[發(fā)明專利]一種分流環(huán)防冰系統(tǒng)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911346537.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN113027611A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔現(xiàn)花;朱劍鋆;武志鵬;楊軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02C7/04
• 分類號(hào): F02C7/04;F02C7/047
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 顏鏑

本公開涉及一種分流環(huán)防冰系統(tǒng)，包括：分流環(huán)，中心線重合于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，并位于低壓壓氣機(jī)外機(jī)匣的前緣，所述分流環(huán)包括外環(huán)體和內(nèi)環(huán)體，且所述外環(huán)體和所述內(nèi)環(huán)體之間圍合成沖擊腔；集氣裝置，沿徑向設(shè)置于高壓壓氣機(jī)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一側(cè)，能夠自高壓壓氣機(jī)的設(shè)定級(jí)中引氣；以及引氣管路，連接于所述集氣裝置與所述分流環(huán)之間，能夠?qū)⒏邏簤簹鈾C(jī)中的氣流引至所述沖擊腔。根據(jù)本公開實(shí)施例，通過設(shè)計(jì)分流環(huán)結(jié)構(gòu)，并合理布置引起管路，能夠提高分流環(huán)防冰系統(tǒng)的工作效率，進(jìn)而有效防止分流環(huán)在遭遇惡劣天氣的情況下表面結(jié)冰，并能夠相應(yīng)減少壓氣機(jī)引氣量。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種分流環(huán)防冰系統(tǒng)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

分流環(huán)是位于風(fēng)扇后、進(jìn)氣流道前的靜止部件，其作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口的氣流分股為外涵道氣流和內(nèi)涵道氣流兩路。在遭遇結(jié)冰天氣時(shí)，分流環(huán)表面容易發(fā)生結(jié)冰，進(jìn)而改變自身原有的氣動(dòng)外形，容易使發(fā)動(dòng)機(jī)偏離設(shè)計(jì)工作狀態(tài)。分流環(huán)結(jié)冰還會(huì)引起進(jìn)氣流道沿周向的不均勻阻塞，可能導(dǎo)致進(jìn)氣畸變或喘振。而如果分流環(huán)結(jié)冰較為嚴(yán)重，脫落的冰塊還有可能被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)涵并與高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片發(fā)生碰撞，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性損傷。

為了防止分流環(huán)表面結(jié)冰，目前的分流環(huán)防冰系統(tǒng)主要采用熱氣防冰：從高壓壓氣機(jī)引氣，使熱氣通過管路流入防冰部件內(nèi)腔，加熱部件表面后排出，達(dá)到防止部件表面結(jié)冰的目的。熱氣防冰由于其較高的安全性和穩(wěn)定性，是目前應(yīng)用范圍最廣、技術(shù)最成熟的防冰方式之一。

相關(guān)的分流環(huán)熱氣防冰系統(tǒng)一般只針對(duì)局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，較少從系統(tǒng)性的角度對(duì)熱氣防冰系統(tǒng)改進(jìn)。因而熱氣流動(dòng)的多個(gè)環(huán)節(jié)存在結(jié)構(gòu)不夠合理，熱效率較低等問題，致使要滿足分流環(huán)的防冰需求需要較大的熱氣用量，導(dǎo)致航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開實(shí)施例提供一種分流環(huán)防冰系統(tǒng)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠在滿足分流環(huán)防冰需求的基礎(chǔ)上，節(jié)省熱氣用量，提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。

在本公開的一個(gè)方面，提供一種分流環(huán)防冰系統(tǒng)，包括：

分流環(huán)，中心線重合于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，并位于低壓壓氣機(jī)外機(jī)匣的前緣，分流環(huán)包括外環(huán)體和內(nèi)環(huán)體，且外環(huán)體和內(nèi)環(huán)體之間圍合成沖擊腔；

集氣裝置，沿徑向設(shè)置于高壓壓氣機(jī)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一側(cè)，能夠自高壓壓氣機(jī)的設(shè)定級(jí)中引氣；以及

引氣管路，連接于集氣裝置與分流環(huán)之間，能夠?qū)⒏邏簤簹鈾C(jī)中的氣流引至沖擊腔。

在一些實(shí)施例中，外環(huán)體與內(nèi)環(huán)體之間具有縫隙，縫隙在沖擊腔一側(cè)的入口位于沖擊腔的前緣，縫隙在分流環(huán)外部的出口位于分流環(huán)沿徑向靠近轉(zhuǎn)軸的一側(cè)。

在一些實(shí)施例中，外環(huán)體的在沿徑向且經(jīng)過軸線的截面上呈圓鉤狀，內(nèi)環(huán)體抵接于圓鉤狀的尖端一側(cè)，并位于外環(huán)體外壁的背風(fēng)面，以使外環(huán)體的外壁構(gòu)成分流環(huán)前緣的迎風(fēng)面。

在一些實(shí)施例中，外環(huán)體的內(nèi)壁面開設(shè)有深度方向沿軸向的環(huán)形槽體，內(nèi)環(huán)體的前緣設(shè)有與環(huán)形槽體相匹配的環(huán)形凸緣，環(huán)形槽體與環(huán)形凸緣之間相互配合，以使外環(huán)體與內(nèi)環(huán)體相互裝配。

在一些實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)體與外環(huán)體在環(huán)形槽體與環(huán)形凸緣之間具有第一配合間隙，內(nèi)環(huán)體與外環(huán)體在圓鉤狀的尖端具有第二配合間隙，第一配合間隙與第二配合間隙互相連通以使沖擊腔和分流環(huán)的外部互相連通。

在一些實(shí)施例中，第一配合間隙在沿軸向位于環(huán)形凸緣來流一側(cè)的第一部分，大于在沿徑向位于環(huán)形凸緣靠近轉(zhuǎn)軸一側(cè)的第二部分，并大于在沿徑向位于環(huán)形凸緣遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸一側(cè)的第三部分。

在一些實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)體和/或外環(huán)體在第三部分開設(shè)有多個(gè)沿軸向延伸的沖擊孔，以擴(kuò)大第一間隙在第三部分的流通面積，且多個(gè)沖擊孔沿周向均勻分布。

在一些實(shí)施例中，環(huán)形槽體的底面呈向內(nèi)凹入的圓環(huán)面，環(huán)形凸緣的頂面呈的圓柱面。