本發(fā)明涉及飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱部件并且更具體地涉及對(duì)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的前緣進(jìn)行加熱。

背景技術(shù)：

不期望冰堆積或累積在飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)上。為了減少積冰，將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)部件的加熱流體引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)的其它部件是已知的。這些方法的一個(gè)問(wèn)題在于難以將熱能均勻地分配在待加熱部件上。因此，積冰發(fā)生在未被充分加熱的部件的一部分上或者需要來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)部件的附加流體流來(lái)提供所需的熱負(fù)載。這種流體流的增加降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。因此，需要能夠更高效地使用流體流以加熱飛行器部件的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過(guò)被構(gòu)造成增大待加熱部件內(nèi)傳熱系數(shù)的、位于該部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)解決了該需求。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于改進(jìn)通過(guò)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)前部的傳熱的設(shè)備。該設(shè)備包括環(huán)形通道，該環(huán)形通道由前部限定。氣體源流體連接到該通道并且變窄區(qū)域被限定在該環(huán)形通道內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，該飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙被構(gòu)造成提供改進(jìn)的、通過(guò)機(jī)艙壁的來(lái)自機(jī)艙內(nèi)流體的傳熱。該機(jī)艙包括由壁限定的d形管。加熱流體源流體連接到d形管。變窄區(qū)域被限定在d形管內(nèi)。

技術(shù)方案1.一種用于改進(jìn)通過(guò)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的前部的傳熱的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

通道，所述通道由所述前部限定；

氣體源，所述氣體源流體連接到所述通道；和

變窄區(qū)域，所述變窄區(qū)域被限定在所述通道內(nèi)。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的設(shè)備，其特征在于，所述變窄區(qū)域包括入口和出口。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的設(shè)備，其特征在于，所述變窄區(qū)域包括定位在所述變窄區(qū)域的入口和出口之間的頸部。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的設(shè)備，其特征在于，發(fā)動(dòng)機(jī)加熱流體源是具有排放端部的噴嘴。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴被構(gòu)造成向加熱流體施加旋轉(zhuǎn)流。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴包括以螺旋形式卷曲的多個(gè)流通道。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴包括六個(gè)流通道。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案3所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴的排放端部定位在所述變窄區(qū)域的出口的上游。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案3所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴的排放端部定位在所述變窄區(qū)域的頸部的上游。

技術(shù)方案10.一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙，所述飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙被構(gòu)造成提供改進(jìn)的通過(guò)所述機(jī)艙的壁的來(lái)自所述機(jī)艙內(nèi)的氣體的傳熱，所述機(jī)艙包括：

由所述壁限定的d形管；

加熱流體源，所述加熱流體源流體連接到所述d形管；和

狹窄區(qū)域，所述狹窄區(qū)域被限定在所述d形管內(nèi)。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的機(jī)艙，其特征在于，所述變窄區(qū)域包括入口和出口。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的機(jī)艙，其特征在于，所述變窄區(qū)域包括被限定在所述變窄區(qū)域的入口和出口之間的頸部。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的機(jī)艙，其特征在于，用于發(fā)動(dòng)機(jī)加熱流體的源是具有排放端部的噴嘴。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的機(jī)艙，其特征在于，所述噴嘴的排放端部定位在所述變窄區(qū)域的出口的上游。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的機(jī)艙，其特征在于，所述噴嘴的排放端部定位在所述變窄區(qū)域的頸部的上游。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案13所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴包括六個(gè)流通道。

技術(shù)方案17.一種用于加熱飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的方法，所述方法包括以下步驟：

將流體引入所述飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙中；和

使流體在通過(guò)由所述機(jī)艙內(nèi)的變窄區(qū)域限定的頸部之后加速。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的設(shè)備，其特征在于，流體通過(guò)噴嘴被引入所述飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙中，所述噴嘴被構(gòu)造成向流體施加旋轉(zhuǎn)流。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴包括以螺旋形式卷曲的多個(gè)流通道。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴包括六個(gè)流通道。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖參照以下描述，可以最佳理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的局部剖視圖，該飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)具有限定了d形管的機(jī)艙；

圖2示出了圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的圓形視圖，其中示出限定了d形管的內(nèi)壁表面；和

圖3示出了定向流噴嘴。

具體實(shí)施方式

參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在所有多個(gè)附圖中指示相同的元件，圖1示出了機(jī)艙10的局部剖視圖，該機(jī)艙限定了發(fā)動(dòng)機(jī)11的前部。機(jī)艙10具有被限定于其中的d形管30。d形管30被構(gòu)造成提高被引入其中的氣體的速度，使得氣體能夠圍繞d形管30的整個(gè)圓周循環(huán)。

發(fā)動(dòng)機(jī)11的機(jī)艙10具有壁16，該壁具有內(nèi)表面22和外表面23。壁16的外表面23限定了內(nèi)部唇緣12和外部唇緣18。內(nèi)表面22限定了d形管30，該d形管與d形管底部32相結(jié)合。

d形管30是由圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)11的軸線a定位的壁16的內(nèi)表面22限定的環(huán)形室。如圖所示，d形管30具有d形橫截面。如圖2中所示，定向流噴嘴34延伸到d形管30中。定向流噴嘴34通過(guò)管道24流體連接到來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)11(例如，壓縮機(jī)14)的加熱氣體源。閥25在發(fā)動(dòng)機(jī)11和定向流噴嘴34之間定位在管道24中。閥25被構(gòu)造成控制流通過(guò)管道24到達(dá)定向流噴嘴34。

現(xiàn)在參照?qǐng)D3，噴嘴34被構(gòu)造成在加熱流體、或者諸如放出空氣之類的氣體在噴嘴34內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)施加旋轉(zhuǎn)流。在一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴34包括以螺旋形式卷曲的多個(gè)流體流通道38。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用四個(gè)至六個(gè)流體流通道38，然而，在其它實(shí)施例中，通道的數(shù)量可以多得多或少得多。此外，可以使用其它的裝置來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)包括但不限于內(nèi)部葉片或噴嘴。當(dāng)熱氣體在噴嘴34內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)，流體流通道38向氣體施加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且隨后將其噴射到排放端部35之外進(jìn)入d形管30中。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，將加熱流體流噴射到殼體空氣中將使空氣的伴隨質(zhì)量沿旋流旋轉(zhuǎn)方向在d形管30內(nèi)旋轉(zhuǎn)。合適的排氣裝置(例如形成在鼻唇緣d形管30的外側(cè)位置中的尺寸合適的孔)允許溢出d形管30的這樣的伴隨空氣的一部分等于被噴射到d形管30中的加熱流體的質(zhì)量流率，以保持流平衡。

應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，機(jī)艙10和d形管30能夠具有圓形以外的其它形狀，例如但不限于橢圓形。還應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，d形管30的橫截面能夠與機(jī)艙10的橫截面類似，但也能夠有所不同。

如能夠在圖2中看到的，從定向流噴嘴34引入的加熱流體圍繞d形管30被引導(dǎo)。定向流噴嘴34包括排放端部35。在圖示實(shí)施例中，加熱流體以限定從排放端部35延伸的旋流區(qū)域36的旋流方式被引入。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，被引入d形管30中的加熱流體能夠展示出旋流之外的其它流動(dòng)方式。這樣的其它流動(dòng)方式能夠由定向流噴嘴34的尺寸來(lái)限定。

d形管30具有大體一致的橫截面寬度并且限定了用于來(lái)自定向流噴嘴34的流體流的通路。然而，如圖2中所示，d形管30包括變窄區(qū)域40。變窄區(qū)域40包括入口42、頸部44、和出口46。變窄區(qū)域40在入口42和出口46處的尺寸與d形管30的剩余部分的尺寸基本相同。變窄區(qū)域40從入口42向頸部44處的變窄尺寸逐漸變細(xì)。變窄區(qū)域40從頸部44向出口46擴(kuò)展開(kāi)或分叉。

定向流噴嘴34定位成使得定向流噴嘴34的排放端部35定位在變窄區(qū)域40的出口46的上游。更優(yōu)選地，定向流噴嘴34定位在頸部44的上游以及變窄區(qū)域40的入口42的下游。因此，定向流噴嘴34定位成將加熱流體排放至d形管30中，使得來(lái)自定向流噴嘴34的加熱流體在朝向出口46移動(dòng)離開(kāi)頸部44時(shí)膨脹。在一個(gè)實(shí)施例中，排放端部35定位在入口42附近，使得從噴嘴34排放的加熱流體被引導(dǎo)至變窄區(qū)域40中并且在其朝向頸部44流動(dòng)時(shí)加速。

變窄區(qū)域40被構(gòu)造成使得加熱流體從定向流噴嘴34通過(guò)變窄區(qū)域40的移動(dòng)在入口42附近產(chǎn)生比變窄區(qū)域40的出口46處低的壓力。因此，與定向流噴嘴34的位置組合的變窄區(qū)域40被構(gòu)造成在d形管30內(nèi)產(chǎn)生壓差，以增強(qiáng)來(lái)自定向流噴嘴34的排放端部35的圍繞環(huán)30的、且朝向變窄區(qū)域40的入口42的流。

能夠通過(guò)對(duì)機(jī)艙10的操作進(jìn)行描述來(lái)對(duì)其進(jìn)行更好的理解。加熱流體通過(guò)定向流噴嘴34被引入d形管30中。優(yōu)選地，當(dāng)定向流噴嘴34的排放端部35定位在入口42上游時(shí)，加熱流體在變窄區(qū)域40內(nèi)被壓縮。引入流體在其移動(dòng)離開(kāi)頸部44并且通過(guò)出口46移出變窄區(qū)域40之外時(shí)膨脹。加熱流體圍繞d形管30的流動(dòng)受變窄區(qū)域40的出口46和入口42之間的d形管30內(nèi)的壓差的驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有優(yōu)點(diǎn)。上文所述的變窄區(qū)域40被構(gòu)造成增大加熱流體的速度。通過(guò)該方式，加熱流體被加速至足以使加熱流體完全圍繞d形管移動(dòng)的速度并且因此改進(jìn)d形管內(nèi)的熱分布。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的熱能分布提高了保持機(jī)艙內(nèi)部唇緣無(wú)冰的效率，從而將消除外部現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的熱點(diǎn)。因此，機(jī)艙內(nèi)部唇緣得以保持無(wú)冰而較少使用昂貴的加熱流體流。因此，具有本發(fā)明壓縮部段的d形管改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的總體效率，以使其在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。

上文已描述了一種設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造成提供了改進(jìn)的圍繞飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)艙d形管的加熱流體流并且本文中(其中包括任何所附權(quán)利要求書(shū)、摘要和附圖)所描述的本發(fā)明的所有特征、以及/或者因此而公開(kāi)的任何方法或過(guò)程的所有步驟都可以以任何方式組合，除非這樣的特征和/或步驟中的至少一些互相排斥。

本說(shuō)明書(shū)(其中包括任何附圖、權(quán)利要求書(shū)、摘要和附圖)中所公開(kāi)的每一個(gè)特征都可以通過(guò)用于相同、等同或類似目的的備選特征代替，除非另有明確說(shuō)明。因此，除非另有清楚描述，否則所公開(kāi)的每一個(gè)特征都只是等同或類似特征的一般系列的例子。

本發(fā)明不限于上述實(shí)施例(多個(gè)實(shí)施例)的細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴(kuò)展到本說(shuō)明書(shū)(其中包括任何伴隨的潛在創(chuàng)新點(diǎn)、摘要和附圖)中所公開(kāi)的特征的任何創(chuàng)新、或者任何創(chuàng)新組合、或者因此而公開(kāi)的任何方法或過(guò)程的步驟的任何創(chuàng)新、或任何創(chuàng)新組合。