专利名称：用于涡轮发动机喷嘴的配有侧向鳍部以降低喷气噪声的整流罩的利记博彩app
技术领域：
本发明一般而言涉及减少涡轮机喷嘴的出口处的喷气噪音的领域。本发明更具体地涉及独立流型涡轮机喷嘴的整流罩，该整流罩设置有减少喷气噪音的图案。
背景技术：
如今，发动机制造商正面临越来越多的涡轮机声学污染，噪音污染已经成为发动机制造商的重要课题。涡轮机中的噪音源很多，但已经发现喷嘴的出口处的喷气噪音是飞机起飞时的主要噪音。由于权威认证部门日益要求就涡轮机的发声源的认证，因此需要发动机制造商减少涡轮机的噪音，具体地说减少喷嘴出口处的喷气噪音。通常，涡轮机的独立流喷嘴具有主整流罩、副整流罩和中央主体，主整流罩以涡轮机的纵向轴线为中心，副整流罩同心地布置在主整流罩周围以限定外部流(或冷流)在其中流动的第一环形通道，中央主体同心地布置在主整流罩内部以限定内部流(或热流)在其中流动的第二环形通道，主整流罩延伸至副整流罩之外。在这种喷嘴中，喷气噪音来自在热流与冷流之间的混合以及在冷流与喷嘴周围的外部空气之间发生的混合。这种噪音是宽频带噪音并且由以下两种声音源产生的主要在喷嘴附近观察到的来自流间混合的小涡流结构的高频噪音；以及来自距喷嘴远的大涡流结构的低频噪音。为了减少喷气噪音所采用的一种方法是提高流混合效率。因此，已知的方法有，为喷嘴中的至少一个整流罩提供多个重复图案，这些重复图案分布在整流罩的后缘的整个周部上。将这些图案放置在喷嘴的整流罩的后缘上，在喷嘴附近产生湍流(或涡流)而获得流间混合，更好地分散动能从而降低大涡流(即，主要的噪声源)的湍流强度。例如，美国专利No. 6532729提出了在喷嘴的主整流罩和副整流罩的后缘上安装多个三角形(又称V形)的重复图案，这些三角形重复图案用于增强从各侧流过的气流之间的混合。具体地说，这些图案用于通过减少喷气噪音的低频成分来增强流之间的混合。然而，这种低频成分的减少是以牺牲涡轮机性能来获得的，这种低频成分的减少量是应该增大的，因此，喷嘴的效率降低。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于通过为能够进一步减少喷气噪音的喷气降噪图案提供特定几何形状以缓解上述缺陷，同时还限制这些图案对喷嘴的空气动力性能的影响。通过一种用于涡轮机喷嘴的环形整流罩实现了本发明的目的，所述整流罩包括多个图案，所述多个图案布置成从所述整流罩的后缘延伸并且沿周向彼此间隔开，各个图案具有大致多边形形状，所述多边形形状具有底边以及至少一个顶点，所述底边由所述整流罩的后缘的一部分形成，所述顶点是在下游与所述底边间隔开并且通过两个侧边连接到所述底边，其中，根据本发明，各个图案在其各个侧边上包括至少一个鳍部，各个鳍部在相对于径向以在0度至45度范围内的角度倾斜的平面内相对于图案沿径向倾斜。位于用于减少噪音的多边形图案的侧边上的鳍部提高了这些图案产生湍流的能力，而湍流构成了使在整流罩的两侧流动的流混合的源。相对于三角形图案沿径向倾斜的这些鳍部产生使流向上滚动的步骤，从而增加流之间的混合。在有利的实施例中，各个鳍部具有上游端和下游端，所述上游端与图案的侧边连接且与图案的底边间隔开的距离至少相当于与所述图案的底边和顶点之间距离的15%，所述下游端与图案的侧边连接且与图案的顶点间隔开的距离至少相当于所述图案的底边和顶点之间距离的15%。鳍部的这种特定布置方式(相对于三角形图案的底边和顶点)用于在图案的出口处产生流的开口，从而限制鳍部的阻力以提高喷嘴的空气动力性能。根据另一有利实施例，各个鳍部的距图案的相应侧边最远的端部与所述侧边间隔开的距离至少相当于所述图案的底边和顶点之间距离的30%。每个多边形图案可以具有大致三角形轮廓。同样，各个鳍部可以具有大致三角形轮廓，所述三角形轮廓具有底边和顶点，所述底边由图案的侧边的一部分形成，所述顶点与底边间隔开并通过侧边连接到底边。在这种情况下，各个鳍部的侧边有利地具有弯曲轮廓， 而鳍部的顶点是修圆的。同样，各个图案的侧边有利地具有弯曲轮廓并且图案的顶点是修圆的。在一个实施例中，各个图案在其各个侧边上包括两个鳍部，一个鳍部相对于图案沿径向向内倾斜，另一个鳍部相对于图案沿径向向外倾斜。本发明还提供一种涡轮机喷嘴，其中，所述主整流罩和/或所述副整流罩是上文限定的整流罩。本发明还提供一种涡轮机，所述涡轮机包括至少一个上文限定的整流罩。
从下文参考附图所进行的描述中可以理解到本发明的其它特征和优点，这些附图示出了不具有限制性特征的实施例。在附图中图1是在本发明实施例中配有整流罩的涡轮机喷嘴的示意性透视图；图2是图1整流罩的喷气降噪图案的放大图；图3和图4分别是图2图案的侧视图和平面图；图5和图6分别是本发明另一实施例的整流罩的降噪图案的剖视图和侧视图。
具体实施例方式图1是涡轮机的独立流喷嘴10的极其示意性的透视图。喷嘴10具有绕纵向轴线X-X轴对称的形状，并且通常由主整流罩14、副整流罩16 和中央主体18形成，这三个部件均以喷嘴纵向轴线X-X为中心。主整流罩14大致呈圆筒形或截头圆锥形并且沿着喷嘴的轴线X-X延伸。中央主体18同心地布置在主整流罩14内并且端部为大致圆锥形部分。副整流罩16也大致呈圆筒形或截头圆锥形，在与主整流罩14同心的同时围绕主整流罩14并且也沿着喷嘴的纵向轴线X-X延伸。主整流罩14在纵向上延伸至副整流罩16下游。在图1的实施例中应该观察到，喷嘴10的中央主体18是外部类型的，即中央主体 18沿纵向延伸至主整流罩14的后缘1 之外。然而，本发明同样可适用于内部类型的独立流喷嘴，在这种类型的喷嘴中，主整流罩的后缘沿纵向延伸至中央主体之外以将其完全覆盖。类似地，本发明还可以应用于所谓的“混合流”喷嘴，在这种类型的喷嘴中，副整流罩的后缘沿纵向延伸至主整流罩的后缘之外。以这种方式限定的独立流喷嘴借助于支撑吊架20紧固在机翼(在附图中未示出) 下方，支撑吊架20与喷嘴的副整流罩16接合并且延伸到副整流罩内，并延伸至主整流罩 14。喷嘴10的元件的同心组装首先可以在主整流罩14与副整流罩16之间限定用于来自涡轮机且称为次流或冷流的气流的第一环形通道22，其次可以在主整流罩14与中央主体18之间限定用于来自涡轮机且还称为主流或热流的内部气流的第二环形通道对。流入这两个环形通道22和M中的主流和次流在主整流罩14的后缘1 混合在一起。类似地，次流与围绕喷嘴的外部气流在副整流罩16的后缘16a混合。喷嘴10的两个整流罩14和16中至少一个具有多个重复图案沈，重复图案沈用于降低喷嘴的出口处的喷气噪音。在图1的实施例中，喷气降噪图案沈布置在主整流罩14上。然而，喷气降噪图案 26同样可以只布置在副整流罩16上，或者，当然也可以布置在喷嘴的主整流罩和副整流罩上。喷气降噪图案沈布置成在主整流罩14的后缘1 上延伸并且沿周向彼此规则地间隔开。喷嘴降噪图案26可以分布在主整流罩的整个圆周上或只分布在圆周的一部分上。各个降噪图案呈现大致多边形的轮廓，多边形的轮廓具有底边和至少一个顶点， 所述底边由整流罩14的后缘1 的一部分形成，所述顶点在底边的下游与底边间隔开且通过两个侧边连接到底边。因此，在图1至图6的实施例中，各个降噪图案沈大致呈三角形轮廓，该三角形轮廓具有底边^a以及顶点^b，顶点26b在底边^a的下游与底边间隔开且通过两个侧边 26c连接到底边。自然地，可以为降噪图案沈的轮廓设想出其它多边形。因此，它们呈现梯形轮廓并且具有底边以及均通过侧边连接至底边的两个顶点。在图2中更详细地示出，各个降噪图案沈的侧边26c有利地呈现弯曲轮廓，并且顶点26b优选地是修圆的。根据本发明，各个降噪图案沈的各个侧边^c包括至少一个相对于降噪图案径向倾斜的鳍部28。如图3所示，降噪图案沈布置成从主整流罩14沿轴向延伸，其中，鳍部28沿径向朝向主整流罩内部倾斜，即，它们穿入热流在其中流动的第二通道M中。自然地，鳍部可以同样沿径向朝向主整流罩外部倾斜，即它们可以穿入冷流在其中流动的第一通道22中。因此，如图4所示，降噪图案的各个鳍部观位于优选地以角度α相对于径向δ 倾斜的平面P内，角度α在0度至45度的范围内。因此，鳍部观沿着隆起部(或突出角度)连接至降噪图案的侧边。降噪图案沈的鳍部观具有多个几何特征。具体地说，有利地，各个鳍部具有上游端30a和下游端30b，上游端30a将鳍部连接至降噪图案的对应侧边26c且与降噪图案的底边^a间隔开距离dl，该距离dl至少相当于降噪图案的底边26a与顶点26b之间距离D 的15%，下游端30b连接至降噪图案的侧边，下游端30b与降噪图案的顶点间隔开距离d2， 该距离d2至少相当于图案的底边与顶点之间距离D的15%。换句话说，降噪图案的侧边^c的几何轮廓首先在从降噪图案的底边26a起到沿轴向向下游延伸对应于距离D的至少15%的距离的区域内保持不变，然后在从降噪图案的顶点26b起到沿轴向向上游延伸对应于上述距离D的至少15%的距离的区域内保持不变。 因此，位于降噪图案的侧边处的鳍部观不会显著增加阻力，从而限制其对喷嘴的空气动力性能的任何影响。优选地，各个鳍部28本身具有大致三角形轮廓，且具有底边28a和顶点^b，底边 28a由降噪图案的侧边^c的一部分形成，顶点与底边间隔开并且通过侧边28c连接到底边。在这种情况下，并且对于降噪图案沈的轮廓，鳍部的侧边28c有利地具有各种弯曲轮廓，各个鳍部的顶点28b优选地是修圆的。自然地，可以为鳍部设想出其它几何形状。因此， 可替换地，它们可以是矩形的。根据本发明的另一有利的特征，各个鳍部观距降噪图案沈的相应侧边26c最远的端部(即，鳍部在呈三角形时的顶点^b)与侧边^c间隔开的距离d3对应于与降噪图案的底边26a和顶点26b之间距离D的至少30%。参考图5和图6，下面描述用于涡轮机喷嘴整流罩的降噪图案沈’的另一实施例。该降噪图案沈’与上文所述的降噪图案的不同之处在于其具有位于各侧边26’ c 的两个鳍部观’，两个鳍部相对于降噪图案沿径向倾斜。更具体地说，这些鳍部观’中的一个鳍部沿径向朝向整流罩14内倾斜(S卩，穿入热流在其中流动的第二通道24中)，而另一个鳍部沿径向朝同一整流罩外部倾斜(即，穿入冷流在其中流动的第一通道22)。此外，与上文所述的另一实施例中的情况相同，这些鳍部观，布置成首先在从各个降噪图案的底边26’ a起到沿径向向下游延伸对应于距离D的至少15%的距离的区域中， 其次在从各个降噪图案的顶点起到沿径向向上游延伸对应于距离D的至少15%的距离的区域中，降噪图案的各个侧边26’ c的几何轮廓保持不变。最后，参考另一个实施例描述的降噪图案的优点同样适用于该实施例的降噪图案。
权利要求
1.一种用于涡轮机喷嘴(10)的环形整流罩(14、16)，所述整流罩包括多个图案06、 26’)，所述多个图案布置成从所述整流罩的后缘(14a、16a)延伸并且沿周向彼此间隔开， 各个图案具有大致三角形轮廓，所述三角形轮廓具有底边06a、26’a)以及顶点Q6b、 26’ b)，所述底边由所述整流罩的后缘的一部分形成，所述顶点是轮廓的在下游距所述底边最远的点并且通过两个侧边06c、26’ c)连接到所述底边，所述整流罩的特征在于，各个图案的各侧边包括至少一个鳍部(观、28’)，各个鳍部在相对于径向(δ)以O度至45度范围内的角度倾斜的平面(P)内相对于所述图案沿径向倾斜。
2.根据权利要求1所述的整流罩，其中，各个鳍部具有上游端(30a)和下游端(30b)， 所述上游端与图案的侧边连接且与图案的底边间隔开的距离(dl)至少相当于所述图案的底边和顶点之间距离⑶的15%，所述下游端与图案的侧边连接且与图案的顶点间隔开的距离(d2)至少相当于所述图案的底边和顶点之间距离⑶的15%。
3.根据权利要求1或2所述的整流罩，其中，各个鳍部(观、28’)距图案(沈、26’ )的相应侧边06c、26’c)最远的端部与相应侧边间隔开的距离(d3)至少相当于所述图案的底边和顶点之间距离⑶的30%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的整流罩，其中，各个鳍部Q8J8’)具有大致三角形轮廓，所述三角形轮廓具有底边08a)和顶点08b)，所述鳍部的底边由图案Q6J6’) 的侧边06c、26’c)的一部分形成，所述鳍部的顶点08b)与所述鳍部的底边间隔开并且通过鳍部的侧边08c)连接到所述鳍部的底边。
5.根据权利要求4所述的整流罩，其中，各个鳍部Q8J8’)的侧边08c)具有弯曲轮廓，所述弯曲轮廓具有修圆的顶点08b)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的整流罩，其中，各个图案Q6J6’)的侧边06c、 26’ c)具有弯曲轮廓并且顶点Q6b、26’ b)是修圆的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的整流罩，其中，各个图案06’)的各侧边Q6’c) 包括两个鳍部08’)，所述鳍部中的一个相对于图案沿径向向内倾斜，所述鳍部中的另一个相对于图案沿径向向外倾斜。
8.一种涡轮机喷嘴(10)，其具有主整流罩(14)和副整流罩(16)，所述主整流罩(14) 沿所述喷嘴的纵向轴线(X-X)布置，所述副整流罩(16)围绕所述主整流罩(14)同心地布置，所述喷嘴的特征在于，所述主整流罩(14)和/或所述副整流罩(16)是根据权利要求1 至7中任一项所述的整流罩。
9.一种涡轮机，其包括喷嘴(10)，所述喷嘴具有至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的整流罩(14、16)。
全文摘要
本发明涉及一种用于涡轮机喷嘴(10)的环形整流罩(14)，所述整流罩包括多个图案(26)，所述多个图案布置成从所述整流罩的后缘(14a)延伸并且沿周向彼此间隔开。各个图案具有大致多边形轮廓，所述多边形轮廓具有底边(26a)以及至少一个顶点(26b)，所述底边由所述整流罩的后缘的一部分形成，所述顶点是在下游与所述底边间隔开并且通过两个侧边(26c)连接到所述底边，各个图案在其各侧边上包括至少一个鳍部(28)，各个鳍部在相对于径向以在0度至45度的范围内的角度倾斜的平面内相对于图案沿径向倾斜。
文档编号F02K1/38GK102439282SQ201080022287
公开日2012年5月2日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年5月20日
发明者卡迈勒·齐盖, 贝奈德塔·奎瑞 申请人:斯奈克玛