[發明專利]一種耦合換熱式壓氣機及高超聲速飛行器

有效

• 申請號: 201810791715.1
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108894833B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 范曉檣;劉俊兵;陶淵;熊冰;蒙澤威;王翼;劉衛東;陳鏡帆
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: F01D25/14
• 分類號: F01D25/14;F01D9/04;F01D9/02
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種耦合換熱式壓氣機，其特征在于，包括：

機匣，呈筒狀，內壁與外壁之間具有供冷卻介質流動的冷卻通道；

輪轂，位于所述機匣內部；

多個靜葉片，位于所述機匣與輪轂之間，每個靜葉片均沿所述機匣與輪轂的徑向分布，多個所述靜葉片沿機匣的中心軸線方向間隔排列，所述靜葉片的根部與機匣連接，端部靠近所述輪轂并與所述輪轂之間具有間隙；每個所述靜葉片內部具有與所述機匣的冷卻通道連通的冷卻空間；

多個動葉片，位于所述機匣與輪轂之間，每個動葉片均沿所述機匣與輪轂的徑向分布，多個所述動葉片沿機匣的中心軸線方向間隔排列，所述動葉片的根部與所述輪轂連接，端部靠近所述機匣并與所述機匣之間具有間隙，所述動葉片與所述靜葉片交疊布置；

其中每個所述靜葉片表面設置有若干相對所述靜葉片表面向外凸伸的換熱微元，相鄰兩所述換熱微元之間形成換熱微通道，所述換熱微通道的方向與來流氣體方向一致；所述換熱微元呈肋片狀；

所述靜葉片與動葉片均呈弧面狀，且彼此平行，所述靜葉片與動葉片之間的圍設形成弧線形氣流通道；

所述換熱微元內部具有與所述靜葉片內部的冷卻空間彼此連通的凹腔。

2.如權利要求1所述耦合換熱式壓氣機，其特征在于，所述換熱微通道呈弧狀或呈波浪狀。

3.如權利要求1所述耦合換熱式壓氣機，其特征在于，所述換熱微元呈環狀圍繞在所述靜葉片的周側面上，所有所述換熱微元在所述靜葉片的長度方向即所述機匣的徑向上間隔排列。

4.如權利要求1所述的耦合換熱式壓氣機，其特征在于，所述換熱微元呈螺旋狀環繞在所述靜葉片的周側面，且所述換熱微元的繞向沿所述靜葉片的長度方向即所述機匣的徑向上升或下降。

5.如權利要求1~4任一項所述的耦合換熱式壓氣機，其特征在于，所述動葉片與所述輪轂的中心軸線之間的夾角小于90°，或所述靜葉片與所述機匣的中心軸線之間的夾角小于90°。

6.一種高超聲速飛行器，其特征在于，包括發動機和如權利要求1~5任一項所述的耦合換熱式壓氣機；

所述耦合換熱式壓氣機的機匣的冷卻通道連接所述發動機的冷卻通道共同形成供冷卻介質循環流通的通道。