[發明專利]一種發動機及其粒子分離器

有效

• 申請號: 202010401696.4
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111544964B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 徐大成;陳國智;黃開明;歐白羽;陳冰;李鑫
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: B01D45/04
• 分類號: B01D45/04;F02C7/05
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 趙新龍;闞梓瑄

本發明提供了一種發動機及其粒子分離器，粒子分離器包括中心體、整流罩、第一分流器和第二分流器，整流罩沿中心體的徑向圍設于中心體的外部，整流罩與中心體合圍成進氣口；第一分流器沿中心體的徑向圍設于中心體的外部且位于中心體和整流罩之間；第一分流器的內壁與中心體的外壁合圍成第一清除流道，沿中心體的軸向，第一清除流道正對進氣口，第一分流器的外壁與整流罩的內壁合圍成第一空氣流道，第一空氣流道的截面積沿軸向方向先變小再變大；第二分流器沿第一分流器的徑向圍設于第一分流器的外部，且位于第一分流器與整流罩之間；第二分流器的內壁與第一分流器的外壁合圍成第二空氣流道，第二分流器的外壁與整流罩的內壁合圍成第二清除流道。

技術領域

本發明總體來說涉及發動機技術領域，具體而言，涉及一種發動機及其粒子分離器。

背景技術

由于直升機具有良好的機動性和靈活性，常用于執行運輸、巡邏、搜救等特殊任務，時常工作在砂塵、鹽霧、雨水等惡劣自然環境，以及起飛、著陸、近地面飛行或懸停時旋翼下洗流和繞機身的環流與地表砂塵相互作用形成的局部砂塵環境。發動機吸入砂塵會出現旋轉部件磨損、燃油噴嘴和渦輪葉片氣膜孔堵塞等現象，導致性能下降，壽命急劇縮短，維護成本倍增。此外，發動機吸入冰、鳥等外物可能產生災難性損傷。因此，改善發動機進氣系統排異物能力對提高發動機工作可靠性和飛行安全性具有重要意義。

發動機粒子分離器用來分離含雜質氣流中的固體粒子，其安裝在發動機的前端來減少進入工作裝置中的污物，從而延長發動機的使用壽命。現有技術中的粒子分離器利用慣性分離的原理，根據氣體-固體兩相在流道內產生的慣性力不同，從而實現氣固分離。然而，現有的粒子分離器的分離效率并不好，尤其是針對氣流中既包含沙塵等小粒徑固體又包含鳥、螺釘、螺帽等大粒徑固體的氣固混合物。

在所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的一個主要目的在于提供一種發動機及其粒子分離器，以解決現有技術中存在的粒子分離器的分離效率低的問題。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

根據本發明的一個方面，提供了一種粒子分離器，包括中心體、整流罩、第一分流器以及第二分流器，整流罩沿所述中心體的徑向方向圍設于所述中心體的外部，所述整流罩與所述中心體合圍成進氣口；第一分流器沿所述中心體的徑向方向圍設于所述中心體的外部且位于所述中心體和所述整流罩之間；所述第一分流器的內壁與所述中心體的外壁合圍成第一清除流道，沿所述中心體的軸向方向，所述第一清除流道正對所述進氣口，所述第一分流器的外壁與所述整流罩的內壁合圍成第一空氣流道，所述第一空氣流道的截面積沿軸向方向先變小再變大；第二分流器沿所述第一分流器的徑向方向圍設于所述第一分流器的外部，且位于所述第一分流器與所述整流罩之間；所述第二分流器的內壁與所述第一分流器的外壁合圍成第二空氣流道，所述第二分流器的外壁與所述整流罩的內壁合圍成第二清除流道。

根據本發明的一些實施方式，所述中心體通過一個或多個沿徑向設置的第一支板連接；

所述中心體為中空結構且具有第一排砂流道，所述第一排砂流道連通于所述第一清除流道；

所述第一支板為中空結構且具有第二排砂流道，所述整流罩為中空結構且具有第三排砂流道，所述第二排砂流道的一端連通于所述第一排砂流道，所述第二排砂流道的另一端連通于所述第三排砂流道。

根據本發明的一些實施方式，所述第一分流器的下游段具有第一弧形轉接部，所述第一弧形轉接部由所述第一分流器的內壁沿徑向向內再沿軸向向上游方向延伸，以與所述中心體合圍成第一轉接流道，所述第一轉接流道分別連通于所述第一清除流道和所述第一排砂流道。

根據本發明的一些實施方式，所述整流罩內還設有一對或多對隔板，一對或多對所述隔板沿軸向方向延伸且分別位于所述第一支板與所述整流罩的連通口的兩側，以與所述整流罩合圍成一個或多個所述第一排砂流道。