[發明專利]一種邊界層吸入式進氣道及內流控制裝置

有效

• 申請號: 202211346795.2
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115559814B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 張悅;鄭飛飛;周杰;何小明;王德鵬;譚慧俊;陳亮;王夢格
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: F02C7/04
• 分類號: F02C7/04;F02C7/057
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種邊界層吸入式進氣道，其特征在于，包括：內壁面、覆蓋于內壁面的唇罩、位于內壁面內部的內流控制裝置；所述內壁面與唇罩之間形成內通道；

內流控制裝置包括內部為收容腔的缸體、位于收容腔內的轉子、齒輪、偏心軸、位于缸體外的用于驅動偏心軸轉動的驅動器；所述轉子具有三個面，轉子橫截面為具有三條邊的類三角形，相鄰兩個面相接處形成尖角，收容腔內壁與每個面之間形成工作腔，共具有三個工作腔；所述尖角與收容腔內壁之間始終留有縫隙；所述轉子中心設有與轉子旋轉軸線同軸的內齒腔，該內齒腔的圓形內壁形成內齒，所述齒輪位于內齒腔內并與內齒嚙合；所述圓形內壁的直徑大于齒輪的外徑；所述偏心軸自后向前穿過轉子且與轉子相對轉動；所述偏心軸與轉子旋轉軸線偏心設置；齒輪固定于缸體內壁上且齒輪不轉動；齒輪與偏心軸同軸設置；

所述內流控制裝置還包括連通內通道與收容腔的激勵器上游通道與激勵器下游通道；所述激勵器上游通道相比激勵器下游通道更靠近進氣道進口；當偏心軸帶動轉子圍繞偏心軸在收容腔內做偏心旋轉運動時，所述三個工作腔的容積狀態在變大與變小之間不斷轉換；所述轉子的轉動方向設置為使激勵器上游通道連通的工作腔容積逐漸減小，并在激勵器上游通道與內通道連通的出口處形成正壓差而產生向內通道內噴射的射流；同時，與激勵器下游通道連通的工作腔容積逐漸增大，并在激勵器下游通道與內通道連通的出口處形成負壓差而將內通道內的氣流吸入。

2.根據權利要求1所述的邊界層吸入式進氣道，其特征在于，所述激勵器上游通道噴出的氣流為自激勵器下游通道向收容腔內吸入的氣流。

3.根據權利要求1或2所述的邊界層吸入式進氣道，其特征在于，所述轉子的三個面為形狀及尺寸相同的弧面，收容腔的橫截面為橢圓形，且收容腔與激勵器上游通道、激勵器下游通道相對的內壁中間位置向內形成凹陷，使轉子的尖角經過該凹陷位置時尖角與內壁之間保持預設的間隙。

4.根據權利要求1所述的邊界層吸入式進氣道，其特征在于，所述進氣道內通道為S彎形，激勵器上游通道與內通道連通的出口位于內壁面第一個彎曲段的起始位置。

5.根據權利要求1所述的邊界層吸入式進氣道，其特征在于，轉子的運動方式為繞缸體中心O的公轉加上繞轉子質心O′的自轉，其中公轉轉速ω_R與自轉轉速ω_r滿足ω_R:ω_r＝3:1的關系。

6.一種應用于飛行器進氣道的內流控制裝置，其特征在于，包括：內部為收容腔的缸體、位于收容腔內的轉子、齒輪、偏心軸、位于缸體外的用于驅動偏心軸轉動的驅動器；所述轉子具有三個面，轉子橫截面為具有三條邊的類三角形，相鄰兩個面相接處形成尖角，收容腔內壁與每個面之間形成工作腔，共具有三個工作腔；所述尖角與收容腔內壁之間始終留有縫隙；所述轉子中心設有與轉子旋轉軸線同軸的內齒腔，該內齒腔的圓形內壁形成內齒，所述齒輪位于內齒腔內并與內齒嚙合；所述圓形內壁的直徑大于齒輪的外徑；所述偏心軸自后向前穿過轉子且與轉子相對轉動；所述偏心軸與轉子旋轉軸線偏心設置；齒輪固定于缸體內壁上且齒輪不轉動；齒輪與偏心軸同軸設置；

所述缸體上還設有將收容腔與缸體外部連通的激勵器上游通道與激勵器下游通道；當偏心軸帶動轉子圍繞偏心軸在收容腔內做偏心旋轉運動時，所述三個工作腔的容積狀態在變大與變小之間不斷轉換；所述轉子的轉動方向設置為使激勵器上游通道連通的工作腔容積逐漸減小，并在激勵器上游通道與缸體外部連通的出口處形成正壓差而產生向外噴射的射流；同時，與激勵器下游通道連通的工作腔容積逐漸增大，并在激勵器下游通道與缸體外部連通的出口處形成負壓差而將缸體外部的氣流吸入。

7.根據權利要求6所述的內流控制裝置，其特征在于，所述轉子的三個面為形狀及尺寸相同的弧面，收容腔的橫截面為橢圓形，且收容腔與激勵器上游通道、激勵器下游通道相對的內壁中間位置向內形成凹陷，使轉子的尖角經過該凹陷位置時尖角與內壁之間保持預設的間隙。

8.根據權利要求6或7所述的內流控制裝置，其特征在于，轉子的運動方式為繞缸體中心O的公轉加上繞轉子質心O′的自轉，其中公轉轉速ω_R與自轉轉速ω_r滿足ω_R:ω_r＝3:1的關系。