(57)【要約】  排気ディフューザ（４０）は、環状のガス通路（５０）を形成する内側境界（４６）および外側境界（４８）と、ガス通路内を半径方向に延びる複数のストラット構造（６４）とを備える。ストラット構造はそれぞれ圧力側壁および吸込側壁を有し、流体流をストラット構造に隣接するガス通路内へ噴射するために、複数の半径方向に間隔を空けた流れインジェクタ（８０ａ〜８０ｃ）が、圧力側壁および吸込側壁のうちの少なくとも一方に形成されている。少なくとも２つの流体供給導管（８４ａ〜８４ｃ）は、それぞれの半径方向に間隔を空けた流れインジェクタに流体流を提供し、流れ制御装置（８６ａ〜８６ｃ）は、流体源から、半径方向に間隔を空けた流れインジェクタのそれぞれへの流体流を独立して制御するように、導管のそれぞれに関連付けられている。
2016536510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンにおいて、
環状のガス通路を形成する内側境界および外側境界と、
前記内側境界と前記外側境界との間に半径方向に延びかつ回転するブレードの最後の列の下流において前記ガス通路内に配置された複数のストラット構造であって、各ストラット構造は、該ストラット構造の前縁から下流の後縁に向かって下流軸方向に延びる圧力側壁部および吸込側壁部を有する、複数のストラット構造と、
前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方に形成された、半径方向に間隔を空けた複数の流れインジェクタであって、流体流を前記ストラット構造に隣接した前記ガス通路内へ噴射する、流れインジェクタと、
半径方向に間隔を空けたそれぞれの流れインジェクタに流体流を提供するために接続された少なくとも２つの流体供給導管と、流体源から、半径方向に間隔を空けたそれぞれの流れインジェクタへの流体流を独立して制御するために前記導管のそれぞれに関連した流れ制御装置と、を備えることを特徴とする、排気ディフューザ。
【請求項２】
前記流れインジェクタはそれぞれ、ガスの流れを前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方の外面に対して実質的に平行に下流へ排出し、前記ストラット構造上を通過する排気流の一部を、前記流れインジェクタのそれぞれに関連した、前記ストラット構造の半径方向セクションに向かって方向付ける、請求項１記載の排気ディフューザ。
【請求項３】
前記流れインジェクタからのガスの流れはそれぞれ、コアンダ効果を生ぜしめ、排気流の一部を同伴および加速し、その結果、前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って、実質的に付着した流れを生ぜしめる、請求項２記載の排気ディフューザ。
【請求項４】
前記２つの流体供給導管は、少なくとも、前記内側境界に隣接する第１の流れインジェクタに流体流を供給する第１の導管と、前記外側境界に隣接する第２の流れインジェクタに流体流を供給する第２の導管とを含む、請求項１記載の排気ディフューザ。
【請求項５】
前記第１および第２の流れインジェクタは、半径方向に延在しており、前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方の半径方向に延びるセクションにコアンダ流を提供する、請求項４記載の排ガスディフューザ。
【請求項６】
前記第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、連続的な延在したスロットによって形成されている、請求項５記載の排気ディフューザ。
【請求項７】
前記第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、複数の別個の開口によって形成されている、請求項５記載の排気ディフューザ。
【請求項８】
前記第１の流れインジェクタと第２の流れインジェクタとの間の半径方向中間に配置された流れインジェクタに流体流を供給する別の流れ導管を含む、請求項４記載の排気ディフューザ。
【請求項９】
前記流れインジェクタは、前記ストラット構造の前記前縁に隣接して半径方向に延びて配置されている、請求項１記載の排気ディフューザ。
【請求項１０】
ガスタービンエンジンにおいて、排気ディフューザは、
環状のガス通路を形成する内側境界および外側境界と、
前記内側境界と前記外側境界との間に半径方向に延びかつ回転するブレードの最後の列の下流において前記ガス通路内に配置された複数のストラットと、
各ストラットを包囲する翼形状のストラットシールドであって、各ストラットシールドは、該ストラットシールドの前縁から下流の後縁に向かって下流軸方向に延びる圧力側壁部および吸込側壁部を有する、翼形状のストラットシールドと、
前記吸込側壁部に形成された、半径方向に間隔を空けた複数の流れインジェクタであって、該流れインジェクタは、流体流れを前記ストラットシールドに隣接する前記ガス通路内へ噴射し、前記吸込側壁部に隣接してコアンダジェット流を発生し、排気流の一部を同伴および加速させ、その結果、前記吸込側壁部に沿って実質的に付着した流れを生ぜしめる、複数の流れインジェクタと、を備え、
前記流れインジェクタのそれぞれが、該流れインジェクタに流体流を提供するためのそれぞれの流体供給導管と、加圧流体源から、半径方向に間隔を空けた流れインジェクタへの流体流の質量流量を独立して増大または減少させるための、前記導管のそれぞれに関連した流れ制御装置と、に接続されていることを特徴とする、排気ディフューザ。
【請求項１１】
前記流れインジェクタは、前記吸込側壁部の半径方向に延びるセクションにコアンダ流を提供するように半径方向に延在している、請求項１０記載の排気ディフューザ。
【請求項１２】
前記第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、連続的な延在したスロットによって形成されている、請求項１１記載の排気ディフューザ。
【請求項１３】
前記第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、複数の別個の開口によって形成されている、請求項１１記載の排気ディフューザ。
【請求項１４】
前記流れインジェクタへの前記流体流は、前記エンジンの作動条件が変化したときに、前記ストラットシールドの半径方向範囲に沿って異なる質量流を提供するように変化させられる、請求項１０記載の排気ディフューザ。
【請求項１５】
前記流れインジェクタは、前記ストラットシールドの前記前縁に隣接して半径方向に延びて配置されている、請求項１０記載の排気ディフューザ。
【請求項１６】
タービンエンジンにおける排気拡散の方法であって、
タービンセクションと、排気ディフューザセクションとを有するタービンエンジンであって、前記排気ディフューザセクションは、内側境界と、該内側境界から半径方向に間隔を空けた外側境界とを有し、前記内側境界と前記外側境界との間に流路が形成されており、ストラット構造が前記内側境界と前記外側境界との間の前記流路を通って半径方向に延びており、前記ストラット構造はそれぞれ、前記流路を通る流れの方向に軸方向に延びる圧力側壁部と吸込側壁部とを有する、タービンエンジンを提供するステップと、
前記流路にタービン排ガスの流れを供給するステップと、
前記内側境界に隣接した第１の位置において前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って第１の質量流量で第１のコアンダジェット流を供給するステップと、
前記第１の位置よりも半径方向外側における第２の位置において前記圧力側壁部および前記吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って第２の質量流量で第２のコアンダジェット流を供給するステップと、を含み、
前記第１のコアンダジェット流への流体供給は、前記第２のコアンダジェット流への流体供給とは別個に制御されることを特徴とする、タービンエンジンにおける排気拡散の方法。
【請求項１７】
第１のコアンダジェット流の前記第１の質量流量は、前記第２のコアンダジェット流の前記第２の質量流量とは異なる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２のコアンダジェット流のうちの一方の質量流量を前記第１および第２のコアンダジェット流のうちの他方に対して変化させることを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第１および第２のコアンダジェット流は、前記ストラット構造の上流前縁に隣接した位置において前記ストラット構造から出る、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にタービンエンジンに関し、特にタービンエンジン用の排気ディフューザに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照して、タービンエンジン１０は、概して、圧縮機セクション１２と、燃焼器セクション１４と、タービンセクション１６と、排気セクション１８とを有する。作動時には、圧縮機セクション１２は周囲空気を引き込み、空気を圧縮することができる。圧縮機セクション１２からの圧縮空気は燃焼器セクション１４における１つまたは複数の燃焼器２０に進入することができる。圧縮空気を燃料と混合し、空気・燃料混合物を燃焼器２０において燃焼させることができ、その結果、高温作動ガスを形成する。高温ガスはタービンセクション１６へ送られ、そこで固定の翼と回転する翼との交互の列を通って膨張させられ、ロータ２６を駆動可能な動力を発生させるために利用される。タービンセクション１６から出た膨張したガスは、次いで、排気セクション１８を通じてエンジン１０から排出することができる。
【０００３】
排気セクション１８はディフューザ２８として構成することができ、ディフューザ２８は、外側シェル３０と、中央ボディまたはハブ３２と、支持ストラット３６によって支持されたテールコーン３４との間に形成された、拡開するダクトであってよい。排出ディフューザ２８は、排気流の速度を低下させ、これにより、タービンの最終段を横切って膨張する排ガスの差圧を増大させるように機能する。幾つかの従来のタービン排気セクションでは、排気拡散は、流体流れ方向で排気ダクトの断面積を次第に増大させて、排気ダクトを流れる流体を膨張させることによって達成され、通常は、設計作動条件における作動を最適化するように設計されている。これに加えて、ガスタービンエンジンは、一般に、望ましいディフューザ入口条件を設計点に提供するように設計されている。通常、この設計点において、タービンセクション１６から通過する排気流が、流速およびスワールの半径方向でバランスの取れた分配を有するように設計されている。
【０００４】
ガスタービンエンジンの作動の様々な変化は、ディフューザ入口において最適未満の流れ条件を生じさせることがあり、特に、ディフューザに進入する、半径方向に歪められた流れを生じさせる可能性がある。例えば、オフデザイン作動点、例えば、部分負荷運転またはオフデザイン周囲空気入口温度における作動の結果、ディフューザに進入する、半径方向で不均一な速度分布が生じることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの態様によれば、排気ディフューザがガスタービンエンジンに設けられている。排気ディフューザは、環状のガス通路を形成する内側境界および外側境界を有し、複数のストラット構造が、内側境界と外側境界との間に半径方向に延びており、回転するブレードの最後の列の下流においてガス通路内に配置されている。ストラット構造はそれぞれ、ストラット構造の前縁から下流後縁に向かって下流軸方向に延びる圧力側壁部および吸込側壁部を有する。流体流をストラット構造に隣接するガス通路内へ噴射するために、半径方向に間隔を空けた複数の流れインジェクタが、圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方に形成されている。少なくとも２つの流体供給導管が、半径方向に間隔を空けたそれぞれの流れインジェクタに流体流を提供するように接続されており、流れ制御装置は、流体源から、半径方向に間隔を空けた流れインジェクタのそれぞれへの流体流を独立して制御するように、導管のそれぞれに関連付けられている。
【０００６】
流れインジェクタはそれぞれ、ガスの流れを圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方の外面に対して実質的に平行に下流へ排出してもよく、ストラット構造上を通過する排気流の一部を流れインジェクタのそれぞれに関連したストラット構造の半径方向セクションに向かって方向付ける。流れインジェクタのそれぞれからのガスの流れはコアンダ効果を生ぜしめ、排気流の一部を同伴および加速してもよく、その結果、圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って、実質的に付着した流れを生ぜしめる。
【０００７】
２つの流体供給導管は、少なくとも、内側境界に隣接する第１の流れインジェクタに流体流を供給する第１の導管と、外側境界に隣接する第２の流れインジェクタに流体流を供給する第２の導管とを含んでもよい。第１および第２の流れインジェクタは、圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方の半径方向に延びるセクションにコアンダ流を提供するように半径方向に延在させられていてもよく、第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、連続的な延在したスロットによって形成されていてもよい。代替的に、第１および第２の流れインジェクタはそれぞれ、複数の別個の開口によって形成されていてもよい。別の流れ導管が、第１および第２の流れインジェクタの間の半径方向中間に配置された流れインジェクタに流体流を供給してもよい。
【０００８】
流れインジェクタは、ストラット構造の前縁に隣接して半径方向に延びて配置されてもよい。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、排気ディフューザがガスタービンエンジンに設けられている。排気ディフューザは、環状のガス通路を形成する内側境界および外側境界を有し、複数のストラットが、内側境界と外側境界との間に半径方向に延びており、回転するブレードの最後の列の下流においてガス通路内に配置されている。翼形状のストラットシールドが各ストラットを包囲しており、各ストラットシールドは、ストラットシールドの前縁から下流後縁に向かって下流軸方向に延びる圧力側壁部および吸込側壁部を有する。半径方向に間隔を空けた複数の流れインジェクタが、吸込側壁部に形成されている。流れインジェクタは、流体流をストラットシールドに隣接したガス通路内へ噴射し、吸込側壁部に隣接してコアンダジェット流を生ぜしめ、排気流の一部を同伴しかつ加速させ、その結果、吸込側壁部に沿って実質的に付着した流れを生ぜしめる。流れインジェクタはそれぞれ、流れインジェクタに流体流を提供するためにそれぞれの流体供給導管に接続されており、流れ制御装置は、加圧流体源から、半径方向に間隔を空けた流れインジェクタへの流体流の質量流量を独立して増大または減少させるように導管のそれぞれに関連させられている。
【００１０】
流れインジェクタへの流体流は、エンジンの作動条件が変化させられたときに、ストラットシールドの半径方向範囲に沿って異なる質量流を提供するように変化させられてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、タービンエンジンにおける排気拡散を制御する方法が提供される。この方法は、
タービンエンジンであって、タービンセクションと、排気ディフューザセクションとを有し、該排気ディフューザセクションは、内側境界と、該内側境界から半径方向に間隔を空けた外側境界とを有し、内側境界と外側境界との間に流路が形成されており、ストラット構造が内側境界と外側境界との間の前記流路を通って半径方向に延びており、ストラット構造はそれぞれ、前記流路を通る流れの方向に軸方向に延びる圧力側壁部と吸込側壁部とを有する、タービンエンジンを提供するステップと、
流路にタービン排ガスの流れを供給するステップと、
内側境界に隣接した第１の位置において圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って第１の質量流量で第１のコアンダジェット流を供給するステップと、
第１の位置よりも半径方向外側における第２の位置において圧力側壁部および吸込側壁部のうちの少なくとも一方に沿って第２の質量流量で第２のコアンダジェット流を供給するステップと、を含み、
第１のコアンダジェット流への流体供給は、第２のコアンダジェット流への流体供給とは別個に制御される。
【００１２】
第１のコアンダジェット流の第１の質量流量は、第２のコアンダジェット流の第２の質量流量とは異なってもよい。
【００１３】
方法は、さらに、第１および第２のコアンダジェット流のうちの一方の質量流量を第１および第２のコアンダジェット流のうちの他方に対して変化させることを含んでもよい。
【００１４】
本明細書は、本発明を特に指摘しかつ本発明を明瞭に請求する請求項によって結論づけられるとはいえ、同じ参照符号が同じ要素を表している添付の図面に関連した以下の説明から本発明がよりよく理解されるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】既知のタービンエンジンを部分的に断面図で示した透視図である。
【図２】本発明の態様に従って構成されたタービンエンジンの排気ディフューザセクションを側方から見た断面図である。
【図３】本発明の態様を例示する、ストラット構造を含むディフューザハブの拡大透視図である。
【図４Ａ】図２中の線４Ａ−４Ａにおける概略的な断面図である。
【図４Ｂ】図２中の線４Ｂ−４Ｂにおける概略的な断面図である。
【図４Ｃ】図２中の線４Ｃ−４Ｃにおける概略的な断面図である。
【図５】ストラット構造の周囲の排ガス流を示す、概略的な断面図である。
【図５Ａ】ストラット構造に沿ったコアンダ流の領域を示す、図５の領域５Ａの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
好適な実施の形態の以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付の図面が参照され、図面には、例として、限定としてではなく、発明が実施され得る特定の好適な実施の形態が示されている。本発明の思想および範囲から逸脱することなく、その他の実施の形態が使用されてもよく、かつ変更がなされてもよいことを理解すべきである。
【００１７】
本発明の複数の実施の形態は、排気ディフューザシステムに関し、この排気ディフューザシステムは、タービンエンジンの動力および効率を増大させることができる。本発明の１つの態様によれば、ディフューザ設計は、ディフューザを通じて形成された流路を通って半径方向に延びるストラット構造において流れの剥離を減少させることによって、改良されたディフューザ性能を提供するものとして説明される。特に、変化するまたは異なる作動条件でのタービンエンジンの作動中のストラット構造の周囲の流れの付着の改善が、圧力損失を最小限にまたは低減しディフューザ圧力回収を増大させるとともに、改良された性能を提供する。
【００１８】
図２は、本発明の態様に従って構成された、ガスタービンエンジンの排気ディフューザシステム４０の一部を示している。排気ディフューザ４０は、図１に示したエンジン１０のタービンセクション１６に対応してもよい、エンジンのタービンセクションの回転ブレードの最終列の下流にある。排気ディフューザ４０は、タービンセクションから出てくる排気流または排ガス４４を受け取ることができる入口４２を有する。排気ディフューザ４０は、内側リングを含んでもよい内側境界４６と、外側リングを含んでもよい外側境界４８とを有する。外側境界４８は内側境界４６から半径方向に間隔を置いて配置されており、これにより、内側および外側境界４６，４８の間には流路５０が形成されている。流路５０は、ほぼ環状であってもよいしまたは任意の他の適切な構成を有してもよい。
【００１９】
外側境界４８は、流路５０の外側境界４８を形成する内側周囲表面５４を有するディフューザシェル５２を備えるものとして示されている。ディフューザシェル５２は、排気ディフューザ４０の軸方向長さ（その一部のみが図２に示されている）を規定している。軸方向長さは、ディフューザシェル５２の上流端部５３から下流端部５５まで延びている。
【００２０】
内側境界４６は、ハブ５８とも呼ばれる中央ボディによって規定することができる。ハブ５８は、ほぼ円筒状であってもよく、上流端部６０および下流端部６２を有してもよい。「上流」および「下流」とは、排気ディフューザセクション４０を通る流体流の方向に関するこれらのアイテムの概略的な位置を表す意図である。ハブ５８は、複数の半径方向に延びるストラット構造６４によってディフューザシェル５２に接続および支持されており、ストラット構造６４は、図３に示すように、ストラットライナまたはシールド６８によって包囲された構造的ストラット６６を含んでもよい。ストラット構造６４は、一列で周方向に整列して配置されている。
【００２１】
図２を参照して、内側境界４６は、テールコーン７２によって規定されてもよい。テールコーン７２は、あらゆる適切な形式でハブ５８の下流端部６２に取り付けられた上流端部を有する。好適には、テールコーン６４は、下流方向へ延びるハブ５８の下流端部６２から先細になっている。ハブ５８およびテールコーン６４は、ディフューザシェル５２と実質的に同心状であってもよく、流路５０のための中心軸線に対応する共通の長手方向軸線７１を共有することができる。ディフューザシェル５２の内面５４は、下流方向で長手方向軸線７１から次第に離れていくように向けられており、その結果、流路５０の少なくとも一部はほぼ円錐形になっている。
【００２２】
図５を参照すると、ストラットシールド６８は、空力的な翼形状を備えて形成されている。例示されたストラットシールド６８は、上流端部における前縁７４と、下流端部における後縁７６と、前縁７４と後縁７６との間で軸方向に、すなわち流路５０を通るガス流の方向に延びる、圧力側７８ａおよび吸込側７８ｂを含む互いに反対の側と、を有している。弦軸線ＡCは、前縁７４から下流方向へ延びる互いに反対の側７８ａ，７８ｂによって規定されている。弦軸線ＡCの軸方向は、長手方向軸線７１に対して平行であってもよいし、長手方向軸線７１に対して傾斜していてもよいし、または排気セクションの特定の構造的および／または流れ特性によって決定されてもよい。
【００２３】
図２および図３から分かるように、ストラット構造６４に隣接するガス通路内へ流体流を噴射するために、半径方向に間隔を空けた複数のコアンダ流インジェクタ８０が、圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂのうちの少なくとも一方に形成されている。特に、特定の実施の形態において、各ストラット構造６４は、第１のまたは半径方向内側の流れインジェクタ８０ａと、第２のまたは半径方向外側の流れインジェクタ８０ｂと、第１および第２の流れインジェクタ８０ａ，８０ｂの間に配置された第３のまたは中間の流れインジェクタ８０ｃとを有してもよい。コアンダ流インジェクタ８０は、好適には、少なくとも第１および第２の流れインジェクタ８０ａ，８０ｂを有しており、付加的に、以下の説明からさらに理解されるように、流れ制御における付加的な改善のために、第３の流れインジェクタ８０ｃを有してもよい。
【００２４】
コアンダ流インジェクタ８０には、コアンダ効果またはジェット流ＦC（図５Ａ）を生ぜしめるための、圧縮空気の供給部などの流体の供給部が設けられている。コアンダ効果またはジェット流は、ストラットシールド６８の外面に沿った薄いジェットシートを含んでもよく、排気流４４の一部を同伴および加速させ、ストラットシールド６８の外面の周囲または外面に沿った実質的に付着した流れにおいて周方向に方向転換させる。本明細書で使用される場合、「コアンダ効果」とは、曲面または傾斜面に沿って接線方向に流れる流体の比較的高速のジェットがその曲線または傾斜に沿って表面をたどる傾向があるという、１９３０年代にヘンリー・コアンダによって観察された効果をいう。
【００２５】
流れの剥離は、通常、図５に進入流れ方向矢印ＦIによって示すように、排気流の周方向成分によって、ストラット構造６４の吸込側７８ｂにおいて生じることがある。特に、ある作動条件下では、吸込側７８ｂに沿った通常流れＦNは、ストラットシールド６８の表面から剥離することがあり、その結果、損失および作動効率が低下する。したがって、コアンダ流ＦCが、好適には最初は流れインジェクタ８０の開口に隣接したストラットシールド６８の表面に対して実質的に平行である下流長手方向または軸方向に生じ、流体の薄いジェットをストラットシールド６８の表面に対して実質的に接線方向に方向付け、図５に流れＦAによって示すように、付着流を生ぜしめる。コアンダ流インジェクタ８０の出口を横切ってコアンダジェット圧力が増大されるので、ストラットシールド６８の表面に沿って流れるための薄いジェットシートの変向性能が高まる。
【００２６】
コアンダ流インジェクタ８０は、ストラットシールド６８の上流部分が、ストラットシールド６８の隣接する部分に重なり合うことによって形成されていてもよい。すなわち、コアンダ流インジェクタ８０は、図５に示したように、ストラットシールド６８の構造内に一体的に形成することができる点に留意されたい。代替的に、コアンダ流インジェクタ８０は、ストラットシールド６８に取り付けられる、別個に形成された構造であってもよい。
【００２７】
本発明の１つの態様によれば、個々の流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃのそれぞれへの流体の流れは、ストラット構造６４に沿って半径方向またはスパン方向でコアンダ効果を変化させるように制御することができる。図２から分かるように、例えば圧縮空気などの加圧ガスの供給部などの流体供給部８２は、それぞれの流体供給導管８４ａ，８４ｂ，８４ｃを介して流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃに圧縮流体を提供することができる。流体供給導管８４ａ，８４ｂ，８４ｃへの流れは、制御装置またはコントローラ８８の制御下で作動する各弁８６ａ，８６ｂ，８６ｃによって選択的に変化させることができる。コントローラ８８は、エンジン作動の制御に関連したプロセッサであってもよい。
【００２８】
図４Ａ〜図４Ｃにさらに示すように、流体供給導管８４ａ，８４ｂ，８４ｃはそれぞれ、プレナム９０ａ，９０ｂ，９０ｃを有していてもよい。プレナム９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂに関連した出口開口のそれぞれの対８０ａPと８０ａS、８０ｂPと８０ｂS、８０ｃPと８０ｃSに供給することができる。プレナム９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、互いに分離されており、出口開口のそれぞれの対８０ａPと８０ａS、８０ｂPと８０ｂS、８０ｃPと８０ｃSのそれぞれの半径方向もしくはスパン方向の位置に、個々に制御される加圧流体源を提供している。この構成において、流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃのあらゆる任意の半径方向位置における圧力側および吸込側の出口開口の対に供給される流体圧力が等しくなる。
【００２９】
吸込側壁部７８ｂにおけるコアンダ流の要件は、通常、圧力側壁部７８ａにおけるコアンダ流の要件よりも大きく、図５に流れ線ＦNによって示すように、実質的に全ての流れの剥離が、通常、吸込側７８ｂにおいて生じることが認められるであろう。本発明の別の態様によれば、互いに反対側の圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂに関連した圧力側および吸込側流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃに、異なる流体流が提供されてもよい。圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂに別々のコアンダ流を提供するための構成は、図４Ａ〜図４Ｃに示されている。プレナム９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、選択的に、出口開口のそれぞれの対８０ａPと８０ａS、８０ｂPと８０ｂS、８０ｃPと８０ｃSに供給する、圧力側および吸込側のサブプレナムの別個の対９０ａPと９０ａS、９０ｂPと９０ｂS、９０ｃPと９０ｃSを形成するようにそれぞれの隔壁９２ａ，９２ｂ，９２ｃを有してもよい。点線によって示すように、圧縮流体の付加的な流れが、コントローラ８８の制御下で作動するそれぞれの付加的な流体導管８５ａ，８５ｂ，８５ｃおよび関連する流れ制御弁８７ａ，８７ｂ，８７ｃを介して、プレナム９０ａ，９０ｂ，９０ｃのそれぞれに提供されてもよい。それ故、異なる圧力側および吸込側のサブプレナム９０ａPと９０ａS、９０ｂPと９０ｂS、９０ｃPと９０ｃSに異なる流体圧力を提供することができ、この場合、吸込側のサブプレナム９０ａS，９０ｂS、９０ｃSには圧力側サブプレナム９０ａP，９０ｂP，９０ｃPよりも高い圧力が提供され、特定の作動条件においては、コアンダ流のための圧縮流体を圧力側サブプレナム９０ａP，９０ｂP，９０ｃPに提供する必要がないことがある。
【００３０】
説明した構成は、異なる半径方向位置において、コアンダ流を形成する圧縮流体の質量流に対する制御を提供する。すなわち、１つの流れインジェクタへの圧縮流体の質量流量が、いずれかの他の流れインジェクタへの質量流量に対して変化させられてもよく、ディフューザに供給される圧縮流体の効率的な利用を高めるために使用されてもよいということに留意すべきである。さらに、コアンダ流インジェクタに供給される流体の質量流量は、ストラット構造６４に沿った排ガスの付着流を高めるために必要とされる流体流の量を超えない、または実質的に超えないように制御することができる。これにより、排ガス流速の大きさ、方向、スワール、および横方向／半径方向分布を、エンジン作動条件の変化に応じて、例えばエンジン周囲入口条件の変化および／または部分負荷への作動の作動変化に応じて、変化させることができるので、流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃに提供されるコアンダ流は、同様に、これらのスパン方向排ガス流れ変化に適合するように変化させることができ、その結果、剥離を防止するために必要とされる圧縮流体流が著しく減じられる。
【００３１】
代替的な構成では、ストラット構造６４の吸込側壁部７８ｂのみにおいてコアンダ流を生ぜしめるために、吸込側出口開口８０ａS，８０ｂS，８０ｃSのみが設けられていてもよい。流れの剥離は、通常、ストラット構造６４の吸込側に沿って観察されるので、吸込側出口開口８０ａS，８０ｂS，８０ｃSからコアンダ流を提供することによって本発明の利点が実質的に得られ、その結果、圧力側出口開口８０ａP，８０ｂP，８０ｃPが必要とされないことがある。
【００３２】
コアンダ流インジェクタ８０は、前縁および後縁７４，７６の間の、圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂに沿ったいずれかの軸方向位置に設けることができるが、好適な位置は、流れの剥離が最初に生じる位置またはそれに隣接した箇所などの、前縁７４に隣接した箇所である。流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃを形成する出口開口の対８０ａPと８０ａS、８０ｂPと８０ｂS、８０ｃPと８０ｃSを、延在したスロット、すなわち各流れインジェクタ用の連続した延在したスロットによって形成することができる。代替的に、流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃはそれぞれ、圧力側壁部および吸込側壁部７８ａ，７８ｂにおける複数の別個の開口によって形成することができる。
【００３３】
３つの流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃについて説明しているが、本発明は、２つの流れインジェクタ、すなわち第１および第２の流れインジェクタ８０ａ，８０ｂを提供することも想定している。この場合、第１の流れインジェクタ８０ａを通る質量流は、ストラット構造６４の半径方向内側のスパン方向セクションに沿った、例えば内側境界４６に隣接した流れの剥離を制御し、第２の流れインジェクタ８０ｂを通る質量流は、ストラット構造６４の半径方向外側のスパン方向セクションに沿った、例えば外側境界４８に隣接した流れの剥離を別個に制御する。中間流れインジェクタ８０ｃなどの付加的な流れインジェクタが設けられてもよく、これにより、異なる流れインジェクタ８０ａ，８０ｂ，８０ｃによって規定されるように、ストラット構造６４に沿った、スパン方向で変化するコアンダ流を供給することによって流れ制御をさらに改善する。さらに、コアンダ流インジェクタ８０について本明細書で説明した構成は例示目的のために提供されており、４つ以上の流れインジェクタが設けられてもよく、その他の圧縮流体供給部および導管構成が設けられてもよいことが理解されるべきである。
【００３４】
本発明の特定の実施の形態について例示および説明してきたが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく様々なその他の変更および改変をなし得ることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明の範囲内にある全てのこのような変更および改変を添付の請求項に包含することが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【国際調査報告】
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