RU2780910C1 - Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine - Google Patents

Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine Download PDF

Info

Publication number
RU2780910C1
RU2780910C1 RU2022109182A RU2022109182A RU2780910C1 RU 2780910 C1 RU2780910 C1 RU 2780910C1 RU 2022109182 A RU2022109182 A RU 2022109182A RU 2022109182 A RU2022109182 A RU 2022109182A RU 2780910 C1 RU2780910 C1 RU 2780910C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonator
engine
output device
annular
dynamic
Prior art date
Application number
RU2022109182A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Фролов
Алексей Александрович Мохов
Егор Алексеевич Рыков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780910C1 publication Critical patent/RU2780910C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of engine building and can be used to create jet thrust on aircraft and stationary power plants. The combined pulsating output device of a turbojet bypass gas turbine engine with separate outer and inner circuits contains a tapering sonic nozzle in the inner circuit, and a two-dimensional gas-dynamic resonator made in the form of a ring element with a a resonator cavity, the traction wall of which is made in the form of a torus dissected in cross section, while annular protrusions are formed on the outer and inner walls of the outer contour, forming an annular gap with the corresponding outer and inner edges of the resonator cavity of the two-dimensional gas-dynamic resonator.
EFFECT: invention provides an increase in thrust while maintaining the weight and dimensions of the turbofan engine.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для создания реактивной тяги на летательных аппаратах, так и на стационарных энергетических установках.The invention relates to the field of engine building and can be used to create jet thrust on aircraft and stationary power plants.

Известна конструкция турбореактивного двухконтурного двигателя (SU 117179 от 01.01.1958 г.) в котором воздух разделен на два потока: внутренний, проходящий через вентилятор и газовую турбину, и наружный, проходящий только через вентилятор, который вращается турбиной, расположенной во внутреннем контуре. Истечение реактивной струи может проходить как через два раздельных сопла, либо газовые потоки за турбиной смешиваются в специальной камере смешения и вытекают в атмосферу через одно общее сопло.The design of a bypass turbojet engine (SU 117179 dated 01/01/1958) is known, in which the air is divided into two streams: an internal one, passing through a fan and a gas turbine, and an external one, passing only through a fan, which is rotated by a turbine located in the internal circuit. The outflow of the jet stream can either pass through two separate nozzles, or the gas flows behind the turbine are mixed in a special mixing chamber and flow out into the atmosphere through one common nozzle.

Недостатком является то, что увеличение тяги ТРДД, с сохранением тягово-экономических характеристик, приводит к увеличению габаритно-массовых характеристик двигателя.The disadvantage is that an increase in the thrust of the turbofan engine, while maintaining the traction and economic characteristics, leads to an increase in the overall mass characteristics of the engine.

Техническая проблема решаемая заявленным изобретением заключается в повышении эффективности.The technical problem solved by the claimed invention is to increase efficiency.

Технический результат заключается в повышении величины тяги при сохранении массы и габаритов ТРДД.The technical result is to increase the amount of thrust while maintaining the weight and dimensions of the turbofan engine.

Указанный технический результат достигается в комбинированном пульсирующем выходном устройстве турбореактивного двухконтурного газотурбинного двигателя с раздельными внешним и внутренним контурами, содержащем во внутреннем контуре суживающееся звуковое сопло, а во внешнем контуре, в области выходного сечения с зазором между внешней и внутренней стенками внешнего контура, двухмерный газодинамический резонатор, выполненный в виде кольцевого элемента с резонаторной полостью, тяговая стенка которой выполнена в форме рассеченного в поперечном сечении тора, при этом на наружной и внутренней стенках наружного контура сформированы кольцевые выступы, образующие кольцевой зазор с соответствующими внешней и внутренней кромкой резонаторной полости двухмерного газодинамического резонатора.The specified technical result is achieved in a combined pulsating output device of a turbojet bypass gas turbine engine with separate external and internal circuits, containing a tapering sonic nozzle in the internal circuit, and in the external circuit, in the region of the outlet section with a gap between the outer and inner walls of the outer circuit, a two-dimensional gas-dynamic resonator , made in the form of an annular element with a resonator cavity, the traction wall of which is made in the form of a torus dissected in cross section, while annular protrusions are formed on the outer and inner walls of the outer contour, forming an annular gap with the corresponding outer and inner edges of the resonator cavity of the two-dimensional gas-dynamic resonator.

Заявленное изобретение поясняется на графических материалах, где:The claimed invention is illustrated on graphic materials, where:

на фигуре 1 изображена схема выходного устройства ТРДД без смешения потоков (потоки А во внешнем контуре и Б во внутреннем), которые истекают из раздельных сопел. Поток А истекает через кольцевое сопло двухмерного газодинамического резонатора (2). Поток Б истекает и суживающегося звукового сопла (1);figure 1 shows a diagram of the output device of a turbofan without mixing flows (flows A in the outer circuit and B in the inner), which flow from separate nozzles. Flow A flows out through the annular nozzle of the two-dimensional gas-dynamic resonator (2). Stream B is expiring and converging sonic nozzle (1);

на фигуре 2 изображено выходное устройство ТРДД без смешения потоков с наружным кольцевым соплом и кольцевым двухмерным газодинамическим резонатором (ГДР) (2) и звуковым суживающимся соплом (1) (вид сзади);figure 2 shows the output device of a turbofan without mixing flows with an outer annular nozzle and an annular two-dimensional gas-dynamic resonator (GDR) (2) and a sonic tapering nozzle (1) (rear view);

на фигуре 3 изображена схема установки двухмерного ГДР во внешнем контуре ТРДД без смешения потоков. ГДР располагается близко к срезу внешней стенки корпуса внешнего контура. По окружности корпуса устанавливаются внутреннее и внешнее кольца (3), которые совместно с торцевыми стенками двухмерного ГДР формируют верхнюю I и нижнюю II щели кольцевого сопла.figure 3 shows a diagram of the installation of a two-dimensional GDR in the external circuit of the turbofan without mixing flows. The GDR is located close to the cut of the outer wall of the outer contour casing. The inner and outer rings (3) are installed along the circumference of the body, which, together with the end walls of the two-dimensional GDR, form the upper I and lower II slots of the annular nozzle.

Комбинированное пульсирующее выходное устройство (КПВУ) применяется для двигателей имеющих второй контур без камеры смешения и применяемых в составе силовых установок дозвуковых летательных аппаратов.The combined pulsating output device (CPVU) is used for engines having a secondary circuit without a mixing chamber and used as part of the power plants of subsonic aircraft.

КПВУ представляет собой выходное устройство двухконтурного газотурбинного двигателя без камеры смешения. Во внутреннем контуре используется стандартное суживающееся звуковое сопло (1). Во внешнем контуре двигателя, между его внутренней и внешней стенками, установлен двухмерный ГДР (2). Газодинамический резонатор имеет форму желоба, представляющего собой рассеченный в поперечном сечении тор, и установлен так, чтобы торец желоба находился на срезе внешнего контура выходного устройства (фигура 1). Изменением расстояния между кольцами и торцами резонатора регулируется площадь кольцевого сопла, которая определяет расход рабочего тела через внешний контур.KPVU is an output device of a bypass gas turbine engine without a mixing chamber. The inner circuit uses a standard tapered sonic nozzle (1). In the outer contour of the engine, between its inner and outer walls, a two-dimensional GDR (2) is installed. The gas-dynamic resonator has the shape of a trough, which is a torus dissected in cross section, and is installed so that the end of the trough is at the cut of the outer contour of the output device (figure 1). By changing the distance between the rings and the ends of the resonator, the area of the annular nozzle is controlled, which determines the flow rate of the working fluid through the outer contour.

Двухмерный ГДР устанавливается на срезе кольцевого сопла внешнего контура ТРДД без смешения потоков (фиг. 3). Кольцевые стенки 3 и торцевые стенки двухмерного ГДР формируют верхнюю I и нижнюю II щели кольцевого сопла. Газовый поток из щелей кольцевого сопла истекает перпендикулярно оси двигателя и при соударении организуется процесс незатухающей пульсации давления в потоке. В пульсирующем потоке происходит дополнительное сжатие газового потока, при этом скорость истечения реактивной струи из кольцевого сопла увеличивается и повышает величину тяги на 10-15%.A two-dimensional GDR is installed at the exit of the annular nozzle of the external contour of the turbofan engine without mixing flows (Fig. 3). The annular walls 3 and the end walls of the two-dimensional GDR form the upper slot I and the lower slot II of the annular nozzle. The gas flow from the slots of the annular nozzle flows out perpendicular to the axis of the engine and, upon impact, a process of undamped pressure pulsation in the flow is organized. In the pulsating flow, an additional compression of the gas flow occurs, while the speed of the jet outflow from the annular nozzle increases and increases the thrust value by 10-15%.

Использование двухмерного ГДР позволит без увеличения массы и габаритов ТРДД, улучшить его удельные параметры и тягово-экономические характеристики на 10-15%.The use of a two-dimensional GDR will allow, without increasing the mass and dimensions of the turbofan engine, to improve its specific parameters and traction and economic characteristics by 10-15%.

Claims (1)

Комбинированное пульсирующее выходное устройство турбореактивного двухконтурного двигателя с раздельными внешним и внутренним контурами, содержащее во внутреннем контуре суживающееся звуковое сопло, а во внешнем контуре в области выходного сечения с зазором между внешней и внутренней стенками наружного контура - двухмерный газодинамический резонатор, выполненный в виде кольцевого элемента с резонаторной полостью, тяговая стенка которой выполнена в форме рассеченного в поперечном сечении тора, при этом на наружной и внутренней стенках внешнего контура сформированы кольцевые выступы, образующие кольцевой зазор с соответствующими наружной и внутренней кромками резонаторной полости двухмерного газодинамического резонатора.Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine with separate external and internal circuits, containing a tapering sonic nozzle in the internal circuit, and a two-dimensional gas-dynamic resonator made in the form of an annular element with a resonator cavity, the traction wall of which is made in the form of a torus dissected in cross section, while annular protrusions are formed on the outer and inner walls of the outer contour, forming an annular gap with the corresponding outer and inner edges of the resonator cavity of the two-dimensional gas-dynamic resonator.
RU2022109182A 2022-04-07 Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine RU2780910C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780910C1 true RU2780910C1 (en) 2022-10-04

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799996C1 (en) * 2022-12-01 2023-07-14 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" Combined pulsating detonation output device of a turbojet bypass gas turbine engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2612749A (en) * 1946-04-11 1952-10-07 Tenney Resonant pulse jet device with restricted flow passage
US2650666A (en) * 1946-07-25 1953-09-01 Dorand Rene Rotary-wing aircraft with jet-driven rotor
SU117179A1 (en) * 1941-04-22 1957-11-30 А.М. Люлька Turbojet dual circuit
RU168499U1 (en) * 2016-06-23 2017-02-07 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Remote fan module of an aircraft power plant
RU186578U1 (en) * 2017-05-11 2019-01-24 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") DIRECT REACTION ENGINE OUTPUT DEVICE
RU2684352C1 (en) * 2018-07-16 2019-04-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" Adjustable pulsative gas dynamic detonation resonator output device for draw production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU117179A1 (en) * 1941-04-22 1957-11-30 А.М. Люлька Turbojet dual circuit
US2612749A (en) * 1946-04-11 1952-10-07 Tenney Resonant pulse jet device with restricted flow passage
US2650666A (en) * 1946-07-25 1953-09-01 Dorand Rene Rotary-wing aircraft with jet-driven rotor
RU168499U1 (en) * 2016-06-23 2017-02-07 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Remote fan module of an aircraft power plant
RU186578U1 (en) * 2017-05-11 2019-01-24 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") DIRECT REACTION ENGINE OUTPUT DEVICE
RU2684352C1 (en) * 2018-07-16 2019-04-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" Adjustable pulsative gas dynamic detonation resonator output device for draw production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799996C1 (en) * 2022-12-01 2023-07-14 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" Combined pulsating detonation output device of a turbojet bypass gas turbine engine
RU2823402C1 (en) * 2023-10-09 2024-07-23 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пульсирующие Детонационные Технологии" Combined pulsating detonation output device of turbojet bypass gas turbine engine with fuel supply to external circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2912821A (en) Valveless inlet for pulse jet
CN101368512A (en) Turbine engine diffuser
WO2003071117A8 (en) Ejector based engines
US3896615A (en) Gas turbine engine for subsonic flight
US3241316A (en) Exhaust pressure depression apparatus for increasing the power generating efficiencyof heat engines
GB1069217A (en) Improvements relating to engines
RU2780910C1 (en) Combined pulsating output device of a turbojet bypass engine
GB744196A (en) Improvements in or relating to silencing means
GB666062A (en) Gas turbine power plant
GB918778A (en) Improvements in or relating to gas-turbine engines
GB753561A (en) Axial flow dynamic compressors, and gas turbine power plants utilising such compressors
RU2623592C1 (en) Rotary gas turbine engine
RU2799996C1 (en) Combined pulsating detonation output device of a turbojet bypass gas turbine engine
GB640104A (en) Improvements in or relating to centrifugal separators
US3388550A (en) Turbine engine exhaust duct
GB756288A (en) Improvements relating to thrust augmenters for rocket motors
RU2480609C1 (en) Coaxial spray injector
US5398500A (en) Convergent divergent jet engine nozzle
RU2802905C1 (en) Inlet device of the annular combustion chamber
RU218631U1 (en) Device for increasing the thrust of the output device of an air-breathing engine
GB783003A (en) Apparatus for reducing the noise of a fluid stream
CN219327576U (en) Opposite-impact type gas blender
RU169896U1 (en) Liquid fuel dispersion device
RU2741819C2 (en) Double-flow jet turbine engine
RU2361118C2 (en) Pump-jet unit