WO1998016733A1 - Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer - Google Patents

Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer Download PDF

Info

Publication number
WO1998016733A1
WO1998016733A1 PCT/EP1997/005503 EP9705503W WO9816733A1 WO 1998016733 A1 WO1998016733 A1 WO 1998016733A1 EP 9705503 W EP9705503 W EP 9705503W WO 9816733 A1 WO9816733 A1 WO 9816733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixer
jet
flower mixer
wall
flower
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/005503
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Katheder
Georg Zotz
Original Assignee
MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH
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 MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH filed Critical MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH
Publication of WO1998016733A1 publication Critical patent/WO1998016733A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/38—Introducing air inside the jet
    • F02K1/386—Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow

Definitions

  • the invention relates to a turbojet engine with a flower mixer for mixing a hot core jet with a concentric cold jacket jet.
  • a turbojet engine with a flower mixer for mixing a hot core jet with a concentric cold jacket jet.
  • Such an engine is previously known from DE 44 33 759 C1.
  • flower mixers in the outlet area of turbo jet engines preferably serves the purpose of thoroughly mixing subsonic and supersonic flows following a usually annular trailing edge.
  • the object of the present invention is to design a turbo jet engine according to the preamble of claim 1 so that flow losses in the region of the front edge of the flower mixer are avoided.
  • the object is achieved in that the flower mixer is arranged in the axial region of an outlet cone adjoining the hot gas outlet of the turbine and in the region of the apex of the flower mixer the duct wall is provided on the jacket flow side and / or on the core flow side with a covering which uniformizes the channel cross section
  • the design according to the invention avoids a strong channel widening which occurs in the area of its apex in conventional bleed mixers, with a immediately following cross-sectional constriction, and a constant course of the channel cross section is achieved, which in turn enables low-loss flow
  • the claddings are preferably designed as sheet metal shells, a solution which requires only little weight and little additional construction effort
  • the sheet metal shells leave a gap to the bleed mixer at their downstream end, as a result of which the flow conditions in the boundary layer are improved
  • the cavity formed between the linings and the blood mixer is ventilated by a fluid stream, since this allows both cooling to be achieved and an improvement in the boundary-layer flow at the outlet gap between the linings and the blood mixer
  • bleed mixer is arranged in the axial region of an outlet cone which adjoins the hot gas outlet of the turbine and is double-walled in the region of its apex (inner wall 16a, outer wall 16b), the profiles being from the outside - and / or the inner wall run continuously
  • the drawing shows the medium through the outlet area of a turbojet engine.
  • the central axis of the engine is designated 20, the outlet nozzle 30
  • a so-called bleed mixer 10 is provided, which is arranged in the axial region of an outlet cone 24 which immediately adjoins the hot gas outlet 23 of the turbine 21 strong cross-sectional change in the area of the apex 11, a cladding 12 is provided on the jacket flow side and a cladding 22 on the core flow side.
  • the claddings 12, 22 are preferably sheet metal shells, which gradually become curved due to constant curvature hen continuous flow pattern both in the jacket channel and in the core channel result in flow losses that occur in conventional arrangements in the region of the apex 11 are avoided.
  • the sheet metal shells 12 and 22 each have a gap 15 or 25 to the blood mixer 10 at their downstream ends the fluid, which is introduced into the cavity between the sheet metal shells and the blood mixer, can escape and can thereby have a positive influence on the boundary layer flow in the region of the profile outer edges of the blood mixer 10
  • the representation below the central axis 20 of the turbojet shows a second embodiment according to the invention, in which instead of the cladding 12, 22 the bleed mixer is double-walled with an inner wall 16a and an outer wall 16b, the profile lines of the outer and inner walls running continuously through this continuous course with a slight curvature of the profile angles in the flow direction, a steady, gradual change in cross-section of the flow cross-sections of both the jacket channel and the core channel is again achieved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl. Der Blütenmischer (10) ist im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt (23) der Turbine (21) anschließenden Austrittskonus (24) angeordnet. Im Bereich des Scheitels (11) des Blütenmischers (10) ist die Kanalwand mantelstromseitig und/oder kernstromseitig mit einer den Kanalquerschnitt vergleichmäßigenden Verkleidung (12, 22) versehen, um Strömungsverluste zu vermeiden.

Description

Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl. Ein solches Triebwerk ist aus der DE 44 33 759 C l vorbekannt.
Die Anwendung von Blütenmischern im Austrittsbereich von Turbostrahltriebwerken dient vorzugsweise dem Zweck, Unter- und Überschallströme im Anschluß an eine üblicherweise ringförmige Trennwandhinterkante gut zu durchmischen.
Aufgrund der üblicherweise in Gasturbinen im Bereich der Trennwandhinterkante vorhandenen Ringraumform und der im allgemeinen beliebigen Neigung der Trennwandober- und -Unterseite relativ zur Triebwerksachse entsteht beim Einbau eines Blütenmischers im Bereich seiner Vorderkante aufgrund der unstetigen Änderung der Profillinien ein Gebiet mit verzögerter Strömung, dem danach ein entsprechender Beschleunigungsbereich folgt. Durch diesen unstetigen Verlauf des Kanalquerschnitts aufgrund der konischen Konturierung der Blütenmischer ergeben sich Strömungsverluste.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Turbostrahltriebwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß Strömungsverluste im Bereich der Vorderkante des Blütenmischers vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Blütenmischer im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt der Turbine anschließenden Austrittskonus angeordnet ist und im Bereich des Scheitels des Blütenmischers die Kanal wand mantelstromseitig und/oder kernstromseitig mit einer den Kanalquerschnitt vergleichmaßigenden Verkleidung versehen ist
Durch die erfindungsgemaße Ausbildung wird eine bei herkömmlichen Blutenmi- schern im Bereich ihres Scheitels auftretende starke Kanal efweiterung mit unmittelbar darauffolgender Querschnittsverengung vermieden und es wird ein stetiger Verlauf des Kanalquerschnitts erzielt, der wiederum verlustarme Strömung ermöglicht
Vorzugsweise sind die Verkleidungen als Blechschalen ausgebildet, eine Losung, die nur geringes Gewicht und geringen zusätzlichen Bauaufwand bedingt
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform lassen die Blechschalen an ihren stromab- wartigen Ende einen Spalt zum Blutenmischer frei, wodurch die Stromungsverhalt- nisse in der Grenzschicht verbessert werden
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zwischen den Verkleidungen und dem Blutenmischer entstehende Hohlraum von einem Fluidstrom ventiliert wird, da hierdurch sowohl Kühlung erreicht werden kann als auch am Austrittsspalt zwischen den Verkleidungen und dem Blutenmischer durch Austreten des Fluidstroms eine Verbesserung der Grenzschichtstromung erzielt wird
Eine weitere erfindungsgemaße Losung der gestellten Aufgabe wird dadurch erzielt, daß der Blutenmischer im Axialbereich eine sich an den Heißgasaustritt der Turbine anschließenden Austrittskonus angeordnet ist und im Bereich seines Scheitels doppel- wandig (Innenwand 16a, Außenwand 16b) ausgeführt ist, wobei die Profillmien von Außen- und/oder Innenwand stetig verlaufen
Durch die Doppelwandigkeit des Blutenmischers kann ohne zusätzliche Verkleidungen wiederum ein stetiger Verlauf der Anstromkanten des Blutenmischers erzielt werden und somit ein stetiger Querschnittsverlauf der Stromungskanale Anhand der beigefugten Zeichnung werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung erläutert Die Zeichnung zeigt den Meπdianschmtt durch den Auslaßbereich eines Turbostrahltriebwerks Die Mittelachse des Triebwerks ist mit 20, die Auslaßduse mit 30 bezeichnet Ein aus einer Turbine 21 austretender heißer Kernstrahl K ist stromabwärts eines Austrittsgitters mit einem kalten Mantelstrahl M zu vermischen Hierzu ist ein sogenannter Blutenmischer 10 vorgesehen, der im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt 23 der Turbine 21 unmittelbar anschließenden Austrittskonus 24 angeordnet ist Die im Meridianschnitt einen Konus bildenden Profilhnien 10a, 10b des Blutenmischers 10 bilden einen Scheitel 1 1 aus Zur Vermeidung der starken Quer- schnittsanderung im Bereich des Scheitels 1 1 sind mantelstromseitig eine Verkleidung 12 und kemstromseitig eine Verkleidung 22 vorgesehen Vorzugsweise handelt es sich bei den Verkleidungen 12, 22 um Blechschalen, die durch stetige Krümmung einen allmählichen stetigen Stromungsverlauf sowohl im Mantelkanal als auch im Kernkanal ergeben Dadurch werden Stromungsverluste, die bei herkömmlichen Anordnungen im Bereich des Scheitels 1 1 auftreten, vermieden Die Blechschalen 12 und 22 weisen an ihren stromabwartigen Enden jeweils einen Spalt 15 bzw 25 zum Blutenmischer 10 auf, durch den Fluid, welches in dem Hohlraum zwischen den Blechschalen und den Blutenmischer eingeführt wird, austreten kann und dadurch die Grenzschichtstromung im Bereich der Profilaußenkanten des Blutenmischers 10 positiv beeinflussen kann
Die Darstellung unterhalb der Mittelachse 20 des Turbostrahltriebwerks zeigt eine zweite erfindungsgemaße Ausfuhrungsform, bei der anstelle der Verkleidungen 12, 22 der Blutenmischer doppelwandig mit einer Innenwand 16a und einer Außenwand 16b ausgeführt ist, wobei die Profillinien von Außen- und Innenwand stetig verlaufen Durch diesen stetigen Verlauf mit geringer Krümmung der Profilhnien in Stromungs- πchtung wird wiederum stetige, allmähliche Querschmttsanderung der Stromungsquerschnitte sowohl des Mantelkanals als auch des Kernkanals erzielt

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Blütenmischer (10) im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt (23) der Turbine (21) anschließenden Austrittskonus (24) angeordnet ist und im Bereich des Scheitels (1 1) des Blütenmischers (10) die Kanal wand mantelstromseitig und/oder kernstromseitig mit einer den Kanalquerschnitt vergleichmäßigenden Verkleidung (12, 22) versehen ist.
2. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidungen (12, 22) als Blechschalen ausgebildet sind.
3. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechschalen an ihrem stromabwärtigen Ende einen Spalt (15, 25) zum Blütenmischer (10) freilassen.
4. Turbostrahltriebwerk nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Verkleidungen (12, 22) und dem Blütenmischer (10) entstehende Hohlraum von einem Fluidstrom ventiliert wird.
5. Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer zur Vermischung eines heißen Kernstrahls mit einem konzentrisch verlaufenden kalten Mantelstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Blütenmischer (10) im Axialbereich eines sich an den Heißgasaustritt (23) der Turbine (21) anschließenden Austrittskonus (24) an- geordnet ist und im Bereich seines Scheitels doppelwandig (Innenwand 16a, Außenwand 16b) ausgeführt ist, wobei die Profilhnien von Außen- und/oder Innenwand stetig verlaufen.
PCT/EP1997/005503 1996-10-14 1997-10-07 Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer WO1998016733A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642393.7 1996-10-14
DE1996142393 DE19642393A1 (de) 1996-10-14 1996-10-14 Turbostrahltriebwerk mit einem Blütenmischer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998016733A1 true WO1998016733A1 (de) 1998-04-23

Family

ID=7808742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/005503 WO1998016733A1 (de) 1996-10-14 1997-10-07 Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19642393A1 (de)
WO (1) WO1998016733A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1553178A (de) * 1966-12-28 1969-01-10
US3705688A (en) * 1971-09-07 1972-12-12 Gen Motors Corp Oval jet nozzle
DE2843507A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-17 Boeing Co Laermunterdrueckende abgasmischeranordnung fuer mantelstrom-turbinenstrahltriebwerke
GB2062765A (en) * 1979-11-01 1981-05-28 United Technologies Corp Multi-lobed mixer for gas turbine engines
US4335801A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 The Boeing Company Noise suppressing nozzle
EP0313194A1 (de) * 1987-10-20 1989-04-26 ROLLS-ROYCE plc Turbinenzwischenleitung
DE4433759C1 (de) 1994-09-22 1996-02-08 Mtu Muenchen Gmbh Strahltriebwerk mit Schubumkehr

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1553178A (de) * 1966-12-28 1969-01-10
US3705688A (en) * 1971-09-07 1972-12-12 Gen Motors Corp Oval jet nozzle
DE2843507A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-17 Boeing Co Laermunterdrueckende abgasmischeranordnung fuer mantelstrom-turbinenstrahltriebwerke
GB2062765A (en) * 1979-11-01 1981-05-28 United Technologies Corp Multi-lobed mixer for gas turbine engines
US4335801A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 The Boeing Company Noise suppressing nozzle
EP0313194A1 (de) * 1987-10-20 1989-04-26 ROLLS-ROYCE plc Turbinenzwischenleitung
DE4433759C1 (de) 1994-09-22 1996-02-08 Mtu Muenchen Gmbh Strahltriebwerk mit Schubumkehr

Also Published As

Publication number Publication date
DE19642393A1 (de) 1998-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4017076C2 (de) Gondel zum Unterbringen eines Bläser-Triebwerks für Flugzeuge
DE19615237C2 (de) Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
EP2366625B1 (de) Flugzeugtriebwerk mit optimiertem Ölwärmetauscher
EP0561791B1 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein propfantriebwerk
DE1100384B (de) Duese zur Unterdrueckung des Geraeusches bei Strahltriebwerken
EP2126321B1 (de) Gasturbine mit einem nachleitkranz und mit einem mischer
DE2507797A1 (de) Verkleidungsanordnung fuer turbofan- triebwerk
DE1476796B2 (de) Aus einem hochfesten Material integral hergestelltes Bauteil einer Gasturbinenanlage
DE10054244C2 (de) Turbinenblattanordnung und Turbinenblatt für eine Axialturbine
EP0938624B1 (de) Turbofan-flugtriebwerk
DE10011441C2 (de) Gasdichtungsvorrichtung für einen Auflader mit variabler Leistung
EP1292760B1 (de) Konfiguration einer kühlbaren turbinenschaufel
EP1323633B1 (de) Lufteinlasssystem eines PTL-Antriebs
DE112009001754T5 (de) Abgasdiffusor für Gasturbine
EP1445193A1 (de) Turbopropantrieb mit zwei mitläufigen und axial versetzten Propeller
WO1998016733A1 (de) Turbostrahltriebwerk mit einem blütenmischer
EP1425504A2 (de) Anordnung zum vermischen von zwei ursprünglich getrennt geführten fluidströmen in einem zweikreis-strahltriebwerk
DE19914666B4 (de) Brenner für einen Wärmeerzeuger
DE9313593U1 (de) Katalysatoranordnung
DE2313047A1 (de) Gekuehlte turbinenlaufschaufeln mit hoher festigkeit
DE3107496C2 (de)
AT404160B (de) Hohle gasturbinenschaufel und verfahren zur aussen-film-kühlung derselben
DE102006019299B3 (de) Ummanteltes Turbofan-Flugzeugtriebwerk
DE2456873C2 (de) Schubdüsenkanal für Turboluftstrahltriebwerke
EP3306100B1 (de) Einlaufdüse für einen radialventilator

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WA Withdrawal of international application