(57)【要約】  ガスタービンエンジン用のミキサを製造する方法を提供する。その方法は、ミキサの前方端部および後方端部を形成するステップと、前方端部と後方端部との間の複数のコア浸漬ローブおよび複数のバイパス浸漬ローブを画定する環状の波状輪郭を形成するステップとを含む。複数のバイパス浸漬ローブが、第１のバイパス浸漬ローブおよび第２のバイパス浸漬ローブを備える。第１のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第１の頂部等高線を含み、第２のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第２の頂部等高線を含む。第１の頂部等高線が、第２の頂部等高線とは異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１００）を通って、ガスのコア流（１１６）を導くためのコアシステム（１０４）と、前記ガスタービンエンジン（１００）を通って、ガスのバイパス流（１２０）を導くための、前記コアシステム（１０４）の外部のバイパスダクト（１１８）とを備えるガスタービンエンジン（１００）用のミキサ（２００）を製造する方法であって、
前記ミキサ（２００）の前方端部（２０２）および後方端部（２０４）を形成するステップと、
前記前方端部（２０２）と前記後方端部（２０４）との間の複数のコア浸漬ローブ（２１０）および複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）を画定する環状の波状輪郭を形成するステップであって、前記複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を備え、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第１の頂部等高線（２１２）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第２の頂部等高線（２１２）を含み、前記第１の頂部等高線（２１２）が前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる曲線を含むように前記第１の頂部等高線（２１２）を形成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
後縁（２０６）を備えるように後方端部（２０４）を形成するステップと、
略半楕円形状であるように前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を形成するステップであって、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が前記後縁（２０６）に第１の長半径（ＡMJ）および第１の短径（ＡMN）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が前記後縁（２０６）に第２の長半径（ＡMJ）および第２の短径（ＡMN）を含み、前記第１の短径（ＡMN）が前記第２の短径（ＡMN）とは異なる、ステップと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の短径（ＡMN）よりも長くなるように前記第２の短径（ＡMN）を形成するステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料から前記ミキサ（２００）を形成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
スカラップ形後縁（２２０）を含むように前記後方端部（２０４）を形成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ガスタービンエンジン（１００）を通って、ガスのコア流（１１６）を導くためのコアシステム（１０４）と、前記ガスタービンエンジン（１００）を通って、ガスのバイパス流（１２０）を導くための、前記コアシステム（１０４）の外部のバイパスダクト（１１８）とを備えるガスタービンエンジン（１００）用のミキサ（２００）であって、
前方端部（２０２）と、
後方端部（２０４）と、
前記前方端部（２０２）と前記後方端部（２０４）との間の複数のコア浸漬ローブ（２１０）および複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）を画定する環状の波状輪郭であって、前記複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を備え、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第１の頂部等高線（２１２）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第２の頂部等高線（２１２）を含み、前記第１の頂部等高線（２１２）が前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる、環状の波状輪郭と
を備えるミキサ（２００）。
【請求項８】
前記第１の頂部等高線（２１２）が、前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる曲線を含む、請求項７に記載のミキサ（２００）。
【請求項９】
前記後方端部（２０４）が後縁（２０６）を備え、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が略半楕円形状であり、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記後縁（２０６）に第１の長半径（ＡMJ）および第１の短径（ＡMN）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記後縁（２０６）に第２の長半径（ＡMJ）および第２の短径（ＡMN）を含み、前記第１の短径（ＡMN）が、前記第２の短径（ＡMN）とは異なる、請求項７に記載のミキサ（２００）。
【請求項１０】
前記第２の短径（ＡMN）が、前記第１の短径（ＡMN）よりも長い、請求項９に記載のミキサ（２００）。
【請求項１１】
前記ミキサ（２００）が、複数の前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および複数の前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を備える、請求項７に記載のミキサ（２００）。
【請求項１２】
各前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、一対の隣接する第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）の間に配置される、請求項１１に記載のミキサ（２００）。
【請求項１３】
前記後方端部（２０４）が、スカラップ形後縁（２２０）を備える、請求項７に記載のミキサ（２００）。
【請求項１４】
圧縮機アセンブリ（１０８）と、前記圧縮機アセンブリ（１０８）の後方の燃焼アセンブリ（１１０）と、前記燃焼アセンブリ（１１０）の後方のタービンアセンブリ（１１２、１１４）とを備えるコアシステム（１０４）であって、前記圧縮機アセンブリ（１０８）、前記燃焼アセンブリ（１１０）および前記タービンアセンブリ（１１２、１１４）が、ガスタービンエンジン（１００）の軸方向（Ａ）に沿って流体連通するように配置されている、コアシステム（１０４）と、
前記コアシステム（１０４）の前記軸方向（Ａ）に沿って延在するバイパスダクト（１１８）と、
前記圧縮機アセンブリ（１０８）および前記バイパスダクト（１１８）の前方のファンシステム（１０２）であって、前記コアシステム（１０４）内にガスのコア流（１１６）、および前記バイパスダクト（１１８）内にガスのバイパス流（１２０）を提供するように構成されているファンシステム（１０２）と、
前記コアシステム（１０４）および前記バイパスダクト（１１８）の後方の排気システム（１０６）であって、
前記コア流（１１６）および前記バイパス流（１２０）を受けるように構成されているテールパイプ（１２４）と、
前記テールパイプ（１２４）内の前記タービンアセンブリ（１１２、１１４）の後方の前記コアシステム（１０４）に結合されて、前記テールパイプ（１２４）のバイパス流領域（１２８）および前記テールパイプ（１２４）のコア流領域（１２６）を画定するミキサ（２００）であって、
前方端部（２０２）と、
後方端部（２０４）と、
前記前方端部（２０２）と前記後方端部（２０４）との間の複数のコア浸漬ローブ（２１０）および複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）を画定する環状の波状輪郭であって、前記コア浸漬ローブ（２１０）が、バイパス流（１２０）を前記テールパイプ（１２４）のコア流領域（１２６）内に送達するように構成され、前記バイパス浸漬ローブ（２０８）が、コア流（１１６）を前記テールパイプ（１２４）の前記バイパス流領域（１２８）内に送達するように構成されている、環状の波状輪郭において、
前記複数のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を備え、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第１の頂部等高線（２１２）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記ミキサ（２００）の前記前方端部（２０２）から前記後方端部（２０４）に延在する第２の頂部等高線（２１２）を含み、前記第１の頂部等高線（２１２）が前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる、環状の波状輪郭と
を備えるミキサ（２００）と
を排気システム（１０６）と
を備えるガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１５】
前記第１の頂部等高線（２１２）が、前記第２の頂部等高線（２１２）とは異なる曲線を含む、請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１６】
前記後方端部（２０４）が後縁（２０６）を備え、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が略半楕円形状であり、前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記後縁（２０６）に第１の長半径（ＡMJ）および第１の短径（ＡMN）を含み、前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、前記後縁（２０６）に第２の長半径（ＡMJ）および第２の短径（ＡMN）を含み、前記第１の短径（ＡMN）が、前記第２の短径（ＡMN）とは異なる、請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１７】
前記第２の短径（ＡMN）が、前記第１の短径（ＡMN）よりも長い、請求項１６に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１８】
前記ミキサ（２００）が、複数の前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）および複数の前記第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）を備える、請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１９】
各前記第１のバイパス浸漬ローブ（２０８）が、一対の隣接する第２のバイパス浸漬ローブ（２０８）の間に配置される、請求項１８に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【請求項２０】
前記後方端部（２０４）が、スカラップ形後縁（２２０）を備える、請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、全体にミキサに関し、より詳細には、ガスタービンエンジン排気システム用のミキサに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの公知のガスタービンエンジンは、軸方向に互いに流体連通するように配置されたファンシステム、コアシステム、および排気システムを備える。ファンシステムは、コアシステムへの空気流（「コア流」）、およびコアシステムを取り囲むバイパスダクトへの空気流（「バイパス流」）を提供する。コア流およびバイパス流は、それぞれコアシステムおよびバイパスダクトを出るとき、大気中に排出されるために排気システム中に導かれる。
【０００３】
少なくとも公知のガスタービンエンジンは、全体的なエンジンの性能を向上することを促進するために、排気システム内でコア流をバイパス流とより良好に混合するためにミキサを利用する。しかし、排気システム内の圧力損失が、少なくともいくつかのミキサを使用することに付随すると知られており、これらの圧力損失が、混合に付随して性能の利点を減少させる可能性がある。したがって、ガスタービンエンジンの排気システム内のコア流とバイパス流との混合を促進する一方で、そのような混合に付随する圧力損失を最小にするミキサを備えることが有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／１２６１８３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、ガスタービンエンジンを通って、ガスのコア流を導くためのコアシステムと、ガスタービンエンジンを通って、ガスのバイパス流を導くための、コアシステムの外部のバイパスダクトとを備えるガスタービンエンジン用のミキサを製造する方法を提供する。その方法は、ミキサの前方端部および後方端部を形成するステップと、前方端部と後方端部との間の複数のコア浸漬ローブおよび複数のバイパス浸漬ローブを画定する環状の波状輪郭を形成するステップとを含む。複数のバイパス浸漬ローブが、第１のバイパス浸漬ローブおよび第２のバイパス浸漬ローブを備える。第１のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第１の頂部等高線を含み、第２のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第２の頂部等高線を含む。第１の頂部等高線が、第２の頂部等高線とは異なる。
【０００６】
別の態様では、ガスタービンエンジンを通って、ガスのコア流を導くためのコアシステムと、ガスタービンエンジンを通って、ガスのバイパス流を導くための、コアシステムの外部のバイパスダクトとを備えるガスタービンエンジン用のミキサが提供される。ミキサは、前方端部と、後方端部と、前方端部と後方端部との間の複数のコア浸漬ローブおよび複数のバイパス浸漬ローブを画定する環状の波状輪郭とを備える。複数のバイパス浸漬ローブが、第１のバイパス浸漬ローブおよび第２のバイパス浸漬ローブを備える。第１のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第１の頂部等高線を含み、第２のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第２の頂部等高線を含む。第１の頂部等高線が、前記第２の頂部等高線とは異なる。
【０００７】
別の態様では、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンが、圧縮機アセンブリと、圧縮機アセンブリの後方の燃焼アセンブリと、燃焼アセンブリの後方のタービンアセンブリとを備えるコアシステムを備える。圧縮機アセンブリ、燃焼アセンブリおよびタービンアセンブリが、ガスタービンエンジンの軸方向に沿って流体連通するように配置されている。ガスタービンエンジンは、コアシステムの軸方向に沿って延在するバイパスダクトと、圧縮機アセンブリおよびバイパスダクトの前方のファンシステムとを更に備える。ファンシステムは、コアシステム内にガスのコア流、およびバイパスダクト内にガスのバイパス流を提供するように構成されている。ガスタービンエンジンは、コアシステムおよびバイパスダクトの後方の排気システムを更に備え、排気システムは、コア流およびバイパス流を受けるように構成されているテールパイプと、テールパイプ内のタービンアセンブリの後方のコアシステムに結合されて、テールパイプのバイパス流領域およびテールパイプのコア流領域を画定するミキサとを備える。ミキサは、前方端部と、後方端部と、前方端部と後方端部との間の複数のコア浸漬ローブおよび複数のバイパス浸漬ローブを画定する環状の波状輪郭とを備える。コア浸漬ローブが、バイパス流をテールパイプのコア流領域内に送達するように構成され、バイパス浸漬ローブが、コア流をテールパイプのバイパス流領域内に送達するように構成されている。複数のバイパス浸漬ローブが、第１のバイパス浸漬ローブおよび第２のバイパス浸漬ローブを備える。第１のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第１の頂部等高線を含み、第２のバイパス浸漬ローブが、ミキサの前方端部から後方端部に延在する第２の頂部等高線を含む。第１の頂部等高線が、第２の頂部等高線とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジン上に使用するためのミキサの第１の実施形態の斜視図である。
【図３】図２に示すミキサの背面図である。
【図４】図１に示すガスタービンエンジン上に使用するためのミキサの第２の実施形態の斜視図である。
【図５】図４に示すミキサの背面図である。
【図６】図１に示すガスタービンエンジン上に使用するためのミキサの第３の実施形態の斜視図である。
【図７】図６に示すミキサの背面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の詳細な説明は、ミキサおよびそのミキサを製造する方法を実施例として記載し、限定するつもりで記載するのではない。この説明により、当業者がそのミキサを作成および使用することを明らかに可能にするはずである。この説明には、複数の実施形態、適合、変形形態、代替形態およびミキサの使用が記載され、現在最良の形態であると考えられるものが含まれる。ミキサは、好ましい実施形態、すなわちガスタービンエンジン用の排気システムに応用されるものとして本明細書に記載する。しかし、ミキサおよびそのミキサを製造する方法は、広範囲のシステム、および／またはガスタービンエンジン用の排気システム以外の様々な市販用、産業用、および／または民生用用途において一般的な用途を有することができると考慮されたい。
【００１０】
図１は、軸方向Ａおよび半径方向Ｒを有する例示的なガスタービンエンジン１００の概略図である。ガスタービンエンジン１００は、互いに軸方向に流体連通するように配置されるファンシステム１０２、コアシステム１０４、排気システム１０６を備える。コアシステム１０４は、圧縮機アセンブリ１０８、燃焼アセンブリ１１０、高圧タービンアセンブリ１１２および低圧タービンアセンブリ１１４を備える。作動中、ファンシステム１０２は、第１の空気流をコアシステム１０４内に導き（「コア流」１１６）、第２の空気流をコアシステム１０４の外部のバイパスダクト１１８内に導く（「バイパス流」１２０）。
【００１１】
コア流１１６は、圧縮機アセンブリ１０８内に導かれ、圧縮機アセンブリ１０８内でコア流１１６が圧縮され、次いで燃焼アセンブリ１１０の中に導かれる。燃焼アセンブリ１１０内で、コア流１１６は、燃料と混合され、点火されて燃焼ガスを生成し、続いてコア流１１６は高圧タービンアセンブリ１１２および低圧タービンアセンブリ１１４を通って導かれる。コア流１１６は、低圧タービンアセンブリ１１４を出て、排気システム１０６に入り、排気システム１０６内でコア流１１６は、ミキサ２００によってバイパス流１２０と混合される。別の態様では、ガスタービンエンジン１００は、任意の適切なファンシステム、コアシステム、および／またはミキサ２００が本明細書で説明するように機能することを可能にすることを促進する、任意の適切な方法で構成される排気システムを備えることができる。本明細書で使用する場合、ガスタービンエンジン１００内での配向に関してミキサ２００に対する参照（例えば、「後方」、「前方」、「軸方向」、「半径方向」または任意のその変化などの参照）は、ミキサ２００が本明細書に記載するようなガスタービンエンジン１００内に取り付けられる場合の態様で配向されるようにミキサ２００が構成されるということを意味すると意図するものであり、配向に対するそのような参照は、実際にガスタービンエンジン内に取り付けられているミキサだけに本開示の範囲を限定することを意図するのではない。むしろ、本開示は、ガスタービンエンジン内に取り付けられるかどうかに関わらず、一般的なミキサに応用することを意図する。
【００１２】
図２〜図７は、ミキサ２００の様々な実施形態の斜視図および背面図である。ミキサ２００は、排気コーン１２２の周りに、排気システム１０６のテールパイプ１２４（図１、３、５、７に概略的に図示する）内に、コアシステム１０４に結合されるように構成されて、テールパイプ１２４のバイパス流領域１２８である半径方向外側からのバイパス流１２０をテールパイプ１２４のコア流領域１２６である半径方向内側からのコア流１１６と混合することを促進する。例示的な実施形態では、ミキサ２００は、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料から製造され、軸方向の前方端部２０２および軸方向の後方端部２０４を備え、軸方向の前方端部２０２は、コアシステム１０４に結合するために適切に構成可能であり、軸方向の後方端部２０４は後縁２０６を備える。ミキサ２００は、複数のバイパス浸漬ローブ２０８および複数のコア浸漬ローブ２１０を画定する環状の波状輪郭を有し、バイパス浸漬ローブ２０８は、テールパイプ１２４のバイパス流領域１２８の中に延在するように構成され、コア浸漬ローブ２１０は、テールパイプ１２４のコア流領域１２６の中に延在するように構成される。このようにして、バイパス流１２０はコア浸漬ローブ２１０を経てコア流領域１２６の中に送達され、コア流１１６はバイパス浸漬ローブ２０８を経てバイパス流領域１２８の中に送達され、それによって、テールパイプ１２４の中でバイパス流１２０とコア流１１６とをより良好に混合する。別法として、ミキサ２００は、任意の適切な材料から作製可能である。
【００１３】
各バイパス浸漬ローブ２０８は、前方端部２０２から後方端部２０４に延在する頂部等高線２１２を有し、各コア浸漬ローブ２１０は、前方端部２０２から後方端部２０４に延在する基部等高線２１４を有する。いくつかの実施形態では、頂部等高線２１２の曲線（または軸方向に沿った半径の変化）が、少なくとも２つのバイパス浸漬ローブ２０８の間で変化して（すなわち異なり）、いくつかのバイパス浸漬ローブ２０８が、他のバイパス浸漬ローブ２０８の後縁頂部２１８よりもテールパイプ１２４のバイパス流領域１２８の中に更に遠くへ延在する後縁頂部２１８を有するようになる（例えば、一対の軸方向の位置の間で測定される場合の、第１のバイパス浸漬ローブの頂部等高線２１２のスロープは、同じ対の軸方向の位置の間で測定される場合の、第２のバイパス浸漬ローブの頂部等高線２１２のスロープとは異なる）。同様に、いくつかの実施形態では、基部等高線２１４の曲線（または軸方向に沿った半径の変化）が、少なくとも２つのコア浸漬ローブ２１０の間で変化して（すなわち異なり）、いくつかのコア浸漬ローブ２１０が、他のコア浸漬ローブ２１０の後縁谷部２１６よりもテールパイプ１２４のコア流領域１２６の中に更に遠くへ延在する後縁谷部２１６を有するようになる（例えば、一対の軸方向の位置の間で測定される場合、第１のコア浸漬ローブの基部等高線２１４のスロープは、同じ対の軸方向の位置の間で測定される場合、第２のコア浸漬ローブの基部等高線２１４のスロープとは異なる）。そうであるので、バイパス浸漬ローブ２０８の幾何形状は互いの間で変化することができ、および／またはコア浸漬ローブ２１０の幾何形状は互いの間で変化することができて、向上した混合、低減した圧力損失、およびそれに伴う音響利点を促進することができる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、バイパス浸漬ローブ２０８および／またはコア浸漬ローブ２１０は、略半楕円形状（例えば、Ｕ字形）になるような寸法に形成可能である。例えば、一実施形態では、ミキサ２００の周りのバイパス浸漬ローブ２０８の間の寸法の変化を最適にするために、各バイパス浸漬ローブ２０８は、後縁２０６で長半径ＡMJおよび短径ＡMNを与えられ、各バイパス浸漬ローブ２０８は、互いに対して概ね逆比例して径ＡMJおよび径ＡMNを延長、または短縮することによって、サイズ調整される（例えば、バイパス浸漬ローブ２０８の長半径ＡMJが延長されると、それによって、そのバイパス浸漬ローブ２０８の後縁頂部２１８がバイパス流領域１２８の中に更に遠くに延長されて混合を増加させ、バイパス浸漬ローブ２０８の短径ＡMNが比例して短縮されて、そのバイパス浸漬ローブ２０８をバイパス流領域１２８の中に更に遠くに延長するにもかかわらず、そのバイパス浸漬ローブ２０８についての所望の流量範囲を維持することを促進する（各バイパス浸漬ローブ２０８の流量範囲は概ね、（（π・ＡMJ・（ＡMN÷２））÷２）である）。このようにして、バイパス浸漬ローブ２０８を最適化することによって、いくつかのバイパス浸漬ローブ２０８が他のバイパス浸漬ローブ２０８よりもより高くなり、またはより薄くなることができるが、しかし、すべてのバイパス浸漬ローブ２０８の総計の全体流量範囲（すなわち、すべてのバイパス浸漬ローブ２０８の個々の流量範囲の合計であり、各個々の流量範囲が概ね（（π・ＡMJ・（ＡMN÷２））÷２）である）は、ミキサ２００に対して実質的に依然として同じであり、それによって、混合を改善することに付随する圧力損失を最小にする。コア浸漬ローブ２１０が、いくつかの実施形態の中で同様にサイズ調節可能であることは明らかである。
【００１５】
加えて、混合は、少なくとも一対の隣接するローブ２０８、２１０の後縁頂部２１８と後縁谷部２１６との間のスカラップ形（例えば、軸方向の凹所）後縁側部２２０によって更に最適化されて、ミキサ２００の周りに後縁２０６の全体的長さを増加し、それによって、コア流１１６およびバイパス流１２０が互いの中に膨張することができる全体的な距離を増加させる。更に、スカラップ形後縁側部２２０は、後縁２０６の後部のバイパス流１２０とコア流１１６との間の境界面で回転する領域（または渦）の力を最適化することによって、バイパス流１２０（すなわち、より低温のガス）とコア流１１６（すなわち、より高温のガス）との間のより良好な混合を可能にすることを促進する。いくつかのバイパス浸漬ローブ２０８が、前述のように他のバイパス浸漬ローブ２０８よりもバイパス流領域１２８の中に更に遠くに延在するので、渦の半径方向の位置は、バイパス浸漬ローブ２０８の変化する半径方向の延長に応じて、排気システム１０６の周りで変化する。それによって、バイパス流１２０およびコア流１１６をより良好に付勢（または混合）し、したがって排気システム１０６全体により均一な温度をもたらす。更に、別の実施形態では、ローブ２０８、２１０は、スカーフ継ぎで接合することができる（すなわち、軸方向Ａに斜めの角度で切り落とされる）。別の実施形態では、ローブ２０８、２１０は、スカラップ形にされず、および／またはローブ２０８、２１０は、スカーフ継ぎで接合されない。したがって、ミキサ２００は、ミキサ２００の円周の周りにローブ浸漬部を変化させることによって構成されて、ガスタービンエンジン１００に対して温度混合および圧力損失を最適化することを促進し、推力および燃料消費率（ＳＦＣ）における正味の改良をもたらすことができる。
【００１６】
前述のミキサの実施形態は、より低温のバイパス流とより高温のコア流との混合に付随する全体的な圧力損失を低減することによりＳＦＣを低減し、一方で、より高い水準の混合効率を維持することによって、排気システム性能を向上させることを促進する。ミキサの周りにローブ浸漬を変化させることによって、渦配置を最適化することを促進し、それによって、より高い浸漬ローブによる向上した混合と縮小した浸漬ローブによるより少ない圧力損失とを均衡させることによって達成される全体的なＳＦＣの利得をもたらす。加えて、より良好な混合は、異なる半径で渦を生成するローブに起因する可能性もあり、それによって、テールパイプ内の渦の最適な配置を促進して、全体の排気プロフィールが活性化されることを促進することができる。ローブのバイパス流領域および／またはコア流領域の中への半径方向の延長部を変化させること、ならびにミキサ後縁の周囲の長さを変化させることによって、乱流の密度（大きさ）および円周方向の範囲が最適化されて、混合の量を制御することを促進する。
【００１７】
このようにして、ローブ型ミキサは、最適な性能のために混合効率と混合圧力損失とをより良好に均衡させる最適な浸漬のために構成され得る（例えば、ミキサの後縁によって与えられる渦の最適な配置が達成可能であり、渦構造の半径方向の配置が制御可能である）。そのような設計の１つの実施例が交番のローブパターン（図２および図３参照）であり、その設計では、１つ置きのローブがより高いバイパス浸漬部を有し、中間ローブが、バイパス流に対してより小さい閉鎖部を提供するより低いバイパス浸漬部を有し、それによって、システムにとって圧力損失を最小にする。加えて、より低い浸漬ローブから与えられる渦は、より半径方向内側に配置され、テールパイプのコア流領域（すなわち、内側半径方向領域）内の混合を向上させる。したがって、排気システムにとって正味の推力増加（またはＳＦＣ改良）が改善される。加えて、前述の実施形態は、ミキサ間の浸漬パターンを変化させる一方で、実質的に同じ物理的流量範囲を維持することを促進する。例えば、より低い浸漬ローブは、より高い浸漬ローブと同じ流量範囲を維持するために、円周方向の位置でより幅広くなるような寸法に形成され、それによって、変化する浸漬ローブを途切れなく一体化する。
【００１８】
更に、前述の実施形態は、混合の全体的な水準および大きさを犠牲にせずに、バイパス流（低温）とコア流（高温）をより均一に混合することを提供する。排気ガスによる高周波ジェット騒音の減衰は、一般にバイパス流およびコア流がテールパイプの出口で周囲空気に膨張する前の混合水準に比例するので、高周波騒音の原因は、２つの未混合フローストリーム間のせん断相互作用に関連する可能性がある。その点で、前述のミキサは、バイパス流とコア流との局所的および全体的な混合を向上させて、２つの流れの間のせん断相互作用を低減し、それによって、関連するジェット騒音をより良好に減衰する。ミキサの前述の実施形態は、長いダクト混合流（ＬＤＭＦ：ｌｏｎｇ  ｄｕｃｔ  ｍｉｘｅｄ  ｆｌｏｗ）排気システムを備えるバイパスガスタービンエンジンの中で特に有益である可能性があるが、前述の実施形態は、他の適切なガスタービンエンジン構成の中でもまた有益である可能性があることに留意すべきである。
【００１９】
ミキサおよびそのミキサを製造する方法の例示的な実施形態を上記に詳細に説明している。方法およびシステムは、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されず、しかしむしろ、方法およびシステムの構成要素は、独立して、かつ本明細書に記載する他の構成要素から分離して利用可能である。例えば、本明細書に記載する方法およびシステムは、他の産業用および／または民生用用途を有することができ、本明細書に記載するガスタービンエンジンの排気システムだけを用いて実施することに限定されない。むしろ、本発明は、多くの他の産業に関連して実施および利用可能である。
【００２０】
本発明を様々な特定の実施形態について説明したが、当業者は、本発明が特許請求の範囲の精神および範囲の中で修正によって実施可能であることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００２１】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  ファンシステム
１０４  コアシステム
１０６  排気システム
１０８  圧縮機アセンブリ
１１０  燃焼アセンブリ
１１２  高圧タービンアセンブリ
１１４  低圧タービンアセンブリ
１１６  コア流
１１８  バイパスダクト
１２０  バイパス流
１２２  排気コーン
１２４  テールパイプ
１２６  コア流領域
１２８  バイパス流領域
２００  ミキサ
２０２  前方端部
２０４  後方端部
２０６  後縁
２０８  バイパス浸漬ローブ
２１０  コア浸漬ローブ
２１２  頂部等高線
２１４  基部等高線
２１６  後縁谷部
２１８  後縁頂部
２２０  スカラップ形後縁側部
Ａ  軸方向
Ｒ  半径方向
ＡMJ  長半径
ＡMN  短径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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