JPS62276300A - 流体ダイナミツクポンプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は流体ダイナミックポンプに係る。

従来の技術 エゼクタは当技術分野に於てよく知られており、一種の
流体ダイナミックポンプである。即ちエゼクタは高エネ
ルギの一次流体流の運動エネルギを用いてエネルギの二
次流体をポンプ送りする手段を与えるものである。この
場合ポンプ作用は運動部品を要することなく行われる。

エゼクタは例えば推力を増大させ、また高温の排気ガス
流を大気と混合し、これによりジェットの騒音を低減し
、またエンジンの後方部よりの熱輻射を低減するために
航空機用エンジンに従来より使用されている。

エゼクタの作動の重要なメカニズムは流体の混合である
。粘性混合により、高エネルギの一次流体流より低エネ
ルギの二次流体流へエネルギが伝達される。本明細書に
於てエゼクタ（流体ダイナミックポンプ）の「低エネル
ギの二次流体流」という言葉は、流路の壁と流路内へ取
込まれる周囲流体との間の相対速度に起因して生じる停
滞領域の圧力以下の全圧を有する流路内の液体又は気体
の流れを意味する。

航空機用エンジンの如く、エゼクタにより高い効果が得
られることが解析により既に解っている幾つかの用途に
於ては、エゼクタを有効なシステムの用途に組込むこと
が従来より制限されている。

かかる制限が存在する一つの理由は、納得し得る長さ及
び許容し得る損失にて一次流体流と低エネルギの二次流
体流とを充分に混合することができないこととであった
。

エゼクタによる混合を大きく向上させることが解ってい
る一つの方法は、通路の出口よりの個々の流れを交互に
上流側及び下流側へ導く複数個の互いに隣接する下流側
へ延在する通路内へ一次流を分流させることである。か
かる型式の一つののエゼクタは「過剰混合ノズル（ｈｙ
ｐｅｒｍｌｘｉｎｇ　ｎｏｚｚｌｏ）」と呼ばれること
があり、１９７３年７月１６〜１８日に開催されたＡＩ
ＡＡの第６回流体及びプラズマダイナミックス会議に於
けるＡ　Ｉ　ＡＡ論文Ｎｏ、７３−６５４のｒＶｓＴＯ
Ｌ航空機のオーグメンタのための過剰混合の評価（Ａｎ
　ＥｖａｌｕａｔＪｏｎ　　ｏｆ　Ｈｙｐｅｒｍｉｘｌ
ｎｇ　　ｆｏｒ　　ＶＳＴＯＬ　　Ａｌｒｃｒａｒｔ　
　Ａｕｇｍｅｎｔｏｒｓ）　Ｊに詳細に記載されている
。また上述の型式の他のエゼクタが１９８２年６月にア
メリカ合衆国オハイオ州、ディトン所在のディトン大学
のリサーチインスティテユートに於て開催された［航空
宇宙用途のためのエゼクタの研究集会（Ｅｊｅｃｔｏｒ
　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｆ’ｏｒ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　）の議事録（米国空車レポ
ート＃ＡＦＷＡＬ−ＴＲ−８２−３０５９）Ｉこ：２載
されている。これらのエゼクタに於ては、個々の流れが
互いにより迅速に混合し、幾分かポンプ作用効率を向上
させるが、高い全圧の損失が生じ、このことは推力の増
大の如き幾つかの用途に於ては非常に有害である。大き
い混合損失を招来することなくエゼクタのポンプ作用効
率を改善することが非常に望ましい。

推力増大用のエゼクタは、騒音を低減する目的でガスタ
ービンエンジンのファンバイパス流の如き高エネルギ流
をコアエンジン流と混合させるために主として使用され
ている米国特許第４，０６６．２１４号に記載された型
式のミキサの如きローブ型強制ミキサとは区別されなけ
ればらない。

混合領域を横切る流速及び温度プロフィールが一様にな
るエネルギの伝達に起因して、上述の如きミキサに於て
も成る程度の推力の増大が行われるが、排気ノズルを通
過する流体の質量流量は増大せず、従って推力の増大は
非常に小さい。主として推力を増大させる目的でタービ
ンエンジンに使用されているエゼクタは、排気ガス中へ
周囲の空気を吸引し、これにより排気ガスに質量を追加
し、推力を増大させる。かかるエゼクタは限られた成功
しか収めていない。

発明の開示 発明の一つの目的は、ポンプ作用効率若しくは推力増大
作用が改善された流体ダイナミックポンプ、即ちエゼク
タを提供することである。

本発明の他の一つの目的は、二つの互いに独立した流れ
の流体の混合を改善するエゼクタを提供することである
。

本発明の更に他の一つの目的は、エゼクタの下流側に配
置されたディフューザの作動を改善するエゼクタを提供
することである。

本発明の更に他の一つの目的は、長さの短いエゼクタを
提供することである。

本発明によれば、流体ダイナミックポンプは出口に於て
共通の混合領域に開口する高エネルギ流体のための一次
流路と低エネルギ流体のための二次流路とを含み、一つ
の共通の壁が一次流路及び二次流路の出口より上流側点
からそれらの出口まで一次流路及び二次流路を互いに分
離している。

共通の壁は通路に沿って流体の流れ方向に出口まで延在
する互いに隣接する複数個のローブを含んでおり、ロー
ブは交互に一次流路及び二次流路内へ突出し、これによ
り共通の壁の波状の下流側端部を郭定している。

より詳細には、例えば一次流路内へ突出するローブを形
成する壁は、二次流路内に対応する谷を郭定している。

同様に二次流路内へ突出する各ローブは一次流路内に対
応する谷を郭定している。

かくして一次流路内の谷はその両側にて二次流路内に位
置する谷と共通の側壁を有しており、二次流路内の谷は
その両側にて一次流路内に位置する谷と共通の側壁を有
している。−次流体及び二次流体の互いに隣接する流れ
は谷の出口より流出して混合領域内に於て迅速に互いに
混合し、−次流体よりのエネルギが二次流体へ迅速に伝
達され、これにより二次流体が混合領域内へ吸引される
。

本発明によれば、従来のエゼクタの場合と同様−次流及
び二次流が互いに接触することによって、高エネルギの
一次流より低エネルギの二次流へエネルギが伝達される
だけでなく、谷の出口のすぐ下流側に大きいスケールの
軸線方向の渦が発生され、これにより大きい粘性損失を
生じることなく流体の混合及びエネルギの伝達が向上さ
れる。かかる大きいスケールの渦により二つの流れが撹
拌され、これにより従来の平坦なプレートのエゼクタの
メカニズムであると考えられる剪断混合ではなく対流混
合が行われるものと考えられる。かかる対流混合は剪断
混合に比して迅速であり、また損失の非常に小さいもの
である。メカニズムが如何なるものでおろうと、本発明
のエゼクタによれば、ポンプ作用効率若しくは推力増大
が改善され、しかも従来のエゼクタに比して損失が小さ
く、また効果的な混合を達成するに必要な混合領域の長
さが低減される。

更に、ディフューザが本発明のエゼクタとの組合せで、
即ちエゼクタの下流側に使用される場合には、短い混合
流域の長さにて驚くべきほどに改善されたエゼクタの性
能が得られることが解った。

かかる改善が達成される一つの理由は、混合領域の出口
に配置されたディフューザがその壁よりの剥離を生じる
ことなく通常の流路断面積比よりも大きい流路断面積比
を有することができるということである。このことは、
混合領域に上述の大きいスケールの軸線方向の渦が存在
することによるものと考えらる。また渦は混合領域の壁
を擦り、これにより壁に沿って一般に形成される運動量
の小さい境界層を排除するものと考えられる。更に一層
重要なことには、これらの渦は壁近傍の運動量の小さい
二次流を運動量の高い一次流と置換えることにより、混
合領域を横切る流速分布を拡散に好ましい流速分布にす
るものと考えられる。かくして混合領域の壁に沿う流体
は、本発明が採用されない場合に可能であるディフュー
ザの拡散角度若しくは拡散距離よりも大きい拡散角度若
しくは拡散距離の場合にも、ディフューザの壁に付着し
た状態に留まることができる。ディフューザの正味の効
果は、従来のエゼクタ及びディフューザシステムを使用
する場合に比して、エゼクタがより多量の二次流体をポ
ンプ送りし得るようにし、若しくはより大きい推力の増
大を達成し得るようにするということである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

発明を実施するための最良の形態 本発明の一つの例示的実施例として、ディフューザと共
に第１図に示された流体ダイナミックポンプ、即ちエゼ
クタについて説明する。この実施例に於ては、流速はエ
ゼクタ及びディフューザシステム全体に回り亜音速であ
るものと仮定されているが、本発明は流速が超音速であ
る用途にも使用されてよいものである。

エゼクタ及びディフューザシステムは一次流路１０と、
一対の互いに独立した二次流路１２及び１２’　と、混
合領域１４と、拡散セクション１６とを含んでいる。一
次流路１０はダクト１８により形成されており、ダクト
１８はその上流側端部に於ては円筒形であり、それが出
口端部２１に至るまでに長方形断面に変化している。一
次流路のダクト１８の断面長方形の部分はアッパダクト
壁１９とロアダクト壁１９’　とを含んでおり、これら
のダクト壁は複数個の下流側方向へ延在するローブ２０
及び２０’に形成されている。二次流路１２及び１２′
はそれぞれ互いに隔置された一対のインナダクト壁２２
及び２２’　とアウタダクト壁２４及び２４′とを含ん
でいる。インナダクト壁２２及び２２′はそれぞれ一次
流路のダクト壁１９及び１９′となっている。壁１９は
二次流路１２より一次流路１０を分離する共通の壁を構
成しており、壁１９′は二次流路１２′より一次流路１
０を分離する共通の壁を構成している。

第２図に於て、ローブ２０は交互に二次流路１２及び一
次流路１０内へ突出している。一次流路内へ突出するロ
ーブは二次流路内に対応する谷２６を形成している。同
様に二次流路１２内へ突出する各ローブ２０は一次流路
内に対応する谷２８を形成している。共通の壁１９′は
同様にそれぞれ二次流路１２′及び一次流路１０内に複
数個の谷２６′及び２８′を形成するよう構成されてい
る。この実施例に於ては、ローブ２０及び２０′は水平
の平面２９の両側にて互いに他に対し鏡像をなしている
。このことは本明細書に於ては「反射型」ローブパター
ンと呼ばれる。第８図に示された他の一つの実施例に於
ては、二次流路１２内へ突出するローブ２００は一次流
路１０内へ突出するローブ２００′と整合されている。

かかる配列は本明細書に於ては「整合型」ローブパター
ンと呼ばれる。また本発明は他のローブパターンをも含
むものである。また両方の組のローブ及び各組内の各ロ
ーブは互いに同一の大きさや形状である必要はない。

個々のローブ２０及び２０′の横方向より見た形状が第
３図に最もよく示されている。ローブ２０及び２０′に
より形成された谷２６及び２６′は、それぞれそれらの
上流側端部に於て対応するアッパダクト壁１９及びロア
ダクト壁１９゛と滑かに接続されている。谷の傾斜（谷
の長さに対する深さの比）は、対応する一次流体及び二
次流体が流れる際に境界層が長手方向に二次元的に剥離
することを防止するに十分なほど浅く選定される。

この傾斜が谷のすぐ上流側に於ける流体バルクの流れ方
向を基準線として使用して測定される場合には、約３０
″の傾斜が上限値であるものと考えられる。主要な流れ
方向に垂直な混合領域１４の断面積は、一次流路及び二
次流路のそれらの出口に於ける断面積の合計と少なくと
も同程度、好ましくはこれと同一でなければらない。第
１図の実施例に於ては、混合領域はその長さＬに亘り一
定の流路断面積を有している。比Ｌ／Ｄは０．５〜３．
０であることが好ましく、１．０〜２．０であることが
最も好ましい。この場合しは混合領域の長さであり、Ｄ
はディフューザの入口に於ける互いに対向する末広状を
なす壁の間の主要な流れ方向に垂直な距離であるディフ
ューザの有効入口高さである（三次元ディフューザにつ
いては、入口高さはその高さが一箇所以上に於て測定さ
れる場合には最小高さである。またディフューザの入口
−が円形である場合には、有効高さはその入口の直径で
ある。更に環状ディフューザについては、有効入口高さ
は環状の間隙の半径方向の寸法である）。比Ｌ／Ｄが大
きすぎると壁の摩擦損失が大きくなり、逆に比Ｌ／Ｄが
小さすぎると流体の混合が不十分になる。比Ｌ／Ｄの最
適値は使用される特定のエゼクタの大きさ及び構造に依
存し、特殊な状況に於ては上述の好ましい範囲外にあっ
てもよい。

エゼクタの長所を示す一つの重要な指標はそのポンプ作
用効率Ｅである。例えば互いに同一の一次流体及び二次
流体の低マツハ数の亜音速且等温の流れについては、Ｅ
は一次流の質量流Ｗ　Ｍ　ｐに対する二次流の質量流Ｑ
　Ｍ　Ｓの比として定義される。本発明のエゼクタの作
動に含まれる現象は十分には解っていないが、Ｅはロー
ブ（又は谷）の大きさ、形状、及び間隔に依存している
ことが解っている。かかるローブの大きさ、形状、及び
間隔を選定する際の補助となる好ましいパラメータを説
明する目的で、第２図に於て、Ｗは二つの流路の一方の
下流側端部に於ける互いに隣接するローブの間の距離と
し、これ以降ローブの間隔と呼ぶこととする（周方向に
互いに隔置されたローブについてはＷは半径方向量も外
側の峰から峰までの円弧長さと半径方向量も内側の峰か
ら峰までの円弧長”さとの平均値である）。ローブの二
次流路内への最大突出量が記号Ａにて示されており、ロ
ーブの一次流路内への最大突出量がＢにて示されている
。ＡとＢとの合計はこれ以降ローブの振幅と呼ばれる。

Ａ及びＢはローブのすぐ上流側に於ける共通のダクト壁
の主要な流れ方向への延長線である仮想面Ｓより測定さ
れる。Ｈｓはローブのすぐ上流側に於ける二次流路の高
さであり、Ｈｐはローブのすぐ上流側に於ける一次流路
の高さである。第１図のエゼクタの如き二列型二次元エ
ゼクタに於ては、Ｈｐは二つの仮想面Ｓの間の距離の半
分である。また第４図及び第５図に解図的に示されたエ
ゼクタの如き単列型の二次元エゼクタに於ては、Ｈｐは
一次流路の全高である。

限られた試験の結果、既に解っている流れ理論、本発明
に含まれる現象の仮説に基づいて判断すると、成るパラ
メータの関係が満される場合に最良の結果が得られるも
のと考えられる。まず第一に、ローブは一次流路及び二
次流路内へ大きく突出していなければならないものと考
えられる。ローブの一次流路内への突出率は比Ｂ　／　
Ｈｐにて表わされ、ローブの二次流路内への突出率は比
Ａ　／　Ｈｓにより表わされる。成る状況に於ては、比
Ａ／Ｈ８及びＢ　／　Ｈｐは１．０程度であってよいが
、これらの比は約０．５〜０．８５の範囲内、最も好ま
しくは約０．６〜０．８の範囲内になければならない。

円筒形の通路については、通路の有効高さＨは通路の出
口に於ける半径と見做され、環状通路については有効高
さＨは環状通路の出口に於ける半径方向の寸法である。

一般にローブは各通路の出口に於ける高さの少なくとも
半分突出していなければならず、通路の高さの６０〜８
０％突出していることが好ましい。

ローブの間の間隔も重要である。ローブの数が少なすぎ
、また互いに離れすぎている場合には良好な結果が得ら
れない。逆にローブが多すぎ、互いに近づきすぎている
場合には谷の幅が狭くなりすぎ、そのため谷内に於ける
粘性効果により過剰の損失が発生され、またその下流側
に所望の渦が発生されない。この点に関し、比Ｗ／　（
Ａ＋Ｂ）が約０．２５〜４．０、最も好ましくは０．５
〜２．０である場合に良好な結果が得られるものと考え
られる。

また各谷の互いに対向する側壁のできるだけ大きい部分
を、通路の有効高さＨが測定された方向に互い他に対し
平行にし、或いは谷の出口に於て互いに他に対しできる
だけ平行にすることが望ましいものと考えられる。この
ことにより流体の混合率を増大させることが補助される
。

ポンプ作用効率を最大にすることが必ずしも必要とされ
ている訳ではないことに留意されたい。

物理的制限、重量の制限、例えば排圧の増大を防止する
ために一次流路又は二次流路の流路断面積を一定に維持
する必要性の如く、エゼクタが使用されるシステムの他
の要素や障害が考慮されなければならない場合もある。

第１図のエゼクタ及びディフューザシステムには、ディ
フューザの入口のすぐ上流側に位置する混合領域を横切
る流体の流速を示す流速プロフィール５０が図示されて
いる。混合領域を横切る流速プロフィールが比較的不均
一であることに留意されたい。特に壁の近傍に於ける流
速が高いことに留意されたい。この流速プロフィールは
、本発明に従って適正に設計されたエゼクタに典型的な
ものであると考えられる。前述の大きいスケールの渦は
第２図に於て代表的な循環パターン１４ａ及び１４ａ’
により示されている。壁の近傍に於ける流速を高くする
のはこれらの渦の作用である。

第１図乃至第３図に示されたエゼクタシステムと同様の
エゼクタシステムを、ローブ２０及び２０′がダクト壁
１９及び１９′の単なる延長部である平坦なプレートに
置換えられた点を除き従来のエゼクタシステムと同一の
エゼクタシステムと比較する試験が行われた。この試験
に於ては、Ｗは１．８１ｎｃｈ（４，６ｃａ＋）であり
、Ｈｓ及びＨｓ′は２．１１ｎｃｈ　（５，３ｃｍ）で
あり、Ｈｐは１゜１５１ｎｃｈ（２，９ｃｍ）であり、
Ａ及びＡ′は１゜３１ｎｃｈ（３，３ｃｍ）であり、Ｂ
及びＢ′は０．　９８１ｎｃｈ　（２，５ｃｍ）であっ
た。かくしてローブの一次流路内への突出率Ｂ／Ｉ（ｐ
は０．８５であり、ローブの二次流路内への突出率Ａ／
Ｈｓ＝Ａ／Ｉ（ｓＬは０．６２であった。ローブの間隔
のパラメータＷ／（Ａ＋Ｂ）は０．７９であった。主要
な流れ方向のローブの長さＲ（第３図参照）は６゜２１
ｎｃｈ　（１５，７ｃｍ）であり、混合領域の幅Ｔ（第
２図参照）は１４ｉｎｃｈ（３５，６ｃｍ）の一定値で
あった。更に混合ダクトは９１１ｎ”　　（５８７ｃＩ
Ｉｌ：）の一定の長方形断面及び変化可能な長さしく第
１図参照）を有していた。ディフューザの入口の有効高
さＤは６．　５１ｎｃｈ　（１６，５ｃａ＋）の一定値
であった。この試験に於けるディフューザの面積比は１
．３４の一定値であり、ディフューザの末広角度の半分
ＤＡは８．６°であった。最後に一次流路内の谷の形状
及び寸法は、谷内の流速を増大させることによって谷が
流体にて充填されるよう、一次流路の流路断面積が出口
へ向けて僅かに先細状に減少するよう選定された。この
ことにより二次流路の流路断面積は僅かに末広状に増大
するようになっていた（流路断面積は一定であってもよ
い）。

第９図は二次流に対する一次流の全圧の比を１゜０１〜
１，０８に設定して行われた試験の結果の平均値を示し
ている。第９図の縦軸はエゼクタのポンプ作用効率Ｅで
あり、横軸は比率Ｌ／Ｄ　（Ｌ変化、Ｄ一定）である。

曲線Ｍは本発明のエゼクタについてのデータであり、破
線部は推測値である。曲線ＦＳはフリースプリッタ型エ
ゼクタについてのデータである。記号ｌが付された直線
は、完全な混合を達成し、壁の摩擦がなく、入口から混
合領域まで一様な一次流及び二次流の流速プロフィール
を有し、一様なディフューザ出口の流速プロフィールを
有するものと仮定された理想的なエゼクタを表わしてい
る。フリースプリッタ型エゼクタと本発明のエゼクタと
の間には、混合領域の長さしが比較的短い領域に於てポ
ンプ作用効率に大きい差があることが解る。

本発明のエゼクタと同一のエゼクタ構造について、Ｌ／
Ｄが１．２３の一定値であるがディフューザの末広角度
、従って流路断面積比が変化された追加の試験が行われ
た。ディフューザの末広角度の半分ＤＡ及びディフュー
ザの入口に対する出口の流路断面積比Ａｏ／Ａｉが横軸
に示されている。ディフューザの末広角度が同一の要領
にて変化された理想的なエゼクタのポンプ作用効率Ｅｉ
に対する本発明のエゼクタのポンプ作用効率Ｅの比が縦
軸に取られている。本発明のエゼクタのポンプ作用効率
は理想的なエゼクタのポンプ作用効率と比べた場合１９
″もの高い角度まで比較的高い値に留まっていることが
解る。

第４図及び第５図は、低エネルギの二次流が一つである
点を除き、第１図乃至第３図に示されたエゼクタと同様
のエゼクタを示している。第４図に於て、エゼクタは符
号１００にて全体的に示されている。エゼクタ１００は
高エネルギの一次流体のための一次流路１１０と、低エ
ネルギの二次流体のための二次流路１１２と、混合領域
１１４とを含んでいる。一次流路１１０及び二次流路１
１２の上流側部分は断面長方形をなし、共通のダクト壁
１１８を存している。共通のダクト壁１１８の下流側部
分は下流側方向へ延在する曳数個のローブ１２０に形成
されている。ローブ１２０は交互に二次流路１１２及び
一次流路１１０内へ突出している。一次流路内へ突出す
るローブは二次流路内に対応する谷１２２を形成してい
る。この実施例に於ては混合領域１１４の下流側にはデ
ィフューザが設けられていない。このエゼクタ構造にも
上述のパラメータ関係が適用される。

第６図及び第７図は本発明のエゼクタが組込まれた内燃
エンジンを示している。この実施例に於ては、内燃エン
ジンは符号３００にて全体的に示されたバイパス型ガス
タービンエンジンである。

エンジン３００はナセル３０２により囲繞されている。

空気は入口３０４へ流入し、当技術分野に於て周知の要
領にてバイパス流、即ちファン流とコアエンジン流とに
分割される。コアエンジン流及びファン流はそれぞれイ
ンナ環状通路３０６及びアウタ環状通路３０８内に於て
互いに分離された状態に維持される（第６図に於ては二
つの環状通路の後端部のみが図示されている）。コア流
の流路の後端部は中心体３１２の外面３１０とコア流ケ
ーシング３１４との間に郭定されている。また環状バイ
パス流路の後端部はコア流ケーシング３１４とアウタエ
ンジンケーシング３１６との間に郭定されている。コア
流及びバイパス流はコアエンジン出口平面３１８に於て
対応する環状流路より流出し、中心体３１２とアウタエ
ンジンケーシング３１６の下流側延長部との間に形成さ
れた環状通路３２０内に於て互いに混合される。バイパ
ス流ガスとコア流ガスとの混合ガスは上述のエゼクタに
於ける高エネルギの一次流体である。

図示の実施例に於ては、エンジン３００には符号３３０
により全体的に示されたエゼクタが設けられている。エ
ゼクタ３３０はアウタエンジンケーシング３１６の下流
側延長部より隔置され且これを囲繞してケーシング３１
６との間に環状空間３３４を郭定する上流側部分を宵す
る環状シュラウド３３２を含んでいる。環状空間３３４
はナセル３０２の外部の周囲空気と連通ずる環状入口３
３６を有している。環状空間３３４はエゼクタ３３０の
低エネルギの二次流体のための二次流路であり、中心体
３１２とケーシング３１６との間の環状空間３２０はエ
ゼクタの高エネルギの一次流体のための一次流路である
。

本発明によれば、−次流体流と二次流体流とを分離する
共通の壁であるエンジンケーシング３１６の下流側部分
には、周方向に互いに隔置され下流側方向へ延在する慢
数個のローブ３３８が形成されている。ローブ３３８は
ケーシング３１６の全周に亘り設けられており、交互に
一次流路及び二次流路内へ突出し、これによりそれぞれ
一次流路及び二次流路に罠数個の谷３４０及び３４２を
形成している。作動に於ては、高エネルギの一次流体流
よりのエネルギが混合領域３４４内に於て低エネルギの
二次流体流へ迅速に伝達され、これにより周囲の流体が
二次流路３３４内へ吸引され、これにより排気ガスに質
量が追加され、エンジンにより発生される推力が増大さ
れる。この実施例に於ては、ディフューザ３４８が混合
領域３４４の下流側端部に配置されている。ディフュー
ザは混合領域内の圧力を低下させ、これにより二次流路
内へ吸引される周囲空気の量を増大させ、これによりエ
ンジンにより発生される推力を更に増大させる。

以上に於ては本発明を幾つかの実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエゼクタ及びディフューザシステ
ムを一部破断して示す解図的斜視図である。 第２図は第１図の線２−２に沿う断面図である。 第３図は第２図の線３−３に沿う断面図である。 第４図は本発明に従って構成された他の一つのエゼクタ
を示す解図的断面図である。 第５図は第４図の線５−５に沿う断面図である。 第６図は本発明による軸対称エゼクタの構造を示す解図
的断面図である。 第７図は第６図の線７−７に沿う矢視図である。 第８図は第２図に示されたエゼクタローブのための他の
一つの構成を示す解図である。 第９図は本発明によるエゼクタ／ディフューザシステム
のポンプ作用効率を、平坦なプレート又はフリースプリ
ッタ構造を使用する従来のエゼクタ／ディフューザシス
テムのポンプ作用効率と比較するグラフである。 第１０図は本発明によるエゼクタ／ディフューザシステ
ムのポンプ作用効率に対する種々の末広角度の影響を示
すグラフである。 １０・・・一次流路、１２．１２′・・・二次流路、１
４・・・混合領域、１６・・・拡散セクション、１８・
・・ダクト、１９．１９゛　・・・ダクト壁、２０．２
０’　・・・ローブ、２１・・・出口端部、２２．２２
’　％　２４．２４′・・・ダクト壁、２６．２６’　
、２８．２８′・・・谷、２９・・・エゼクタ、１１０
・・・一次流路、１１２・・・二次流路、１１４・・・
混合領域、１１８・・・ダクト壁、１２０・・・ローブ
、１２２・・・谷、２００．２００′・・・ローブ、３
００・・・エンジン、３０２・・・ナセル、３０４’・
・・入口、３０６．３０８・・・環状通路。 ３１０・・・外面、３１２・・・中心体、３１４・・・
コア流ケーシング、３１６・・・アウタエンジンケーシ
ング。 ３１８・・・出口平面、３２０・・・環状通路、３３０
・・・エゼクタ、３３２・・・シュラウド、３３４・・
・環状空間、３３６・・・入口、３３８・・・ローブ、
３４０．３４２・・・谷、３４４・・・混合領域、３４
８・・・ディフューザ 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ番コーポ
レイション

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出口を有する一次流路と、出口を有する二次流路
   と、混合領域とを郭定する壁手段を含み、前記混合領域
   は前記二つの流路の出口のすぐ下流側に入口を有し、前
   記一次流路は高エネルギの一次流体流を導くよう構成さ
   れ、前記二次流路は低エネルギの二次流体流を導くよう
   構成されており、前記一次及び二次流路は互いに隣接す
   る複数個のローブを含む共通の壁部分によりそれらの長
   さの少なくとも一部に亙り互いに分離されており、各ロ
   ーブは前記混合領域の入口まで下流側方向へ長手方向に
   延在しており、前記ローブは前記一次流路及び前記二次
   流路内へ交互に突出し、これにより前記共通の壁部分の
   波状の下流側端部を郭定している流体ダイナミックポン
   プ。
2. （２）内燃エンジンにより発生される推力を増大させる
   ための内燃エンジン用エゼクタにして、内面及び外面を
   有する排気ダクト手段であって、前記内面は前記エンジ
   ンより高エネルギの排気ガスを受けるよう構成された一
   次流路の外面を郭定しており、前記ダクト手段は前記高
   エネルギの排気ガスのための出口を郭定する下流側端部
   を有する排気ダクト手段と、 前記外面より外方へ隔置され低エネルギの二次流体流を
   導くよう構成された二次流路を前記外面との間に郭定す
   る壁手段であって、該壁手段は前記ダクト手段の出口の
   平面を越えて下流側へ延在し、これにより前記排気ガス
   及び前記二次流体流の流体を受ける混合領域を郭定する
   壁手段と、を含み、前記排気ダクト手段は互いに隣接す
   る複数個のローブを含み、各ローブは前記排気ダクト手
   段の出口まで下流側方向へ長手方向に延在しており、前
   記ローブは前記ダクト手段の下流側端部が波形を有する
   よう前記一次流路及び前記二次流路内へ交互に突出して
   いるエゼクタ。