DE1293791B

DE1293791B - Exhaust silencer for steel engines

Info

Publication number: DE1293791B
Application number: DE1958U0014452
Authority: DE
Inventors: Towle George B; Sofrin Thomas G; Tyler John M
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1958-01-31
Filing date: 1958-11-25
Publication date: 1969-04-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine als Schalldämpfer ausgebildete Schubdüse eines Strahltriebwerkes, dessen vorzugsweise zylindrischer Ausströmkanal in eine Reihe von Abgasschlitzen übergeht, zwischen denen an beiden Enden zur Atmosphäre offene, Stauluft führende Kanäle gebildet sind.The invention relates to a designed as a silencer Thrust nozzle of a jet engine, its preferably cylindrical discharge duct merges into a series of exhaust vents, between which at both ends to the atmosphere open, ram air leading channels are formed.

Zur Dämpfung des besonders bei bodennahem Flug bei Start und Landung lästigen Lärins wird das den Schub liefernde Gas vor seinem Austritt aus dem Triebwerk in die Atmosphäre schnell und innig mit Stauluft vermischt. Die aufeinanderfolgenden Abgas- und Stauluftschlitze sind dabei im allgemeinen sternförmig um die Triebwerks- bzw. Schubdüsenachse angeordnet, so daß sich der nicht gelöschte Restschall etwa gleichmäßig nachallenSeiten ausbreiten kann.To dampen the especially in flight close to the ground during take-off and landing The gas providing the thrust becomes a nuisance before it emerges from the engine into the atmosphere quickly and intimately mixed with ram air. The successive Exhaust and ram air slots are generally star-shaped around the engine or thrust nozzle axis, so that the residual sound that has not been extinguished is approximately can spread evenly on all sides.

Gemäß der Erfindung sollen die Abgasschlitze und die dazwischenliegenden Luftschlitze horizontal und parallel zueinander angeordnet sein.According to the invention, the exhaust slots and those in between Air slots can be arranged horizontally and parallel to one another.

Die horizontale Lage der Schlitze hat zur Folge, daß sich die Geräusche vorwiegend in horizontaler Richtung ausbreiten, wo sie sich kurz nach dem Start bzw. bis kurz vor der Landung nicht so nachteilig auswirken, da sie nicht direkt auf den Erdboden, die dort stehenden Häuser usw., auftreffen.The horizontal position of the slots has the consequence that the noises predominantly spread in a horizontal direction, where they spread shortly after take-off or until shortly before landing do not have such a detrimental effect, since they are not directly hit the ground, the houses standing there, etc.

Eine zweckmäßige Maßnahme sieht die Erfindung noch in der Anordnung von Versteifungsstreben in den gasbeaufschlagten Schlitzen und weiter darin, daß die Schlitze ein kleinstes Seitenverhältnis von 12 haben.The invention also sees an expedient measure in the arrangement of stiffening struts in the gas-pressurized slots and further in that the slots have a minimum aspect ratio of 12.

Weiter sieht die Erfindung für die die Stauluft füh- renden Schlitze vor, daß diese von ihrem vorderen bis zu ihrem hinteren Ende an Breite zunehmen, so daß das gesamte austretende, den Schub erzeugende Gas in Stauluft eingehüllt ist.Further, the invention provides for the ram air lead- ing slots that these so that the all of the exiting, is wrapped the thrust-producing gas in the ram air to increase from its front to its rear end to width.

Am hinteren Ende der die Stauluft führenden Schlitze sieht die Erfindung noch eine die Stauluft zur Mittelachse ablenkende Leitfläche vor.The invention sees at the rear end of the slots guiding the ram air another guide surface deflecting the ram air to the central axis.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird der erfindungsgemäße Schalldämpfer nun weiter beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Teil-Grundriß des erfindungsgemäßen Schalldämpfers, F i g. 2 links eine Rückansicht und rechts ein Querschnitt des in F i g. 1 gezeigten Schalldämpfers und F i g. 3 eine Seitenansicht dieses Schalldämpfers. Nach den F i g. 1 bis 3 weist der erfindungsgemäße Schalldämpfer 20' einen Einströmabschnitt 30', einen Zwischenabschnitt 34' und einen Ausströmabschnitt 32' auf. Der Einströmabschnitt 30' hat vorzugsweise kreisrunden Querschnitt und ist mit zweckmäßigen Teilen 28' am Mantel des Triebwerksausströmkanals 24' zu befestigen.Using the example of the embodiments shown in the drawing, the silencer according to the invention will now be described further. In the drawing, F i g. 1 shows a partial plan view of the silencer according to the invention, FIG . 2 a rear view on the left and a cross section of the in FIG. 1 shown muffler and F i g. 3 is a side view of this muffler. According to the F i g. 1 to 3 , the silencer 20 'according to the invention has an inflow section 30', an intermediate section 34 'and an outflow section 32' . The inflow section 30 ' preferably has a circular cross-section and is to be attached to the jacket of the engine outflow duct 24' with appropriate parts 28 '.

Der Ausstoßabschnitt32' des Schalldämpfers weist eine Mehrzahl Schlitze 80 bis 80 e auf, die sich etwa parallel zueinander waagerecht erstrecken und voneinander durch Räume 82 und 82d vorzuasweise durch dieselben Blechwände getrennt sind, welche die Schlitze 80 bis 80 e begrenzen.The discharge section 32 'of the silencer has a plurality of slots 80 to 80 e, which extend horizontally approximately parallel to one another and are separated from one another by spaces 82 and 82d, preferably by the same sheet metal walls which delimit the slots 80 to 80 e.

Der Schalldämpfer ist vorzugsweise aus Blech von glatter Oberfläche hergestellt und umschließt den den Triebwerksheckkonus 86. The silencer is preferably made of sheet metal with a smooth surface and encloses the engine tail cone 86.

Um eine möglichst wirbelfreie Strömung durch den Schalldämpfer 20' zu gewährleisten, um die Schuberzeugung des Triebwerks also nicht durch den Schalldämpfer zu beeinträchtigen, sind im Gaskanal 100, der zwischen dem Heckkonus 86 und dem Schalldämpfer 20' begrenzt ist, Strömungsteilelemente 88, 90, 92, 94 und 96 vorgesehen; dadurch wird der Abgasstrom in der erforderlichen Weise geteilt. Beispielsweise ist die Fläche 102, die zwischen dem Strömungsteilelement 88 und dem Schalldämpfer 20' gebildet ist, etwa gleich der Fläche des in F i g. 2 dargestellten obersten Schlitzes 80, und der dazwischen ausgebildete Gaskanal 102 hat etwa die gleiche Querschnittsfläche über seine gesamte Länge, wenn seine Struktur allmählich von der dargestellten zylindrischen Kegelstümpfform auf der rechten Seite der F i g. 2 in den auf der linken Seite gezeigten Abgasausströmschlitz 80 übergeht. Der entsprechende Zwischenabschnitt 30' des Gaskanals 102 nimmt in der Höhe ab, wogegen seine Breite zunimmt, um diese konstante Querschnittsfläche zu ermöglichen. Eine Düse 36' für den Schlitz 80 ist unmittelbar an der Ausströmöffnung 32' angeordnet, um die Geschwindigkeit wiederherzustellen.In order to ensure the best possible eddy-free flow through the muffler 20 ', so that the thrust generation of the engine is not impaired by the muffler , flow sub-elements 88, 90, 92 are in the gas duct 100, which is delimited between the tail cone 86 and the muffler 20' , 94 and 96 provided; this divides the exhaust gas flow as required. For example, the area 102 which is formed between the flow part element 88 and the muffler 20 'is approximately equal to the area of the element shown in FIG. 2 , and the gas channel 102 formed therebetween has approximately the same cross-sectional area over its entire length as its structure gradually changes from the cylindrical frusto-conical shape shown on the right-hand side of FIG. 2 merges into the exhaust gas outflow slot 80 shown on the left-hand side. The corresponding intermediate section 30 'of the gas duct 102 decreases in height, whereas its width increases in order to enable this constant cross-sectional area. A nozzle 36 ' for the slot 80 is positioned immediately at the exhaust port 32' to restore speed.

Die Trennräume 82, 82 a, 82 b, 82 c und 82 d werden dadurch hergestellt, daß die Wandung des Schalldämpfers 20' gemäß F i g. 1 entlang den Linien 114, 116, 118, 120 und 122 nach innen gebogen wird, so daß beispielsweise die die benachbarten Schlitze 80 und 80a begrenzenden Blechwände zusammen mit der Blechwand 114 den Trennraum 82 begrenzen. Die Trennflächen 82 bis 82d sind für die Geräuschunterdrückung deshalb wesentlich, da sich die durch die Schlitze 80 bis 80 e ausströmenden Ab- gase schnell mit einem sekundären Strömungsmittel, wie z. B. Stauluft, vermischen müssen, das zwischen benachbarten Schlitzen 80 bis 80e strömen kann. Leitflächen 124 lenken diese Stauluft innerhalb der Räume 82 bis 82 d nach innen zur Achse 11 des Triebwerks hin, so daß die Räume 82 bis 82 d ausgefüllt und somit der Umfang der Schlitze 80 bis 80 e vollständig umspült wird.The separating spaces 82, 82 a, 82 b, 82 c and 82 d are produced in that the wall of the muffler 20 'according to FIG. 1 is bent inward along lines 114, 116, 118, 120 and 122 so that, for example, the sheet metal walls delimiting the adjacent slots 80 and 80a together with the sheet metal wall 114 delimit the separating space 82. The parting surfaces 82 to 82d are essential for the noise reduction is because the effluent through the slots 80 and 80 e waste gases quickly with a secondary fluid such. B. ram air, have to mix, which can flow between adjacent slots 80 to 80e. Guide surfaces 124 direct this ram air inside the spaces 82 to 82 d inwards towards the axis 11 of the engine, so that the spaces 82 to 82 d are filled and the circumference of the slots 80 to 80 e is completely washed around.

Aus Gründen der Fertigung und der Festigkeit ist es zweckmäßig, Tragrippen 126 zu verwenden, während Versteifungsstreben 128 zur Abstützung der die Schlitze 80 bis 80 e begrenzenden Blechwände benutzt werden können. Auch die Leitflächen 124 dienen dazu, die Konstruktion zu versteifen.For reasons of manufacture and strength, it is expedient to use support ribs 126 , while stiffening struts 128 can be used to support the sheet metal walls delimiting the slots 80 to 80 e. The guide surfaces 124 also serve to stiffen the structure.

In der Zeichnung ist die Triebwerksgondel 42' nur angedeutet.The engine nacelle 42 'is only indicated in the drawing.

Claims

Claims: 1. A formed as a muffler exhaust nozzle of a jet engine, passes gas slots into a number of waste its preferably cylindrical outflow channel, are formed between which open at both ends to the atmosphere, the ram air conducting channels, characterized eichnet gekennz that the exhaust slots (80, 80 a to 80 e) and the air slots (82, 82a to 82d) lying therebetween are arranged horizontally and parallel to one another.

2. Silencer according to claim 1, characterized by stiffening struts (128) in the gas slots (80, 80 a to 80 e). 3. Silencer according to claim 1 to 2, characterized in that the slots have a smallest aspect ratio of 12. 4. Silencer according to claim 1 to 3, characterized in that the air slots (82, 82 a to 82 d) increase in width from their front to their rear end. 5. Silencer according to claim 1 to 4, characterized in that the ram air to the central axis (11) , deflecting guide surface (124) is arranged at the rear end of the air slots.