[發明專利]分流環、發動機防冰裝置以及渦扇發動機

有效

• 申請號: 201310612859.3
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104675524B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 唐鴻羽;王秋陽
• 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: F02C7/047
• 分類號: F02C7/047;F01D25/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張丹

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，尤其涉及一種分流環、設置該分流環的發動機防冰裝置以及設置該發動機防冰裝置的渦扇發動機。

背景技術

當飛機在飛行任務中遇到較冷的云層或在有結冰條件的地面工作時，發動機進口的某些表面比如分流環頭部會產生結冰現象，如果不及時將這些積冰清理，會改變結冰部件的流道形狀，從而影響結冰部位的空氣動力學性能；更為嚴重的情況是如果結冰部位的冰塊脫落，則有可能會被吸入核心機損壞發動機轉子，或被卷入風扇動葉撞擊發動機機匣的內側結構并對其造成損壞。

由于分流環（或稱：分流器）是位于渦扇發動機風扇動葉出口、增壓級進口用于分隔渦扇發動機內外流道的一種環形裝置。發動機內部分流環等位置的防冰設計是必須的，尤其是經常飛越極端氣候航線的飛機。

已有技術至少存在以下技術問題：

一般的，對于分流環頭部的防冰設計主要有以下兩大類：

一類是已有的氣防冰設計，比如將高壓壓氣機中的熱空氣引入中空的進氣導流葉片（英文簡寫為：IGV）進行除冰，或將高壓壓氣機中的熱空氣引入分流環內部進行沖擊換熱除冰，并在分流環適當位置開孔加強換熱，這類設計應用廣泛，結構相對簡單，可靠性較高，但是采用已有的氣防冰設計會對發動機的空氣動力學性能產生影響，比如：中空IGV的厚度增大而導致的空氣動力學損耗，以及分流環前緣排出的熱空氣對流道內氣體流動的影響等，并且由于傳統氣防冰設計的熱空氣由設在分流環或中空IGV上的一系列小孔排出，如果該部位小孔由于外界原因被堵塞，則有可能導致防冰系統無法正常工作。

另一類則是電防冰設計，即在分流器的前緣模制樹脂，并將加熱電線圈安裝在樹脂內，以在結冰條件期間通過提高加熱電線圈以及樹脂的溫度的方式防止分流環區域結冰或者從分流環區域上除冰，采用電防冰的優點是該工作系統不會影響發動機的相關零部件的空氣動力學性能，但同時電防冰系統也帶來了新的問題：那就是零部件的增加導致系統的復雜性與加工難度大大增加，工作可靠性降低，這樣大大增加了運營成本。

發明內容

本發明的其中一個目的是提出一種分流環、設置該分流環的發動機防冰裝置以及設置該發動機防冰裝置的渦扇發動機，解決了已有技術存在除冰過程中會對發動機的空氣動力學性能造成影響、成本較高技術問題。本發明優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明實施例提供的分流環，包括外層殼體、內層殼體、介于所述內層殼體與所述外層殼體之間的至少一條擾流肋，其中：

所述外層殼體、所述內層殼體與所述擾流肋之間形成中空的流體通道；

所述流體通道的進流口與出流口中至少出流口設置在所述內層殼體上，或者，所述流體通道的進流口與出流口中至少出流口為所述外層殼體邊沿與所述內層殼體邊沿之間的縫隙所形成。

在一個優選或可選地實施例中，所述外層殼體與所述內層殼體形成所述分流環的頭部，所述流體通道的進流口與出流口均設置在所述內層殼體上，且所述外層殼體與所述內層殼體通過鉚釘鉚接在一起。

在一個優選或可選地實施例中，所述鉚釘貫穿所述外層殼體、所述擾流肋以及所述內層殼體。

在一個優選或可選地實施例中，所述外層殼體、所述內層殼體兩者均為旋轉體狀且兩者的軸心線相重合，所述擾流肋呈條形，且所述擾流肋的最大延展方向與所述內層殼體的周向方向相同。

在一個優選或可選地實施例中，所述擾流肋在所述內層殼體徑向方向上的尺寸為0.5cm～1.5cm，在所述內層殼體軸向方向上的尺寸為0.5cm～1.5cm。

在一個優選或可選地實施例中，所述內層殼體與所述外層殼體之間設置有至少兩排所述擾流肋，每排所述擾流肋包括至少兩條所述擾流肋，相鄰的兩排所述擾流肋之間的間距相同，相鄰的兩條所述擾流肋之間的間距也相同。

在一個優選或可選地實施例中，所述擾流肋采用插接或焊接的方式與所述內層殼體的外表面相連接，所述內層殼體的外表面的輪廓線呈圓臺狀，所述擾流肋在所述內層殼體的周向方向上的尺寸為π/6*R，其中：R為所述內層殼體外表面上與所述擾流肋相連接的區域的半徑的最大值、最小值或平均值。

在一個優選或可選地實施例中，相鄰的兩條所述擾流肋在所述內層殼體軸向方向上的間隔為4cm～6cm，與所述內層殼體的外表面上半徑相同區域連接的所述擾流肋之間的間隔為π/12*R。