DE1272135B

DE1272135B - Device for intercepting and diverting the bypass flow of a dual-circuit engine

Info

Publication number: DE1272135B
Application number: DEP1272A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Frank Arnold Nix
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1962-05-07
Filing date: 1962-05-07
Publication date: 1968-07-04

Description

Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerks Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerkes.Device for intercepting and diverting the bypass flow of a dual-circuit engine The invention relates to a device for intercepting and diverting the sheath current a dual-circuit engine.

Die technische Aufgabe, in einem ringförmigen Kanal strömende Medien abzufangen und abzuleiten, stellt sich bei Zweikreistriebwerken, wenn der Mantelstrom des äußeren Kreises dazu herangezogen werden soll, zur Auftriebserhöhung den Flügel anzublasen oder zu einer der sonst bekannten Arten der Grenzschichtbeeinflussung oder zur Erzeugung einer Hubkraft oder zur Arbeitsleistung in pneumatischen Geräten oder in sonstiger Weise.The technical task of media flowing in an annular channel to intercept and divert, arises with dual-circuit engines when the bypass flow of the outer circle should be used to increase lift the wing to blow on or to one of the otherwise known types of boundary layer influence or to generate a lifting force or to perform work in pneumatic devices or in any other way.

Hierbei soll es einmal möglich sein, daß der nicht abgefangene Mantelstrom ungehindert strömen kann, so daß er sich an der Vortriebserzeugung beteiligt; zum anderen soll, wenn der Mantelstrom abgefangen wird, der Ringkanal dicht abgeschlossen werden und die Strömung mit möglichst geringen Verlusten abgeleitet werden.Here it should once be possible that the sheath flow that is not intercepted can flow unhindered, so that he participates in the generation of propulsion; to the on the other hand, if the sheath flow is intercepted, the ring channel should be sealed off and the flow can be diverted with the lowest possible losses.

Es ist bekannt, daß der Mantelstrom eines Zweikreistriebwerks abgeleitet und zu einer der angeführten Verwendungen herangezogen werden kann.It is known that the bypass flow of a dual-circuit engine is diverted and can be used for one of the listed uses.

Es ist eine Konstruktion bekannt, bei der der Mantelstrom stets abgeleitet wird; es ist hier keine tätige Absperrvorrichtung so vorgesehen, daß das Gas wahlweise auch ungehindert strömen kann. Der Mantelstrom wird in jedem Fall zunächst in eine Richtung senkrecht zur ursprünglichen Strömungsrichtung umgeleitet und tritt dann in ein drehbares Krümmerelement ein. Es kann dann je nach Drehstellung des Krümmerelementes der Schub als Vortrieb oder als Auftrieb wirken; in jedem Fall aber hat der Gasstrom eine zweimalige Umlenkung von 90° erlitten. Der Nachteil dieses Verfahrens sind die auch im Reiseflug auftretenden doppelten Umlenkverluste.A construction is known in which the sheath current is always diverted will; there is no active shut-off device so that the gas is optional can also flow unhindered. The sheath flow is in each case first in a Direction perpendicular to the original flow direction diverted and then occurs into a rotatable elbow element. It can then depending on the rotational position of the manifold element the thrust act as propulsion or buoyancy; in any case, however, the gas flow has suffered a two-fold deflection of 90 °. The disadvantages of this procedure are the double deflection losses that also occur during cruise.

Es ist weiter eine tätige Absperrvorrichtung für Ringkanäle bekannt, bei der an der Kanalberandung Klappen drehbar befestigt sind, die in die Strömung geschwenkt werden können und so den Kanal schließen. Die Drehachsen der Klappen müssen Geraden sein; es ist deshalb unumgänglich, vom kreisrunden Querschnitt abzuweichen. Weiterhin erfolgt die Umlenkung nicht stoßfrei; selbst wenn die Klappenebene schräg zur Mittelachse des Kanals gelegt wird, ist eine plötzliche Winkeländerung nicht zu vermeiden. Die Folgen sind Totwasserbildung und Verwirbelung in der einspringenden Ecke und Strömungsverluste. Ein weiterer Nachteil ist die zum Antrieb der Klappen nötige umfangreiche Kinematik.It is also known an active shut-off device for ring channels, in which flaps are rotatably attached to the canal edge, which are in the flow can be swiveled and thus close the channel. The axes of rotation of the flaps must be straight lines; it is therefore essential to deviate from the circular cross-section. Furthermore, the deflection does not take place smoothly; even if the flap plane is inclined is placed to the central axis of the channel, a sudden change in angle is not to avoid. The consequences are the formation of dead water and turbulence in the re-entrant Corner and flow losses. Another disadvantage is that of driving the flaps necessary extensive kinematics.

Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile. Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß ein an der Innenwand befestigtes, elastisches, aufblasbares, einer strömungsgünstigen Ablenkkurve folgendes und stromab einer verschließbaren Austrittsöffnung angeordnetes an sich bekanntes Element den Ringkanal absperrbar macht.The invention avoids all of these disadvantages. The solution after the Invention consists in that an elastic, inflatable, a flow-favorable deflection curve following and downstream of a closable one Outlet opening arranged per se known element the ring channel can be shut off power.

Durch die Einfachheit der Anordnung wird das Gewicht sehr niedrig bleiben. Es bedarf zur Betätigung keiner komplizierten Hebelübertragung, sondern lediglich der Einleitung eines unter Druck stehenden Mediums.The simplicity of the arrangement makes the weight very low stay. No complicated lever transmission is required for actuation, but only the introduction of a pressurized medium.

Versagt ein Teil, z. B. der Drucksteuerung, so geht durch die Elastizität des Absperrelementes dieses wieder in seine Ruhelage zurück und gibt den Ringkanal frei; bei Anwendung auf ein Zweikreistriebwerk kann dann der Mantelstrom wieder unabgelenkt strömen und sich an der Schuberzeugung beteiligen. Damit ist auch die Forderung nach Ausfallsicherheit erfüllt.If a part fails, e.g. B. the pressure control, so goes through the elasticity the shut-off element returns it to its rest position and releases the ring channel free; when applied to a dual-circuit engine, the bypass flow can then be restored Flow undisturbed and participate in the generation of thrust. That’s also the Failure safety requirement met.

Ist die Vorrichtung in Ruhestellung, so ergeben sich keinerlei Störungen der Mantelströmung; es treten also keinerlei zusätzliche Verluste auf.If the device is in the rest position, there are no disturbances whatsoever the mantle flow; so there are no additional losses.

Im folgenden soll die Erfindung an Beispielen weiter ausgeführt und erläutert werden.In the following, the invention is to be further elaborated on by means of examples explained.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine nicht beanspruchte schematische Darstellung eines an sich zum Stande der Technik gehörenden Absperrorganes.The F i g. 1 and 2 show a schematic representation not claimed a shut-off device that belongs to the state of the art.

Das elastische Absperrelement 1, das etwa die Form eines ringförmigen Bandes geeigneter Querschnittsform hat, ist hier in die äußere Kanalberandung 2 eingebaut. Es ist in geeigneter Weise, z. B. durch zwei Spannringe 3, druckdicht befestigt. Zwischen Absperrelement 1 und äußerer Kanalberandung 2 bleibt ein Raum 4, der durch eine Rohrung 5 mit einer Druckleitung 6 verbunden ist.The elastic shut-off element 1, which is approximately the shape of an annular Band has a suitable cross-sectional shape, is here in the outer channel boundary 2 built-in. It is suitable, e.g. B. by two clamping rings 3, pressure-tight attached. Between the shut-off element 1 and the outer canal border 2 What remains is a space 4 which is connected to a pressure line 6 by a pipe 5.

Wird nun Druck auf die Leitung 6 gegeben, so verformt sich das Absperrelement 1 in der in F i g. 2 dargestellten Weise und legt sich an die Inn.enberandung 7 des Ringkanals an und sperrt ihn so ab.If pressure is now applied to the line 6, the shut-off element is deformed 1 in the in F i g. 2 and lies on the inner edge 7 of the ring duct and locks it off.

Auch für die in F i g. 3 dargestellte Ausbildung wird kein Schutz verlangt. Es handelt sich hier um eine schematische Darstellung, wie die Vorrichtung in einem Triebwerk, bei dem im Außenkanal 8 Kaltluft, im Innenkanal 9 Heißluft strömt, angeordnet sein könnte. Zur Erreichung einer günstigen Ablenkkurve ist das Absperrelement 10 gekrümmt ausgeführt.Also for the in F i g. 3 training is not a protection demands. This is a schematic representation of how the device is in an engine in which cold air flows in the outer duct 8 and hot air flows in the inner duct 9, could be arranged. The shut-off element is used to achieve a favorable deflection curve 10 executed curved.

Am Innenkanal ist eine Wärmeisolation 11 zum Schutz des Werkstoffs des Absperrelements vorgesehen. Der abgesperrte Mantelstrom tritt durch die öffnung 12 in der Außenwandung aus; die Öffnung 12 ist durch den Schieber 13 verschließbar.Thermal insulation 11 is provided on the inner channel to protect the material the shut-off element provided. The blocked sheath flow passes through the opening 12 in the outer wall; the opening 12 can be closed by the slide 13.

In einer weiteren Ausgestaltung könnte als Druckmittel eine Flüssigkeit eingeleitet werden. Sieht man zwei Druckleitungsanschlüsse etwa in der Weise vor, daß die eine der anderen gegenüberliegt und steht die eine Leitung unter einem geringfügig höheren Druck, so wird das elastische Element im aufgeblasenen Zustand von der Flüssigkeit durchströmt und auf diese Weise besonders wirkungsvoll gekühlt.In a further embodiment, a liquid could be used as the pressure medium be initiated. If you see two pressure line connections in such a way that that one is opposite the other and one line is slightly under one higher pressure, the elastic element is in the inflated state of the liquid flowed through and cooled particularly effectively in this way.

F i g. 4 zeigt ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Zweikreis-Zweiwellentriebwerk; die Anordnung ist hier so getroffen, daß keine Totwassergebiete mehr auftreten. Das Absperrelement ist hierzu an der Innenwandung des Ringkanals angebracht; es legt sich bei Betätigung an die Außenwandung an.F i g. 4 shows a two-circuit twin-shaft engine equipped according to the invention; the arrangement is such that there are no more dead water areas. For this purpose, the shut-off element is attached to the inner wall of the annular channel; it rests against the outer wall when actuated.

An der Stelle 14 teilt sich der Luftstrom in den äußeren Mantelstrom und den inneren Arbeitsgasstrom. Die Austrittsöffnung 15 ist durch den Schieber 16 verschlossen; das Absperrelement ist in Ruhestellung gezeigt. Zur Kühlung des Absperrelementes sind schlitzartige Öffnungen 17 in der inneren Ringkanalberandung vorgesehen, durch die, wie durch die Pfeile angegeben ist, dem Mantelstrom entnommene Kühlluft durchtritt. Auf diese Weise wird das Absperrelement vor Überhitzung durch die Brennkammern geschützt. Zweckmäßig wird auch eine Wärmeisolierung vorgesehen.At the point 14, the air flow divides into the outer sheath flow and the internal working gas flow. The outlet opening 15 is through the slide 16 locked; the shut-off element is shown in the rest position. To cool the Blocking element are slot-like openings 17 in the inner ring channel boundary provided by which, as indicated by the arrows, withdrawn from the sheath flow Cooling air passes through. In this way the shut-off element is prevented from overheating the combustion chambers protected. Thermal insulation is also expediently provided.

Es sei abschließend noch erwähnt, daß das elastische ringförmige Element durch Vorsehen von Trennwänden in einzelne Schotten aufgeteilt werden kann. Durch das Aufblasen nur eines Teils der Schotten ist es dann möglich, nur einen Teil des Umfangs abzusperren, so daß nur ein Teil der Ringkanalströmung abgefangen wird, während der andere Teil unabgelenkt weiterströmt.It should finally be mentioned that the elastic annular element can be divided into individual bulkheads by providing partitions. By inflating only part of the bulkheads it is then possible to inflate only part of the Shut off circumferentially so that only part of the ring channel flow is intercepted, while the other part continues to flow without being deflected.

Die Erfindung erlaubt es, mit Hilfe einer einfachen, sicheren und leichten Vorrichtung ohne große Umlenkverluste eine Ablenkung des Mantelstroms zu bewirken, wobei der Mantelstrom unmittelbar in die gewünschte Richtung entlang einer günstigen Kurve umgelenkt wird. Bei Nichtabfangen des Mantelstroms tritt kein zusätzlicher Verlust auf.The invention allows using a simple, safe and lightweight device without major deflection losses to deflect the sheath current cause the sheath flow directly in the desired direction along a favorable curve is deflected. If the sheath current is not intercepted, no additional current occurs Loss on.

Claims

Claims: 1. Device for intercepting and diverting the sheath current a dual-circuit engine, characterized in that a fixed to the inner wall, elastic, inflatable, a flow-favorable deflection curve following and downstream a closable outlet opening (15) arranged per se known element (1) makes the ring channel lockable.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the elastic element is divided into bulkheads by partitions.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that it has several pressure introduction points whose working pressure deviates slightly from one another. Documents considered: German Patent No. 1 042 321; French Patent Nos. 1008 484, 986 047; U.S. Patent No. 2,841,422; British Patent No. 651039.