一種航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空燃?xì)廨啓C(jī)，特別是涉及一種航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的大涵道比航空燃?xì)廨啓C(jī)的外涵道的空氣僅通過(guò)風(fēng)扇，流速較慢且低溫，因此進(jìn)口部位容易結(jié)冰，該進(jìn)口部位容易結(jié)冰的部件主要包括帽罩、風(fēng)扇葉片、外涵導(dǎo)向葉片和支板等。結(jié)冰可擾亂氣流，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的性能和效率造成不利的影響，并且一旦移動(dòng)，會(huì)損壞燃?xì)廨啓C(jī)部件。為了防止航空燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)口部位結(jié)冰，目前通常采用下面的方法:
[0003]1、將來(lái)自核心機(jī)中高壓壓氣機(jī)的出口排出的熱空氣引導(dǎo)至帽罩內(nèi)，對(duì)帽罩的外表面進(jìn)行加溫。
[0004]2、將來(lái)自核心機(jī)中增壓機(jī)的末級(jí)的熱空氣引導(dǎo)至帽罩、外涵導(dǎo)向葉片和支板，對(duì)帽罩、外涵導(dǎo)向葉片和支板進(jìn)行加溫。
[0005]3、將來(lái)自所述高壓壓氣機(jī)的出口和所述增壓機(jī)的末級(jí)的熱空氣都引導(dǎo)到帽罩內(nèi)表面，再通過(guò)帽罩上存在的孔狀物流出，在帽罩表面形成熱氣膜。
[0006]4、研制憎水涂層和改善帽罩的錐角。
[0007]使用上述方法I?3時(shí)需要抽取大量核心機(jī)中的高壓氣體，因此這些方法勢(shì)必會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。方法4的缺陷是:憎水涂層的研制過(guò)程會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染，并且防冰效果不好，少量的冰會(huì)掉下來(lái)打到風(fēng)扇葉片上，安全性和可靠性偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提出一種不影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率、變廢為利的航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置及方法。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0010]一種航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置，其包括罩體、第一氣體收集管道和送氣管道，其中:所述罩體罩設(shè)在高壓渦輪機(jī)匣的外側(cè)壁，二者共同形成一個(gè)密封腔體；所述第一氣體收集管道具有集氣口和出氣口，所述集氣口設(shè)置在外涵道出口的下游，所述出氣口與所述密封腔體相連通；所述送氣管道具有進(jìn)氣口和吹氣口，所述進(jìn)氣口與所述密封腔體相連通，所述吹氣口貫穿支板并朝向帽罩設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一氣體收集管道的所述集氣口位于支板下游的一個(gè)壓氣機(jī)葉片弦長(zhǎng)的位置。
[0012]進(jìn)一步地，用于輸出冷卻所述高壓渦輪機(jī)匣用的氣體的各沖擊孔結(jié)構(gòu)均位于所述密封腔體中。
[0013]進(jìn)一步地，還包括相互并聯(lián)的數(shù)根分流管，各所述分流管的進(jìn)氣端均與貫穿所述密封腔體的所述第一氣體收集管道的出氣口相連通，各所述分流管的出氣端與各所述沖擊孔結(jié)構(gòu)相連接。
[0014]進(jìn)一步地，還包括收集冷卻所述高壓渦輪機(jī)匣后的高壓壓氣機(jī)排出的高壓氣體用的第二氣體收集管道，所述第二氣體收集管道與各所述分流管的進(jìn)氣端相連接。
[0015]進(jìn)一步地，還包括主管道，通過(guò)所述主管道各所述分流管的進(jìn)氣端與所述第一氣體收集管道和所述第二氣體收集管道相連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一氣體收集管道、所述送氣管道和所述第二氣體收集管道上均設(shè)置有閥門(mén)。
[0017]進(jìn)一步地，所述送氣管道的吹氣口呈喇叭狀。
[0018]本發(fā)明還提供一種航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰方法，其包括如下步驟:步驟一，對(duì)外涵道出口下游的氣體進(jìn)行收集；步驟二，利用收集到的所述氣體對(duì)高壓渦輪機(jī)匣的外側(cè)壁進(jìn)行冷卻后暫存在密封腔體中；步驟三，將所述密封腔體中的氣體引導(dǎo)到帽罩處，朝所述帽罩吹出。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟一具體為:對(duì)支板下游的一個(gè)壓氣機(jī)葉片弦長(zhǎng)的位置的氣體進(jìn)行收集。
[0020]進(jìn)一步地，所述步驟三之前還包括:步驟四、將冷卻所述高壓渦輪機(jī)匣后的高壓壓氣機(jī)排出的高壓氣體暫存在所述密封腔體中。
[0021]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0022]由于本發(fā)明采用第一氣體收集管道，將外涵道出口下游的高靜壓氣體收集到密封腔體中，并利用該收集到的氣體對(duì)高壓渦輪機(jī)匣進(jìn)行冷卻，該冷卻后的氣體進(jìn)入送氣管道，由其引導(dǎo)至帽罩，該部分氣體溫度高且壓力大，因此可以從帽罩具有的孔狀物吹出，在帽罩的外表面形成一層熱氣流膜，以防止帽罩結(jié)冰，進(jìn)而提升進(jìn)口部位的整體溫度，而從外涵道出口處收集到的高靜壓氣體通常是用作廢氣排出，本發(fā)明利用該廢氣不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓渦輪機(jī)匣的冷卻，而且還提升了進(jìn)口的帽罩的溫度，實(shí)現(xiàn)了防冰的目的，與現(xiàn)有的防冰方式相t匕，本發(fā)明既不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，而且還將廢氣進(jìn)行進(jìn)一步利用，變廢為利，節(jié)約了資源。
【附圖說(shuō)明】
[0023]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明所提供的航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0028]圖1和圖2顯示的是本發(fā)明所提供的航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、圖2所示，大涵道比航空燃?xì)廨啓C(jī)包括進(jìn)口 A、內(nèi)涵道和外涵道，其中:內(nèi)涵道以串行流排列包括增壓機(jī)1、高壓壓氣機(jī)2、燃燒室3、高壓渦輪4和低壓渦輪5。外涵道以串行流排列包括帽罩6、風(fēng)扇7、外涵導(dǎo)向葉片8和支板9。若定義進(jìn)口 A為上游，那么以串行流排列，支板9的下游即為外涵道出口。
[0029]本實(shí)施例所提供的航空燃?xì)廨啓C(jī)用防冰裝置包括罩體10、第一氣體收集管道11和送氣管道12，其中:罩體10罩設(shè)(比如焊接)在高壓渦輪機(jī)匣13的外側(cè)壁，二者共同形成一個(gè)密封腔體14。第一氣體收集管道11具有集氣口 15和出氣口 16，集氣口 15設(shè)置在支板9的下游，即外涵道出口下游，從而可以對(duì)外涵道出口下游的高靜壓氣體進(jìn)行收集。出氣口 16與密封腔體14相連通，目的在于將在外涵道出口下游的高靜壓氣體輸送到密封腔體14中，密封腔體14可以起到為輸入的氣體提供暫存空間。送氣管道12具有進(jìn)氣口 17和吹氣口 18，進(jìn)氣口 17與密封腔體14相連通，吹氣口 18貫穿支板9和風(fēng)扇7下方，朝向帽罩6設(shè)置，由于送氣管道12中的氣壓小于密封腔體14，因此，密封腔體14中暫存的相對(duì)高氣壓氣體自行從進(jìn)氣口 17流入送氣管道12中，并從吹氣口 18吹出。
[0030]本發(fā)明采用第一氣體收集管道11，將外涵道出口下游的高靜壓氣體收集到密封腔體14中，并利用該收集到的氣體對(duì)高壓渦輪機(jī)匣13進(jìn)行冷卻，由于氣壓差的存在，該冷卻后的氣體進(jìn)入送氣管道12，由其引導(dǎo)至帽罩6，該部分氣體溫度高且壓力大，因此可以從帽罩6具有的孔狀物吹出，在帽罩6的外表面形成一層熱氣流膜，從而起到防止帽罩6結(jié)冰的作用，進(jìn)而提升了進(jìn)口 A的整體溫度。而從外涵道出口處收集到的高靜壓氣體通常是用作廢氣排出，本發(fā)明利用該廢氣不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓渦輪機(jī)匣13的冷卻，而且還提升了進(jìn)口 A的帽罩6的溫度，實(shí)現(xiàn)了防冰的目的。與現(xiàn)有的防冰措施相比，本發(fā)明既不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，而且將廢氣進(jìn)一步利用，變廢為利，節(jié)約了資源。
[0031]需要說(shuō)明的是，第一氣體收集管道11的集氣口 15所處位置的高靜壓氣體的氣壓高則優(yōu)，壓差大有利于高靜壓氣體可以自行進(jìn)入到第一氣體收集管道11的集氣口 15中，并順暢地在第一氣體收集管道11中流動(dòng)。因此，最好將第一氣體收集管道11的集氣口 15設(shè)置在位于支板9下游的一個(gè)壓氣機(jī)葉片弦長(zhǎng)的位置，該位置的高靜壓氣體相對(duì)較高，而且較容易收集。
[0032]由于本發(fā)明收集到的高靜壓氣體除了為帽罩6升溫防止結(jié)冰之外，還需要為高壓渦輪機(jī)匣13實(shí)施冷卻處理，而現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在為高壓渦輪機(jī)匣13輸出冷卻氣體用的數(shù)個(gè)沖擊孔結(jié)構(gòu)，比如圖中的沖擊孔結(jié)構(gòu)19、沖擊孔結(jié)構(gòu)20和沖擊孔結(jié)構(gòu)21，因此，將罩體10罩設(shè)在各沖擊孔結(jié)構(gòu)之外，即，使用于輸出冷卻高壓渦輪機(jī)匣13用的