[發明專利]氣流引導裝置

有效

• 申請號: 201210220519.1
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103511124B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 張榮;魏芳
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F02K3/04
• 分類號: F02K3/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;邵桂禮

技術領域

本發明總地涉及航空發動機技術，更具體地涉及航空發動機的排放氣流引導結構。

背景技術

在大涵道比渦扇發動機中，風扇增壓級后通常設有可調放氣活門，該活門在發動機處于低轉速及過渡態推力設定時打開，以減少進入高壓壓氣機的氣體流量，改善發動機的喘振裕度。然而，通過活門放氣這一措施在提高發動機穩定性的同時，也造成了發動機效率上的損失。

圖1給出了一種現有的大涵道比渦扇發動機的結構示意圖。如圖1所示，沿著氣流軸向流動方向a’，所述發動機具有一大尺寸風扇1’，風扇出口分為內外涵通道，風扇出口氣流一部分流經外涵道風扇出口導葉2’并沿著氣流軸向流動方向a’排出，其余部分流入處于內涵道的風扇增壓級3’。風扇增壓級3’后設有可調放氣活門5’，在發動機處于低轉速及過渡態推力設定時，該活門5’通過作動機構6’打開，經由活門5’釋放的氣體一部分沿著方向c’向外排出，其余部分沿著方向b’流入高壓壓氣機4’。這樣，通過風扇增壓級3’后放氣活門5’對氣體的分流，以減少進入高壓壓氣機的流量，改善部件之間的氣流匹配。

上述風扇增壓級3’后的放氣是通過打開活門而直接排放氣體。然而，被排放的這部分壓力較高的氣體沒有得到有效利用，一方面造成了發動機效率的損失，另一方面還會因為與外涵道原有氣流混合而產生噪聲。

發明內容

因此，提供一種能夠引導增壓級后放氣活門所排放的氣流從而提高排放氣流利用率的氣流引導裝置將是有利的。

為此，根據本發明的一個方面，提供一種氣流引導裝置，其中，所述氣流引導裝置與航空發動機中的風扇增壓級后的放氣活門適配并固定在所述發動機的機匣凸緣上，所述氣流引導裝置包含導流部，以及位于所述活門一側的徑向氣流進口和遠離所述活門一側的軸向氣流出口，所述導流部的截面沿氣流流動方向大致收縮。

在本發明的該方面，通過導流部的引導，排放氣流沿著發動機軸向方向均勻向后噴出，提高了發動機推力，并降低噪聲。

優選地，所述導流部包括扇形連接部分和噴嘴部分，所述扇形連接部分構造成扇形結構以允許所述放氣活門在其內打開或關閉，所述噴嘴部分的末端為所述軸向氣流出口。

優選地，所述氣流引導裝置還包括安裝框架，所述安裝框架連接到所述發動機的機匣凸緣并與所述活門適配，所述扇形連接部分連接至所述安裝框架。

優選地，所述扇形連接部分與所述噴嘴部分的連接面為圓弧面。

優選地，所述噴嘴部分在氣流流動方向上的截面由面積較大的矩形逐漸縮小過渡到面積較小的圓形，且其中心線為光滑的圓弧。

優選地，所述扇形連接部分構造成的所述扇形結構具有一夾角α，所述夾角α與所述活門的最大開度角β相同。

優選地，所述氣流引導裝置由輕薄合金材料制成，這不僅能夠滿足使用需要，而且重量輕，成本低，綜合效益好。

根據本發明的另一方面，提供一種航空發動機，其具有多個上述的氣流引導裝置，所述氣流引導裝置的個數與所述發動機中風扇增壓級后的放氣活門的個數相對應。

根據本發明的再一方面，提供一種氣流引導裝置組件，其中，所述組件包括一固定到航空發動機機匣上的環形構件，和周向上均勻分布地連接到所述環形構件上的多個上述的氣流引導裝置，所述氣流引導裝置的個數與所述發動機中風扇增壓級后的放氣活門的個數相對應。

根據本發明的又一方面，提供一種航空發動機，其具有一上述的氣流引導裝置組件。

通過參考下面所描述的實施方式，本發明的這些方面和其他方面將會得到清晰地闡述。

附圖說明

本發明的結構和操作方式以及進一步的目的和優點將通過下面結合附圖的描述得到更好地理解，其中，相同的參考標記標識相同的元件：

圖1是現有的大涵道比渦扇發動機的結構示意圖；

圖2是根據本發明的優選實施方式的氣流引導裝置的正視圖；

圖3是圖2中氣流引導裝置的俯視圖；

圖4增壓級后放氣活門打開時與氣流引導裝置配合的正視圖；

圖5增壓級后放氣活門打開時與氣流引導裝置配合的俯視圖；

圖6是根據本發明的優選實施方式的氣流引導裝置組件的示意圖；

圖7是氣流引導裝置組件安裝到發動機機匣凸緣上的局部示意圖。

具體實施方式