 20 in the combustion gas outlet passage 18B are arranged to swirl the core flow B clockwise while seeing it from the outlet side and to flow the core flow B downstream. The swirler 20 can be manufactured separately from the mixer 14, and can be attached later by welding or the like.

【0017】次に、上記のような構成からなるガスター
ビンエンジン10の作用について説明する。図1に示し
たように、このようなガスタービンエンジン10では、
ファン2によって取り入れられた空気流が、内筒12の
上流側端部12aで、バイパス流路13Aを通るバイパ
ス流Aと、燃焼器4を通りコア流路Bを通るコア流Bと
に分流する。そして、コア流Bは、圧縮機3で圧縮され
た後、燃焼器4において、燃料がこのコア流Bに混合さ
れてこれが燃焼させられる。このとき、燃焼器4では、
流入してきた空気の量に対して燃料の量が少なくなって
いるので、燃焼器4で燃焼させられた後の燃焼ガスに
は、未燃分が含有されている。
Next, the operation of the gas turbine engine 10 having the above structure will be described. As shown in FIG. 1, in such a gas turbine engine 10,
At the upstream end 12a of the inner cylinder 12, the air flow taken in by the fan 2 is split into a bypass flow A passing through the bypass flow passage 13A and a core flow B passing through the combustor 4 and the core flow passage B. . Then, after the core flow B is compressed by the compressor 3, the fuel is mixed with the core flow B in the combustor 4 and the core flow B is burned. At this time, in the combustor 4,
Since the amount of fuel is smaller than the amount of inflowing air, the combustion gas after being combusted in the combustor 4 contains unburned components.

【0018】コア流B(すなわち燃焼器4からの燃焼ガ
ス流)は、その後、出力タービン5を挿通させられ、コ
ア流路13Bを通過して、混合器14の下流側の排気管
6内で、バイパス流路13Aを通過してきたバイパス流
A(すなわち燃料を含まない空気流)と再び合流するよ
うになっている。このとき、コア流Bは混合器14の内
側を、バイパス流Aは外側を、それぞれ上流から流れて
くるようになっている。するとコア流Bは、燃焼ガス導
出流路18Bを流れながら、その一部が、混合器14の
凸部15に沿って流れ半径方向内側から外側に向けて導
かれることになる。一方、バイパス流Aは、空気導出流
路18Aを流れながら、その一部が、混合器14の凹部
16に沿って流れ半径方向外側から内側に向けて導かれ
ることになる。そして、旋回器20により、混合器14
からのバイパス流Aおよびコア流Bは、それぞれ逆方向
に旋回されつつ、混合器14の下流側の排気管6内で、
径方向に交差するようにして混合されることになる。
The core flow B (that is, the combustion gas flow from the combustor 4) is then passed through the output turbine 5, passes through the core flow passage 13B, and then flows in the exhaust pipe 6 downstream of the mixer 14. , The bypass flow A (that is, the air flow containing no fuel) that has passed through the bypass flow path 13A is joined again. At this time, the core flow B flows inside the mixer 14, and the bypass flow A flows outside from the upstream. Then, the core flow B flows through the combustion gas outlet passage 18B, and a part of the core flow B is guided along the convex portion 15 of the mixer 14 from the inner side to the outer side in the radial direction of the flow. On the other hand, part of the bypass flow A is guided from the outer side to the inner side in the flow radial direction along the recess 16 of the mixer 14 while flowing through the air outlet flow path 18A. Then, by the swirler 20, the mixer 14
The bypass flow A and the core flow B from the inside of the exhaust pipe 6 on the downstream side of the mixer 14 are swirled in the opposite directions,
It will be mixed so as to intersect in the radial direction.

【0019】以上のようにしてバイパス流Aとコア流B
とが効率良く混合されるようになっている。そして、こ
の混合ガスに、アフタバーナ11でさらに燃料が供給・
混合され、これを燃焼させることによって、燃焼ガスに
残存していた未燃酸素を完全に燃焼させるようになって
いる。これにより、排気管6からの燃焼ガスの噴出速度
を増大させて、ガスタービンエンジン10の推力の向上
を図るようになっている。
As described above, the bypass flow A and the core flow B
And are mixed efficiently. Then, the afterburner 11 supplies more fuel to this mixed gas.
By being mixed and burned, the unburned oxygen remaining in the combustion gas is completely burned. As a result, the ejection speed of the combustion gas from the exhaust pipe 6 is increased, and the thrust of the gas turbine engine 10 is improved.

【0020】上述したように、本実施例においては、コ
ア流路13Bを通過する燃焼器4からのコア流Bと、コ
ア流路13Bの外側に配置されたバイパス流路13Aを
通過するバイパス流Aとが、混合器14により径方向に
交差するように、かつ旋回器20で旋回されて混合する
ことになるため、その混合性を高めることができる。し
かも、空気導出流路18Aおよび燃焼ガス導出流路18
Bの一つに対し旋回器20が二つ設けられるため、該旋
回器20を通過するバイパス流Aまたはコア流Bを複数
カ所旋回させることができ、より混合性を高めることが
できる。加えて、周方向に交互に形成された空気導出流
路18Aと燃焼ガス導出流路18Bとで、それぞれの旋
回器20を通過するバイパス流Aまたはコア流Bが逆方
向に旋回されるため、より一層混合性を高めることがで
きる。したがって、このような構成のガスタービンエン
ジン10では、排気管6内での燃焼ガスの燃焼が促進さ
れてその噴出速度が増大し、この結果ガスタービンエン
ジン10の推力の向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the core flow B from the combustor 4 passing through the core flow passage 13B and the bypass flow passing through the bypass flow passage 13A arranged outside the core flow passage 13B. Since A and A are swung by the mixer 14 so as to intersect in the radial direction and are swirled by the swirler 20, the mixing property can be improved. Moreover, the air outlet passage 18A and the combustion gas outlet passage 18
Since two swirlers 20 are provided for one of the swirlers B, the bypass flow A or the core flow B passing through the swirler 20 can be swirled at a plurality of places, and the mixing property can be further enhanced. In addition, the bypass flow A or the core flow B passing through the respective swirlers 20 is swirled in the opposite direction in the air discharge flow passage 18A and the combustion gas discharge flow passage 18B that are alternately formed in the circumferential direction. The mixability can be further enhanced. Therefore, in the gas turbine engine 10 having such a configuration, the combustion of the combustion gas in the exhaust pipe 6 is promoted, the ejection speed thereof is increased, and as a result, the thrust of the gas turbine engine 10 can be improved.

【0021】なお、上記実施例に限定されることなく、
以下のように変更したり、以下の変更を組み合わせて行
ったりすることも可能である。同様の旋回器を空気導出
流路および燃焼ガス導出流路にそれぞれ設けることによ
り、コア流およびバイパス流を同じ方向に旋回させる。
旋回器の数を一つの流路あたり三つ以上とする。旋回器
をすべての空気導出流路および燃焼ガス導出流路に一つ
ずつ取り付ける。その際に、混合器における半径方向の
位置は、外側、中間、内側のいずれとすることも可能で
ある。旋回器を空気導出流路および燃焼ガス導出流路に
部分的に設ける。例えば、空気導出流路および燃焼ガス
導出流路のいずれか一方側にのみ設けたり、この一方側
において一つあるいは複数置きに配置したり、さらに
は、空気導出流路および燃焼ガス導出流路にランダムに
配置したりすることも可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment,
It is also possible to make the following changes or to combine the following changes. The core flow and the bypass flow are swirled in the same direction by providing similar swirlers in the air discharge flow path and the combustion gas discharge flow path, respectively.
The number of swirlers should be three or more per channel. One swirler is installed in each of the air discharge passage and the combustion gas discharge passage. At this time, the radial position of the mixer may be outside, middle, or inside. The swirler is partially provided in the air discharge passage and the combustion gas discharge passage. For example, it may be provided only on one side of the air derivation flow path and the combustion gas derivation flow path, or one or a plurality of them may be arranged on this one side. It is also possible to arrange them at random.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るジ
ェットエンジンによれば、環状の空気流路を通過する空
気流と該空気流路の内側の環状の燃焼ガス流路を通過す
る燃焼器からの燃焼ガス流とが、混合器において空気流
の一部が空気導出流路により内方すなわち燃焼ガス流方
向に導かれ燃焼ガス流の一部が燃焼ガス導出流路により
外方すなわち空気流方向に導かれることにより、該混合
器の下流側で混合されることになる。そして、空気導出
流路および燃焼ガス導出流路の少なくともいずれか一方
に設けられた旋回器で、該旋回器を通過する空気流また
は燃焼ガス流が旋回されることにより、その混合性が高
まることになる。これにより、燃焼ダクト内での燃焼ガ
スの燃焼が促進されてその噴出速度が向上し、この結
果、ジェットエンジンの推力の向上を図ることができ
る。
As described above, according to the jet engine of the first aspect, the air flow passing through the annular air passage and the combustion passing through the annular combustion gas passage inside the air passage. In the mixer, a part of the air flow is guided inward by the air discharge flow path, that is, in the combustion gas flow direction, and a part of the combustion gas flow is discharged by the combustion gas discharge flow path, that is, the air. By being guided in the flow direction, it will be mixed on the downstream side of the mixer. Then, the swirling device provided in at least one of the air derivation flow path and the combustion gas derivation flow path swirls the air flow or the combustion gas flow passing through the swirl device to enhance the mixing property. become. As a result, combustion of the combustion gas in the combustion duct is promoted, the ejection speed thereof is improved, and as a result, the thrust of the jet engine can be improved.

【0023】請求項2記載の発明では、空気導出流路ま
たは燃焼ガス導出流路の一つに対し旋回器が複数設けら
れるため、該旋回器を通過する空気流または燃焼ガス流
を複数カ所旋回させることができ、より混合性が高まる
ことになる。よって、ジェットエンジンの推力をより向
上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of swirlers are provided for one of the air discharge passage or the combustion gas discharge passage, the air flow or the combustion gas flow passing through the swirler is swirled at a plurality of locations. It is possible to improve the mixing property. Therefore, the thrust of the jet engine can be further improved.

【0024】請求項3記載の発明では、周方向に交互に
形成された空気導出流路と燃焼ガス導出流路とで、それ
ぞれの旋回器を通過する空気流および燃焼ガス流が、逆
方向に旋回されるため、より一層混合性が高まることに
なる。よって、ジェットエンジンの推力をより一層向上
させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the air flow and the combustion gas flow, which are alternately formed in the circumferential direction, pass through the respective swirlers in opposite directions. Since it is swirled, the mixing property is further enhanced. Therefore, the thrust of the jet engine can be further improved.

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

【図1】本発明に係るジェットエンジンの一例を示す側
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an example of a jet engine according to the present invention.

【図2】同ジェットエンジンに備えた混合器の一例を示
す正面図で、説明の便宜上旋回器を略したものである。
FIG. 2 is a front view showing an example of a mixer provided in the jet engine, in which a swirler is omitted for convenience of explanation.

【図3】同ジェットエンジンに備えた混合器の一例を示
すもので、旋回器を具備した部分拡大図である。
FIG. 3 shows an example of a mixer included in the jet engine, and is a partially enlarged view including a swirler.

【図4】従来のジェットエンジンの一例を示す側断面図
である。
FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a conventional jet engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 燃焼器 10 ガスタービンエンジン(ジェットエンジン) 13A バイパス流路(空気流路) 13B コア流路(燃焼ガス流路) 14 混合器 18A 空気導出流路 18B 燃焼ガス導出流路 20 旋回器 A バイパス流(空気流) B コア流(燃焼ガス流) 4 Combustor 10 Gas Turbine Engine (Jet Engine) 13A Bypass Flow Path (Air Flow Path) 13B Core Flow Path (Combustion Gas Flow Path) 14 Mixer 18A Air Outflow Flow Path 18B Combustion Gas Outflow Flow Path 20 Swirler A Bypass Flow (Air flow) B core flow (combustion gas flow)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気流を通過させる環状の空気流路と、
該空気流路の内側に配置され、燃焼器からの燃焼ガス流
を通過させる環状の燃焼ガス流路とを有するジェットエ
ンジンにおいて、 前記空気流路と燃焼ガス流路との合流位置に、空気流路
を一部内方に導く空気導出流路と燃焼ガス流路を一部外
方に導く燃焼ガス導出流路とが周方向に交互に形成され
た環状の混合器が配置されてなり、 前記空気導出流路および燃焼ガス導出流路の少なくとも
いずれか一方に、通過する空気流または燃焼ガス流を旋
回させる旋回器を設けてなることを特徴とするジェット
エンジン。
1. An annular air flow passage for passing an air flow,
A jet engine having an annular combustion gas flow passage which is disposed inside the air flow passage and allows a combustion gas flow from a combustor to pass therethrough, wherein an air flow is provided at a confluence of the air flow passage and the combustion gas flow passage. An annular mixer in which an air derivation flow passage that guides a part of the passage inward and a combustion gas derivation flow passage that guides a part of the combustion gas passage to the outside are alternately formed in the circumferential direction is arranged, A jet engine comprising a swirler for swirling a passing air flow or a combustion gas flow in at least one of a discharge flow path and a combustion gas discharge flow path.
【請求項2】 前記旋回器は、該旋回器が設けられる前
記空気導出流路または燃焼ガス導出流路の一つに対し複
数設けられていることを特徴とする請求項1記載のジェ
ットエンジン。
2. The jet engine according to claim 1, wherein a plurality of the swirlers are provided for one of the air discharge passage or the combustion gas discharge passage in which the swirler is provided.
【請求項3】 前記旋回器は、前記空気導出流路および
燃焼ガス導出流路にそれぞれ設けられており、空気導出
流路の旋回器と燃焼ガス導出流路の旋回器とで、通過す
る空気流または燃焼ガス流の旋回方向を逆にしてなるこ
とを特徴とする請求項1または2記載のジェットエンジ
ン。
3. The swirler is provided in each of the air outlet passage and the combustion gas outlet passage, and the air passing through the swirler in the air outlet passage and the swirler in the combustion gas outlet passage. The jet engine according to claim 1 or 2, wherein the swirling direction of the flow or the combustion gas flow is reversed.
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