1.本技术属于航空发动机双涵道压气机外涵道流场的调控技术领域,具体涉及一种双涵道压气机外涵道流场的调控机构及其方法。
背景技术:
2.压气机是航空发动机中的增压部件,其内相间分布有多级静子叶片、转子叶片,为提高航空发动机的推力,以及降低航空发动机的油耗,在某级静子叶片后增设外涵道,外涵道呈环形,被外涵道环绕的部位成为内涵道,构成双涵道压气机。
3.当前,为保证双涵道压气机外涵道在最大涵道比状态下不发生气流堵塞,多是设计外涵道具有较大的流通面积,这导致双涵道压气机在非最大涵道比状态下,外涵道压力损失较大,推力降低,耗油量升高。
4.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
5.需注意的是,以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。
技术实现要素:
6.本技术的目的是提供一种双涵道压气机外涵道流场的调控机构及其方法,以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
7.本技术的技术方案是:
8.一方面提供一种双涵道压气机外涵道流场的调控方法,包括:
9.在多个涵道比x下,计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w;
10.检测外涵道内选定位置的总压p2,以及进口处的总压p1,计算外涵道内选定位置与进口处的总压比y;
11.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,小于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积增大;
12.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,大于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积减小。
13.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控方法中,在多个涵道比x下,计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w,具体为:
14.在多个涵道比x下,以三维流场仿真软件计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w。
15.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控方法中,设定值为对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w的1%。
16.另一方面提供一种双涵道压气机外涵道流场的调控机构,其特征在于,包括:
17.多个流场调控阀片,在外涵道内沿周向设置,铰接在双涵道压气机外涵道上;每个流场调控阀片上具有凸出部位,对应自外涵道外流路上的一个开口伸出;
18.联动环,套设在双涵道压气机外周,与各个凸出部位铰接;
19.作动筒,铰接在双涵道压气机外侧、联动环之间;
20.外涵道内选定位置处总压检测器,用以检测外涵道内选定位置处总压p2;
21.外涵道内进口处总压检测器,用以检测外涵道进口处总压p1;
22.控制器,接入涵道比信号,与作动筒、外涵道内选定位置处总压检测器、外涵道内进口处总压检测器连接;
23.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,小于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,控制器控制作动筒动作,使联动环沿双涵道压气机轴向运动,带动各个流场调控阀片扩张,控制外涵道有效流通面积增大;
24.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,大于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,控制器控制作动筒动作,使联动环沿双涵道压气机轴向运动,带动各个流场调控阀片收缩,控制外涵道有效流通面积减小。
25.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,各个凸出部位上具有通孔,各个通孔套设在联动环外周。
26.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,作动筒有多个,沿双涵道压气机周向分布。
27.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,相邻流场调控阀片边缘部位间相互搭接,能够在周向上相对滑动。
28.根据本技术的至少一个实施例,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,各个流场调控阀片中一个流场调控阀片的两侧边缘,均搭接在相邻两个流场调控阀片边缘的上方,或均搭接在相邻两个流场调控阀片边缘的下方。
附图说明
29.图1是本技术实施例提供的双涵道压气机外涵道流场的调控机构的示意图;
30.图2是本技术实施例提供的双涵道压气机外涵道流场的调控中流场调控阀片张开的示意图;
31.图3是本技术实施例提供的双涵道压气机外涵道流场的调控中流场调控阀片收缩的示意图;
32.图4是本技术实施例提供的流场调控阀片的示意图;
33.其中:
34.1-流场调控阀片;2-联动环;3-作动筒;4-外涵道内选定位置处总压检测器;5-外涵道内进口处总压检测器;6-控制器。
35.为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;此外,附图用于示例性说明,其位置关系仅限于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
36.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚,下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述,可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例,其仅用于解释本技术,而非对本技术的限定。需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本技术相关的部分,其他相关部分可参考通常设计,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
37.此外,除非另有定义,本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系,而非暗示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,当被描述对象的绝对位置发生改变后,其相对位置关系也可能发生相应的改变,因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语,仅用于描述目的,用以区分不同的组成部分,而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语,不应理解为对数量的绝对限制,而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
38.此外,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解,例如,连接可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
39.下面结合附图1至图4对本技术做进一步详细说明。
40.一方面提供一种双涵道压气机外涵道流场的调控方法,包括:
41.在多个涵道比x下,计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w;
42.检测外涵道内选定位置的总压p2,以及进口处的总压p1,计算外涵道内选定位置与进口处的总压比y;
43.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,小于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积增大;
44.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,大于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积减小。
45.领域内技术人员可以理解的是,在双涵道压气机外涵道进口有程度较大的流路扩张,在该场景下,难以直接测量得到外涵道流量,且外涵道中气流总压径向分布较大,通过总压与静压计算速度场的方式无法反映全局流场,对于上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控方法中,以外涵道内选定位置与进口处的总压比y,与对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w进行比较,作为判断外涵道中是否发生气流堵塞的依据,简洁、有效。
46.对于上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控方法,领域内技术人员可以理解的是,在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,小于对应涵道比x下发生气流堵塞
时的总压比w超过设定值时,可认为外涵道会发生气流堵塞,此时以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积增大,可避免外涵道发生气流堵塞。
47.对于上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控方法,领域内技术人员可以理解的是,在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,大于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,可认为外涵道具有较大的流通面积,此时以外涵道流场调控机构控制外涵道有效流通面积减小,可使外涵道压力损失较小,保证推力,以及避免耗油量过高。
48.对于上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控方法,领域内技术人员可以理解的是,外涵道内选定位置具体可以是外涵道内总压变化敏感的典型位置,由相关技术人员在应用本技术时,根据具体实际进行确定,在此不再进行更细致的说明。
49.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控方法中,在多个涵道比x下,计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w,具体为:
50.在多个涵道比x下,以三维流场仿真软件计算外涵道内选定位置与进口处,在发生气流堵塞时的总压比w。
51.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控方法中,设定值为对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w的1%。
52.另一方面提供一种双涵道压气机外涵道流场的调控机构,其特征在于,包括:
53.多个流场调控阀片1,在外涵道内沿周向设置,铰接在双涵道压气机外涵道上;每个流场调控阀片1上具有凸出部位,对应自外涵道外流路上的一个开口伸出;
54.联动环2,套设在双涵道压气机外周,与各个凸出部位铰接;
55.作动筒3,铰接在双涵道压气机外侧、联动环4之间;
56.外涵道内选定位置处总压检测器4,用以检测外涵道内选定位置处总压p2;
57.外涵道内进口处总压检测器5,用以检测外涵道进口处总压p1;
58.控制器6,接入涵道比信号,与作动筒3、外涵道内选定位置处总压检测器4、外涵道内进口处总压检测器5连接;
59.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,小于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,控制器6控制作动筒3动作,使联动环2沿双涵道压气机轴向运动,带动各个流场调控阀片1扩张,控制外涵道有效流通面积增大;
60.在外涵道内选定位置与进口处的总压比y,大于对应涵道比x下发生气流堵塞时的总压比w超过设定值时,控制器6控制作动筒3动作,使联动环2沿双涵道压气机轴向运动,带动各个流场调控阀片1收缩,控制外涵道有效流通面积减小。
61.对于上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控机构,用以实施上述实施例公开的双涵道压气机外涵道流场的调控方法,描述的较为简单,具体相关之处可参见双涵道压气机外涵道流场的调控方法相关部分说明即可,其技术效果也可参考双涵道压气机外涵道流场的调控方法相关部分的技术效果,在此不再赘述。
62.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,各个凸出部位上具有通孔,各个通孔套设在联动环2外周,即设计联动环2穿过各个流场调控阀片1凸出部位上的通孔,与各流场调控阀片1间连接可靠。
63.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,作动筒3
有多个,沿双涵道压气机周向分布。
64.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,相邻流场调控阀片1边缘部位间相互搭接,能够在周向上相对滑动,以能够在张开或收缩时,保证在周向上的密封性,且可保证各个流场调控阀片1张开、收缩时的同步性
65.在一些可选的实施例中,上述的双涵道压气机外涵道流场的调控机构中,各个流场调控阀片1中一个流场调控阀片1的两侧边缘,均搭接在相邻两个流场调控阀片1边缘的上方,或均搭接在相邻两个流场调控阀片1边缘的下方。
66.说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
67.至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案,领域内技术人员应该理解的是,本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式,在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。