风扇进气入口装置的制作方法

文档序号:15191596发布日期:2018-08-17 21:15阅读:1271来源:国知局

本实用新型涉及风扇进气入口装置,且更具体涉及一种用于消除飞机风扇引气系统压力波动问题的风扇进气入口装置。



背景技术:

在民机系统中,发动机除了为飞机提供推动力之外,也会被用来提供电源和气源。举例来说,民机气源系统通常会从发动机引出高温高压气体,用于下游的用气系统,如:空调系统、防冰系统等。

由于从发动机引出的是高温高压气体,目前的气源系统设计中都会要求对引出的气体进行冷却,一般这种冷却需通过热交换器实现,而上述热交换器的冷边气体将会从发动机风扇外涵道引出,通过进气入口装置、补偿装置、风扇空气活门等装置,进入热交换器冷边,经过换热后最终排出机外。

针对不同的状态,所需要的冷却气体的流量不同,而流量的调节通过风扇空气活门的开度来实现。当冷却气体的流量需求很小或者为零时,控制系统将关闭风扇空气活门,此时,风扇引气系统的进气入口内将形成一个共振腔,随着风扇外涵道内的气流流过,上述共振腔内会发生强烈的压力波动现象。该压力波动现象将会显著地增加发动机的噪声,同时导致结构或者部件的振动水平超出安全设定值,以上这些因素都会影响飞机的舒适性和安全性。

现有的民机系统为避免压力波动问题,通常会增长风扇进气入口的长度,但这种解决方法往往会造成风扇进气入口装置很大,占用大量吊挂的空间等问题。

综上所述,需要一种风扇进气入口装置来消除发生在风扇进气系统内的压力波动问题,同时尽量不产生例如使发动机外涵道内的流畅扰乱以及发动机油耗增加的其它不利影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种风扇进气入口装置来消除发生在风扇进气系统内的压力波动问题,同时不产生例如使发动机外涵道内的流畅扰乱以及发动机油耗增加。

具体来说,该风扇进气入口装置包括进气入口管道和进气入口帽,所述进气入口帽包括挡板以及从所述挡板的两侧边缘分别向下延伸的两个连接板,

其中所述挡板具有前缘唇口和后缘,所述前缘唇口与所述进气入口管道间隔开,所述后缘连接到所述进气入口管道,且所述挡板的后部设有通气后槽,且所述连接板的底端各设有至少一个连接脚,所述至少一个连接脚用于将所述进气入口帽连接到所述进气入口管道。

在一优选实施例中,所述挡板为翼形挡板,其厚度沿所述挡板的长方向先逐渐变大再逐渐变小。

在一优选实施例中,所述连接板上设有至少一个通气孔。

在一优选实施例中,所述至少一个通气孔沿所述挡板的长度方向排列。

在一优选实施例中,在所述连接板上在相邻的两个连接脚之间设有气孔。

在一优选实施例中,所述进气入口帽通过连接脚安装于所述进气入口管道的入口处,并且所述挡板的顶表面高于所述进气入口管道的入口。

在一优选实施例中,所述进气入口帽通过连接脚安装于所述进气入口管道的入口处,并且距离所述进气入口管道的入口预定距离。

在一优选实施例中,所述连接脚从所述连接板的底部平行于所述挡板向外延伸。

在一优选实施例中,所述风扇进气入口装置由铝合金、钛合金、不锈钢或复合材料制成。

在一优选实施例中,所述进气入口帽一体制成。

本实用新型的风扇进气入口装置能够有效地解决风扇引气系统压力波动问题,并且有效地降低噪声,同时不会对发动机风扇外涵道的流畅产生扰乱或导致发动机油耗增加。

本文所描述的风扇进气入口装置的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述,并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施例而被本领域技术人员认识到,这些描述包括下文的详细描述、权利要求、以及附图。

应了解前文的一般描述和下文的详细描述说明了各种实施例并且意图提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例,并且与描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

参考以上目的,本实用新型的技术特征在下面的权利要求中清楚地描述,并且其优点从以下参照附图的详细描述中显而易见,附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施例,而不限制本实用新型构思的范围。

图1是根据本实用新型的风扇进气入口装置的结构图;

图2是图1中的风扇进气入口装置的进气入口帽的结构示意图;

图3是图1中的风扇进气入口装置的进气入口管道的结构示意图;

图4是不具有本实用新型的风扇进气入口装置的风扇外涵道的剖视图;以及

图5为具有本实用新型的风扇进气入口装置的风扇外涵道的剖视图。

附图标记列表

100 风扇进气入口装置

10 进气入口管道

20 进气入口帽

30 挡板

31 前缘唇口

32 后缘

33 通气后槽

40 连接板

41 通气孔

42 连接脚

43 气孔

11 入口

12 出口

具体实施方式

现在将详细地参考本实用新型的各个实施方案,这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本实用新型将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施方案。相反,本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义,术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。

下面将参考附图对本实用新型的示例性实施方案进行详细描述。

如图1-4所示,风扇进气入口装置100包括进气入口管道10和进气入口帽20。进气入口管道10包括大致方形的入口11和圆形的出口12,发动机风扇外涵道的气流从入口11进入进气入口管道10,出口12与补偿装置、风扇空气活门等装置连接。其中入口11的边缘大致处于一入口平面上。

进气入口帽20包括挡板30和分别从挡板30的两侧向下延伸的两个连接板40。挡板30具有前缘唇口31和后缘32,前缘唇口31和进气入口管道10的入口平面之间形成进气入口,后缘32与进气入口管道10连接。因此,挡板30相对于入口平面的高度从前向后,即沿气流进入方向逐渐降低。且在挡板30的后部,设有通气后槽33。在图中所示实施例中,设有横向排列的两个大致矩形的通气后槽33。但应理解,可根据需要布置任何形状、数量和排布的通气后槽33。

两个连接板40的底端各设有连接脚42,连接脚42用于将进气入口帽20连接到进气入口管道10,具体地是连接到进气入口管道10的入口11处。且在安装状态,挡板30高于进气入口管道10的入口平面,从而形成来流空气进入的通道。尽管在图中示出设有每个连接板40设有三个连接脚42,但应理解,可设置任何合适数量的连接脚42而不脱离本实用新型的范围。连接脚42较佳地设置成从连接板40的底部平行于挡板30向外延伸。

挡板30较佳地设置为翼形挡板,且其厚度沿挡板30的长度方向,即气流进入方向先逐渐变大再逐渐变小。

为了进一步减小进气阻力,较佳地在连接板40上设有一个或多个通气孔41。各通气孔41沿连接板41的长度方向排列。还较佳地,在连接板40 上在相邻的两个连接脚42之间设有气孔43。

该风扇进气入口装置100的材料可以使用但不限于铝合金、钛合金、不锈钢、复合材料。风扇进气入口装置100可以采用但不限于分体式连接方式或一体式铸造。

与现有技术的方案相比,上述描述的具有翼型挡板的风扇进气入口装置方案对发动机风扇外涵道流场的影响非常小,因此对发动机油耗的影响几乎为0。根据CFD模拟,对发动机油耗的影响为不到0.01%。

如图5所示,风扇进气入口装置100安装于发动机风扇外涵道内的蒙皮上,来流方向如图中箭头所示。该风扇引气入口装置100设有进气入口帽20,该进气入口帽20通过连接脚42与进气入口管道装置10连接。

设置了该进气入口帽20与未设置该进气入口帽20的情况相比,风扇进气入口与来流的角度发生了改变,同时加该进气入口帽20后,整体腔体的形状发生了改变,上述原因会导致气流经底部风扇空气活门反射后的波动幅值和相位都产生变化,从而使叠加后的波动幅值减小,最终解决压力波动的问题。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例,但应理解到,若需要,能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述,能对实施例做出这些和其它变化。一般而言,在权利要求中,所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例,而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

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