SE453767B - Konvergent/divergent munstycksaggregat - Google Patents

Konvergent/divergent munstycksaggregat

Info

Publication number
SE453767B
SE453767B SE8206771A SE8206771A SE453767B SE 453767 B SE453767 B SE 453767B SE 8206771 A SE8206771 A SE 8206771A SE 8206771 A SE8206771 A SE 8206771A SE 453767 B SE453767 B SE 453767B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
flaps
common ring
upstream
downstream
convergent
Prior art date
Application number
SE8206771A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8206771D0 (sv
SE8206771L (sv
Inventor
W H Wiley
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of SE8206771D0 publication Critical patent/SE8206771D0/sv
Publication of SE8206771L publication Critical patent/SE8206771L/sv
Publication of SE453767B publication Critical patent/SE453767B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • F02K1/1292Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of three series of flaps, the upstream series having its flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure, the internal downstream series having its flaps hinged at their upstream ends on the downstream ends of the flaps of the upstream series and at their downstream ends on the downstream ends of the flaps of the external downstream series hinged at their upstream ends on a substantially axially movable structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/29Three-dimensional machined; miscellaneous
    • F05D2250/292Three-dimensional machined; miscellaneous tapered
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/32Arrangement of components according to their shape
    • F05D2250/323Arrangement of components according to their shape convergent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/32Arrangement of components according to their shape
    • F05D2250/324Arrangement of components according to their shape divergent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/34Arrangement of components translated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

15 20 25 30 35 453 767 Ett föremål för föreliggande uppfinning är ett förbättrat konvergentldiver- gent munstycke med varierbar area.
Ett annat föremål för uppfinningen är ett lätt, konvergent/divergent munstycksaggregat, som lätt balanseras för att minska erforderliga manövre- ringskrafter.
Ett ytterligare föremål för uppfinningen är förenklade organ för att minska den erforderliga manövreringskraften på ett axiellt förskjutbart och roterbart konvergent munstycke med varierbar area. Ännu ett föremål för uppfinningen är ett tredimensionellt konvergentldiver- gent munstycksaggregat med varierbar area, vars rörelse lätt kan skräddarsys för ett spektrum av motorapplikationer utan behov av komplicerade länkanordningar.
Enligt föreliggande uppfinning innefattar ett konvergent/divergent mun- stycksaggregat med varierbar area för gasturbinmotorer ett flertal konvergenta munstycksklaffar, som är svängbart kopplade till axiellt förskjutbara gemensam- ma ringorgan, ett flertal divergenta munstycksklaffar, som är svängbart kopplade till nedströmsändarna på de konvergenta munstycksklaffarna, och ett flertal förbindelseorgan, som är anordnade utanför de konvergenta och divergenta munstycksklaffarna och vid sina uppströmsändar är svängbart kopplade till de gemensamma ringorganen och vid sina nedströmsändar till de divergenta munstycksklaffarna, varigenom axiell translationsförflyttning av de gemensamma ringorganen resulterar í axiell förflyttning av både de konvergenta munstycks- klaffarna och de yttre förbíndelseorganen, varvid de konvergenta munstycks- klaffarna roterar medan de förflyttas axiellt för att variera munstyckets utloppsareaförhållande under translationsförflyttningen.
Vid en utföringsform av föreliggande uppfinning är de konvergenta mun- stycksklaffarna fästa vid en inre gemensam ring och löper längs ett krökt kamspâr för ändring av munstyckets utloppsarea. Förbindelseorganen är yttre klaffar, som är kopplade till en yttre gemensam ring. De inre och yttre gemensamma ringarna är mekaniskt hopkopplade, så att translationsförflyttning av en dem resulterar i translationsförflyttning av den andra. Denna samtidiga axiella förflyttning av de konvergerande klaffarna och de yttre klaffarna ger ingenjören mer flexibilitet vad gäller utformning av konvergenta/divergenta munstycken med varierbar area med lämpligt schema för utloppsareaförhâllan- det. En annan fördel med föreliggande utformning är att en stor del av de konvergenta klaffarna kan fås att röra sig ut från strömningsbanan för heta avloppsgaser till ett läge radiellt utanför den kanal, som avgränsar strömnings- banan för utloppsgas. Kanalen verkar som en värmesköld, och kylningsluft från utsidan _av utloppsflödesbanan strömmar över både de konvergenta och de 10 15 20 25 30 35 453 767 divergenta klaffarna, vilket reducerar kravet på kylning för det konvergental- divergenta munstycket jämfört med vissa kända munstycken.
De föregående och andra föremål, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå i ljuset av följande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer därav under hänvisning till de bifogade ritningarna, där Fig. l är en tvärsektionsvy av ett munstycksaggregat enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 är en delvy, delvis utbruten, tagen generellt längs linjen 2-2 i Fig. l, Fig. 3 ären tvärsektionsvy av ett munstycksaggregat enligt en annan utföringsform av uppfinningen, Fig. lf är en delvy, delvis utbruten, tagen generellt längs linjen 444 i Fig. 3, Fig. 5 är en schematisk tvärsektionsvy tagen längs linjen 5-5 i Fig. 3.
Fig. 6 är en tvärsektionsvy som visar en ytterligare utföringsform av ett munstycksaggregat enligt uppfinningen, Fig. 7 är en delvy, delvis utbruten, tagen generellt längs linjen 7-7 i Fig. 6, och Fig. 8 är ett diagram av en traktriskurva. _ i Fig. l representeras generellt med hänvisningssiffran 10 ett exempel på en utföringsform av ett konvergent/divergent munstycksaggregat med varierbar area enligt uppfinningen. Munstycksaggregatet 10 omfattar motorfast struktur l2 innefattande en förstärkningkanal lll, som har ett kanalhölje 16 anordnat radiellt där innanför under bildning av förstärkningsgasströmningsbanan, som har en axellinje l9, vilken är motoraxellinjen. Den maskinfasta strukturen 12 kan också innefatta motorgondolen, vilken inte visas. Kanalhöljet 16 har en cirkulär utloppsände 18. Periferiellt anordnade kring motoraxellinjen 19 finns ett flertal uppströmsklaffar 20, som bildar ett konvergent munstycke, ett flertal nedströms- klaffar 22, som bildar ett divergent munstycke, och ett flertal yttre klaffar 24.
Lämpliga tätningsorgan, som inte visas, skulle anordnas mellan periferiellt intilliggande klaffar för att förhindra gasläckage under drift. Uppströmsklaffarna 20 har sina framändar 25 svängbart kopplade, såsom vid 26, till en inre gemensam ring 28, som är kapabel till axiell förflyttning. Bakändarna 30 på uppströms- klaffarna 20 är svängbart kopplade, såsom vid 32, till framändarna 31+ hos motsvarande nedströmsklaffar 22. Till varje uppströmsklaff 20 är fäst en kamföljare. l föreliggande utföringsform är kamföljaren en rulle 36. Rullen 36 löper längs ytan 38 hos ett kamspár 40 när den gemensamma ringen 28 translationsförflyttas. Kamspàret 40 uppbärs från förstärkningskanalen 11+ genom koniska och cylíndriska stödhus 42 resp. #4, som är förbundna med bultförband 10 15 20 25 30 35 453 767 vid en flänsfog #6. När framändarna 25 på klaffarna 20 translationsförflyttas nedströms avtar det konvergenta munstyckets utloppsarea, och när framändarna 25 translationsförflyttas uppströms ökar utloppsarean.
Framändarna 148 på de yttre klaffarna 21+ är, såsom vid 50, svängbart kopplade till en axiellt förskjutbar gemensam ring 52. Vridpunkten 50 är belägen radiellt utanför vridpunkten 26. Den yttre klaffen 24 och nedströmsklaffen 22 är svängbart kopplade till varandra, såsom vid 514, vid en punkt nedströms deras respektive framändar #8, 34. I detta munstycksaggregat ökar utloppsarean för det av klaffarna 22 bildade divergenta munstycket när utloppsarean för det av klaffarna 20 bildade konvergenta munstycket ökar, och omvänt. Man inser att, vad gäller korrekt programmering av de konvergenta och divergenta munstycks- partierna i aggregatet 10, de yttre klaffarna 214 skulle kunna vara stänger, som vid sina främre och bakre ändar är kopplade vid vridpunkterna 50, 51+. Klaffar är emellertid föredragna för att åstadkomma en jämn, aerodynamiskt effektiv yttre kontur på munstycksaggregatet 10.
I enlighet med föreliggande uppfinning är den inre gemensamma ringen 28 och den yttre gemensamma ringen 52 hopkopplade så att translation av endera gemensamma ringen resulterar i samtidig translation av den andra ringen. Som visas i Fig. l och 2 innefattar den gemensamma ringen 28 en ringformig, axiellt långsträckt stödstruktur 56, som har en ringformig, radiellt utåtriktad flik 55 vid sin framände. Vid kanalen 14 fästa tätningsorgan 57 anligger mot den inre cylindriska ytan 59 hos strukturen 56 och förhindrar läckage av utloppsgas. Den visade tätningstypen utgör inte någon del av föreliggande uppfinning, och den beskrivs detaljerat i US-A-B 354 649.
Den yttre gemensamma ringen 52 är stadigt fäst vid den gemensamma ringstödstrukturen 56 (och är sålunda fixerad relativt den inre gemensamma ringen 28), via ett flertal periferiellt med mellanrum anordnade, triangulära stag 68. En bakàtriktad spets 70 hos varje stag 68 är kopplad till den gemensamma ringen 52, såsom vid 72. De två andra spetsarna 74, 76 hos varje stag 68 är, såsom vid 78 resp. 80, kopplade till byglar 53, som är fästa vid den gemensamma ringstödstrukturen 56. Stagen 68 löper genom axiellt lângsträckta slitsar 82 i huset #14. Minst tre stag 68 krävs för att inställa och hålla den yttre gemensamma ringen koncentrísk med motoraxellinjen.
Den inre gemensamma ringen 28 inställs och hålls koncentrísk med motor- axellinjen medelst ett flertal rullar 60, som löper i spår 61. Minst tre periferiellt med mellanrum anordnade kombinationer rulle/spår behövs. Varje rulle är fäst vid och roterar kring axeln 62 hos ett radiellt stift 63, som är stadigt fäst vid den gemensamma ringstrukturen 56 medelst en bygel 64. Spåren 61 är raka, axiellt 10 15 20 25 30 35 453 767 riktade och U-formade i tvärsektion, med U-öppningen riktad radiellt inåt. Varje spår 61 är monterat på insidan av huset 44. Spåren 61 och rullarna 60 är periferiellt förskjutna från stagen 68 och ligger därför i verkligheten inte i planet för Fig. l. Av detta skäl visas de streckprickade.
Vid denna utföringsform translationsförskjuts den inre gemensamma ringen 28 medelst ett flertal periferiellt med mellanrum anordnade manöverdon 84, som är monterade pä motorstrukturen 12 medelst godtyckliga lämpliga anordningar, som inte visas. Pâ grund av den styva förbindelsen mellan de inre och yttre gemensamma ringarna 28, 52 via stagen 68 resulterar manövrering av den inre gemensamma ringen 28 i translationsförflyttning av den yttre gemensamma ringen_52 med samma hastighet och i samma riktning som den inre gemensamma ringen, såsom om både uppströmsklaffarna 20 och de yttre klaffarna 214 vore fästa vid en gemensam ring. Tack vare den gemensamma rörelsen hos de gemensamma ringarna 28, 52 blir rörelsen hos klaffarna 20, 22, 21+ i förhållande till varandra enbart en funktion av längderna på länkarna i det fyraledade länksystem, som bildas genom klaffvridpunkterna 26, 32, 54 och 50. Munstycks- klaffarna 20, 22, 24 visas med heldragna linjer i läget med minsta utloppsarean och med streckprickade linjer i läget med största arean.
Formen pá kamspärytan 38 är inte kritisk för den mekaniska funktionen hos munstycksaggregatet 10, och den kan väljas med utgångspunkt från godtyckligt antal kriterier, inklusive fysikaliska och aerodynamiska begränsningar. Det har emellertid befunnits vara särskilt fördelaktigt att ha kamspâret 38 i form av en traktriskurva, så att en punkt P' på ytan 83 hos varje klaff 20 beskriver en traktriskurva, vilken som X-axel har en axellinje passerande genom vridpunkten 26. (Obs.: konvergenta munstycken med varierbar area försedda med klaffar, som är fästa vid en translationsförskjutbar gemensam ring och som löper i traktrisformade kamspàr, har använts på tidigare kända motorer.) En traktris- kurva representeras av följande ekvation och visas i Fig. 8: x== a-sechäaš- ¿2-y2 Med hänvisning till Fig. 8 är en traktriskurva orten för änden P på en tangentlinje med given längd "a" när den andra änden T av tangentlinjen rör sig längs X-axeln. Om punkten P' på ytan 83 hos en klaff 20 svarar mot punkten P i Fig. 8, och om punkten T' är vridpunkten 26 i Fig. 1 och svarar mot punkten T i Fig. 8, så svarar linjen P'T' mot linjen PT i Fig. 8 med punkten T' löpande längs X-axeln, och konstanten "a" ger ekvationen eller längden pâ P"l”'. Punkten P' kommer att beskriva en traktriskurva, och klaffen 20 kommer alltid att vara 10 15 20 25 30 35 453 767 tangent till kurvan vid punkten E". Valet av ett läge för punkten P' kommer att diktera det axiella läget för Y-axeln och kommer att fixera det axiella läget för traktriskurvan i förhållande till den motorfasta strukturen. Y-axeln för mun- stycksaggregatet 10 visas streckprickad i Fig. l.
Om en linje L, som passerar genom punkten P' vinkelrätt mot ytan 83, också går genom centrum 85 för rullen 36, och om denna linje har en ändpunkt S' på periferin till rullen 36, så kommer punkten S' att beskriva en traktriskurva när punkten P' beskriver en traktriskurva. Den av punkten S' beskrivna kurvan kommer då att definiera den önskade formen och placeringen av kamspårytan 38, som kommer att ge den önskade rörelsen för ytorna 83 på klaffen 20. Den av punkten P' beskrivna traktriskurvan visas streckprickad i Fig. l och är märkt med hähvisningssiffran 99. Med detta arrangemang blir tryckbelastningen på ytan på varje klaff 20 alltid vinkelrät mot tangenten till ytan 38 hos dess respektive kamspår #0 vid kontaktpunkten för rullen 36 för alla lägen på klaffarna 20. Om punkten P' också är -tryckcentrum för en klaff 20, så kommer tryckbelastningen på varje klaff 20 inte att alstra något moment kring rullens 36 axel 85. Punkten P' kan, givetvis, också placeras antingen uppströms eller nedströms om tryckcentrum.
Valet av läge för punkten P' på klaffens 20 yta 83 kan sålunda antingen leda till ett medurs, ett moturs eller inget moment kring rullaxellinjen beroende på belastningar på klaffarna 20. Detta särdrag enligt föreliggande uppfinning kan med fördel användas för att hjälpa till att balansera munstycksaggregatet för att minska manövreringskrafter och säkerställa att munstyckena kommer att återgå till eller kvarstå i fullt öppet eller fullt stängt läge, alltefter önskemål, om manöverdonen 84 skulle fallera.
En annan fördel med munstycksaggregatet 10 är att, när klaffarna 20 translationsförflyttas i uppströms riktning, en del av klaffytan 83 förs till ett läge radieilt utanför och framför kanalhöljet 16 utloppsände 18. Utloppsänden 18 är avsiktligt placerad så långt nedströms som möjligt och så nära klaffarnas 20 yta 83 som möjligt utan att störa klaffarnas 20 rörelse. När det genom klaffarna 20 bildade konvergenta munstycket är i sitt läge med maximal area, befinner sig en huvuddel av ytan 83 på klaffarna 20 uppströms utloppsänden l8 och är därigenom skyddad mot direkt exponering för de varma utloppsgaserna. Kylnings- luft, som går nedströms mellan höljet 16 och kanalen 14, passerar inte bara över ytorna 83 på klaffarna 20, utan strömmar också över och kyler de divergenta klaffarna 22 för alla lägen för klaffarna. Betydligt mindre mängd luft krävs för att kyla klaffarna 20, 22 i föreliggande utformning jämfört med exempelvis den mängd, som krävs för att kyla de konvergenta klaffarna i C/D-munstyckena n 10 15 20 25 30 35 453 767 enligt US-A-B 792 815.
Den gemensamma ringen 28 visas innefattande en balanseringsförlängning 90 för att hjälpa till att minska de erforderliga manövreringsbelasmingarna, och därmed kostnaden och vikten på manövreringssystemet, för att möjliggöra längd-, vikt- och kostnadsreduktion för de konvergenta klaffarna 20 (som annars måste göras längre för att uppnå samma balanseringseffekt, såsom förklarats ovan).
Balanseringsförlängningen 90 innefattar en framâtriktad ringformig balansyta 92, vilken verkar som en kolvarea. Ytan 92 har ett tryckfall däröver, så att den utsätts för en nettotryckbelastning med en komponent i nedströmsriktningen, som resulterar i en nettonedströmskraft på den gemensamma ringen 28. Denna nedströmskraft används i samband med balanseringssärdragen hos traktriskurvan, såsom diskuterats ovan. Om sä önskas kan ytan 92 dimensioneras och orienteras, så att nedströmskomponenten i tryckbelastningen pâ ytan 92 är tillräckligt stor för att föra de konvergenta klaffarna till deras-läge med minsta area om manöverdonen 84 skulle fallera. l utföringsformen enligt Fig. l har balansytan 92 en radiellt inre kant 94. Klaffarna 20 är vid 26 svängbart kopplade till innerkanten på balanseringsförlängningen 90, och tryckfallet över ytan 92 blir därigenom väsentligen detsamma som tryckfallet över uppströmsklaffarna 20.
Detta balanseringssärdrag hos munstycksaggregatet l0 enligt Fig. i och 2 kan användas för att minska manövreringsbelastningarna på godtyckligt munstycks- aggregat, vars uppströmsklaffar är svängbart kopplade till en gemensam ring för axiell rörelse därav.
En ytterligare frihetsgrad kan tillföras systemet genom att man låter de inre och yttre gemensamma ringarna 28, 52 translationsförflyttas axiellt med olika hastigheter i förhållande till varandra, men ienlighet med ett förutbestämt förhållande eller schema. Fig. 3 till 5 visar en anordning för hopkoppling av de inre och yttre gemensamma ringarna 28, 52, som ger denna ytterligare frihetsgrad. l Fig. 3 till 5 har de detaljer, som är samma eller liknande de i Fig. l och 2, samma hänvisningssiffror, men med tillägg av primtecken. Som i utföringsformen enligt Fig. l och 2 är uppströmsklaffarna 20' kopplade till en inre gemensam ring, som här betecknas med hänvisningssiffran l0, och de yttre klaffarna 24' är kopplade till en yttre gemensam ring 102, som translationsför- flyttas medelst ett flertal manöverdon 84% I denna utföringsform har huset 44' minst ett och företrädesvis ett flertal periferiellt med mellanrum anordnade kamspàr 104 fästa vid sin inneryta 105. Spåren 104 bildas av tvâ med mellanrum anordnade, väsentligen radiellt inâtriktade parallella väggar l07. Minst en del av kamspåret 104 löper i icke-axiell riktning, såsom visas i Fig. 4. En kamföljare eller rulle l06 löper i varje kamspår l04. En kamföljartapp 108 går genom varje 10 15 20 25 30 35 453 767 rulle 106 i radiell riktning. En radiellt riktad inre tapp 110 är fäst vid den inre gemensamma ringen 100 i ett axiellt läge bakom tappen 108. En yttre radiellt riktad tapp 112 är fäst vid den yttre gemensamma ringen 102, också i ett axiellt läge bakom tappen 108. En inre förbindelselänk 1114 är vid sin främre ände 116 svängbart kopplad till kamföljartappen 108 och vid sin bakre ände 118 till den inre tappen 110. En yttre förbindelselänk 120 är vid sin framände 122 svängbart kopplad till kamföljartappen 108 och vid sin bakre ände 1214 till den yttre tappen 112. ' Som visas i Fig. 5 inställs den inre gemensamma ringen 100 och hålls koncentrisk med avseende på motoraxellinjen medelst ett flertal rullar 130, som löper i raka, axiella spår 132 (som endast visas i ändvy) fästa vid huset 1442 Detta är mycket liknande det sätt, på vilket den gemensamma ringen 28 i utförings- formen enligt Fig. 1 och 2 inställs och hålls koncentrisk. Sålunda är varje spår 132 U-format i tvärsektion med det öppna U-partiet riktat radiellt inåt. Varje rulle är fäst vid och roterar kring axellinjen för en radiellt orienterad tapp 1314, som är stadigt fäst vid den gemensamma ringen 100 medelst en bygel 133. Minst tre rullar 130 och motsvarande spår 132, periferiellt med mellanrum anordnade kring motoraxellinjen, krävs för aktiv inställning.
På liknande sätt inställs den yttre gemensamma ringen 112 och hålls koncentrisk med motoraxellinjen medelst ett flertal rullar 136, som löper i raka, axiella spår 138 fästa vid huset 111V. Spåren 138 är U-formade i tvärsektion med U-öppningen riktad radiellt utåt. Rullarna 138 är fästa vid radiellt utåtriktade tappar 1140, som är fästa vid den yttre gemensamma ringen 102. Huset 1414' inbegriper en axiell slits 142 i linje med ett spår 138, genom vilket tappen 1140 löper.
Under drift translationsförskjuter manöverdonen 81+' den yttre gemensamma ringen 102 med önskad hastighet. Den inre gemensamma ringen 100 translations- förflyttas samtidigt genom det íörbindande länksystemet. Tapparna 110, 112 löper alltid i en axellinje, men eftersom rullen 106 inte löper 1 en axiellt rak linje roterar länkarna 1114, 120 medan de translationsförskjuts. Resultatet blir att de gemensamma ringarna 100, 102 translationsförskjuts med olika hastighet i förhållande till varandra. Fig. 4 visar länkarna 1114, 120 streckprickade när den gemensamma ringen 102 befinner sig i sitt främre läge. Det framgår av ritningen att tappen 110, när den rör sig till det med llOA betecknade läget, har translationsförflyttats längre än tappen 112 när den rört sig till sitt nya läge vid 112/l.
I utföringsformen enligt Fig. 1 och 2 finns för varje speciellt rörelseschema för de konvergenta munstycksklaffarna 20 endast ett rörelseschema med fix 10 15 20 25 30 453 767 utloppsarea för de divergenta munstycksklaffarna 22, och det senare fixa utloppsareaschemat bestäms genom det av klaffarna bildade fyraledade länk- systemet. Klafflängderna (eller snarare längderna på länkarna från led till led) mäste sålunda väljas, så att utloppsareaförhâllandena blir så att säga "perfekta" för ett eller två lägen för munstycket, medan utloppsareorna i andra lägen är en kompromiss. Med utföringsformen enligt Fig. 3 till 5 bestäms inte utloppsarea- schemat för de divergenta klaffarna genom något fixt fyraledat länksystem, eftersom formen på kamspâret 104 kan användas för att skräddarsy eller trimma läget för de divergenta klaffarna.
Fig. 6 och 7 visar ett alternativt arrangemang för det munstycksaggregat som beskrivits med avseeende på Fig. 3 och li, vilket alternativa arrangemang ger ytterligare flexibilitet i programmeringen av utloppsareorna för de konvergenta och divergenta munstyckena. I Fig. 6 och 7 har de detaljer, som är de samma som i Fig. 3, 4 och 5, samma hänvisningssiffror, men med tillägg av bistecken. Denna utföringsform skiljer sig från utföringsformen enligt Fig. 3 och 4 genom att kamspåren 104" är rörliga. Som bäst framgår av Fig. 7 är varje kamspàr 1014" fastgjort vid en platta 200, som är svängbart fäst vid huset 44" vid 202 för rotation (såsom visas med pilarna 201) kring en radiell axel. Dessa periferiellt med mellanrum anordnade plattor 200 bär var och en upp ett kamspär 104" och är hopkopplade genom en gemensam ring 204, som är svängbart :läst vid varje platta 200 såsom vid 203. Den gemensamma ringen 204 manövreras genom en eller flera hydraulcylindrar 206 via en L-formad manövreringslänk 208, som är svängbart fäst vid det koniska huset 42", såsom vid 210. (Obs. att huset #2" inte visas i Fig. 7, detta av tydlighetsskäl.) Cylindern 206 är på lämpligt sätt fäst vid den motorfasta strukturen 12" med hjälp av ej visade anordningar. För varje läge för kamspâret l0l+" blir den mekaniska driften av munstycksaggregatet enligt Fig. 6 och 7 väsentligen densamma som den mekaniska driften av munstycksaggregatet enligt Fig. 3 till 5. Denna utföringsform medger emellertid ändring av utloppsareaschemat under flygning. Även om uppfinningen har visats och beskrivits med avseende på en föredragen utföringsform därav, är det för fackmannen uppenbart, att olika ändringar och utelämnanden i form och detalj kan göras utan att man avviker från uppfinningens grundtanke och omfattning.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 453 767 10 PATENTKRAV
1. Konvergent/divergent munstycksaggregat med varlerbar area för gastur- binmotorer, innefattande: motorfixerade organ (12), gemensamma ringorgan (28, 52), som uppbärs av nämnda fixerade organ (12) och är axiellt förskjutbara, minst ett manöverdon (84) anordnat att ingripa med och axiellt translationsförflytta de gemensamma ringorganen (28, 52), ett flertal uppströmsklaffar (20), som är periferiellt anordnade omkring motoraxellinjen (19) och avgränsar ett konvergent munstycke, varvid var och en av uppströrnsklaffarna (20) har en framände (25) och en bakände (30), där framänden (25) hos varje klaff (20) är svängbart kopplad till de gemensamma ringorganen (28, 52) för translationsrörelse därmed och för att medge rotation av klaffarna (20) för att tillåta variation av det konvergenta munstyckets utloppsarea, u organ tillordnade uppströmsklaffarna (20) och anordnade att minska det konvergenta munstyckets utloppsarea när nämnda framändar (25) translations- förflyttas nedströms och öka utloppsarean hos detkonvergenta munstycket när framändarna (25) translationsförflyttas uppströms, ett flertal nedströmsklaífar (22), som är periferiellt anordnade omkring motoraxellinjen (19) och bildar ett divergent munstycke, varvid varje nedströms- klaff (22) har en framände (34) och en nedströmsände, varvid nämnda framändar (34) hos nedströmsklaffarna (22) är svängbart kopplade till nämnda bakändar (30) hos uppströmsklaffarna (20), och ett flertal förbindelseorgan (214), som är periferiellt anordnade omkring motoraxellinjen (19) radiellt utanför nedströmsklaffarna (22), varvid vart och ett av förbindelseorganen (21%) har en framände (08) svängbart kopplad till de gemensamma ringorganen (28, 52) för translationsrörelse därmed, varvid ned- strömsklaffarna (22) och förbindelseorganen (20) är svängbart kopplade till varandra nedströms sina respektive framändar (34, 48), k ä n n e t e c k n a t av att de gemensamma ringorganen (28, 52) innefattar en radiellt inre gemensam ring (28) och en radiellt yttre gemensam ring (52), varvid uppströmsklaffarna (20) är svängbart-kopplade till den inre gemensamma ringen (28) och förbindelseorganen (24) är svängbart kopplade till den yttre gemen- samma ringen (52), varvid de gemensamma ringorganen (28, 52) innefattar hopkopplingsorgan (68), som förbinder de inre och yttre gemensamma ringarna (28, 52) med varandra, så att translationsförflyttning av endera gemensamma ringen resulterar i translationsförflyttrzing av den andra gemensamma ringen. 10 15 20 25 453 767 ll
2. Munstyd k ä n n e t e c k n a t av att organen som är tillordnade uppströmsklaffarna (20) för att minska det konvergenta munstyckets utloppsarea innefattar spår-organ (38), som är anordnade radiellt utanför uppströmsklaffarna (20) och uppbärs från nämnda fixerade organ, och kamföljarorgan (36), som är fästa vid var och en av klaffarna (20) och anordnade att följa spârorganen (38).
3. Munstycksaggregat enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att framändarna hos uppströmsklaffarna (20) och framändarna hos förbindelseorganen (214) är fixerade relativt varandra.
4. Munstycksaggregat enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n 'e t e c k n a t av att hopkopplingsorganen (68) fixerar läget för den yttre gemensamma ringen (52) i förhållande till den inre gemensamma ringen (28).
5. Munstycksaggregat enligt något av patentkraven l till 4, k ä n n e t e c k n a t av att varje uppströmsklaff (20) har en väsentligen plan strömningsbaneyta, och att en punkt på strömningsbaneytan hos varje uppströms- klaíf (20) mellan nämnda framände och bakände beskriver en traktriskurva när kamföljarorganen (36) rör sig längs spârorganen (38).
6. Munstycksaggregat enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda fixerade organ (12) innefattar utloppskanalorgan (14, 16), som bildar en utloppsgasflödesbana, varvid nämnda kanalorgan (14, 16) har en utloppsände (18) placerad framför och intill strömningsbaneytan hos uppströmsklaffarna (20), varvid en huvuddel av ström- ningsbaneytan för uppströmsklaffarna (20) befinner sig framför utloppsänden (18) hos kanalorganen (lll, 16) och är anordnad radiellt utanför kanalorganen (14, 16) när det konvergenta munstycket befinner sig i sitt läge med maximal area.
SE8206771A 1981-12-28 1982-11-26 Konvergent/divergent munstycksaggregat SE453767B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/334,490 US4440346A (en) 1981-12-28 1981-12-28 Axially translatable variable area convergent/divergent nozzle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8206771D0 SE8206771D0 (sv) 1982-11-26
SE8206771L SE8206771L (sv) 1983-06-29
SE453767B true SE453767B (sv) 1988-02-29

Family

ID=23307450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8206771A SE453767B (sv) 1981-12-28 1982-11-26 Konvergent/divergent munstycksaggregat

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4440346A (sv)
JP (1) JPS58117337A (sv)
DE (1) DE3242822A1 (sv)
EG (1) EG15577A (sv)
IL (1) IL67300A (sv)
SE (1) SE453767B (sv)
TR (1) TR21973A (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552309A (en) * 1982-04-07 1985-11-12 Rolls-Royce Inc. Variable geometry nozzles for turbomachines
US5261605A (en) * 1990-08-23 1993-11-16 United Technologies Corporation Axisymmetric nozzle with gimbled unison ring
US5082182A (en) * 1990-08-23 1992-01-21 United Technologies Corporation Thrust vectoring exhaust nozzle
EP0723075B1 (en) * 1991-05-16 2001-11-21 General Electric Company Thermal shield for axisymmetric vectoring nozzle
US5431344A (en) * 1993-11-12 1995-07-11 United Technologies Corporation Sliding throat gas turbine engine nozzle
US5484105A (en) * 1994-07-13 1996-01-16 General Electric Company Cooling system for a divergent section of a nozzle
US5794850A (en) 1996-09-27 1998-08-18 United Technologies Corporation Enclosed pressure balanced sync ring nozzle
US5813611A (en) * 1996-09-27 1998-09-29 United Technologies Corporation Compact pressure balanced fulcrum-link nozzle
US6966175B2 (en) * 2003-05-09 2005-11-22 The Nordam Group, Inc. Rotary adjustable exhaust nozzle
JP2006231459A (ja) 2005-02-24 2006-09-07 Yuyama Manufacturing Co Ltd バイアル瓶搬送装置およびそのアーム
US20080072604A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 United Technologies Corporation Pressure balance control for gas turbine engine nozzle
US7854124B2 (en) * 2006-10-27 2010-12-21 United Technologies Corporation Combined control for supplying cooling air and support air in a turbine engine nozzle
US8931281B2 (en) 2010-06-07 2015-01-13 United Technologies Corporation External flap retaining mechanism
US9511873B2 (en) 2012-03-09 2016-12-06 The Boeing Company Noise-reducing engine nozzle system
US9492832B2 (en) 2013-03-14 2016-11-15 Rain Bird Corporation Sprinkler with brake assembly
US10350619B2 (en) 2013-02-08 2019-07-16 Rain Bird Corporation Rotary sprinkler
US9700904B2 (en) 2014-02-07 2017-07-11 Rain Bird Corporation Sprinkler
GB201609071D0 (en) 2016-05-24 2016-07-06 Rolls Royce Plc Aircraft gas turbine engine nacelle
CN114687886A (zh) * 2022-04-14 2022-07-01 中国航发沈阳发动机研究所 一种轴对称收扩喷管

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2972226A (en) * 1955-10-06 1961-02-21 United Aircraft Corp Variable area converging-diverging nozzle
US3792815A (en) * 1972-11-24 1974-02-19 United Aircraft Corp Balanced flap converging/diverging nozzle
US4196856A (en) * 1977-11-25 1980-04-08 The Boeing Company Variable geometry convergent divergent exhaust nozzle
US4245787A (en) * 1978-12-01 1981-01-20 General Electric Company Variable area nozzle system

Also Published As

Publication number Publication date
SE8206771D0 (sv) 1982-11-26
DE3242822A1 (de) 1983-07-07
US4440346A (en) 1984-04-03
JPH0261617B2 (sv) 1990-12-20
EG15577A (en) 1986-12-30
JPS58117337A (ja) 1983-07-12
IL67300A (en) 1989-10-31
TR21973A (tr) 1985-12-12
DE3242822C2 (sv) 1992-11-12
IL67300A0 (en) 1983-03-31
SE8206771L (sv) 1983-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE453767B (sv) Konvergent/divergent munstycksaggregat
US4409788A (en) Actuation system for use on a gas turbine engine
US3779665A (en) Combined variable angle stator and windmill control system
US3747341A (en) Fans
US3837411A (en) Diverter valve for a gas turbine with an augmenter
US11085310B2 (en) Variable pitch fan actuator
SE453768B (sv) Munstycksaggregat med varierbar area for gasturbinmotorer
US4755104A (en) Stator vane linkage
US5797544A (en) C/D nozzle with synchronizing ring link suspension
US3869221A (en) Rotor wheel fan blade adjusting apparatus for turbojet engines and the like
JPS6125902B2 (sv)
US8905887B2 (en) Unison ring gear assembly
SE449017B (sv) Munstycksaggregat med varierbar area for gasturbinmotorer
JP6050870B2 (ja) 可変形状ベーンのための回転式アクチュエータ
US4141501A (en) Nozzles for gas turbine engines
KR100453669B1 (ko) 축대칭수렴/확대배기노즐
SE433960B (sv) Stralrorsklaffanordning vid stralror med variabel area for gasturbinmotor
GB2557435A (en) Propulsion assembly comprising a duct for feeding the gas generator in an inter-duct casing
JPS59134356A (ja) ガスタ−ビンエンジン用先細/末広排気ノズル組立体
KR0167796B1 (ko) 짐블드 유니즌 링이 구비된 축대칭 노즐
SE453936B (sv) Munstycke for gasturbin-flygmotor
US20180010478A1 (en) System for controlling variable pitch blades for a turbine engine
EP1916405B1 (en) Thrust vectorable fan variable area nozzle for a gas turbine engine fan nacelle
US8347601B2 (en) Device for pivoting at least one pivotable element in a gas turbine engine
US20220341342A1 (en) Variable vane apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8206771-1

Effective date: 19930610

Format of ref document f/p: F