JPS60125732A - 空気制御装置 - Google Patents
空気制御装置Info
- Publication number
- JPS60125732A JPS60125732A JP59224288A JP22428884A JPS60125732A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A JP 59224288 A JP59224288 A JP 59224288A JP 22428884 A JP22428884 A JP 22428884A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A
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- Japan
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- air
- shroud
- blade
- fan
- control device
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Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/077—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type the plant being of the multiple flow type, i.e. having three or more flows
-
- 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
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
- F02C6/08—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービンエンジンの外で用いる高圧空気をIJ
’給するためのタービンエンジン内の空気制御装置に関
し、特に、このような高圧空気を生ずるための新規なフ
ァン先端圧縮装置に関する。
’給するためのタービンエンジン内の空気制御装置に関
し、特に、このような高圧空気を生ずるための新規なフ
ァン先端圧縮装置に関する。
発 明 の 背 景
垂直または知距1llI(111rI陸が可能な航空機
の開発は幾つかの重要な問題を生じてきた。その一つは
、正常な制御面が前方運動の欠除により働かなくなる*
を着陸中に航空機のピッチングとヨーイングとローリン
グの制御+を効率よく相持りる方法である。
の開発は幾つかの重要な問題を生じてきた。その一つは
、正常な制御面が前方運動の欠除により働かなくなる*
を着陸中に航空機のピッチングとヨーイングとローリン
グの制御+を効率よく相持りる方法である。
航空機をこのにうな+111間に制御りる一手段は、小
さなノズルまたは噴出口を航空機の要所に設けることに
よる。比較的高圧の空気をこれらのノズルに供給するこ
とにより、航空機の十分な制御を達成しうる。
さなノズルまたは噴出口を航空機の要所に設けることに
よる。比較的高圧の空気をこれらのノズルに供給するこ
とにより、航空機の十分な制御を達成しうる。
従来、これらのノズル用の空気は圧縮機から得られた。
通例、高圧空気を圧縮機空気流から抽出するために圧縮
機ケーシングの複数の穴の周囲に補集マニホルドが配設
される。この圧縮機抽気系は所要空気量が比較的少ない
場合は好適である。
機ケーシングの複数の穴の周囲に補集マニホルドが配設
される。この圧縮機抽気系は所要空気量が比較的少ない
場合は好適である。
しかし、所要空気量が増づと、エンジン性能がかなり低
下する。
下する。
発 明 の 目 的
本発明の目的は、空気流から高圧空気を得るための効率
の良い手段を提供することである。
の良い手段を提供することである。
本発明の他の目的は新規な改良ファン翼形状を提供する
ことである。本発明の他の目的は新規な改良ファン先端
圧縮装置を提供することである。
ことである。本発明の他の目的は新規な改良ファン先端
圧縮装置を提供することである。
発 明 の 概 要
本発明の一態様にJ3いて、ガスタービン内の空気制御
装置が、空気流からエンジン外で用いる比較的高圧の空
気を供給する。この空気制御装置は、ロータに連結した
複数の内翼と、各内翼の外端に取イ」【プたシュラウド
と、このシュラウドから外方に突出する複数の外翼とか
らなる。前記シュラウドは前記空気流を内側および外側
流路に分1)、外側流路は前記高圧空気を通す。
装置が、空気流からエンジン外で用いる比較的高圧の空
気を供給する。この空気制御装置は、ロータに連結した
複数の内翼と、各内翼の外端に取イ」【プたシュラウド
と、このシュラウドから外方に突出する複数の外翼とか
らなる。前記シュラウドは前記空気流を内側および外側
流路に分1)、外側流路は前記高圧空気を通す。
詳 細 な 説 明
第1図は空気制御装置12を備えたガスタービンエンジ
ン10の前端部の図である。空気制御装置12は、ロー
タ25に連結した内翼16を有づるファン14を含む。
ン10の前端部の図である。空気制御装置12は、ロー
タ25に連結した内翼16を有づるファン14を含む。
装置12はさらに、内翼16の外端20に取イ](月こ
シュラウド18と、外翼24を具備するファン先端圧縮
装置Fl、22とを含む。外翼24はシュラウド18か
ら外方に突出しかつそれに取イ1けられており、従って
、ファン14とシュラウド18と圧縮装置22は[」−
タ25によって駆動される。
シュラウド18と、外翼24を具備するファン先端圧縮
装置Fl、22とを含む。外翼24はシュラウド18か
ら外方に突出しかつそれに取イ1けられており、従って
、ファン14とシュラウド18と圧縮装置22は[」−
タ25によって駆動される。
シュラウド18は空気流2Gを内側流路28と外側流路
30とに分ける。流路28.30はシュラウド18の上
流において第1図の実施例に示1ように整形板32−−
−ハ雄↓1−−1嗜 さ、−二^t−”qo小T÷六
−′七いて、これらの流路はエンジン外側ケーシング3
4によって分離される。流路28はさらに、ファン14
の下流においてバイパスダクト36とコアダク1−38
とに分けられている。しかし、明らかに流路28は本発
明の範囲内において多様な下流側の形状をとりうる。
30とに分ける。流路28.30はシュラウド18の上
流において第1図の実施例に示1ように整形板32−−
−ハ雄↓1−−1嗜 さ、−二^t−”qo小T÷六
−′七いて、これらの流路はエンジン外側ケーシング3
4によって分離される。流路28はさらに、ファン14
の下流においてバイパスダクト36とコアダク1−38
とに分けられている。しかし、明らかに流路28は本発
明の範囲内において多様な下流側の形状をとりうる。
空気制御装置12はさらに、外側流路3()内にJ3い
てファン先端圧縮装置22の上流に配置された可変人1
」案内翼40を含みつる。同様に、出口案内翼42を外
側流路30内において圧縮装置22の下流に設けうる。
てファン先端圧縮装置22の上流に配置された可変人1
」案内翼40を含みつる。同様に、出口案内翼42を外
側流路30内において圧縮装置22の下流に設けうる。
外側流路30には補集マニホルド44が外翼24と出口
案内翼42の下流に配置されている導出手段46が外側
流路30内の空気を導いてエンジン10の外での使用に
供する。例えば、この空気は管路によって航空機翼のノ
ズルに導かれてピッチングどヨーイングとローリングの
制御に役立ちうる。
案内翼42の下流に配置されている導出手段46が外側
流路30内の空気を導いてエンジン10の外での使用に
供する。例えば、この空気は管路によって航空機翼のノ
ズルに導かれてピッチングどヨーイングとローリングの
制御に役立ちうる。
第2図は第1図の線2−2に沿っ1見た図であり、ファ
ン14と先端圧縮装置22の翼構成の詳細を示1゜内翼
16は破線で示され、わずかな曲がりまたは反りをもつ
。内翼16が矢印48で示づ方向に回転するにつれ、内
側流路28内の空気の圧力が増加する。翼回転の結果生
ずる圧力上昇の吊を表すものは、Rfft方の空気圧力
と翼前方の空気圧力との差である。この圧力上昇は通例
0.3ないし1.0気圧程廣である。
ン14と先端圧縮装置22の翼構成の詳細を示1゜内翼
16は破線で示され、わずかな曲がりまたは反りをもつ
。内翼16が矢印48で示づ方向に回転するにつれ、内
側流路28内の空気の圧力が増加する。翼回転の結果生
ずる圧力上昇の吊を表すものは、Rfft方の空気圧力
と翼前方の空気圧力との差である。この圧力上昇は通例
0.3ないし1.0気圧程廣である。
外翼24は、特に後縁50近くで内翼16より大きな反
りをもつ。このような反りの増加は、外翼24が内翼1
6より^速であることとともに、外側流路30内の圧力
上背を増加させる。先端圧縮装置22によるこの圧力上
昇は、ファン14による内側流路28内の圧力上昇より
大きい。本発明の一実施例では比較的高圧の空気を航空
Ill端のノズルに供給Jる目的のためには、外側流路
30内の圧ツノ上昇は内側流路28内の圧力上Vtより
25%高い。
りをもつ。このような反りの増加は、外翼24が内翼1
6より^速であることとともに、外側流路30内の圧力
上背を増加させる。先端圧縮装置22によるこの圧力上
昇は、ファン14による内側流路28内の圧力上昇より
大きい。本発明の一実施例では比較的高圧の空気を航空
Ill端のノズルに供給Jる目的のためには、外側流路
30内の圧ツノ上昇は内側流路28内の圧力上Vtより
25%高い。
第2図は、内翼16と外翼24が連続シュラウドリング
18に連結されている実施例を示す。この実施例によれ
ば、興24.16はシュラウド18から取外せるもので
ら、あるいはそれと一体に形成されたものでしよい。第
2図は同じ軸方向長さ62をもつ等しい数の内翼16と
外翼24を示1ことに注意されたい。しかし、貌の数と
それらの軸方向長さは変えうるちのである。
18に連結されている実施例を示す。この実施例によれ
ば、興24.16はシュラウド18から取外せるもので
ら、あるいはそれと一体に形成されたものでしよい。第
2図は同じ軸方向長さ62をもつ等しい数の内翼16と
外翼24を示1ことに注意されたい。しかし、貌の数と
それらの軸方向長さは変えうるちのである。
外側流路30内の圧力上昇をさらに増ずために、外翼2
4の全翼弦長を内rA16の全翼弦長より大きくしうる
。全翼弦長を増′リ−には2つの方法があり、各外翼2
4の翼弦長を増すかまたは外翼24の数を増すかのいず
れかににる。
4の全翼弦長を内rA16の全翼弦長より大きくしうる
。全翼弦長を増′リ−には2つの方法があり、各外翼2
4の翼弦長を増すかまたは外翼24の数を増すかのいず
れかににる。
第3図は外翼の数を増す代替実施例を示づ。また、各シ
ュラウド18はシ1ラウド片52に分割されている。台
片52は破線で示づ内翼16と、第1外翼24’aとを
具I!づる。内翼16の質量中心は第1位置54にある
。位置54は軸方向−半径方向一周方向座標系によって
エンジン中心線に対して隔!こって位置づけられうる。
ュラウド18はシ1ラウド片52に分割されている。台
片52は破線で示づ内翼16と、第1外翼24’aとを
具I!づる。内翼16の質量中心は第1位置54にある
。位置54は軸方向−半径方向一周方向座標系によって
エンジン中心線に対して隔!こって位置づけられうる。
同様に、第1外1424aは位置56に質量中心をもつ
。ファン14とシュラウド18と先端圧縮装置22が回
転するとき、位置54における質量中心に対Jる位置5
6にJ3ける質量中心のずれによる曲げモーメントが誘
起される。シュラウド18が分割されているので、この
ような曲げし−メン1−はずべて内翼16を紅て伝達さ
れる。
。ファン14とシュラウド18と先端圧縮装置22が回
転するとき、位置54における質量中心に対Jる位置5
6にJ3ける質量中心のずれによる曲げモーメントが誘
起される。シュラウド18が分割されているので、この
ような曲げし−メン1−はずべて内翼16を紅て伝達さ
れる。
従って、第3図に示す実施例による分割形シュラウドの
場合、全翼弦長を増すために加えた第2外14124b
が916.24aに対して有利に配置されうる。第2外
翼24bは位置58に質量中心をもつ。第1外翼24a
と第2外翼24bは一緒になって第2位置60に質■中
心をもつ。外翼24a、 24bの適当な配置により、
第2位置60を第1位置54または内翼16の翼弦とほ
ぼ合致させることが出来、これにより、内翼16にかか
る曲げモーメン1へが最小になる。
場合、全翼弦長を増すために加えた第2外14124b
が916.24aに対して有利に配置されうる。第2外
翼24bは位置58に質量中心をもつ。第1外翼24a
と第2外翼24bは一緒になって第2位置60に質■中
心をもつ。外翼24a、 24bの適当な配置により、
第2位置60を第1位置54または内翼16の翼弦とほ
ぼ合致させることが出来、これにより、内翼16にかか
る曲げモーメン1へが最小になる。
作用についてを1明覆ると、空気制御装置12は、空気
流26から主要なエンジンIW進以外に用いる比較的高
圧の空気を供給しつる。ファン先端圧縮装置22の外翼
24の数と空気力学的形状は、ファン14によつ−(得
られるより多くの圧力上昇を・もたらすように定められ
る。所望に応じ、可変人口案内翼40は、整形板32と
共に、外側流路30内の圧力上昇と流れ特性を変えるた
めに使用されうる。補集マニホルド44に達した空気は
、イの後所望の場所C仕事をJるかまたは11力を発す
るために利用され本発明を既存のターボファンエンジン
に適用するためには、バイパスダクトと」アダクトの外
部の改変が必要である。しかしエンジン内部の改造をす
る必要はない。その結果、先端圧縮装向22は、前述の
ような用途に用いる比較的高圧の空気を供給しうる経済
的な手段となる。さらに、それはこのような空気を、ダ
クトをより広範に配設した圧縮機抽気系よりも効率良く
供給しつる。
流26から主要なエンジンIW進以外に用いる比較的高
圧の空気を供給しつる。ファン先端圧縮装置22の外翼
24の数と空気力学的形状は、ファン14によつ−(得
られるより多くの圧力上昇を・もたらすように定められ
る。所望に応じ、可変人口案内翼40は、整形板32と
共に、外側流路30内の圧力上昇と流れ特性を変えるた
めに使用されうる。補集マニホルド44に達した空気は
、イの後所望の場所C仕事をJるかまたは11力を発す
るために利用され本発明を既存のターボファンエンジン
に適用するためには、バイパスダクトと」アダクトの外
部の改変が必要である。しかしエンジン内部の改造をす
る必要はない。その結果、先端圧縮装向22は、前述の
ような用途に用いる比較的高圧の空気を供給しうる経済
的な手段となる。さらに、それはこのような空気を、ダ
クトをより広範に配設した圧縮機抽気系よりも効率良く
供給しつる。
当業者に明らかなように、本発明はここに例示した特定
実IM態様に限定されない。また、本発明はファン動翼
の先端圧縮装置にも、またターボファンエンジンに適用
される先9に圧縮装置にも限定されない。むしろ、本発
明は、例えば、ターボジエン1〜エンジンに見られるよ
うな任意の動翼の先端圧縮装向に同等に適用しうるちの
である。
実IM態様に限定されない。また、本発明はファン動翼
の先端圧縮装置にも、またターボファンエンジンに適用
される先9に圧縮装置にも限定されない。むしろ、本発
明は、例えば、ターボジエン1〜エンジンに見られるよ
うな任意の動翼の先端圧縮装向に同等に適用しうるちの
である。
図面に示したXI法と比例的J3よび構造的関係は単に
例どして示したのであり、これらの例は本発明の)Pン
先端1[縮装首に用いる実際の’J ratおJ、び比
例的、構造的関係とみなづべきものではない多様な改変
を全体的および部分的等刷物の推考が本発明の範囲内で
可能である。
例どして示したのであり、これらの例は本発明の)Pン
先端1[縮装首に用いる実際の’J ratおJ、び比
例的、構造的関係とみなづべきものではない多様な改変
を全体的および部分的等刷物の推考が本発明の範囲内で
可能である。
第1図は本発明の一態様による空気制御装置の概略図、
第2図は第1図の線2−2に沿って見た図、第3図は本
発明の別の態様による第2図と同様の図である。 12:空気制御装置、14:ファン、14:内翼、18
ニジコラウド、22:ファン先端圧縮装置、24:外翼
、24a:第1外翼、24b=第2外翼、28:内側流
路、30:外側流路、 40:可変人口案内翼、42:出口案内翼、44:補集
マニホルド、52:シュラウド片。 特許出願人
第2図は第1図の線2−2に沿って見た図、第3図は本
発明の別の態様による第2図と同様の図である。 12:空気制御装置、14:ファン、14:内翼、18
ニジコラウド、22:ファン先端圧縮装置、24:外翼
、24a:第1外翼、24b=第2外翼、28:内側流
路、30:外側流路、 40:可変人口案内翼、42:出口案内翼、44:補集
マニホルド、52:シュラウド片。 特許出願人
Claims (10)
- (1) ガスタービンエンジンにおいて、空気流からエ
ンジン外で用いる比較的高圧の空気を供給リ−る空気制
御装置であって、ロータに連結した複数の内翼と、各内
翼の外端に取付けたシュラウドと、このシュラウドから
外方に突出する複数の外翼とを有し、前記シュラウドが
前記空気流を内側および外側流路に分り、前記外側流路
が前記高圧空気を通す空気制御装置。 - (2) 前記内外両翼の回転によりそれぞれ前記内側お
よび外側流路内の前記空気の圧力上Rを生じ、前記外側
流路内の前記片刃−1−胃が前記内側流路内の前記圧力
上界より大きい、特許請求の範囲第(1)項記載の空気
制御装置。 - (3) 前記外側流路内の前記圧力上昇が前記内側流路
内の前記圧力上界より少なくとも25%高い、特許請求
の範囲第(2)項記載の空気制御装置。 - (4) 前記外翼の全翼弦長が前2内翼の全翼弦長より
大きい、特許請求の範囲第(1)項記載の空気制御装置
。 - (5) 前記外側流路内には前記外翼の上流に配置され
た複数の入口案内翼が含まれている、特許請求の範囲第
(1)項記載の空気制御装置。 - (6) 前記外側流路内には前記外翼の下流に配置され
た補集マニホルドが含まれている、特許請求の範囲第(
1)項記載の空気制御装置。 - (7) ロータに連結した複数の内翼と、各内翼の外端
に取付けたシュラウドとを備えたファンを含むガスター
ビンエンジンにおいて、前記シュラウドから外方に突出
する複数の外翼を有するファン先端圧縮装置。 - (8) 前記外翼の全翼弦長が前記内翼の全翼弦長より
大きい、特許請求の範囲第(7)項記載のファン先端圧
縮装置。 - (9) ロータに連結した内翼と、この内翼の外端に取
付けたシュラウド片とを備え、そして前記内翼の質m中
心が第1位置にあるようなファンを含むガスタービンニ
レジンにおいて、前記シュラウド片から外方に突出覆る
第1外翼と、前記シュラウド片から外方に突出する第2
外翼とを有し、前記第1および第2外翼が第2位置にあ
る質量中心をもつファン先端圧縮装置。 - (10) 前記第2位置が前記第1位置と実質的に合致
する、特許請求の範囲第(9)項記載のファン先端圧縮
装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US54759283A | 1983-10-31 | 1983-10-31 | |
US547592 | 1983-10-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60125732A true JPS60125732A (ja) | 1985-07-05 |
Family
ID=24185281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59224288A Pending JPS60125732A (ja) | 1983-10-31 | 1984-10-26 | 空気制御装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60125732A (ja) |
DE (1) | DE3439108A1 (ja) |
FR (1) | FR2554169A1 (ja) |
GB (1) | GB2149016A (ja) |
IT (1) | IT1178575B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2192229B (en) * | 1986-07-04 | 1990-05-02 | Rolls Royce Plc | A compressor and air bleed system |
CA2013933A1 (en) * | 1989-06-05 | 1990-12-05 | General Electric Company | Gas turbine powerplant |
DE102012003902A1 (de) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Istvan Bolgar | Einlauf für eine Gasturbine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB609322A (en) * | 1945-11-07 | 1948-09-29 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements relating to axial-flow compressors and like machines, and blading thereof |
US2999631A (en) * | 1958-09-05 | 1961-09-12 | Gen Electric | Dual airfoil |
GB1291943A (en) * | 1970-02-11 | 1972-10-04 | Secr Defence | Improvements in or relating to ducted fans |
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1984
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