RU1093062C

RU1093062C - Ejector enlarger of thrust of turbo-jet engine

Info

Publication number: RU1093062C
Authority: RU
Inventors: Г.В. Енютин; Ю.А. Лашков; Е.А. Шумилкина
Original assignee: ЦАГИ им.профессора Н.Е.Жуковского
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1994-08-30

Description

Изобретение относится к эжекторным реактивным системам, в частности, к эжекторным увеличителям тяги турбореактивных двигателей, используемым как подъемные устройства в силовых установках самолетов вертикального взлета и посадки. The invention relates to ejector reactive systems, in particular, to ejector thrust boosters of turbojet engines used as lifting devices in power plants of vertical take-off and landing aircraft.

Известен эжекторный увеличитель тяги, содержащий входное устройство, камеру смешения и установленные на стенках входного устройства активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смешения и меридиональной плоскости. Known ejector traction enhancer containing an input device, a mixing chamber and active nozzles mounted on the walls of the input device are located at angles to the axis of the mixing chamber and the meridional plane.

Однако из-за больших значений углов расположения сопл к оси камеры смешения и меридиональной плоскости известный эжекторный увеличитель тяги характеризуется повышенным уровнем потерь импульса и гидравлических потерь, вызванных взаимодействием активных струй со стенками камеры смешения. However, due to the large values of the nozzle angles to the axis of the mixing chamber and the meridional plane, the known ejector traction enhancer is characterized by an increased level of momentum loss and hydraulic losses caused by the interaction of active jets with the walls of the mixing chamber.

Известен также эжекторный увеличитель тяги турбореактивного двигателя, являющийся ближайшим техническим решением к описываемому и содержащий патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения, диффузор и установленные на стенках патрубка активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смещения и меридиональной плоскости. Also known is the ejector traction enhancer of a turbojet engine, which is the closest technical solution to the described and contains a pipe for supplying a passive medium, a mixing chamber, a diffuser and active nozzles mounted on the walls of the pipe, located at angles to the axis of the displacement chamber and the meridional plane.

Однако этот эжекторный увеличитель тяги характеризуется относительно невысоким значением коэффициента эжекции, поскольку угол раскрытия диффузора, оптимальный по тяге, отличается от угла раскрытия, оптимального по коэффициенту эжекции. However, this ejector traction enhancer is characterized by a relatively low value of the ejection coefficient, since the opening angle of the diffuser, which is optimal in draft, differs from the opening angle, which is optimal in terms of the ejection coefficient.

Цель изобретения является повышение коэффициента эжекции. The purpose of the invention is to increase the coefficient of ejection.

Указанная цель достигается тем, что у эжекторного увеличителя тяги турбореактивного двигателя, содержащего патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения, диффузор и установленные на стенках патрубка активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смешения и меридиональной плоскости, углы расположения сопл к оси камеры смешения и меридиональной плоскости равны соответственно 18-22^о и 12-18^о, угол раскрытия диффузора 10-14^о, а камера смешения и диффузор имеют общую длину, составляющую 3-4 диаметра камеры смешения.This goal is achieved by the fact that for an ejector magnifier of thrust of a turbojet engine containing a pipe for supplying a passive medium, a mixing chamber, a diffuser and active nozzles mounted on the walls of the pipe, located at angles to the axis of the mixing chamber and the meridional plane, the nozzle angles to the axis of the mixing chamber and meridional plane respectively are ^about 18-22 and 12-18 ^of the angle ^of the diffuser opening 10-14, and mixing chamber and the diffuser have a total length constituting 3-4 the mixing chamber diameter.

На фиг. 1 представлен эжекторный увеличитель тяги , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости относительной тяги Φ от угла γ расположения активных сопл к оси камеры смешения; на фиг. 4 - относительная тяга Φ (отнесенная к тяге идеального сопла при изоэнтропическом истечении) в зависимости от угла γ расположения активных сопл к меридиональной плоскости при значении угла γ =20^о; на фиг. 5 - относительная тяга Φ в зависимости от угла θ раскрытия диффузора, длина которого составляет 1,7 диаметра D камеры смешения, при значениях углов γ =20^о, φ = 15^о и различных значениях длины L_k камеры смешения (кривая I-L_k=0,7D, кривая 2-L_k=2,3D и кривая 3-L_k=3,7D).In FIG. 1 shows an ejector traction magnifier, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a graph of the relative thrust Φ versus the angle γ of the location of the active nozzles to the axis of the mixing chamber; in FIG. 4 - relative thrust Φ (referred to thrust nozzle with an ideal isentropic expiration) depending on the arrangement angle γ of active nozzles in the meridional plane at the angle γ = ²⁰ °; in FIG. 5 - Φ relative rod depending on the angle θ of the diffuser disclosure, the length of which is 1.7 the diameter D of the mixing chamber, with values of the angles γ = ²⁰ °, φ = ^{15 °} and various values of the length L _k of the mixing chamber (curve IL _k = 0 , 7D, curve 2-L _k = 2,3D and curve 3-L _k = 3,7D).

Электронный увеличитель тяги турбореактивного двигателя содержит патрубок 1 подвода пассивной среды, камеру 2 смешения, диффузор 3 и установленные на стенках патрубка активные сопла 4, расположенные под углами к оси камеры 2 смешения и меридиональной плоскости. Углы расположения сопл 4 к оси камеры 2 смешения и меридиональной плоскости равны соответственно γ = 18-22^о и φ= 12-18^о, угол раскрытия диффузора 3 θ =10-14^о, а камера 2 смешения и диффузор 3 имеют общую длину, составляющую 3-4 диаметра D камеры 2 смешения.The electronic thrust enhancer of a turbojet engine contains a pipe 1 for supplying a passive medium, a mixing chamber 2, a diffuser 3 and active nozzles 4 mounted on the walls of the pipe, located at angles to the axis of the mixing chamber 2 and the meridional plane. Arrangement angles nozzles 4 to the axis of the mixing chamber 2 and a meridional plane respectively are equal to γ = 18-22 ^o and φ = 12-18 ^o, the opening angle of the diffuser 3 θ = 10-14 ^o, a mixing chamber 2 and a diffuser 3 has an overall length, component 3-4 of the diameter D of the mixing chamber 2.

Диапазоны изменения углов γ, φ θ и общей длины камеры 2 смешения и диффузора 3 выбраны оптимальными из условия получения максимального увеличения тяги турбореактивного двигателя (см. фиг. 3, 4 и 5). Эжекторный увеличить тяги имеет патрубки 5 для подвода активной среды. The ranges of variation of the angles γ, φ θ and the total length of the mixing chamber 2 and the diffuser 3 are selected optimal from the condition of obtaining the maximum increase in thrust of the turbojet engine (see Figs. 3, 4 and 5). The ejector to increase traction has nozzles 5 for supplying an active medium.

Эжекторный увеличитель тяги работает следующим образом. Активный газ, например, от второго контура турбореактивного двухконтурного двигателя по патрубкам 5 подводится в активные сопла 4, выдувается в камеру 2 смешения под углом γ к ее оси и углом γ к меридиональной плоскости, смешивается с эжектируемым атмосферным воздухом, поступающим через патрубок 1, и вытекает в виде смеси из диффузора 3 в атмосферу. Ejector traction enhancer works as follows. Active gas, for example, from the second circuit of a turbojet bypass engine through the nozzles 5 is supplied to the active nozzles 4, is blown into the mixing chamber 2 at an angle γ to its axis and an angle γ to the meridional plane, is mixed with the ejected atmospheric air entering through the nozzle 1, and flows out as a mixture from the diffuser 3 into the atmosphere.

Оптимальность выбранных диапазонов изменения углов, обеспечивающих повышение коэффициента эжекции, подтверждается представленными на фиг. 3, 4 и 5 графиками зависимостей относительной тяги Φ от величины этих углов. The optimality of the selected ranges of angles that provide an increase in the ejection coefficient is confirmed by those presented in FIG. 3, 4 and 5 are graphs of the dependences of the relative thrust Φ on the magnitude of these angles.

Такое выполнение эжекторного увеличителя тяги позволяет повысить коэффициент эжекции и увеличить тем самым приблизительно в 1,5 раза тягу турбореактивного двигателя. This embodiment of the ejector traction enhancer can increase the ejection coefficient and thereby increase the thrust of the turbojet engine by approximately 1.5 times.

Claims

EJECTOR TURBOREACTIVE ENGINE THRUST ENLARGER, comprising a passive medium supply pipe, a mixing chamber, a diffuser and active nozzles mounted on the pipe walls located at angles to the axis of the mixing chamber and the meridional plane, characterized in that, in order to increase the ejection coefficient, the nozzle angles to the axis of the mixing chamber and the meridional plane are equal to 18 - 22 ^o and 12 - 18 ^o , respectively, the opening angle of the diffuser is 10 - 14 ^o , and the mixing chamber and diffuser have a total length of 3 to 4 diameters of the chamber sheniya.