[發明專利]一體的尾錐消音器組件和方法

無效

• 申請號: 201210127622.1
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102758667A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: T.埃爾茨;C.羅亞爾蒂;Y.Y.謝奧蘭
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: F01N1/08
• 分類號: F01N1/08;F02C7/14;F02C7/18;F02K1/36;B64D33/08;B64D41/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝

技術領域

本發明總體涉及輔助動力單元（APU）冷卻系統并涉及APU廢氣以及可能與之相干涉的發動機喘振抽氣的減弱，更具體地，涉及一體的尾錐消音器（ITM）組件和使用該組件減少喘振抽氣噪音并降低對相關的APU機油冷卻系統的影響的方法。

背景技術

現在的渦輪螺旋槳和渦輪風扇驅動的飛行器在它們的主推進燃氣輪機發動機之外還攜帶稱為APU的小燃氣輪機發動機。一些飛行器攜帶兩個APU。通常，這些APU被定位在位于飛行器后部內的隔室中，例如定位在機尾中，并在尾錐前面。APU歷來就被用在飛行器內以在主發動機不運行時來提供動力給飛行器系統并實現在不需要外部動力的情況下來起動主發動機。飛行器還在航行時需要額外的動力源。關于示例性的機尾安裝的APU的部件和運行的更多細節可參見與本文同屬一個申請人的再公告專利39972，該專利的全文通過參考并入本文。

在APU的運行期間，在APU隔室內產生熱量的源頭有數個，包括來自APU的輻射、來自APU機油冷卻器的對流，以及來自發電機和其它輔助裝置。為了防止APU隔室內的溫度達到不可接受的高度，必須提供穿過隔室的通風或冷卻氣流。為了提供這種冷卻氣流，必須使用廢氣噴射混合器。該噴射混合器使用APU廢氣氣體的動能來在尾錐內產生適度的真空從而拉動外界的冷卻氣流通過APU隔室并在APU機油冷卻器上通過。關于示例性的廢氣噴射混合器冷卻系統的更多背景細節可參見與本文同屬一個申請人的美國專利5265408，該專利的全文通過參考并入本文。

圖1是示例性的現有技術圖，其示出了用于Comac?C919或類似飛行器的傳統的ITM100。Comac?C919是將要由中國商用飛機公司建造的168-190座窄機身客機。ITM100被設置在具有輔助動力單元12的飛行器尾錐2內，輔助動力單元12安裝在尾錐2前面的隔室內。尾錐2大體是圓錐形的，包括逐漸變細的中空殼體，該殼體帶有后端（即，頂端），該后端是截頭的并通向外界大氣（此后稱為“敞開后端”）。

輔助動力單元12和機油冷卻器腔17被設置在尾錐2的前面。APU機油冷卻器10及其相應的機油冷卻器腔17都流體地聯接到ITM100的入口開口。喘振抽氣腔99還流體地聯接到ITM100的入口開口。在正常的APU運行期間，廢氣裹挾通過APU隔室、在APU機油冷卻器10上通過并進入冷卻腔的冷卻空氣。有時，當飛行器關閉高壓抽氣的使用時，抽氣被通過喘振腔99轉移到廢氣系統中以避免壓縮機喘振。喘振抽氣的這種在緊鄰APU噴嘴并在其下游的混合平面內的準徑向傾瀉往往減少在機油冷卻器處的冷卻空氣流。

位于ITM100前面的堅硬的防火墻隔板6將APU隔室與ITM100隔離，并且限定了圓錐形后腔5的大前端且還限定了ITM100的入口開口。后腔5進一步還由尾錐2的蒙皮限定且還由尾錐的窄敞開后端7限定。尾錐2用作ITM100的外殼，由此限定了一體的雙用途消音器的后腔5。消音器后腔5既用作消音器也用作用于減少產生的排放噪音同時通風加壓喘振抽氣的喘振抽氣腔。

圓柱形多孔廢氣內襯4穿過在防火墻6中的入口開口地將機油冷卻器腔17和APU12的廢氣噴嘴13聯接到后腔5，并最終到達外界大氣。多孔廢氣內襯4通常由穿孔的金屬薄板、多孔金屬絲網（例如，Poroplate牌）、金屬纖維氈（Feltmetal）、任何其它合適的“線性”內襯，或它們的合適的組合構造。

多孔廢氣內襯4具有第一端3并延伸通過防火墻隔板6中的入口開口從而機械地聯接到APU12的廢氣噴嘴13用以接收其廢氣流。多孔廢氣內襯4具有第二端，其延伸到尾錐2的敞開后端7從而將來自APU的混合廢氣氣體輸送到尾錐的敞開后端。如在本文中所用，術語“混合廢氣氣體”包括APU冷卻空氣流、廢氣氣體、和喘振抽氣，如本文下面所描述的。多孔廢氣內襯4流體地連接到廢氣噴嘴13，其連接部與APU廢氣噴嘴13、機油冷卻器腔17和多孔廢氣內襯4聯合組成噴射混合器。APU廢氣是噴射混合器（13，17，4）的原動力流體，其在APU噴嘴13下游的機油冷卻器腔17中建立了降低的壓力，也稱為混合平面，由此抽吸冷卻空氣通過APU隔室并在APU機油冷卻器10上通過?；旌系膹U氣被通過ITM100排放出敞開后端7。