一种发动机进气道防冰系统及航空发动机的制作方法_2

文档序号:9747014阅读:来源:国知局
_喷气孔;11_排气管排气口 ;12_旋流器叶片;13-集气腔的进气口 ; 14-排气管;15-第一安装法兰;16-第三安装法兰;17_第四安装法兰;18_控制器;19_防冰温度传感器,20-防冰放气活门;21_换热通道排气口 ;22-消音衬垫;23_安装耳片;24_电缆;25_高压压气机;26_短舱蒙皮;27_发动机进气道进口 ;28_吊挂。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本发明实施例中的附图1?10,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0038]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系可以为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0039]如图3所示,本发明提供的发动机进气道防冰系统,包括引气结构a、换热结构b和排气结构C。引气结构a用于将高压压气机25内的热气引入换热结构b,换热结构b内设置有数个导流装置山通过引气结构a引入的热气进入换热结构b,并通过换热结构b内的导流装置d进行导流,使热气在换热结构b内螺旋前进,换热后,通过排气结构c排出。
[0040]本发明在换热结构b内设置数个导流装置d,能够对通过引气结构a引入的热气进行导流,使热气在换热结构b内螺旋前进,加快了热气与防冰表面的热交换,不仅能够减少防冰引气量,而且能够提高换热结构b内的换热效率。
[0041]如图2所示,本发明提供的发动机进气道防冰系统,换热结构b内还可以设置有集气腔8,集气腔8上设置有喷气孔10,通过引气结构a引入的热气首先进入换热结构b内的集气腔8内,然后通过集气腔8上的喷气孔10喷出。
[0042]本发明通过在集气腔8上设置的喷气孔10将热气喷出,能够提高喷出气流的均匀稳定性,喷出的热气在换热结构b内前进,流经导流装置d时,通过导流装置d的导流作用,热气在换热结构b内螺旋前进,为保持热气旋转速率,换热结构b内布置多个导流装置d,最大限度地提高了换热效率,减少了从高压压气机25的引气量。
[0043]如图1所示,进一步的,集气腔8关于发动机进气道的中面对称,
[0044]换热结构b上与排气结构c连通的排气口(换热通道排气口 21)与集气腔8的位置相对,该排气口也关于发动机进气道的中面对称。集气腔8上关于发动机进气道的中面对称的两个侧壁上均设置有喷气孔10,用于同时向集气腔8两侧的换热结构b内喷出热气。
[0045]如图3所示,本发明提供的发动机进气道防冰系统,换热结构b内还可以设置有防冰温度传感器19,防冰温度传感器19设置在靠近排气结构c的位置,防冰温度传感器19电连接控制器18,控制器18电连接引气量调节机构,引气量调节机构设置在引气结构a内。
[0046]如图8所示,本发明通过防冰温度传感器19检测防冰表面结冰条件,并且通过防冰温度传感器19传输防冰温度信号至控制器18,由控制器18通过内置控制算法计算引气量大小,并将控制信号传送给引气量调节机构,调节引气量大小。其中,引气量调节机构可以采用防冰放气活门20。
[0047]下面列举本发明提供的发动机进气道防冰系统的一具体实施例。
[0048]如图1?3所示,为本发明提供的发动机进气道防冰系统的示意性实施例的结构示意图。在该示意性实施例中,发动机进气道防冰系统中的换热结构b可以包括换热通道3,导流装置d可以采用旋流器9,旋流器9和集气腔8均设置在换热通道3内,引气结构a可以包括引气管2,排气结构c可以包括排气管14,引气结构a内设置的引气量调节机构可以为防冰放气活门20。
[0049]如图3所示,换热通道3由进气道前帽罩I和短舱前壁面4共同构成,换热通道3呈环形结构。如图1所示,集气腔8设置在换热通道3内,与集气腔8的位置相对设置有换热通道排气口 21,在集气腔8和换热通道排气口 21之间可以对称设置有数个旋流器9,旋流器9沿换热通道3内的周向分布。
[0050]如图3所示,引气管2通过第一安装法兰15与短舱后壁面5连接,通过第二安装法兰6与短舱前壁面4固定连接,引气管2的一端与高压压气机25连通,另一端与换热通道3连通。通过引气管2将高压压气机25内的热气引入换热通道3。
[0051]如图3所示,集气腔8的第一侧部与短舱前壁面4固定连接,且与短舱前壁面4紧密贴合;集气腔8的第二侧部与第一侧部相对设置,集气腔8的第二侧部与进气道前帽罩I的内壁面紧密贴合。
[0052]如图6所示,集气腔8的第一侧部设置有进气口 13,集气腔8的进气口 13与引气管2连接;集气腔8的第三侧部和第四侧部相对设置,第三侧部和第四侧部的侧壁面上均设置有数个喷气孔10,热气经引气管2进入集气腔8内,气流分为左右两部分从集气腔8的第三侧部和第四侧部的侧壁面上的喷气孔10喷出,经过喷气孔10均匀喷出的气流在换热通道3内螺旋前进,通过换热通道排气口 21排出。
[0053]进一步的,集气腔8的第三侧部和第四侧部关于发动机进气道的中面对称,通过集气腔8的第三侧部和第四侧部同时向换热通道3的两侧喷出气流,能够使换热通道3两侧内喷入的气流均匀一致。同样,换热通道排气口 21关于发动机进气道的中面对称,排气口 21距离集气腔8第三侧部和第四侧部上的喷气孔周向距离一致,能够将换热通道3两侧内换热后的气流同时排出。
[0054]进一步的,集气腔8的喷气孔10的直径范围可以为0.2mm?8mm。
[0055]如图2、图4所示,旋流器9安装在换热通道3内,旋流器9的第一侧部与短舱前壁面4固定连接,且与短舱前壁面4紧密贴合;旋流器9的第二侧部与第一侧部相对设置,旋流器9的第二侧部与进气道前帽罩I的内壁面紧密贴合。
[0056]如图5所示,旋流器9包括旋流器框架7,以及设置在旋流器框架7内的旋流器叶片12,旋流器框架7通过安装耳片23安装在短舱前壁面4上;换热通道3内的热气流只能通过旋流器9中间的通道前进,在旋流器叶片12的作用下旋转前进。
[0057]进一步的,旋流器叶片12可以采用焊接或者粘接的方式安装于旋流器框架7上;旋流器叶片12可以具有一定的扭转曲面;每个旋流器9上,旋流器叶片12的设置数量范围可以为3?60个。
[0058]如图1所示,旋流器9可以关于发动机进气道中面对称分布,或者根据试验或其他验证方法确定结冰严重区域,在结冰严重区域可以设置多个旋流器9 ;在短舱前壁面4上可以每隔一定角度安装一个旋流器9。
[0059]如图2所示,排气管14通过第三安装法兰16与短舱前壁面4固定连接,通过第四安装法兰17与发动机进气道内壁面固定连接;排气管14的一端通过换热通道排气口 21与换热通道3内部连通,排气管14另一
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