背景技術：

燃燒渦輪發(fā)動機是從穿過發(fā)動機到多個渦輪葉片上的燃燒氣體流抽取能量的旋轉發(fā)動機。渦輪發(fā)動機用于陸地和海上運動和發(fā)電，但最常用于航空應用，如，飛行器(包括直升機)的推進。在陸地應用中，渦輪發(fā)動機經(jīng)常用于發(fā)電。

對于飛行器燃氣渦輪發(fā)動機的有效操作，即，為了最小化生成給定量的推力所需的燃料的量，必要的是關于流動的量和方向兩者精確地控制渦輪和風扇兩者的流動輸出?？刂屏鲃哟篌w上通過分別控制芯部和風扇排氣噴嘴的截面流動面積，通過最佳地確定用于標稱發(fā)動機操作狀態(tài)的固定面積的噴嘴的尺寸，或使用可遍及操作狀態(tài)范圍調整面積用于最佳流動的可變面積的排氣噴嘴來實現(xiàn)。排氣噴嘴自身的幾何形狀控制穿過其的流動的方向。

風扇和芯部排氣噴嘴兩者在功能上由發(fā)動機的機艙的構件限定。機艙包括芯部整流罩，該芯部整流罩提供圍繞芯部發(fā)動機延伸并且在發(fā)動機的排氣噴嘴處終止于其下游端部處的用于芯部發(fā)動機的空氣動力有效的蓋。機艙還包括外風扇整流罩，其包繞芯部整流罩，包圍風扇的葉片，并且與芯部整流罩一起限定終止于風扇排氣噴嘴處的環(huán)形旁通導管。

技術實現(xiàn)要素：

一種高旁通燃氣渦輪發(fā)動機包括芯部，其包括成軸向流布置的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段。發(fā)動機還包括在芯部上游并且與芯部成軸向流布置的風扇區(qū)段、在芯部下游并且與芯部成軸向流布置的排氣區(qū)段，以及包繞芯部和排氣區(qū)段的一部分并且與排氣區(qū)段間隔來限定芯部整流罩與排氣區(qū)段之間的芯部出口的芯部整流罩。發(fā)動機還包括風扇整流罩，其包繞風扇區(qū)段和芯部整流罩的一部分，并且與芯部整流罩間隔來限定風扇整流罩與芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道。

一種用于高旁通燃氣渦輪發(fā)動機的整流罩組件包括芯部整流罩，以及包繞芯部整流罩的至少一部分并且與芯部整流罩間隔來限定風扇整流罩與芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道的風扇整流罩。緊接在出口下游的芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

一種用于高旁通燃氣渦輪發(fā)動機的芯部整流罩，其包括帶插置的過渡部的亞音速區(qū)域和超音速區(qū)域，以及至少呈現(xiàn)在過渡部中的凹形截面。

技術方案1.一種高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其包括：

芯部，其包括成軸向流布置的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段；

風扇區(qū)段，其在所述芯部上游并且與所述芯部成軸向流布置；

排氣區(qū)段，其在所述芯部下游并且與所述芯部成軸向流布置；

芯部整流罩，其包繞所述芯部和所述排氣區(qū)段的一部分，并且與所述排氣區(qū)段間隔來限定所述芯部整流罩與所述排氣區(qū)段之間的芯部出口；以及

風扇整流罩，其包繞所述風扇區(qū)段和所述芯部整流罩的一部分，并且與所述芯部整流罩間隔來限定所述風扇整流罩與所述芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道；

其中緊接在所述風扇出口下游的所述芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

技術方案2.根據(jù)技術方案1所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述凹形截面在所述風扇出口上游延伸。

技術方案3.根據(jù)技術方案2所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述旁通通道具有亞音速流動區(qū)域，并且所述凹形截面呈現(xiàn)用于所述亞音速流動區(qū)域的至少一部分。

技術方案4.根據(jù)技術方案3所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述旁通通道具有超音速流動區(qū)域，并且所述凹形截面呈現(xiàn)用于所述超音速流動區(qū)域的至少一部分。

技術方案5.根據(jù)技術方案4所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述旁通通道具有所述亞音速流動區(qū)域與所述超音速流動區(qū)域之間的亞音速到超音速的過渡部，并且所述凹形截面至少呈現(xiàn)在所述過渡部處。

技術方案6.根據(jù)技術方案5所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述凹形截面跨越所述過渡部。

技術方案7.根據(jù)技術方案6所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述凹形截面在所述風扇出口下游延伸。

技術方案8.根據(jù)技術方案7所述的高旁通燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述凹形截面終止于所述芯部出口處。

技術方案9.一種用于高旁通燃氣渦輪發(fā)動機的整流罩組件，其包括：

芯部整流罩；以及

風扇整流罩，其包繞所述芯部整流罩的至少一部分，并且與所述芯部整流罩間隔來限定所述風扇整流罩與所述芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道；

其中緊接在所述風扇出口下游的所述芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

技術方案10.根據(jù)技術方案9所述的整流罩組件，其特征在于，所述凹形截面在所述風扇出口上游延伸。

技術方案11.根據(jù)技術方案10所述的整流罩組件，其特征在于，所述旁通通道具有亞音速流動區(qū)域，并且所述凹形截面呈現(xiàn)用于所述亞音速流動區(qū)域的至少一部分。

技術方案12.根據(jù)技術方案11所述的整流罩組件，其特征在于，所述旁通通道具有超音速流動區(qū)域，并且所述凹形截面呈現(xiàn)用于所述超音速流動區(qū)域的至少一部分。

技術方案13.根據(jù)技術方案12所述的整流罩組件，其特征在于，所述旁通通道具有所述亞音速流動區(qū)域與所述超音速流動區(qū)域之間的亞音速到超音速的過渡部，并且所述凹形截面至少呈現(xiàn)在所述過渡部處。

技術方案14.根據(jù)技術方案13所述的整流罩組件，其特征在于，所述凹形截面跨越所述過渡部。

技術方案15.根據(jù)技術方案14所述的整流罩組件，其特征在于，所述凹形截面在所述風扇出口下游延伸。

技術方案16.根據(jù)技術方案15所述的整流罩組件，其特征在于，所述凹形截面終止于所述芯部整流罩的下游端部處。

技術方案17.根據(jù)技術方案9所述的整流罩組件，其特征在于，所述凹形截面繞著所述芯部整流罩的圓周延伸。

技術方案18.一種用于高旁通燃氣渦輪發(fā)動機的芯部整流罩，其包括帶插置的過渡部的亞音速區(qū)域和超音速區(qū)域，以及至少呈現(xiàn)在所述過渡部處的凹形截面。

技術方案19.根據(jù)技術方案18所述的芯部整流罩，其特征在于，所述凹形截面在所述過渡部下游。

技術方案20.根據(jù)技術方案18所述的芯部整流罩，其特征在于，所述凹形截面在所述過渡部上游。

技術方案21.根據(jù)技術方案18所述的芯部整流罩，其特征在于，所述凹形截面跨越所述過渡部。

技術方案22.根據(jù)技術方案18所述的芯部整流罩，其特征在于，所述凹形截面終止于所述芯部整流罩的下游端部處。

附圖說明

在附圖中：

圖1為燃氣渦輪發(fā)動機芯部的示意性截面視圖。

圖2為示出包繞圖1的芯部的芯部整流罩的示意圖。

圖3為示出用于典型排氣系統(tǒng)的亞音速區(qū)域和超音速區(qū)域的發(fā)動機的排氣區(qū)段的示意圖。

圖4為示出用于圖2的凹形芯部整流罩的亞音速區(qū)域和超音速區(qū)域的示意圖。

圖5為示出來自圖3的典型排氣系統(tǒng)的沖擊波的梯度視圖。

圖6為示出來自圖4的凹形芯部整流罩的沖擊波的梯度視圖。

圖7為示出關于圖5的典型排氣系統(tǒng)和圖6的凹形芯部整流罩的風扇噴嘴壓力比的效率的圖表。

部件列表

10發(fā)動機

12中心線

14前

16后

18風扇區(qū)段

20風扇

22壓縮機區(qū)段

24低壓壓縮機

26高壓壓縮機

28燃燒區(qū)段

30燃燒器

32渦輪區(qū)段

34高壓渦輪

36低壓渦輪

38排氣區(qū)段

40風扇整流罩

42風扇葉片

44芯部

46芯部殼體

48高壓軸/轉軸

50低壓軸/轉軸

51轉子

52壓縮機級

53盤

54壓縮機級

56旋轉葉片

58旋轉葉片

60導葉

62導葉

64渦輪級

66渦輪級

68渦輪葉片

70渦輪葉片

72渦輪導葉

74渦輪導葉

76芯部整流罩

78鼻部

80旁通通道

82風扇出口

84芯部出口

90凹形區(qū)段

90b平區(qū)段

92芯部整流罩通路

94尾部

98主流通道

100旁通空氣流

102冷卻排出空氣流

104芯部排出空氣流

120噴嘴

122亞音速區(qū)域

123超音速區(qū)域

124風扇

126反射風扇

128第二風扇

130反射的沖擊波

132外緣

134內緣

140噴嘴邊緣

142芯部整流罩邊緣

160關于凹形整流罩的效率

162關于典型平整流罩的效率。

具體實施方式

本發(fā)明的描述方面針對排氣系統(tǒng)(特別是在燃氣渦輪發(fā)動機中)。為了圖示的目的，本發(fā)明將關于飛行器燃氣渦輪發(fā)動機描述。然而，將理解的是，本發(fā)明并未如此受限，并且可在非飛行器應用(如，其它移動應用以及非移動工業(yè)、商業(yè)和住宅應用)中具有普遍適用性。

如本文中使用的，用語"前"或"上游"是指沿朝發(fā)動機入口的方向移動，或者構件相比于另一個構件相對更接近發(fā)動機入口。連同"前"或"上游"使用的用語"后"或"下游"是指朝發(fā)動機關于發(fā)動機中心線的后部或出口的方向。

此外，如本文中使用的，用語"徑向"或"徑向地"是指在發(fā)動機的中心縱軸線與發(fā)動機外周之間延伸的維度。

所有方向提及(例如，徑向、軸向、近側、遠側、上、下、向上、向下、左、右、側向、前、后、頂部、底部、上方、下方、垂直、水平、順時針、反時針、上游、下游、后方等)僅用于識別目的，以有助于讀者理解本發(fā)明，并且不產生特別是關于本發(fā)明的位置、定向或使用的限制。連接提及(例如，附接、聯(lián)接、連接和連結)將被寬泛地解釋，并且可包括一系列元件之間的中間部件，以及元件之間的相對移動，除非另外指出。就此而言，連接提及不一定意味著兩個元件直接地連接，并且與彼此成固定關系。示意圖僅出于圖示目的，并且附于其的附圖中反映的大小、位置、順序和相對尺寸可變化。

圖1為用于飛行器的燃氣渦輪發(fā)動機10的示意性截面圖。發(fā)動機10具有從前14延伸至后16的大體上縱向延伸的軸線或中心線12。發(fā)動機10包括成下游串流關系的包括風扇20的風扇區(qū)段18、包括增壓器或低壓(lp)壓縮機24和高壓(hp)壓縮機26的壓縮機區(qū)段22、包括燃燒器30的燃燒區(qū)段28、包括hp渦輪34和lp渦輪36的渦輪區(qū)段32，以及排氣區(qū)段38。

風扇20包括繞著中心線12沿徑向設置的多個風扇葉片42。hp壓縮機26、燃燒器30和hp渦輪34形成發(fā)動機10的芯部44。芯部殼體46包繞芯部44。

繞著發(fā)動機10的中心線12同軸地設置的hp軸48將hp渦輪34傳動地連接于hp壓縮機26。繞著發(fā)動機10的中心線12同軸地設置在較大直徑環(huán)形hp轉軸48內的lp軸50將lp渦輪36傳動地連接于lp壓縮機24和風扇20。安裝于軸48,50中的一個或兩者并且與其一起旋轉的發(fā)動機10的部分單獨或共同地稱為轉子51。

lp壓縮機24和hp壓縮機26分別包括多個壓縮機級52,54，其中一組壓縮機葉片56,58關于對應的一組靜止壓縮機導葉60,62(也稱為噴嘴)旋轉，以壓縮穿過級的流體流或使其加壓。在單個壓縮機級52,54中，多個壓縮機葉片56,58可成環(huán)提供，并且可關于中心線12從葉片平臺到葉片末端沿徑向向外延伸，同時對應的靜止壓縮機導葉60,62定位在旋轉葉片56,58下游并且在其附近。注意的是，圖1中所示的葉片、導葉和壓縮機級的數(shù)量僅為了說明性目的選擇，并且其它數(shù)量是可能的。用于壓縮機級的葉片56,58可安裝于盤53，盤53安裝于hp軸48和lp軸50中的對應一個，其中各個級具有其自身的盤。導葉60,62以繞著轉子51的周向布置安裝于芯部殼體46。

hp渦輪34和lp渦輪36分別包括多個渦輪級64,66，其中一組渦輪葉片68,70關于對應的一組靜止渦輪導葉72,74(也稱為噴嘴)旋轉，以從穿過級的流體流抽取能量。在單個渦輪級64,66中，多個渦輪葉片68,70可成環(huán)提供，并且可關于中心線12從葉片平臺到葉片末端沿徑向向外延伸，同時對應的靜止渦輪導葉72,74定位在旋轉葉片68,70上游并且在其附近。注意的是，圖1中所示的葉片、導葉和渦輪級的數(shù)量僅為了說明性目的選擇，并且其它數(shù)量是可能的。

在操作中，旋轉風扇20將周圍空氣供應至lp壓縮機24，其接著將加壓的周圍空氣供應至hp壓縮機26，其進一步使周圍空氣加壓。來自hp壓縮機26的加壓空氣在燃燒器30中與燃料混合并且點燃，由此生成燃燒氣體。一些功由hp渦輪34從這些氣體抽取，hp渦輪34驅動hp壓縮機26。燃燒氣體排放到lp渦輪36中，其抽取附加功來驅動lp壓縮機24，并且排出氣體最終經(jīng)由排氣區(qū)段38從發(fā)動機10排放。lp渦輪36的驅動驅動了lp軸50使風扇20和lp壓縮機24旋轉。

由風扇20供應的周圍空氣中的一些可繞過發(fā)動機芯部44，并且用于發(fā)動機10的部分的冷卻，并且/或者用于對飛行器的其它方面冷卻或供能。在渦輪發(fā)動機的背景下，發(fā)動機的熱部分通常在燃燒器30下游，尤其是渦輪區(qū)段32，其中hp渦輪34為最熱部分，因為其直接在燃燒區(qū)段28下游。其它冷卻流體源可為但不限于從lp壓縮機24或hp壓縮機26排放的流體。

圖2示意性地代表示為高旁通燃氣渦輪發(fā)動機的燃氣渦輪發(fā)動機10，最佳地示出包繞發(fā)動機芯部44的整流罩結構。發(fā)動機10包括風扇整流罩40和芯部整流罩76。風扇區(qū)段18還包括葉片42安裝于其的鼻部78。吸入風扇組件18中的空氣的大部分繞過至發(fā)動機10的后部來生成附加的發(fā)動機推力。旁通空氣穿過風扇整流罩40與芯部整流罩76之間的環(huán)形旁通通道80，并且通過風扇出口82離開旁通通道80。旁通通道80可包括角大小。芯部整流罩76限定旁通通道80的徑向內邊界，并且提供至芯部出口84的過渡表面，芯部出口84從芯部發(fā)動機44向后延伸，使得從芯部發(fā)動機44排出的流體可沿尾部94經(jīng)過，尾部94限定在芯部44下游且與芯部44成軸向布置的排氣區(qū)段38。

芯部整流罩76還可包括通道92。通道92可設置在芯部整流罩76內，與發(fā)動機芯部44的內部構件流體連通。通道92在風扇出口82與芯部出口84之間在凹形區(qū)段90的端部后方和附近排氣穿過通道92。通過壓縮機區(qū)段22、燃燒器30和渦輪區(qū)段32提供的流體可沿內主流通道98經(jīng)過，并且通過芯部出口84排出。芯部整流罩76可定形成影響從發(fā)動機10排出的空氣流，并且可包括凹形區(qū)段90。凹形區(qū)段90包括關于發(fā)動機中心線12的環(huán)形凹形截面幾何形狀，并且可在風扇整流罩40的后端前方或后方開始，并且在風扇整流罩40后方延伸。

在操作期間，穿過發(fā)動機10的空氣流用于生成推力，并且在發(fā)動機10后方排出。包括旁通空氣流100、冷卻通道空氣流102和芯部排出空氣流104的三個不同空氣流包括用于發(fā)動機10的排出空氣流?？諝饬骺蔀榄h(huán)形的，圍繞發(fā)動機10的圓周排出。旁通空氣流100從如由風扇區(qū)段18提供的旁通通道80排出，并且包括徑向最外空氣流。芯部排出空氣流104從燃燒器30和渦輪區(qū)段32排出來生成用于發(fā)動機10的推力，并且可具有高溫。冷卻排出空氣流102從通道92排出，并且設置在旁通空氣流100與芯部排出空氣流104之間。在排出流體將最終在發(fā)動機10下游混合時，冷卻排出空氣流102可最初使旁通空氣流100與芯部排出空氣流104分離。

應當認識到的是，從發(fā)動機排出的空氣流可具有關于彼此不同的溫度和速度。典型地，芯部排出空氣流104具有關于其它空氣流的較高溫度，由燃燒器30加熱。此外，冷卻排出空氣流102典型地在慢于其它排氣流的速度下排放，具有顯著地低于音速(馬赫=1的速度)的速度，而旁通空氣流100和芯部排出空氣流速度典型地接近或超過音速。

此外，發(fā)動機10的出口幾何形狀，如用于與芯部44組合的風扇整流罩40、芯部整流罩76和尾部94的幾何形狀可包括減小的截面面積，以在空氣流從發(fā)動機10排出時使空氣流加速，提供了附加的推力。就此而言，發(fā)動機10內的空氣流可保持低于音速，而排氣噴嘴或出口噴嘴結構可在空氣排出時使空氣流加速至接近或大于音速，生成附加的發(fā)動機推力。

轉到圖3，顯示了發(fā)動機排氣結構，示出了從旁通通道80排出之后的空氣流。應當認識到的是，相比于圖2的凹形區(qū)段90，圖3中所示的發(fā)動機包括平區(qū)段90b。來自旁通通道80的空氣流供給風扇出口82。風扇出口82還可由減小的截面面積限定，使得最小截面面積限定噴嘴120。風扇出口82還可限定噴嘴120上游的亞音速區(qū)域122和噴嘴120下游的超音速區(qū)域123。減小的截面面積使來自旁通通道80的空氣流加速，使得在空氣流在超音速區(qū)域123中進入風扇出口82時，亞音速區(qū)域122內的空氣流從低于音速的速度加速至等于或大于音速的速度。

整流罩40,76終止于空氣流從其排出的環(huán)形邊緣處。風扇整流罩40的端部包括凸形噴嘴邊緣140或轉角。在噴嘴邊緣140處穿過芯部出口84的空氣流導致噴嘴邊緣140處的超音速膨脹，如，普朗特梅耶爾膨脹。超音速膨脹為定心膨脹過程，其在超音速流圍繞凸形轉角如噴嘴邊緣140轉向時發(fā)生。如可在圖3中認識到的，在穿過超音速區(qū)域123的空氣流圍繞噴嘴邊緣140轉向并且形成從凸形噴嘴邊緣140延伸的膨脹扇124時。膨脹扇124產生在導致超音速膨脹的噴嘴邊緣140處產生的、呈超音速沖擊波形式的壓降。扇124朝芯部整流罩76膨脹，并且在平區(qū)段90b處反射成反射扇126。此外，芯部整流罩76的端部終止于凸形轉角或邊緣142處，生成另一沖擊波128。兩個沖擊波124,128可在從發(fā)動機10排出的空氣流內向下游移動。沖擊波124,128和其反射為超音速沖擊波，在空氣流路徑之間反射，或者反射出發(fā)動機構件如芯部整流罩76。沖擊波降低發(fā)動機10的空氣動力排氣性能，降低總體效率。就此而言，應當認識到的是，最小化沖擊波的影響是合乎需要的。

從旁通通道80排出的空氣流具有關于其徑向內側和外側的空氣速度不同的速度。就此而言，徑向外緣132和徑向內緣134由相鄰空氣速度中的差異限定。因此，在空氣流從發(fā)動機10向下游移動時，沖擊波124,126,128,130可在邊緣132,134之間反射，具有多個反射的沖擊波。在排氣流圍繞邊緣140,142轉向時，沖擊波124,128和其反射126,130按順序增大和減小空氣流壓力，導致空氣動力效率的損失。此外，高速流動引起排氣表面之上的過大的洗刷阻力(scrubdrag)，并且進一步降低空氣動力效率。

轉到圖4，內芯部整流罩76包括可相比于圖3的平區(qū)段90b的凹形區(qū)段90，提供了風扇流的減速，以減小如圖3中所示的沖擊波和其反射的強度。來自旁通通道80的空氣流穿過噴嘴120，在超音速區(qū)域123中將來自亞音速區(qū)域122的空氣流加速至等于或大于音速。應當認識到的是，噴嘴120可限定在凹形區(qū)段90內或在凹形區(qū)段90上游。就此而言，凹形區(qū)段90可呈現(xiàn)用于亞音速區(qū)域122和超音速區(qū)域123的至少一部分。

還應當認識到的是，旁通通道80內的空氣流在區(qū)域122,123之間的過渡部處從亞音速加速至超音速。在過渡部處，亞音速區(qū)域122內的空氣流加速至音速，并且限定超音速區(qū)域123的開始。區(qū)域122,123之間的過渡部可在噴嘴120處或之前發(fā)生，并且可沿芯部整流罩76的凹形區(qū)段90發(fā)生，或者可在凹形區(qū)段90的開始上游發(fā)生。

在類似于圖3的圖4中，沿凸形噴嘴邊緣140和芯部整流罩邊緣142經(jīng)過的超音速空氣流生成第一沖擊波124和第二沖擊波128，以及反射的沖擊波130。可相比于圖3的平區(qū)段90b，芯部整流罩76的凹形區(qū)段90的添加通過允許風扇空氣流的減速來減小沖擊波的強度和影響。如果流動圍繞凹形轉角轉向，則產生傾斜的沖擊波。在流動穿過沖擊時，其壓力增大，并且流動減速(超音速壓縮)。然而，熵橫跨傾斜沖擊增大，導致壓縮效率的損失。然而，當壓縮在平滑的凹形表面之上替代凹形轉角完成時，壓縮通過無限數(shù)量的無窮小的弱馬赫波完成。整個過程為等熵的，并且因此最有效。來自產生和反射的沖擊波的總體性能損失最小化。壓縮的效果隨著壁曲率的增大而增大，達到馬赫波的聚并(coalescence)。構想出的是，從亞音速到超音速的過渡部在凹形區(qū)段90的徑向擴展前方發(fā)生。

現(xiàn)在轉到圖5，輪廓圖示出了來自圖3的芯部整流罩76的平區(qū)段90b的由超音速膨脹產生的沖擊波124,126,128,130和反射沖擊波的影響。馬赫數(shù)輪廓示出了從發(fā)動機排出的空氣流的相對速度。從旁通通道80排出的空氣加速至至少音速，在兩個邊緣140,142處生成沖擊波。在空氣從旁通區(qū)段80排出時，生成的沖擊波在內緣132與外緣134之間反射，生成多個超音速沖擊波和反射的沖擊波130。沖擊波的強度可由反射的沖擊波之間的馬赫數(shù)輪廓中所示的速度差理解?，F(xiàn)在轉到包括凹形區(qū)段90的圖6，相比于圖5，應當理解的是，由旁通區(qū)段80生成的沖擊波的強度以及反射的沖擊波130的量向下游減小。產生的沖擊波具有馬赫數(shù)輪廓中的顯著較小差異，并且較接近于尾部94消散。

觀看圖7，圖表示出了相比于以160的芯部整流罩76的凹形區(qū)段90的效率的、以162的包括芯部整流罩76的平區(qū)段90b的典型芯部整流罩的效率。如可認識到的，在實施凹形區(qū)段90的情況下，基于風扇噴嘴壓力比的總體效率在寬范圍的壓力比內增大。效率可歸因于通過以凹形芯部整流罩減小風扇流速度的沖擊波的強度的總體減小。排出空氣流為流線型的，并且最小化發(fā)動機10的排氣區(qū)域處生成的局部沖擊波的消極影響。對于亞音速流動(低噴嘴壓力比)，沒有沖擊波存在，但是凹形整流罩使流動減速，減小了總體摩擦阻力。

應當認識到的是，用于發(fā)動機的凹形芯部整流罩結構提供空氣流減速。在超音速空氣流在風扇的轉角和發(fā)動機的芯部整流罩之上經(jīng)過時，空氣流的減速減小空氣動力沖擊波的強度。沖擊波產生空氣動力損失，其可降低發(fā)動機性能和因此效率。沖擊波的減小增加從發(fā)動機排出的空氣流流線，并且提高總體發(fā)動機效率。此外，排氣表面附近的靜壓隨凹形表面增大，這可增大發(fā)動機的物理推力。

此外，用于芯部整流罩的凹形結構提供了壁剪切的減小、減小長度的尾部區(qū)段，以及用于發(fā)動機的整個排氣區(qū)段的減小的長度。尾部區(qū)段的減小的長度提供了減小的總體發(fā)動機重量和尺寸，這可提高總體發(fā)動機效率。

該書面的描述使用實例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領域技術人員能夠實踐本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權利要求的字面語言不同的結構元件，或者如果這些其它實例包括與權利要求的字面語言無顯著差別的等同結構元件，則這些其它實例意圖在權利要求的范圍內。