JPH09177606A - ガスタービンエンジン用ノズル - Google Patents
ガスタービンエンジン用ノズルInfo
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- JPH09177606A JPH09177606A JP8336263A JP33626396A JPH09177606A JP H09177606 A JPH09177606 A JP H09177606A JP 8336263 A JP8336263 A JP 8336263A JP 33626396 A JP33626396 A JP 33626396A JP H09177606 A JPH09177606 A JP H09177606A
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- Japan
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- divergent
- nozzle
- flap
- divergent flap
- seal
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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- 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
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/80—Couplings or connections
- F02K1/805—Sealing devices therefor, e.g. for movable parts of jet pipes or nozzle flaps
-
- 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
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/80—Couplings or connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンエンジン用ノズルの先細及び末
広部分を最小量の冷却空気で十分に冷却できるようにす
ること。 【解決手段】 ガスタービンエンジン用ノズルの末広フ
ラップ３４は、その後方端からアーチ状に延出する延長
部４２を有する。末広フラップシールは、その後方端か
らアーチ状に延出する延長部５６を有する。後方延長部
４２は後方延長部５６に滑動可能に受入られていると共
に、これらの後方延長部４２，５６は外側フェアリング
１８に連らなって、末広フラップ３４及び末広フラップ
シールと外側フェアリング１８との間を密封する。末広
フラップ３４及び末広フラップシールは、冷却空気が通
過する通路を有することができる。
広部分を最小量の冷却空気で十分に冷却できるようにす
ること。 【解決手段】 ガスタービンエンジン用ノズルの末広フ
ラップ３４は、その後方端からアーチ状に延出する延長
部４２を有する。末広フラップシールは、その後方端か
らアーチ状に延出する延長部５６を有する。後方延長部
４２は後方延長部５６に滑動可能に受入られていると共
に、これらの後方延長部４２，５６は外側フェアリング
１８に連らなって、末広フラップ３４及び末広フラップ
シールと外側フェアリング１８との間を密封する。末広
フラップ３４及び末広フラップシールは、冷却空気が通
過する通路を有することができる。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、一般には先細／末広ノズ
ルを有するガスタービンエンジンに関し、より詳細に
は、ノズルを密封する装置に関する。
ルを有するガスタービンエンジンに関し、より詳細に
は、ノズルを密封する装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】オグメンタを備えたガスタービンエンジ
ンは、一般に、エンジン内に生じたスラストを最大限に
利用するために幾つかの型式の下流ノズルを包含する。
例えば、先細／末広ノズルが、ノズルの外形を多様に変
えることができることから、しばしば用いられている。
このような先細／末広ノズルにおいて、オグメンタの後
部外周まわりに分配されている複数のフラップが先細部
分及び末広部分を形成し、これらの先細及び末広部分は
ノズルと呼ばれている。また、隣接するフラップ間に設
けられている複数のフラップシールが、先細部分及び末
広部分における各フラップ間のガス漏れを最小にする。
先細部分は、オグメンタと末広部分とにそれぞれ枢動可
能に接続されている。末広部分は、先細部分と、末広フ
ラップの外側に半径方向に設けられている外側フェアリ
ングの複数の外側フラップの一端とに、それぞれ枢動可
能に接続されている。これら外側フラップの他端は、ノ
ズルの一部分を囲繞している固定外側ケーシングに枢動
可能に接続されている。そして、外側ケーシングと、先
細及び末広部分と、外側フェアリングとは、一緒になっ
て、“ノズルプレナム”と呼ばれているプレナムを形成
する。
ンは、一般に、エンジン内に生じたスラストを最大限に
利用するために幾つかの型式の下流ノズルを包含する。
例えば、先細／末広ノズルが、ノズルの外形を多様に変
えることができることから、しばしば用いられている。
このような先細／末広ノズルにおいて、オグメンタの後
部外周まわりに分配されている複数のフラップが先細部
分及び末広部分を形成し、これらの先細及び末広部分は
ノズルと呼ばれている。また、隣接するフラップ間に設
けられている複数のフラップシールが、先細部分及び末
広部分における各フラップ間のガス漏れを最小にする。
先細部分は、オグメンタと末広部分とにそれぞれ枢動可
能に接続されている。末広部分は、先細部分と、末広フ
ラップの外側に半径方向に設けられている外側フェアリ
ングの複数の外側フラップの一端とに、それぞれ枢動可
能に接続されている。これら外側フラップの他端は、ノ
ズルの一部分を囲繞している固定外側ケーシングに枢動
可能に接続されている。そして、外側ケーシングと、先
細及び末広部分と、外側フェアリングとは、一緒になっ
て、“ノズルプレナム”と呼ばれているプレナムを形成
する。
【０００３】オグメンタ及び燃焼器を出る中心ガスの温
度は高いので、ノズルは、送風機から抽出されて温度が
ノズルを通過する中心ガス流れの温度よりも低いと共に
圧力が中心ガス流れの圧力よりも高い空気で、冷却され
る。この冷却空気は、オグメンタを出てノズルに入り、
ノズルフラップ及びフラップシールの一方の側、すなわ
ち内側の表面に沿って進む冷却空気層を形成する。ノズ
ルフラップ及びフラップシールの他方の側、すなわち外
側の表面はノズルプレナム内の冷却空気によって冷却さ
れる。
度は高いので、ノズルは、送風機から抽出されて温度が
ノズルを通過する中心ガス流れの温度よりも低いと共に
圧力が中心ガス流れの圧力よりも高い空気で、冷却され
る。この冷却空気は、オグメンタを出てノズルに入り、
ノズルフラップ及びフラップシールの一方の側、すなわ
ち内側の表面に沿って進む冷却空気層を形成する。ノズ
ルフラップ及びフラップシールの他方の側、すなわち外
側の表面はノズルプレナム内の冷却空気によって冷却さ
れる。
【０００４】しかしながら、以上述べたノズルの冷却方
法の多くの実施には、一般に、２つの重大な欠点があ
る。すなわち、その第１の欠点は、オグメンタを出てノ
ズルに入り、空気層を形成してノズルを通過する冷却空
気が、オグメンタから離れる方向にしたがって温度を増
大することである。そして、温度が増大すると同時に、
空気層の幾何学的形状が損なわれ、冷却空気とノズルと
の間の熱伝達が抑制される。その結果、冷却空気流れ
は、先細部分のためには十分であっても、末広部分のた
めには十分でなくなる。そして、このために、もし冷却
空気流れが末広部分のために必要とされる最小量を満す
ように増大された場合には、過剰の量の冷却空気が先細
部分を冷却するために用いられたことになる。第２の欠
点は、現在使用可能な多くのノズルにおいて、ノズルプ
レナム内の冷却空気が外側フェアリングと末広部分との
間の連結部から容易に逃げることである。したがって、
他の方法で要求されるよりも多くの量の冷却空気をノズ
ルプレナムに供給する必要がある。当業者であれば、ガ
スタービンエンジンに使用される抽出冷却空気の量を最
小にすることは顕著な利益であることを認識されよう。
法の多くの実施には、一般に、２つの重大な欠点があ
る。すなわち、その第１の欠点は、オグメンタを出てノ
ズルに入り、空気層を形成してノズルを通過する冷却空
気が、オグメンタから離れる方向にしたがって温度を増
大することである。そして、温度が増大すると同時に、
空気層の幾何学的形状が損なわれ、冷却空気とノズルと
の間の熱伝達が抑制される。その結果、冷却空気流れ
は、先細部分のためには十分であっても、末広部分のた
めには十分でなくなる。そして、このために、もし冷却
空気流れが末広部分のために必要とされる最小量を満す
ように増大された場合には、過剰の量の冷却空気が先細
部分を冷却するために用いられたことになる。第２の欠
点は、現在使用可能な多くのノズルにおいて、ノズルプ
レナム内の冷却空気が外側フェアリングと末広部分との
間の連結部から容易に逃げることである。したがって、
他の方法で要求されるよりも多くの量の冷却空気をノズ
ルプレナムに供給する必要がある。当業者であれば、ガ
スタービンエンジンに使用される抽出冷却空気の量を最
小にすることは顕著な利益であることを認識されよう。
【０００５】以上述べたことから、最小量の冷却空気を
用いて先細及び末広部分を十分に冷却することができる
ノズルが要望されている。
用いて先細及び末広部分を十分に冷却することができる
ノズルが要望されている。
【０００６】
【発明の開示】本発明は、このような要望に応じてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、最小量
の冷却空気を必要とするノズルを提供することにある。
れたものである。したがって、本発明の目的は、最小量
の冷却空気を必要とするノズルを提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、末広フラップ及び末
広フラップシールを十分に冷却するノズルを提供するこ
とにある。
広フラップシールを十分に冷却するノズルを提供するこ
とにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、多様のノズル姿
勢に対して有効なノズル用密封装置を提供することにあ
る。
勢に対して有効なノズル用密封装置を提供することにあ
る。
【０００９】本発明の更に他の目的は、容易に製作され
て実施される密封装置を提供することにある。
て実施される密封装置を提供することにある。
【００１０】以上述べた目的を達成するために、本発明
によれば、次に述べるようなガスタービンエンジン用ノ
ズルが提供される。すなわち、ガスタービンエンジン用
ノズルは、外側ケーシングと、先細部分と、末広部分
と、外側フェアリングと、この外側フェアリングと末広
部分との間を密封する装置とを包含する。先細部分は、
その一端でオグメンタにまたその他端で末広部分の一端
に、それぞれ連らなっている。末広部分の他端、すなわ
ち先細部分に取付けられている端と反対側の端は外側フ
ェアリングに枢動可能に取付けられている。末広部分
は、周方向に間隔を置かれている複数の末広フラップと
末広フラップシールとを包含する。外側フェアリングと
末広部分との間を密封する装置は、末広フラップと末広
フラップシールとに取付けられて、外側フェアリングと
組合う。
によれば、次に述べるようなガスタービンエンジン用ノ
ズルが提供される。すなわち、ガスタービンエンジン用
ノズルは、外側ケーシングと、先細部分と、末広部分
と、外側フェアリングと、この外側フェアリングと末広
部分との間を密封する装置とを包含する。先細部分は、
その一端でオグメンタにまたその他端で末広部分の一端
に、それぞれ連らなっている。末広部分の他端、すなわ
ち先細部分に取付けられている端と反対側の端は外側フ
ェアリングに枢動可能に取付けられている。末広部分
は、周方向に間隔を置かれている複数の末広フラップと
末広フラップシールとを包含する。外側フェアリングと
末広部分との間を密封する装置は、末広フラップと末広
フラップシールとに取付けられて、外側フェアリングと
組合う。
【００１１】そして、本発明の一態様によれば、各末広
フラップは冷却空気が通過する放出スロットを包含す
る。これらスロットの方向は、冷却空気がノズルを通過
する中心ガス流れに混合する前に、冷却空気がノズルプ
レナムから末広フラップの内部を通過し、空気層を形成
しながら末広フラップの表面に沿って進むように、定め
られている。
フラップは冷却空気が通過する放出スロットを包含す
る。これらスロットの方向は、冷却空気がノズルを通過
する中心ガス流れに混合する前に、冷却空気がノズルプ
レナムから末広フラップの内部を通過し、空気層を形成
しながら末広フラップの表面に沿って進むように、定め
られている。
【００１２】また、本発明の他の態様によれば、各末広
フラップシールは冷却空気が通過する放出スロットを包
含する。これらスロットの方向は、冷却空気がノズルを
通過する中心ガス流れに混合する前に、冷却空気がノズ
ルプレナムから末広フラップシールの内部を通過し、空
気層を形成しながら末広フラップシールの表面に沿って
進むように、定められている。
フラップシールは冷却空気が通過する放出スロットを包
含する。これらスロットの方向は、冷却空気がノズルを
通過する中心ガス流れに混合する前に、冷却空気がノズ
ルプレナムから末広フラップシールの内部を通過し、空
気層を形成しながら末広フラップシールの表面に沿って
進むように、定められている。
【００１３】以上述べた本発明のひとつの利益は、最小
量の冷却空気を使用することである。すなわち、冷却空
気は送風機又は圧縮機の段落から抽出されるか、若しく
は航空機の外側フラップによって捕らえられて供給され
る。そして、前者の場合にあっては、送風機及び／又は
圧縮機により仕事を与えられて圧力が増大した空気のう
ち、冷却空気として用いられる分はエンジンのスラスト
発生のためには用いられず、したがってエンジンの効率
を減少する。また、後者の場合にあっては、外側フラッ
プが航空機に好ましくないドラグを生じさせる。したが
って、必要とされる冷却空気の量を最小にすることは顕
著な利益である。
量の冷却空気を使用することである。すなわち、冷却空
気は送風機又は圧縮機の段落から抽出されるか、若しく
は航空機の外側フラップによって捕らえられて供給され
る。そして、前者の場合にあっては、送風機及び／又は
圧縮機により仕事を与えられて圧力が増大した空気のう
ち、冷却空気として用いられる分はエンジンのスラスト
発生のためには用いられず、したがってエンジンの効率
を減少する。また、後者の場合にあっては、外側フラッ
プが航空機に好ましくないドラグを生じさせる。したが
って、必要とされる冷却空気の量を最小にすることは顕
著な利益である。
【００１４】本発明は、また、ノズルの末広部分のため
の改良した冷却を提供する。すなわち、多くの従来のノ
ズル冷却方法は、オグメンタライナから放出される冷却
空気を用いて下流側の先細及び末広部分（ノズル構成要
素）の熱い側を冷却するようにしている。これに対し、
本発明は、オグメンタライナから放出される冷却空気で
先細及び末広部分の熱い側を冷却すると共に、末広部分
の放出スロットを通過してこの末広部分を冷却する追加
の空気を加えるようにしている。
の改良した冷却を提供する。すなわち、多くの従来のノ
ズル冷却方法は、オグメンタライナから放出される冷却
空気を用いて下流側の先細及び末広部分（ノズル構成要
素）の熱い側を冷却するようにしている。これに対し、
本発明は、オグメンタライナから放出される冷却空気で
先細及び末広部分の熱い側を冷却すると共に、末広部分
の放出スロットを通過してこの末広部分を冷却する追加
の空気を加えるようにしている。
【００１５】本発明の以上述べた目的、特徴及び利益は
添付図面を参照して詳述する下記の最良の実施の形態に
ついての説明から一層明らかになるであろう。
添付図面を参照して詳述する下記の最良の実施の形態に
ついての説明から一層明らかになるであろう。
【００１６】
【発明を実施するための最良の形態】図１を参照する
に、ガスタービンエンジン用ノズル１０は、外側ケーシ
ング１２と、末広部分１４と、先細部分１６と、外側フ
ェアリング１８とを包含する。オグメンタ２０の一部分
が先細部分１６に隣接してノズル１０の前方に示されて
いる。ノズル１０の先細部分１６は末広部分１４の前方
に位置し、末広部分１４と先細部分１６との交差部は先
細／末広ノズル１０ののど部を形成する。外側ケーシン
グ１２は、オグメンタ２０及びノズル１０の一部分を囲
繞する固定構造体である。
に、ガスタービンエンジン用ノズル１０は、外側ケーシ
ング１２と、末広部分１４と、先細部分１６と、外側フ
ェアリング１８とを包含する。オグメンタ２０の一部分
が先細部分１６に隣接してノズル１０の前方に示されて
いる。ノズル１０の先細部分１６は末広部分１４の前方
に位置し、末広部分１４と先細部分１６との交差部は先
細／末広ノズル１０ののど部を形成する。外側ケーシン
グ１２は、オグメンタ２０及びノズル１０の一部分を囲
繞する固定構造体である。
【００１７】ノズル１０の先細部分１６は、オグメンタ
２０の後部の外周まわりに分配された複数の先細フラッ
プ２２と先細フラップシール（図示せず）とを包含す
る。各先細フラップ２２は、枢動可能なリンケージ２４
に取付けられ、リンケージ２４は外側ケーシング１２に
取付けられたブラケット２６に取付けられている。各リ
ンケージ２４の枢動点２８は、オグメンタライナ３０と
先細フラップ２２との交差部に隣接している。このリン
ケージ２４の枢動点２８の位置は、あたかも先細フラッ
プ２２がオグメンタライナ３０に枢動可能に取付けられ
ているように、先細フラップ２２がオグメンタライナ３
０に関して枢動できるようにする。そして、フィンガシ
ール３２がオグメンタライナ３０と先細フラップ２２と
の交差部をシールする。
２０の後部の外周まわりに分配された複数の先細フラッ
プ２２と先細フラップシール（図示せず）とを包含す
る。各先細フラップ２２は、枢動可能なリンケージ２４
に取付けられ、リンケージ２４は外側ケーシング１２に
取付けられたブラケット２６に取付けられている。各リ
ンケージ２４の枢動点２８は、オグメンタライナ３０と
先細フラップ２２との交差部に隣接している。このリン
ケージ２４の枢動点２８の位置は、あたかも先細フラッ
プ２２がオグメンタライナ３０に枢動可能に取付けられ
ているように、先細フラップ２２がオグメンタライナ３
０に関して枢動できるようにする。そして、フィンガシ
ール３２がオグメンタライナ３０と先細フラップ２２と
の交差部をシールする。
【００１８】次に、図１及び図５を参照するに、ノズル
１０の末広部分１４は先細フラップ１６の後部の外周ま
わりに分配された複数の末広フラップ３４と末広フラッ
プシール３６とを包含し、末広フラップ３４の一端は先
細フラップ２２を支持するリンケージ２４に枢動可能に
取付けられている。末広フラップ３４の他端は、外側フ
ェアリング１８に枢動可能に取付けられている。各末広
フラップ３４は、本体３８と、ホットシート４０と、後
方延長部４２と、後方枢動部４４とを包含する。ホット
シート４０は、本体３８の中心ガス流れにさらされる側
に取付けられている。また、後方枢動部４４は本体３８
の後部から延出している。更に、後方延長部４２は末広
フラップ３４のホットシート４０から延出して後方枢動
部４４のまわりに上向きにアーチ状に曲がっている。そ
して、本発明の一実施例によれば、各末広フラップ３４
はそのホットシート４０に設けられた放出スロット５０
を包含する。末広フラップ３４の本体３８を貫通する冷
却空気通路５２は、冷却空気がこの放出スロット５０を
通過できるようにする。
１０の末広部分１４は先細フラップ１６の後部の外周ま
わりに分配された複数の末広フラップ３４と末広フラッ
プシール３６とを包含し、末広フラップ３４の一端は先
細フラップ２２を支持するリンケージ２４に枢動可能に
取付けられている。末広フラップ３４の他端は、外側フ
ェアリング１８に枢動可能に取付けられている。各末広
フラップ３４は、本体３８と、ホットシート４０と、後
方延長部４２と、後方枢動部４４とを包含する。ホット
シート４０は、本体３８の中心ガス流れにさらされる側
に取付けられている。また、後方枢動部４４は本体３８
の後部から延出している。更に、後方延長部４２は末広
フラップ３４のホットシート４０から延出して後方枢動
部４４のまわりに上向きにアーチ状に曲がっている。そ
して、本発明の一実施例によれば、各末広フラップ３４
はそのホットシート４０に設けられた放出スロット５０
を包含する。末広フラップ３４の本体３８を貫通する冷
却空気通路５２は、冷却空気がこの放出スロット５０を
通過できるようにする。
【００１９】次に図１、図４及び図６を参照するに、複
数の末広フラップシール３６は、末広フラップ３４間に
かつ半径方向内向きにして周方向に分配されて、各隣接
する末広フラップ３４の一部分とオーバラップしてい
る。各末広フラップシール３６は、本体５４と、後方延
長部５６とを包含する。この後方延長部５６は、末広フ
ラップシール３６の本体５４から離れるように、末広フ
ラップ３４の後方延長部４２と同様にアーチ状に曲がっ
ているが、その曲率は末広フラップ３４の後方延長部４
２の曲率よりも僅かに大きい。そして、本発明の一実施
例によれば、各末広フラップシール３６は放出スロット
５８を包含する。各末広フラップシール３６の本体５４
を貫通する冷却空気通路６０は、冷却空気がこの放出ス
ロット５８を通過できるようにする。
数の末広フラップシール３６は、末広フラップ３４間に
かつ半径方向内向きにして周方向に分配されて、各隣接
する末広フラップ３４の一部分とオーバラップしてい
る。各末広フラップシール３６は、本体５４と、後方延
長部５６とを包含する。この後方延長部５６は、末広フ
ラップシール３６の本体５４から離れるように、末広フ
ラップ３４の後方延長部４２と同様にアーチ状に曲がっ
ているが、その曲率は末広フラップ３４の後方延長部４
２の曲率よりも僅かに大きい。そして、本発明の一実施
例によれば、各末広フラップシール３６は放出スロット
５８を包含する。各末広フラップシール３６の本体５４
を貫通する冷却空気通路６０は、冷却空気がこの放出ス
ロット５８を通過できるようにする。
【００２０】次に図１、図２及び図４を参照するに、外
側フェアリング１８は、末広フラップ３２及び末広フラ
ップシール３６と同様な方法で配置された複数の外側フ
ラップ６２と外側フラップシール６４とを包含する。外
側フラップ６２の後方端は、末広フラップ３４に枢動可
能に取付けられている。外側フラップ６２の前方端は、
外側ケーシング１２に枢動可能に取付けられている。そ
して、外側フェアリング１８と外側ケーシング１２との
連結部に設けたフィンガシール６６が、外側フェアリン
グ１８と外側ケーシング１２との間における冷却空気漏
れを最小にする。
側フェアリング１８は、末広フラップ３２及び末広フラ
ップシール３６と同様な方法で配置された複数の外側フ
ラップ６２と外側フラップシール６４とを包含する。外
側フラップ６２の後方端は、末広フラップ３４に枢動可
能に取付けられている。外側フラップ６２の前方端は、
外側ケーシング１２に枢動可能に取付けられている。そ
して、外側フェアリング１８と外側ケーシング１２との
連結部に設けたフィンガシール６６が、外側フェアリン
グ１８と外側ケーシング１２との間における冷却空気漏
れを最小にする。
【００２１】再び図１を参照するに、エンジンの作動に
おいて、温度が中心ガス流れ４６の温度よりも低いと共
に圧力が中心ガス流れ４６の圧力も高い冷却空気が、送
風機及び／又は圧縮機（ともに、図示せず）から抽出さ
れ、オグメンタライナ３０と外側ケーシング１２との間
に形成されているアニュラス６８に入る。それから、こ
の冷却空気の一部分がオグメンタライナ３０に設けられ
ている穴を通してアニュラス６８から出て、オグメンタ
ライナ３０と中心ガス流れ４６との間に空気層７０を形
成する。この空気層７０は、下流側に連続して先細部分
１６のフラップ２２を通り過ぎ、その進行に沿うオグメ
ンタライナ３０及び先細部分１６から熱を運び去る。ア
ニュラス６８内の残りの冷却空気は、先細部分１６と、
末広部分１４と、外側ケーシング１２と、外側フェアリ
ング１８とによって形成されているノズルプレナム７２
に入る。
おいて、温度が中心ガス流れ４６の温度よりも低いと共
に圧力が中心ガス流れ４６の圧力も高い冷却空気が、送
風機及び／又は圧縮機（ともに、図示せず）から抽出さ
れ、オグメンタライナ３０と外側ケーシング１２との間
に形成されているアニュラス６８に入る。それから、こ
の冷却空気の一部分がオグメンタライナ３０に設けられ
ている穴を通してアニュラス６８から出て、オグメンタ
ライナ３０と中心ガス流れ４６との間に空気層７０を形
成する。この空気層７０は、下流側に連続して先細部分
１６のフラップ２２を通り過ぎ、その進行に沿うオグメ
ンタライナ３０及び先細部分１６から熱を運び去る。ア
ニュラス６８内の残りの冷却空気は、先細部分１６と、
末広部分１４と、外側ケーシング１２と、外側フェアリ
ング１８とによって形成されているノズルプレナム７２
に入る。
【００２２】ノズル１０を冷却する場合において、ノズ
ル１０を通過する冷却空気流れの量を最小にすることが
要求されるものである。そして、この冷却空気の最小量
には、熱伝達の目的のために必要とされる冷却空気量
と、熱伝達のために必要とされる冷却空気を供給するこ
とに付随して生じる冷却空気の漏れ量とが含まれるもの
である。したがって、付随的な冷却空気の漏れを減少す
ることは、ノズルに必要とされる最小の冷却空気量を減
少することになる。この点、本発明によれば、末広フラ
ップ３４及び末広フラップシール３６の各後方延長部４
２，５６（図４を参照）が、末広部分１４と外側フェア
リング１８との間を密封することにより、好ましくない
付随的な冷却空気の漏れを最小にするのに役立つ。
ル１０を通過する冷却空気流れの量を最小にすることが
要求されるものである。そして、この冷却空気の最小量
には、熱伝達の目的のために必要とされる冷却空気量
と、熱伝達のために必要とされる冷却空気を供給するこ
とに付随して生じる冷却空気の漏れ量とが含まれるもの
である。したがって、付随的な冷却空気の漏れを減少す
ることは、ノズルに必要とされる最小の冷却空気量を減
少することになる。この点、本発明によれば、末広フラ
ップ３４及び末広フラップシール３６の各後方延長部４
２，５６（図４を参照）が、末広部分１４と外側フェア
リング１８との間を密封することにより、好ましくない
付随的な冷却空気の漏れを最小にするのに役立つ。
【００２３】図３及び図４を参照して更に詳述すれば、
末広フラップ３４及び末広フラップシール３６の各後方
延長部４２，５６は、末広部分１４の全周まわりに延び
て、外側フラップ６２及び外側フラップシール６４と組
合う連続する密封表面を提供することにより、冷却空気
の漏れを最小にするのに役立つ。この連続する密封表面
は、末広フラップシール３６の後方延長部５６に受入れ
られている末広フラップ３４の後方延長部４２によって
形成される。すなわち、各末広フラップシール３６の後
方延長部５６は、各隣接する末広フラップ３４の後方延
長部４２の一部分を受入れる。末広部分１４の開閉は、
それぞれ、末広フラップ３４の後方延長部４２を隣接す
る末広フラップシール３６の後方延長部５６に出入れす
るように滑動することにより、生じる。末広フラップ３
４の後方延長部４２は、末広フラップシール３６の後方
延長部５６に十分に受入れられ、末広部分１４の位置と
無関係に、後方延長部４２，５６の一方が他方から外れ
るのを防止している。
末広フラップ３４及び末広フラップシール３６の各後方
延長部４２，５６は、末広部分１４の全周まわりに延び
て、外側フラップ６２及び外側フラップシール６４と組
合う連続する密封表面を提供することにより、冷却空気
の漏れを最小にするのに役立つ。この連続する密封表面
は、末広フラップシール３６の後方延長部５６に受入れ
られている末広フラップ３４の後方延長部４２によって
形成される。すなわち、各末広フラップシール３６の後
方延長部５６は、各隣接する末広フラップ３４の後方延
長部４２の一部分を受入れる。末広部分１４の開閉は、
それぞれ、末広フラップ３４の後方延長部４２を隣接す
る末広フラップシール３６の後方延長部５６に出入れす
るように滑動することにより、生じる。末広フラップ３
４の後方延長部４２は、末広フラップシール３６の後方
延長部５６に十分に受入れられ、末広部分１４の位置と
無関係に、後方延長部４２，５６の一方が他方から外れ
るのを防止している。
【００２４】再び図１を参照するに、末広部分１４に設
けられた放出スロット５０，５８を包含する実施例によ
れば、ノズルプレナム７２内の冷却空気の一部分がこれ
らの放出スロット５０，５８を通して中心ガス流れ４６
側に流入する。すなわち、この冷却空気は、末広フラッ
プ３４及び末広フラップシール３６を出て、先細部分１
６から下流に流れている空気層７０を増強し、これによ
り、末広部分１４からの熱の運び去りを増大する。
けられた放出スロット５０，５８を包含する実施例によ
れば、ノズルプレナム７２内の冷却空気の一部分がこれ
らの放出スロット５０，５８を通して中心ガス流れ４６
側に流入する。すなわち、この冷却空気は、末広フラッ
プ３４及び末広フラップシール３６を出て、先細部分１
６から下流に流れている空気層７０を増強し、これによ
り、末広部分１４からの熱の運び去りを増大する。
【００２５】以上本発明をその実施例に関して図示し詳
述してきたけれども、本発明の精神及び範囲を逸脱する
ことなく、その形態及び詳部においてさまざまな変更が
できることは当業者によって理解されるであろう。例え
ば、末広フラップ３４及び末広フラップシール３６の各
後方延長部４２，５６は、最良の実施の幾何学的形状と
して、アーチ状に曲げられるものとして説明してきた。
しかし、これに代えて、他の組合う幾何学的形状を用い
ることができるものである。
述してきたけれども、本発明の精神及び範囲を逸脱する
ことなく、その形態及び詳部においてさまざまな変更が
できることは当業者によって理解されるであろう。例え
ば、末広フラップ３４及び末広フラップシール３６の各
後方延長部４２，５６は、最良の実施の幾何学的形状と
して、アーチ状に曲げられるものとして説明してきた。
しかし、これに代えて、他の組合う幾何学的形状を用い
ることができるものである。
【図１】本発明の好適な実施例を示す、ガスタービンエ
ンジン用ノズルの一部断面図である。
ンジン用ノズルの一部断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う上記ノズルの一部平面図
である。
である。
【図３】図２の３−３線に沿う上記ノズルの一部端面図
であって、一部分を切欠して示している。
であって、一部分を切欠して示している。
【図４】図１の一部を拡大して上記ノズルを詳細に示す
図である。
図である。
【図５】図１中の末広フラップを拡大して詳細に示す図
である。
である。
【図６】図１中の末広フラップシールを拡大して詳細に
示す図である。
示す図である。
１０ ガスタービンエンジン用ノズル １２ 外側ケーシング １４ 末広部分 １６ 先細部分 １８ 外側フェアリング ２０ オグメンタ ２２ 先細フラップ ２４ リンケージ ２６ ブラケット ２８ 枢動点 ３０ オグメンタライナ ３２ フィンガシール ３４ 末広フラップ ３６ 末広フラップシール ３８ 本体 ４０ ホットシート ４２ 後方延長部 ４４ 後方枢動部 ４６ 中心ガス流れ ５０ 放出スロット ５２ 冷却空気通路 ５４ 本体 ５６ 後方延長部 ５８ 放出スロット ６０ 冷却空気通路 ６２ 外側フラップ ６４ 外側フラップシール ６６ フィンガシール ６８ アニュラス ７０ 空気層 ７２ ノズルプレナム
Claims (19)
- 【請求項１】ガスタービンエンジン用ノズルにおいて、
外側ケーシングと、先細部分と、末広部分と、外側フェ
アリングとを包含し、前記末広部分が複数の末広フラッ
プと複数の末広フラップシールとを有し、前記末広フラ
ップの各々が前記先細部分に枢動可能に接続された前方
端と、後方端と、この後方端から延出する後方延長部と
を有し、また前記末広フラップシールの各々が前記先細
部分に連らなる前方端と、後方端と、この後方端から延
出する後方延長部とを有し、前記末広フラップが前記先
細部分の外周まわりに間隔を置かれていると共に、前記
末広フラップシールが末広フラップ間にかつ半径方向内
向きにして周方向に設けられ、更に前記外側フェアリン
グが、その第１の端で前記末広フラップにまたその第２
の端で前記外側ケーシングにそれぞれ枢動可能に接続さ
れていると共に、前記末広部分の外側に半径方向に設け
られ、前記末広フラップ及び前記末広フラップシールの
各後方延長部が前記外側フェアリングに連らなって、前
記末広部分と前記外側フェアリングとの間を密封するこ
とを特徴とするガスタービンエンジン用ノズル。 - 【請求項２】前記末広フラップ及び前記末広フラップシ
ールの一方の後方延長部が、前記末広フラップ及び前記
末広フラップの他方の後方延長部に滑動可能に受入れら
れている請求項１記載のノズル。 - 【請求項３】前記末広フラップ及び前記末広フラップシ
ールの各後方延長部が、アーチ形の形状とされている請
求項２記載のノズル。 - 【請求項４】前記末広フラップの後方延長部が、前記末
広フラップシールの後方延長部に受入れられている請求
項３記載のノズル。 - 【請求項５】前記末広フラップが、更に、その前方端と
後方端との間に設けられて、冷却空気が通過する通路を
形成する放出スロットを包含してなる請求項４記載のノ
ズル。 - 【請求項６】前記末広フラップシールが、更に、その前
方端と後方端との間に設けられて、冷却空気が通過する
通路を形成する放出スロットを包含してなる請求項５記
載のノズル。 - 【請求項７】前記外側フェアリングが、複数の外側フラ
ップと、これらの外側フラップ間にかつ半径方向内向き
にして周方向に設けられた複数の外側フラップシールと
を包含してなる請求項２記載のノズル。 - 【請求項８】前記末広フラップ及び前記末広フラップシ
ールの各後方延長部が、アーチ形の形状とされている請
求項７記載のノズル。 - 【請求項９】前記末広フラップの後方延長部が、前記末
広フラップシールの後方延長部に受入れられている請求
項８記載のノズル。 - 【請求項１０】前記末広フラップが、更に、その前方端
と後方端との間に設けられて、冷却空気が通過する通路
を形成する放出スロットを包含してなる請求項９記載の
ノズル。 - 【請求項１１】前記末広フラップシールが、更に、その
前方端と後方端との間に設けられて、冷却空気が通過す
る通路を形成する放出スロットを包含してなる請求項１
０記載のノズル。 - 【請求項１２】末広部分に枢動可能に取付けられた外側
フェアリングを有するノズルを密封する装置において、
前記末広部分の末広フラップに取付けられた第１の後方
延長部と、前記末広部分の末広フラップシールに取付け
られた第２の後方延長部とを包含し、前記第１及び第２
の後方延長部が前記外側フェアリングに連らなって、前
記末広部分と前記外側フェアリングとの間を密封するこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１３】前記第１及び第２の後方延長部の一方
が、前記第１及び第２の後方延長部の他方に滑動可能に
受入れられている請求項１２記載の装置。 - 【請求項１４】前記第１及び第２の後方延長部が、アー
チ形の形状とされている請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】前記第１の後方延長部が、前記第２の後
方延長部に受入れられている請求項１４記載の装置。 - 【請求項１６】ガスタービンエンジン用ノズルにおい
て、外側ケーシングと、末広部分と、外側フェアリング
とを包含し、前記末広部分が複数の末広フラップと複数
の末広フラップシールとを有し、前記末広フラップの各
々が前記外側ケーシングに枢動可能に接続された前方端
と、後方端と、この後方端から延出する後方延長部とを
有し、また前記末広フラップシールの各々が前方端と、
後方端と、この後方端から延出する後方延長部とを有
し、前記末広フラップが前記外側ケーシングの外周まわ
りに間隔を置かれていると共に、前記末広フラップシー
ルが末広フラップ間にかつ半径方向内向きにして周方向
に設けられ、更に前記外側フェアリングが、その第１の
端で前記末広フラップにまたその第２の端で前記外側ケ
ーシングにそれぞれ枢動可能に接続されていると共に、
前記末広部分の外側に半径方向に設けられ、前記末広フ
ラップ及び前記末広フラップシールの各後方延長部が前
記外側フェアリングに連らなって、前記末広部分と前記
外側フェアリングとの間を密封することを特徴とするガ
スタービンエンジン用ノズル。 - 【請求項１７】前記末広フラップ及び前記末広フラップ
シールの一方の後方延長部が、前記末広フラップ及び前
記末広フラップの他方の後方延長部に滑動可能に受入れ
られている請求項１６記載のノズル。 - 【請求項１８】前記末広フラップ及び前記末広フラップ
シールの各後方延長部が、アーチ形の形状とされている
請求項１７記載のノズル。 - 【請求項１９】前記末広フラップの後方延長部が、前記
末広フラップシールの後方延長部に受入れられている請
求項１８記載のノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/570,172 US5794851A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Nozzle sealing apparatus |
| US08/570,172 | 1995-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09177606A true JPH09177606A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3903226B2 JP3903226B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=24278553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33626396A Expired - Fee Related JP3903226B2 (ja) | 1995-12-07 | 1996-12-03 | ガスタービンエンジン用ノズル |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5794851A (ja) |
| EP (1) | EP0778407B1 (ja) |
| JP (1) | JP3903226B2 (ja) |
| KR (1) | KR970044621A (ja) |
| DE (1) | DE69624203T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US7032835B2 (en) * | 2004-01-28 | 2006-04-25 | United Technologies Corporation | Convergent/divergent nozzle with modulated cooling |
| US8205454B2 (en) * | 2007-02-06 | 2012-06-26 | United Technologies Corporation | Convergent divergent nozzle with edge cooled divergent seals |
| US7757477B2 (en) * | 2007-02-20 | 2010-07-20 | United Technologies Corporation | Convergent divergent nozzle with slot cooled nozzle liner |
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|---|---|---|---|---|
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| US4773593A (en) * | 1987-05-04 | 1988-09-27 | United Technologies Corporation | Coolable thin metal sheet |
| JPH0711259B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1995-02-08 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 排気ノズルヒンジ |
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| US5255849A (en) * | 1991-11-05 | 1993-10-26 | General Electric Company | Cooling air transfer apparatus for aircraft gas turbine engine exhaust nozzles |
| US5232158A (en) * | 1992-08-11 | 1993-08-03 | United Technologies Corporation | Convergent/divergent nozzle with seal centering |
| US5285637A (en) * | 1992-11-02 | 1994-02-15 | United Technologies Corporation | Seal centering and restraining device for an axisymmetric convergent/divergent nozzle |
| US5351888A (en) * | 1993-05-14 | 1994-10-04 | General Electric Company | Multi-axis vectorable exhaust nozzle |
| US5335489A (en) * | 1993-07-09 | 1994-08-09 | United Technologies Corporation | Gas turbine vectoring exhaust nozzle |
-
1995
- 1995-12-07 US US08/570,172 patent/US5794851A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-12-03 JP JP33626396A patent/JP3903226B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-06 DE DE69624203T patent/DE69624203T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-06 EP EP96308884A patent/EP0778407B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-06 KR KR1019960062453A patent/KR970044621A/ko not_active Application Discontinuation
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| JP3903226B2 (ja) | 2007-04-11 |
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| US5794851A (en) | 1998-08-18 |
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