Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5481946B2 - Noise reduction device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5481946B2 - Noise reduction device - Google Patents

Noise reduction device Download PDF

Info

Publication number
JP5481946B2
JP5481946B2 JP2009136327A JP2009136327A JP5481946B2 JP 5481946 B2 JP5481946 B2 JP 5481946B2 JP 2009136327 A JP2009136327 A JP 2009136327A JP 2009136327 A JP2009136327 A JP 2009136327A JP 5481946 B2 JP5481946 B2 JP 5481946B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
jet nozzle
noise reduction
nozzle
opening end
micro
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2009136327A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010281285A (en
Inventor
芳則 大庭
勉 大石
真也 楠田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI 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 IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2009136327A priority Critical patent/JP5481946B2/en
Publication of JP2010281285A publication Critical patent/JP2010281285A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5481946B2 publication Critical patent/JP5481946B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は、ジェットエンジンの主ジェットノズル周りに配置される複数のマイクロジェットノズルを備え、該マイクロジェットノズルからジェット流に向けて流体を噴射することによって騒音を低減する騒音低減装置に関するものである。   The present invention relates to a noise reduction device that includes a plurality of micro jet nozzles arranged around a main jet nozzle of a jet engine, and reduces noise by injecting fluid from the micro jet nozzles toward a jet flow. .

例えば、非特許文献1には、ジェットエンジンの主ジェットノズル周りに配置される複数のマイクロジェットノズルを備える騒音低減装置が記載されている。
この騒音低減装置は、各マイクロジェットノズルから空気をジェット流に向けて噴射することによって、ジェット流に起因する騒音の低減を図るものである。
For example, Non-Patent Document 1 describes a noise reduction device including a plurality of micro jet nozzles arranged around a main jet nozzle of a jet engine.
This noise reduction device is intended to reduce noise caused by a jet flow by injecting air from each micro jet nozzle toward the jet flow.

一方で、非特許文献1には、上述の騒音低減装置において、マイクロジェットノズルを主ジェットノズルの軸に対して傾斜させて配置することによって、さらなる騒音の低減を図る技術が提案されている。
このようにマイクロジェットノズルを主ジェットノズルの軸に対して深く傾斜させて配置することによって、マイクロジェットノズルから噴射された空気とジェット流との混合が促進され、これによってさらに騒音を低減することが可能となる。
On the other hand, Non-Patent Document 1 proposes a technique for further reducing noise by arranging the micro jet nozzle in an inclined manner with respect to the axis of the main jet nozzle in the above-described noise reduction device.
By arranging the micro jet nozzle so as to be deeply inclined with respect to the axis of the main jet nozzle in this way, mixing of the air jetted from the micro jet nozzle and the jet flow is promoted, thereby further reducing noise. Is possible.

Brenton Greska, Anjaneyulu Krothapalli, John M. Seiner, Bernard Jansen, Lawrence Ukeiley, [The Effects of Microjet Injection on an F404 Jet Engine], 11th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (26th AIAA Aeroacoustics Conference) 23-25 May 2005, Monterey, California, AIAA 2005-3047Brenton Greska, Anjaneyulu Krothapalli, John M. Seiner, Bernard Jansen, Lawrence Ukeiley, [The Effects of Microjet Injection on an F404 Jet Engine], 11th AIAA / CEAS Aeroacoustics Conference (26th AIAA Aeroacoustics Conference) 23-25 May 2005, Monterey, California, AIAA 2005-3047

しかしながら、マイクロジェットノズルを主ジェットノズルの軸に対して深く傾斜させて配置する場合には、マイクロジェットノズルが主ジェットノズルの外側に向けて突出されることとなる。このため、ジェットエンジンにおけるナセル抵抗が増大する。したがって、マイクロジェットノズルを主ジェットノズルの軸に対して深く傾斜させて配置する場合には、騒音の低減が図れるものの、ジェットエンジンの空力性能が低下してしまう。   However, when the micro jet nozzle is disposed so as to be deeply inclined with respect to the axis of the main jet nozzle, the micro jet nozzle projects toward the outside of the main jet nozzle. For this reason, the nacelle resistance in a jet engine increases. Therefore, when the micro jet nozzle is disposed so as to be deeply inclined with respect to the axis of the main jet nozzle, noise can be reduced but the aerodynamic performance of the jet engine is deteriorated.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ジェットエンジンの空力性能を低下させることなくさらなる騒音の低減を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to further reduce noise without deteriorating the aerodynamic performance of a jet engine.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、ジェットエンジンの主ジェットノズル周りに配置される複数のマイクロジェットノズルを備え、該マイクロジェットノズルからジェット流に向けて流体を噴射することによって騒音を低減する騒音低減装置であって、上記マイクロジェットノズルの開口端面が、当該マイクロジェットノズルの延在方向に直交する直交面に対して上記ジェット流に向けて傾斜されているという構成を採用する。   A first invention is a noise reduction device that includes a plurality of micro jet nozzles arranged around a main jet nozzle of a jet engine, and that reduces noise by injecting fluid from the micro jet nozzle toward the jet flow. Thus, a configuration is adopted in which the opening end surface of the micro jet nozzle is inclined toward the jet flow with respect to an orthogonal plane orthogonal to the extending direction of the micro jet nozzle.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記マイクロジェットノズルの開口端面が、上記主ジェットノズルの周方向にさらに傾斜されているという構成を採用する。   A second invention employs a configuration in which, in the first invention, the opening end face of the micro jet nozzle is further inclined in the circumferential direction of the main jet nozzle.

第3の発明は、上記第2の発明において、全ての上記マイクロジェットノズルの開口端面が、上記主ジェットノズルの周方向の一方向に傾斜されているという構成を採用する。   According to a third invention, in the second invention, a configuration is adopted in which the open end faces of all the microjet nozzles are inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle.

第4の発明は、上記第2の発明において、上記開口端面が上記主ジェットノズルの周方向の一方向に傾斜されている上記マイクロジェットノズルと、上記開口端面が上記主ジェットノズルの周方向の他方向に傾斜されている上記マイクロジェットノズルとを備えるという構成を採用する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the micro jet nozzle in which the opening end surface is inclined in one direction in the circumferential direction of the main jet nozzle, and the opening end surface in the circumferential direction of the main jet nozzle. A configuration is adopted in which the microjet nozzle is inclined in the other direction.

第5の発明は、上記第1〜第4いずれかの発明において、上記マイクロジェットノズルの延在方向から見た上記開口端面の形状が半円形状であるという構成を採用する。   According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a configuration is adopted in which the shape of the opening end surface viewed from the extending direction of the microjet nozzle is a semicircular shape.

第6の発明は、上記第1〜第5いずれかの発明において、上記開口端面から噴出された上記流体を上記直交面に対してさらに傾斜させて案内する案内部を備えるという構成を採用する。   In a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, a configuration is provided in which a guide portion is provided that guides the fluid ejected from the opening end surface while further inclining with respect to the orthogonal plane.

本発明によれば、マイクロジェットノズルの開口端面が、当該マイクロジェットノズルの延在方向に直交する直交面に対してジェット流に向けて傾斜されている。このような開口端面から噴射される流体の噴射方向は、主ジェットノズルの軸に対して、マイクロジェットノズル自体よりも深く傾斜される。したがって、本発明によれば、マイクロジェットノズル自体を主ジェットノズルの軸に対して深く傾斜させることなく、マイクロジェットノズルから噴射される流体のジェット流に対する進入角度を深くすることが可能となる。
よって、本発明によれば、ジェットエンジンの空力性能を低下させることなくさらなる騒音の低減を図ることが可能となる。
According to the present invention, the opening end face of the micro jet nozzle is inclined toward the jet flow with respect to the orthogonal plane orthogonal to the extending direction of the micro jet nozzle. The jet direction of the fluid jetted from the opening end face is inclined deeper than the micro jet nozzle itself with respect to the axis of the main jet nozzle. Therefore, according to the present invention, it is possible to deepen the entrance angle of the fluid jetted from the microjet nozzle with respect to the jet flow without deeply tilting the microjet nozzle itself with respect to the axis of the main jet nozzle.
Therefore, according to the present invention, it is possible to further reduce noise without reducing the aerodynamic performance of the jet engine.

本発明の第1実施形態における騒音低減装置を備えるジェットエンジンの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a jet engine provided with the noise reduction apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における騒音低減装置の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルの軸と直交する方向から見た図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the noise reduction apparatus in 1st Embodiment of this invention, and is the figure seen from the direction orthogonal to the axis | shaft of a main jet nozzle. 本発明の第1実施形態における騒音低減装置の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルの軸方向から見た図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the noise reduction apparatus in 1st Embodiment of this invention, and is the figure seen from the axial direction of the main jet nozzle. 本発明の第1実施形態における騒音低減装置の備えるマイクロジェットノズルの開口端面を拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the opening end surface of the micro jet nozzle with which the noise reduction apparatus in 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態における騒音低減装置の原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of the noise reduction apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における騒音低減装置の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルの軸方向から見た図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the noise reduction apparatus in 2nd Embodiment of this invention, and is the figure seen from the axial direction of the main jet nozzle. 本発明の第2実施形態における騒音低減装置の備えるマイクロジェットノズルの開口端面を拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the opening end surface of the micro jet nozzle with which the noise reduction apparatus in 2nd Embodiment of this invention is provided. 本発明の第2実施形態における騒音低減装置の備えるマイクロジェットノズルを延在方向から見た図である。It is the figure which looked at the micro jet nozzle with which the noise reduction apparatus in 2nd Embodiment of this invention is provided from the extending direction. 本発明の第3実施形態における騒音低減装置の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルの軸方向から見た図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the noise reduction apparatus in 3rd Embodiment of this invention, and is the figure seen from the axial direction of the main jet nozzle. 本発明の第4実施形態における騒音低減装置の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルの軸方向から見た図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the noise reduction apparatus in 4th Embodiment of this invention, and is the figure seen from the axial direction of the main jet nozzle. 本発明の第4実施形態における騒音低減装置の備えるマイクロジェットノズルを延在方向から見た図である。It is the figure which looked at the micro jet nozzle with which the noise reduction apparatus in 4th Embodiment of this invention is provided from the extending direction. 本発明の騒音低減装置の変形例を示す図であり、マイクロジェットノズルを延在方向から見た図である。It is a figure which shows the modification of the noise reduction apparatus of this invention, and is the figure which looked at the micro jet nozzle from the extending direction. 本発明の騒音低減装置の変形例を示す図であり、マイクロジェットノズルを側方から見た図である。It is a figure which shows the modification of the noise reduction apparatus of this invention, and is the figure which looked at the micro jet nozzle from the side. 本発明の騒音低減装置の変形例を示す図であり、マイクロジェットノズルを延在方向から見た図である。It is a figure which shows the modification of the noise reduction apparatus of this invention, and is the figure which looked at the micro jet nozzle from the extending direction.

以下、図面を参照して、本発明に係る騒音低減装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a noise reduction device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態の騒音低減装置S1を備えるジェットエンジン10の概略構成図である。
この図に示すように、ジェットエンジン10は、ファン20と、圧縮機30と、燃焼器40と、タービン50と、主ジェットノズルNとを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a jet engine 10 including a noise reduction device S1 of the present embodiment.
As shown in this figure, the jet engine 10 includes a fan 20, a compressor 30, a combustor 40, a turbine 50, and a main jet nozzle N.

図2及び図3は本実施形態の騒音低減装置S1の概略構成を示す模式図であり、図2が主ジェットノズルの軸Lに直交する方向から見た図であり、図3が主ジェットノズルの軸L方向から見た図である。これらの図に示すように、本実施形態の騒音低減装置S1は、マイクロジェットノズル1と、流量調節弁2とを有している。   2 and 3 are schematic views showing a schematic configuration of the noise reduction device S1 of the present embodiment. FIG. 2 is a view as seen from a direction perpendicular to the axis L of the main jet nozzle, and FIG. It is the figure seen from the axis L direction. As shown in these drawings, the noise reduction device S1 of the present embodiment includes a micro jet nozzle 1 and a flow rate adjusting valve 2.

マイクロジェットノズル1は、ジェット用エンジンの主ジェットノズルN周りに複数配置されており、主ジェットノズルNの外壁面に沿って固定されている。これらのマイクロジェットノズル1は、開口端面1aから主ジェットノズルNから噴射されるジェット流Xに対して空気Y(流体)を噴射するものである。
なお、これらのマイクロジェットノズル1は、ジェットエンジンが備える不図示の圧縮機と接続されており、圧縮機から供給される空気を噴射する。
A plurality of micro jet nozzles 1 are arranged around the main jet nozzle N of the jet engine, and are fixed along the outer wall surface of the main jet nozzle N. These micro jet nozzles 1 inject air Y (fluid) with respect to the jet stream X injected from the main jet nozzle N from the opening end surface 1a.
These micro jet nozzles 1 are connected to a compressor (not shown) included in the jet engine, and inject air supplied from the compressor.

図4は、マイクロジェットノズル1の開口端面1aを拡大した模式図である。この図に示すように、本実施形態の騒音低減装置S1において各マイクロジェットノズル1の開口端面1aは、マイクロジェットノズル1の延在方向L1に直交する直交面Mに対してジェット流Xに向けて傾斜されている。より詳細には、本実施形態の騒音低減装置S1においてマイクロジェットノズル1の開口端面1aは、直交面Mに対して角度α傾斜されている。
ここで、主ジェットノズルNの軸L(図4においては軸Lと平行な軸L2)に対する空気Yの噴射角度θは、マイクロジェットノズル1の軸Lに対する傾斜角度をβとした場合に、下式(1)にて近似することができる。
θ≒0.5・(α+3β)……(1)
FIG. 4 is an enlarged schematic view of the opening end face 1a of the microjet nozzle 1. As shown in FIG. As shown in this figure, in the noise reduction device S1 of the present embodiment, the opening end face 1a of each micro jet nozzle 1 is directed toward the jet flow X with respect to the orthogonal plane M orthogonal to the extending direction L1 of the micro jet nozzle 1. Is inclined. More specifically, in the noise reduction device S1 of the present embodiment, the opening end face 1a of the microjet nozzle 1 is inclined with respect to the orthogonal plane M by an angle α.
Here, the injection angle θ of the air Y with respect to the axis L of the main jet nozzle N (axis L2 parallel to the axis L in FIG. 4) is lower when the inclination angle with respect to the axis L of the microjet nozzle 1 is β. It can be approximated by equation (1).
θ ≒ 0.5 ・ (α + 3β) …… (1)

ここで、マイクロジェットノズル1の開口端面1aを傾斜させたことによる偏向角度をγとすると、偏向角度γは下式(2)で近似することができる。
γ≒0.5・α……(2)
Here, when the deflection angle due to the inclination of the opening end face 1a of the microjet nozzle 1 is γ, the deflection angle γ can be approximated by the following equation (2).
γ ≒ 0.5 ・ α …… (2)

また、ジェット流Xに引き込まれる効果を角度ηとすると、角度ηは、下式(3)で近似することができる。
η≒0.5・β……(3)
If the effect drawn into the jet stream X is an angle η, the angle η can be approximated by the following equation (3).
η ≒ 0.5 ・ β …… (3)

そして、図4から、噴射角度θは、マイクロジェットノズルの傾斜角度βと、開口端面1aの傾斜角度αと、角度ηの総和で近似できることが分かる。このことから、容易に式(1)が導き出せることが理解できる。   4 that the injection angle θ can be approximated by the sum of the inclination angle β of the microjet nozzle, the inclination angle α of the opening end face 1a, and the angle η. From this, it can be understood that the formula (1) can be easily derived.

なお、偏向角度γが生じる理由は、開口端面を傾斜させることによってマイクロジェットノズル内の静圧の分布が発生するためである。流体は、圧力一定面が沿って流れようとする性質があるが、上述のようにマイクロジェットノズル内の静圧分布が発生すると、図5に示すように、圧力一定面が傾斜することとなり、この結果、偏向角度γが生じて空気Yの流れ方向が偏向する。   The reason why the deflection angle γ is generated is that a static pressure distribution in the microjet nozzle is generated by inclining the opening end face. The fluid has a property that the pressure constant surface tends to flow along, but when the static pressure distribution in the micro jet nozzle is generated as described above, the pressure constant surface is inclined as shown in FIG. As a result, a deflection angle γ is generated and the flow direction of the air Y is deflected.

上述のようにマイクロジェットノズル1の開口端面1aを傾斜させることによって空気Yが傾斜されて噴射する原理については、「44th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2006-485, Further Steps in LES-Based Noise Prediction for Complex Jets」に記載されている。   As described above, the principle of injecting the air Y by inclining the opening end face 1a of the microjet nozzle 1 is described in “44th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2006-485, Further Steps in LES-Based Noise Prediction for Complex Jets ".

そして、式(1)から分かるように、マイクロジェットノズル1の開口端面1aを直交面Mに対してジェット流X方向に傾斜させた場合には、主ジェットノズルNの軸Lに対する空気Yの噴射角度θは、マイクロジェットノズル1の軸Lに対する傾斜角度βよりも大きくなる。
これはマイクロジェットノズル1から噴射される空気Yの噴射方向が、主ジェットノズルNの軸Lに対して、マイクロジェットノズル1自体よりも深く傾斜されることを意味する。
As can be seen from the equation (1), when the opening end surface 1a of the micro jet nozzle 1 is inclined in the jet flow X direction with respect to the orthogonal surface M, the air Y is injected onto the axis L of the main jet nozzle N. The angle θ is larger than the inclination angle β with respect to the axis L of the microjet nozzle 1.
This means that the injection direction of the air Y injected from the micro jet nozzle 1 is inclined deeper than the micro jet nozzle 1 itself with respect to the axis L of the main jet nozzle N.

図2及び図3に戻り、流量調節弁2は、マイクロジェットノズル1に供給される空気Yの流量を調節するものである。なお、流量調節弁2は、マイクロジェットノズル1への空気Yの供給を停止することも可能に構成されている。また、流量調節弁2は、各マイクロジェットノズル1に対して設けられている必要はなく、図2及び図3に示す全てあるいはいくつかの流量調節弁2がまとめられた構成を採用することも可能である。   Returning to FIG. 2 and FIG. 3, the flow rate adjustment valve 2 adjusts the flow rate of the air Y supplied to the micro jet nozzle 1. The flow rate adjusting valve 2 is configured to be able to stop the supply of the air Y to the micro jet nozzle 1. Further, the flow rate control valve 2 does not need to be provided for each microjet nozzle 1, and a configuration in which all or some of the flow rate control valves 2 shown in FIGS. 2 and 3 are combined may be adopted. Is possible.

以上のように構成された本実施形態の騒音低減装置S1においては、流量調節弁2が開口されることによって圧縮機から空気Yが各マイクロジェットノズル1に供給される。そして、各マイクロジェットノズル1に供給された空気Yは、開口端面1aから噴射されてジェット流Xと混合される。そして、開口端面1aからの空気Yがジェット流Xの混合層に噴射されることによって、ジェット流Xに起因する騒音の低減が図られる。   In the noise reduction device S1 of the present embodiment configured as described above, air Y is supplied from the compressor to each microjet nozzle 1 by opening the flow rate control valve 2. And the air Y supplied to each micro jet nozzle 1 is injected from the opening end surface 1a, and is mixed with the jet stream X. FIG. Then, the air Y from the opening end face 1a is injected into the mixed layer of the jet stream X, whereby noise caused by the jet stream X is reduced.

ここで、本実施形態の騒音低減装置S1によれば、マイクロジェットノズル1の開口端面1aが、当該マイクロジェットノズル1の延在方向L1に直交する直交面Mに対してジェット流Xに向けて傾斜されている。このため、開口端面1aから噴射される空気Yの噴射方向は、主ジェットノズルNの軸Lに対して、マイクロジェットノズル1自体よりも深く傾斜される。したがって、本実施形態の騒音低減装置S1によれば、マイクロジェットノズル1自体を主ジェットノズルNの軸Lに対して深く傾斜させることなく、マイクロジェットノズル1から噴射される空気Yのジェット流Xに対する進入角度を深くすることが可能となる。
このように、本実施形態の騒音低減装置S1によれば、マイクロジェットノズル1を主ジェットノズルNの外壁に沿って固定することによってナセル抵抗の増大を抑制し、さらには、空気Yのジェット流Xに対する進入角度を深くすることによって大きな騒音低減効果を得ることができる。
したがって、本実施形態の騒音低減装置S1によれば、ジェットエンジンの空力性能を低下させることなくさらなる騒音の低減を図ることが可能となる。
Here, according to the noise reduction device S1 of the present embodiment, the opening end face 1a of the microjet nozzle 1 is directed toward the jet flow X with respect to the orthogonal plane M orthogonal to the extending direction L1 of the microjet nozzle 1. It is inclined. For this reason, the injection direction of the air Y injected from the opening end face 1a is inclined deeper than the micro jet nozzle 1 itself with respect to the axis L of the main jet nozzle N. Therefore, according to the noise reduction device S1 of the present embodiment, the jet flow X of the air Y injected from the micro jet nozzle 1 without deeply tilting the micro jet nozzle 1 itself with respect to the axis L of the main jet nozzle N. It becomes possible to deepen the approach angle with respect to.
Thus, according to the noise reduction device S1 of the present embodiment, the microjet nozzle 1 is fixed along the outer wall of the main jet nozzle N to suppress an increase in nacelle resistance, and further, the jet flow of the air Y By increasing the approach angle with respect to X, a large noise reduction effect can be obtained.
Therefore, according to the noise reduction device S1 of this embodiment, it is possible to further reduce noise without reducing the aerodynamic performance of the jet engine.

なお、空気Yのジェット流Xに対する進入角度は、深すぎる場合及び浅すぎる場合において騒音の低減効果が低く、60°程度が最も騒音の低減効果が高い。したがって、開口端面1aの傾斜角度αは、式(1)に基づいて、空気Yのジェット流Xに対する進入角度が60°となるように設定することが好ましい。   In addition, when the approach angle of the air Y with respect to the jet stream X is too deep or too shallow, the noise reduction effect is low, and about 60 ° has the highest noise reduction effect. Therefore, the inclination angle α of the opening end face 1a is preferably set so that the approach angle of the air Y with respect to the jet flow X is 60 ° based on the equation (1).

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, the description of the same parts as in the first embodiment will be omitted or simplified.

図6は、本実施形態の騒音低減装置S2の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルNの軸L方向から見た図である。また、図7は、本実施形態の騒音低減装置S2が備えるマイクロジェットノズル1の開口端面1aを拡大した模式図である。また、図8は、本実施形態の騒音低減装置S2が備えるマイクロジェットノズル1を延在方向L1から見た図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the noise reduction device S2 of the present embodiment, and is a view seen from the direction of the axis L of the main jet nozzle N. Moreover, FIG. 7 is the schematic diagram which expanded the opening end surface 1a of the micro jet nozzle 1 with which noise reduction apparatus S2 of this embodiment is provided. Moreover, FIG. 8 is the figure which looked at the micro jet nozzle 1 with which noise reduction apparatus S2 of this embodiment is provided from the extending direction L1.

そして、図8に示すように、本実施形態の騒音低減装置S2においては、マイクロジェットノズル1の開口端面1aが、上記第1実施形態に加えて、さらに主ジェットノズルNの周方向に角度γ傾斜されている。
また、本実施形態の騒音低減装置S2においては、図6に示すように、全てのマイクロジェットノズル1の開口端面1aが、主ジェットノズルNの周方向の一方向に傾斜されている。
As shown in FIG. 8, in the noise reduction device S2 of the present embodiment, the opening end surface 1a of the micro jet nozzle 1 is further angled γ in the circumferential direction of the main jet nozzle N in addition to the first embodiment. It is inclined.
Further, in the noise reduction device S2 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the open end faces 1a of all the microjet nozzles 1 are inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle N.

なお、本実施形態の騒音低減装置S2における空気Yの噴射方向は、図7に示すように、主ジェットノズルNの軸L(図7においては軸Lと平行な軸L2)に対しての垂直面における傾斜角度θrと、水平面における傾斜角度θtとによって規定される。
また、傾斜角度θrは下式(2)によって近似することができ、傾斜角度θtは下式(3)によって近似することができる。
θr≒atan{tan(θ)・cos(γ)}……(2)
θt≒atan{tan(θ)・sin(γ)}……(3)
The injection direction of the air Y in the noise reduction device S2 of the present embodiment is perpendicular to the axis L of the main jet nozzle N (axis L2 parallel to the axis L in FIG. 7), as shown in FIG. It is defined by the inclination angle θr in the plane and the inclination angle θt in the horizontal plane.
Further, the inclination angle θr can be approximated by the following expression (2), and the inclination angle θt can be approximated by the following expression (3).
θr≈atan {tan (θ) · cos (γ)} (2)
θt≈atan {tan (θ) · sin (γ)} (3)

このような構成を採用する本実施形態の騒音低減装置S2によれば、各マイクロジェットノズル1の開口端面1aから噴射される空気Yのジェット流Xの混合層に対する噴射範囲が広くなる。このため、より効率的にジェット流Xに起因する騒音の低減を図ることが可能となる。したがって、例えば上記第1実施形態の騒音低減装置S2と同程度の騒音の低減を図る場合には、マイクロジェットノズル1の数を減少させることが可能となる。   According to the noise reduction device S2 of the present embodiment that employs such a configuration, the injection range of the jet stream X of the air Y injected from the opening end face 1a of each microjet nozzle 1 is widened. For this reason, it becomes possible to aim at reduction of the noise resulting from the jet stream X more efficiently. Therefore, for example, in the case of aiming at the same level of noise reduction as the noise reduction device S2 of the first embodiment, the number of microjet nozzles 1 can be reduced.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明において、上記第1実施形態あるいは第2実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the third embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment or the second embodiment is omitted or simplified.

図9は、本実施形態の騒音低減装置S3の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルNの軸L方向から見た図である。
この図に示すように、本実施形態の騒音低減装置S3は、主ジェットノズルNの周方向において、90°の範囲ごとに、マイクロジェットノズル1の周方向での傾斜方向が変更されている。
すなわち、本実施形態の騒音低減装置S3は、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の一方向に傾斜されているマイクロジェットノズル1と、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の他方向に傾斜されているマイクロジェットノズル1とを備える。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the noise reduction device S3 of the present embodiment, and is a view seen from the direction of the axis L of the main jet nozzle N.
As shown in this figure, in the noise reduction device S3 of the present embodiment, in the circumferential direction of the main jet nozzle N, the inclination direction in the circumferential direction of the microjet nozzle 1 is changed every 90 ° range.
That is, the noise reduction device S3 of the present embodiment includes a micro jet nozzle 1 whose opening end surface 1a is inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle N, and an opening end surface 1a other than the circumferential direction of the main jet nozzle N. And a micro jet nozzle 1 inclined in the direction.

このような構成を採用する本実施形態の騒音低減装置S3によれば、上記第2実施形態の騒音低減装置S2と同様に、各マイクロジェットノズル1の開口端面1aから噴射される空気Yのジェット流Xの混合層に対する噴射範囲が広くなり、効率的な騒音の低減を実現することができる。
これに加えて、本実施形態の騒音低減装置S3によれば、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の一方向に傾斜されたマイクロジェットノズル1から噴射される空気Yと、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の他方向に傾斜されたマイクロジェットノズル1から噴射される空気Yとが衝突する方向に噴射されるため、空気Yによってジェット流Xが旋回することを抑制し、ジェットエンジンの推力損失を抑制することが可能となる。
According to the noise reduction device S3 of the present embodiment that employs such a configuration, the jet of air Y that is injected from the open end face 1a of each microjet nozzle 1 as in the noise reduction device S2 of the second embodiment. The injection range for the mixed layer of the flow X is widened, and efficient noise reduction can be realized.
In addition to this, according to the noise reduction device S3 of the present embodiment, the air Y injected from the micro jet nozzle 1 whose opening end face 1a is inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle N, and the opening end face 1a. Is injected in a direction in which the air Y injected from the micro jet nozzle 1 inclined in the other direction of the circumferential direction of the main jet nozzle N collides with the air Y, it is suppressed that the jet stream X swirls by the air Y, It becomes possible to suppress the thrust loss of the jet engine.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、本第4実施形態の説明において、上記第1〜第3いずれかの実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment, the description of the same parts as in any of the first to third embodiments will be omitted or simplified.

図10は、本実施形態の騒音低減装置S4の概略構成を示す模式図であり、主ジェットノズルNの軸L方向から見た図である。また、図11は、本実施形態の騒音低減装置S4が備えるマイクロジェットノズル1を延在方向L1から見た模式図である。
これらの図に示すように、本実施形態の騒音低減装置S4は、主ジェットノズルNの周方向において、交互にマイクロジェットノズル1の周方向での傾斜方向が変更されている。
すなわち、本実施形態の騒音低減装置S4も、上記第3実施形態の騒音低減装置S3と同様に、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の一方向に傾斜されているマイクロジェットノズル1と、開口端面1aが主ジェットノズルNの周方向の他方向に傾斜されているマイクロジェットノズル1とを備える。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the noise reduction device S4 of the present embodiment, as viewed from the direction of the axis L of the main jet nozzle N. Moreover, FIG. 11 is the schematic diagram which looked at the micro jet nozzle 1 with which noise reduction apparatus S4 of this embodiment is provided from the extending direction L1.
As shown in these drawings, in the noise reduction device S4 of the present embodiment, in the circumferential direction of the main jet nozzle N, the inclination direction in the circumferential direction of the microjet nozzle 1 is changed alternately.
That is, the noise reduction device S4 of the present embodiment is similar to the noise reduction device S3 of the third embodiment, and the micro jet nozzle 1 whose opening end face 1a is inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle N. And the micro jet nozzle 1 whose opening end face 1a is inclined in the other direction of the circumferential direction of the main jet nozzle N.

そして、このような構成を採用する本実施形態の騒音低減装置S4によれば、上記第2実施形態の騒音低減装置S3と同様に、効率的な騒音の低減を図ると共に、ジェットエンジンの推力損失を抑制することが可能となる。   And according to the noise reduction apparatus S4 of this embodiment which employ | adopts such a structure, while aiming at efficient noise reduction similarly to the noise reduction apparatus S3 of the said 2nd Embodiment, thrust loss of a jet engine Can be suppressed.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、マイクロジェットノズル1の延在方向L1から見た開口端面1aの形状が円形状であるある構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図12に示すように、マイクロジェットノズル1の延在方向L1から見た開口端面1aの形状が半円形状である構成を採用することもできる。
このような構成を採用することによって、マイクロジェットノズル1を主ジェットノズルNに対してより密着した形状とすることができ、開口端面1aを傾斜させることによる空気Yの噴射角度の変化を大きくすることが可能となる。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the shape of the opening end surface 1a viewed from the extending direction L1 of the microjet nozzle 1 is circular has been described.
However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 12, it is also possible to adopt a configuration in which the shape of the open end face 1a viewed from the extending direction L1 of the microjet nozzle 1 is a semicircular shape. it can.
By adopting such a configuration, the micro jet nozzle 1 can be shaped to be more closely attached to the main jet nozzle N, and the change in the injection angle of the air Y due to the inclination of the opening end face 1a is increased. It becomes possible.

また、図11に示す構成に加えて、図13及び図14に示すように、開口端面1aから主ジェットノズルNに向かう円弧形状の案内部3を設置し、開口端面1aから噴射された空気Yを、直交面Mに対してさらに傾斜させて案内するようにしても良い。
このような案内部3を騒音低減装置に備えさせることによって、案内部3によるコアンダ効果によって、空気Yの噴射角度を軸Lに対してより深くすることが可能となる。
In addition to the configuration shown in FIG. 11, as shown in FIGS. 13 and 14, an arc-shaped guide portion 3 from the opening end face 1 a toward the main jet nozzle N is installed, and the air Y injected from the opening end face 1 a May be guided while being further inclined with respect to the orthogonal plane M.
By providing such a guide part 3 in the noise reduction device, the jet angle of the air Y can be made deeper with respect to the axis L due to the Coanda effect by the guide part 3.

また、上記実施形態においては、図2等に示すように、合計で16本のマイクロジェットノズル1が設置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロジェットノズル1の本数は、要求される騒音の低減効果に応じて任意に変更可能である。
Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 2 etc., the structure in which the 16 micro jet nozzles 1 in total were installed was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and the number of microjet nozzles 1 can be arbitrarily changed according to the required noise reduction effect.

また、上記実施形態においては、開口端面1aが平面である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、開口端面が曲面や屈曲面であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, the structure whose opening end surface 1a was a plane was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and the opening end surface may be a curved surface or a bent surface.

また、上記実施形態においては、本発明の流体として空気Yを用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、流体として水蒸気等の他の流体を用いることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, the structure which uses the air Y as a fluid of this invention was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and it is possible to use other fluids such as water vapor as the fluid.

また、上記実施形態においては、ジェットエンジンの圧縮機によって生成された圧縮空気をマイクロジェットノズル1に供給し、騒音低減装置が流体の供給装置を備える必要のない構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、騒音低減装置が別途流体の供給装置を備える構成を採用することもできる。この場合には、必ずしも流量調節弁2を設置する必要はない。
Moreover, in the said embodiment, the compressed air produced | generated by the compressor of the jet engine was supplied to the micro jet nozzle 1, and the structure which does not require the noise reduction apparatus to be provided with the fluid supply apparatus was demonstrated.
However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the noise reduction device is separately provided with a fluid supply device may be employed. In this case, the flow control valve 2 is not necessarily installed.

S1〜S4……騒音低減装置、1……マイクロジェットノズル、1a……開口端面、2……流量調節弁、3……案内部、X……ジェット流、Y……空気(流体)、M……直交面、N……主ジェットノズル、L……軸、L1……延在方向   S1 to S4 ... Noise reduction device, 1 ... Micro jet nozzle, 1a ... Open end face, 2 ... Flow control valve, 3 ... Guide, X ... Jet flow, Y ... Air (fluid), M ... Orthogonal plane, N ... Main jet nozzle, L ... Axis, L1 ... Extending direction

Claims (5)

ジェットエンジンの主ジェットノズル周りに配置される複数のマイクロジェットノズルを備え、該マイクロジェットノズルからジェット流に向けて流体を噴射することによって騒音を低減する騒音低減装置であって、
前記マイクロジェットノズルの開口端面が、当該マイクロジェットノズルの延在方向に直交する直交面に対して前記ジェット流に向けて傾斜され
前記マイクロジェットノズルの延在方向から見た前記開口端面の形状が半円形状である
ことを特徴とする騒音低減装置。
A noise reduction device comprising a plurality of micro jet nozzles arranged around a main jet nozzle of a jet engine, and reducing noise by injecting a fluid from the micro jet nozzles toward a jet flow,
The opening end face of the micro jet nozzle is inclined toward the jet flow with respect to an orthogonal plane orthogonal to the extending direction of the micro jet nozzle ,
The noise reduction device according to claim 1, wherein the shape of the opening end surface viewed from the extending direction of the microjet nozzle is a semicircular shape .
ジェットエンジンの主ジェットノズル周りに配置される複数のマイクロジェットノズルを備え、該マイクロジェットノズルからジェット流に向けて流体を噴射することによって騒音を低減する騒音低減装置であって、
前記マイクロジェットノズルの開口端面が、当該マイクロジェットノズルの延在方向に直交する直交面に対して前記ジェット流に向けて傾斜され
前記開口端面から噴出された前記流体を前記直交面に対してさらに傾斜させて案内する案内部を備える
ことを特徴とする騒音低減装置。
A noise reduction device comprising a plurality of micro jet nozzles arranged around a main jet nozzle of a jet engine, and reducing noise by injecting a fluid from the micro jet nozzles toward a jet flow,
The opening end face of the micro jet nozzle is inclined toward the jet flow with respect to an orthogonal plane orthogonal to the extending direction of the micro jet nozzle ,
A noise reduction device comprising: a guide portion that guides the fluid ejected from the opening end surface by further inclining with respect to the orthogonal surface .
前記マイクロジェットノズルの開口端面が、前記主ジェットノズルの周方向にさらに傾斜されていることを特徴とする請求項1または2記載の騒音低減装置。 The noise reduction device according to claim 1 or 2 , wherein an opening end face of the micro jet nozzle is further inclined in a circumferential direction of the main jet nozzle. 全ての前記マイクロジェットノズルの開口端面が、前記主ジェットノズルの周方向の一方向に傾斜されていることを特徴とする請求項記載の騒音低減装置。 The noise reduction device according to claim 3 , wherein the opening end faces of all the micro jet nozzles are inclined in one circumferential direction of the main jet nozzle. 前記開口端面が前記主ジェットノズルの周方向の一方向に傾斜されている前記マイクロジェットノズルと、前記開口端面が前記主ジェットノズルの周方向の他方向に傾斜されている前記マイクロジェットノズルとを備えることを特徴とする請求項記載の騒音低減装置。 The micro jet nozzle in which the opening end surface is inclined in one direction in the circumferential direction of the main jet nozzle, and the micro jet nozzle in which the opening end surface is inclined in the other direction in the circumferential direction of the main jet nozzle. The noise reduction device according to claim 3 , wherein the noise reduction device is provided.
JP2009136327A 2009-06-05 2009-06-05 Noise reduction device Active JP5481946B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009136327A JP5481946B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Noise reduction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009136327A JP5481946B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Noise reduction device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010281285A JP2010281285A (en) 2010-12-16
JP5481946B2 true JP5481946B2 (en) 2014-04-23

Family

ID=43538230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009136327A Active JP5481946B2 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Noise reduction device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5481946B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2857416B1 (en) * 2003-07-09 2007-05-25 Snecma Moteurs DEVICE FOR REDUCING JET NOISE OF A TURBOMACHINE
JP2007285245A (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Japan Aerospace Exploration Agency Noise suppression device
US7966826B2 (en) * 2007-02-14 2011-06-28 The Boeing Company Systems and methods for reducing noise from jet engine exhaust

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010281285A (en) 2010-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7159383B2 (en) Apparatus, method and system for gas turbine engine noise reduction
WO2013009636A3 (en) Gas turbine engine with supersonic compressor
EP1340901B1 (en) Noise attenuating segmented exhaust nozzle
CA2779149C (en) Noise reduction system with chamber
JP4862961B2 (en) Noise reduction device and jet propulsion system
CN103562500B (en) Turbine combustion system cooling dome
CN102037231B (en) Device with secondary jet for reducing the noise generated by an aircraft jet engine
EP1655474A3 (en) Thrust vectoring aft flade engine
US9279587B2 (en) Device for mixing fuel and air of a jet engine
US8887484B2 (en) Thrust vectoring apparatus for a jet engine, corresponding jet engine, thrust vectoring method and upgrading method for a jet engine
US8015819B2 (en) Wet active chevron nozzle for controllable jet noise reduction
US20160069209A1 (en) Device for washing a turbomachine air intake casing
US8484976B2 (en) System, method and apparatus for fluidic effectors for enhanced fluid flow mixing
JP5481946B2 (en) Noise reduction device
US20150219013A1 (en) Aircraft turbomachine assembly with reduced jet noise
US8015794B2 (en) Variable area flow duct employing secondary flows, and method therefor
CA2865878C (en) Gas turbine engine
US20160061145A1 (en) Hybrid Flow Control Method
CN102822492B (en) Jet nozzles and jet engines
US10605201B2 (en) Gas turbine exhaust cooling system
JP5821266B2 (en) Jet engine
EP2599970A2 (en) Reduction of heating effects of an impinging exhaust plume
KR102062527B1 (en) Burner Having Fuel Injection Peg, And Gas Turbine Having The Same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140203

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5481946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250