[實用新型]一種平板隔熱屏

有效

• 申請號: 201920438986.9
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN210087485U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 夏楊;常國強;錢鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十研究所
• 主分類號: F02C7/12
• 分類號: F02C7/12;F02C7/00;F02K7/10
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

本實用新型涉及一種平板隔熱屏，包括隔熱板，所述隔熱板為兩端開口的金屬圓筒，在金屬圓筒的側壁上設置若干的氣膜孔，在所述金屬圓筒的側壁上還設置若干鱗片，所述的鱗片一端固定在金屬圓筒的側壁外表面，另一端斜向上延伸將氣膜孔予以遮蔽。本實用新型中的鱗片結構對氣膜孔射流有較強的保護能力，對氣膜孔射流有較強的引流作用，氣膜孔射流對壁面有較強的覆蓋效果，有較高的氣膜冷氣效果。本實用新型中的大孔徑平圓孔與鱗片孔結合，有利于降低沖壓隔熱屏冷氣用量，提高冷氣氣流利用率。

技術領域

本實用新型涉及航空沖壓發動機隔熱屏設計領域，尤其涉及一種帶鱗片結構的離散氣膜孔隔熱屏結構設計。

背景技術

目前，隨著先進雷達系統、預警偵查衛星等立體預警系統及反導彈系統的應用，對飛航導彈、空天飛行器等現代作戰武器提出了更高的要求。沖壓發動機作為超音速/高超音速飛行器動力系統的重要組成部分，沖壓隔熱屏設計是沖壓發動機設計的難點。為保證沖壓隔熱屏較強的熱防護能力，對隔熱屏采用氣膜冷卻設計，大大降低了隔熱屏的壁面溫度。

氣膜冷卻技術不僅在燃氣輪機渦輪葉片上已經具有成熟的應用，在加力燃燒室及沖壓發動機隔熱屏的冷卻上也有廣泛應用。為了克服沖壓隔熱屏內壓力較低的現狀，需要設計出攜帶流量系數較大、冷氣量較小、氣膜冷卻效率較高的氣膜冷卻孔隔熱屏。

目前大多數加力燃燒室隔熱屏采用橫向波紋隔熱屏、縱向波紋隔熱屏、發散孔隔熱屏及離散孔隔熱屏。其中，橫向/縱向波紋隔熱屏加工難度大；發散孔隔熱屏氣膜孔數量大，加工成本較高；大多數離散孔隔熱屏的對壁面的熱防護能力較差，冷氣利用率低。

實用新型內容

本實用新型的目的是通過將鱗片結構連接在離散氣膜孔隔熱屏上，通過鱗片結構一方面對氣膜孔射流的保護作用，降低主流與氣膜孔射流的摻混，降低對流換熱系數；另一方面，增強氣膜孔射流對隔熱屏的壁面覆蓋特性，有效提高壁面的氣膜冷卻效率，降低壁面溫度分布不均勻性。

本實用新型采用如下的技術手段加以實現：一種平板隔熱屏，包括隔熱板，所述隔熱板為兩端開口的金屬圓筒，在金屬圓筒的側壁上設置若干的氣膜孔，在所述金屬圓筒的側壁上還設置若干鱗片，所述的鱗片一端固定在金屬圓筒的側壁外表面，另一端斜向上延伸將氣膜孔予以遮蔽。

隔熱板長度為100～10000mm，隔熱板直徑為φ100～1000mm，隔熱板厚度為0.1～10mm。

氣膜孔在隔熱板上交錯排布，氣膜孔孔間距為6～60mm，氣膜孔孔間距為 6～180mm，氣膜孔直徑為2～20mm。

鱗片由隔熱板表面沖壓而成的，其包含扇形連接段、引流斜板、半圓擋板，扇形連接段將鱗片與隔熱板加以連接，其扇形段角度為0～360°，扇形段半徑為2～20mm，厚度為0.1～10mm。

所述的引流斜板的長度為0.5～4mm，引流斜板的傾斜角度為0～180°，引流斜板厚度與扇形連接段及半圓擋板厚度匹配。引流斜板厚度為0.1～10mm。

半圓擋板半徑為2～20mm，半圓擋板的厚度為0.1～10mm。

有益效果

本實用新型可以降低沖壓隔熱屏冷卻氣流量，降低隔熱屏壁面熱應力，提高壁面的氣膜冷卻效率。本實用新型中采用的大孔徑氣膜孔有利于降低氣膜孔出流的流量損失，獲得較大的氣膜孔射流動量；有利于降低隔熱屏開孔率，降低隔熱屏的加工成本，增強隔熱屏的工程應用價值。本實用新型中的鱗片結構對氣膜孔射流有較強的保護能力，對氣膜孔射流有較強的引流作用，氣膜孔射流對壁面有較強的覆蓋效果，有較高的氣膜冷氣效果。本實用新型中的大孔徑氣膜孔與鱗片孔結合，有利于降低沖壓隔熱屏冷氣用量，提高冷氣氣流利用率。本實用新型中的隔熱屏氣膜孔采用錯排布置，有利于提高隔熱屏壁面溫度分布均勻性，增強冷氣對壁面的展向覆蓋特性，提高隔熱屏熱端壁面氣膜冷卻效率。

附圖說明