CN107061013A - 一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法。所述用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法包括：步骤1：使热气分为两部分，一部分热气经由篦齿、增压级转子出口流出，另一部分热气通过引气管进入集气腔，进入集气腔的热气称为防冰热气；步骤2：集气腔连接帽罩及风扇，使集气腔与帽罩和风扇一同旋转，从而使集气腔内的防冰热气能够进入帽罩；步骤3：使帽罩的内壁、外壁之间呈一夹角，使热气通道由前往后形成渐缩通道；使防冰热气经风扇叶片根部的出气孔流出，进入发动机主通道。该方法主解决了现有技术效率低的问题，由压气机引热气对帽罩整体以强制对流换热方式进行加热防护，提升帽罩表面温度，解决了该问题。

Description

一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法

技术领域

本发明涉及发动机防冰技术领域，特别是涉及一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法。

背景技术

旋转整流帽罩是大涵道比航空发动机进口部件中需要采取防冰措施的主要部件。当发动机在运行过程中遭遇结冰气象条件时，过冷水滴撞击在整流帽罩外表面并发生结冰现象。帽罩外表面的积冰改变了帽罩外型面，使发动机进口处流场畸变增大，降低发动机的气动性能以及可操作性。当积冰达到一定体积，帽罩外表面积冰极有可能受前方气流冲刷或帽罩旋转产生离心力的影响发生脱落并被发动机吸入，为发动机内部转子部件带来严重的损害，甚至造成机毁人亡的事故。

现有技术的航空发动机旋转整流帽罩结构防冰方法主要依靠帽罩旋转产生的离心力将帽罩表面的过冷水滴或积冰甩脱。但是在发动机低转速运行状态下帽罩旋转产生的离心力相对较小，如果遭遇结冰环境产生结冰，不易将帽罩表面积冰甩脱。积冰的存在会破坏整流帽罩的气动外形，进而为发动机性能带来一定的危害，同时也破坏了发动机的隐身性能。而且一旦积冰体积达到一定程度使离心力变大而发生甩脱，势必会严重危害发动机运行安全。

现有的旋转帽罩结构防冰方法存在以下不足：

1、防冰效率低，单纯靠旋转产生的离心力甩脱积冰达不到理想防冰效果；

2、防冰区域小，帽罩前缘位置离心力小，水撞击量大，容易结冰。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，所述用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法包括：

步骤1：将压气机引出的热气经防冰控制附件和引气管后，使热气分为两部分，一部分热气经由篦齿、增压级出口流出，另一部分热气通过引气管进入集气腔，进入集气腔的热气称为防冰热气；

步骤2：通过集气腔连接帽罩以及风扇，并使集气腔能够与帽罩和风扇一同旋转，从而使集气腔内的防冰热气能够进入帽罩；

步骤3：使帽罩内壁、外壁之间呈一夹角，使热气通道由前往后形成渐缩通道；使防冰热气经风扇叶片根部的出气孔流出，进入发动机主通道。

优选地，所述步骤1中的集气腔与引气管出口之间通过篦齿进行封严。

优选地，所述集气腔通过热气冲击管与所述帽罩连接。

优选地，所述热气冲击管为两端为喇叭口形式的中空管。

本申请提供了一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，该方法主要为了解决发动机旋转帽罩结冰的问题，同时解决了现有技术的缺点：

1、针对传统结构防冰方法帽罩防冰效率低的问题，由压气机引热气对帽罩整体以强制对流换热方式进行加热防护，提升帽罩表面温度，解决了该问题；

2、针对防冰区域小的问题，本发明对帽罩前缘位置采用热气冲击加热的方式进行防冰保护，加强了对防冰关键部位的热防护。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法的流程示意图。

图2是图1所示的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法的使用示意图。

附图标记：

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是根据本发明一实施例的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法的流程示意图。图2是图1所示的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法的使用示意图。

如图1所示的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法包括如下步骤：步骤1：将压气机引出的热气经防冰控制附件1和引气管2后，使热气分为两部分，一部分热气经由篦齿3、增压级转子4出口流出，另一部分热气通过引气管2进入集气腔5，进入集气腔5的热气称为防冰热气；

步骤2：通过集气腔5连接帽罩6以及风扇7，并使集气腔5能够与帽罩6和风扇7一同旋转，从而使集气腔5内的防冰热气能够进入帽罩6；

步骤3：使帽罩6的内壁、外壁之间呈一夹角，使热气通道由前往后形成渐缩通道；使防冰热气经风扇叶片根部的出气孔8流出，进入发动机主通道。

本申请提供了一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，该方法主要为了解决发动机旋转帽罩结冰的问题，同时解决了现有技术的缺点：

1、针对传统结构防冰方法帽罩防冰效率低的问题，由压气机引热气对帽罩整体以强制对流换热方式进行加热防护，提升帽罩表面温度，解决了该问题；

2、针对防冰区域小的问题，本发明对帽罩前缘位置采用热气冲击加热的方式进行防冰保护，加强了对防冰关键部位的热防护。

在本实施例中，步骤1中的集气腔与引气管出口之间通过篦齿进行封严。

在本实施例中，集气腔通过热气冲击管9与帽罩连接。

在本实施例中，热气冲击管为两端为喇叭口形式的中空管。

下面以举例的方式对本申请做进一步阐述。可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。

参见图2，由压气机引出的热气经防冰控制附,1和引气管2后，少量热气经由篦齿3、增压级转子4流出，其余热气进入集气腔5。

集气腔5通过螺塞连接于帽罩6中下游和风扇7根部，与帽罩6和风扇7一同旋转，集气腔5与引气管2出口之间通过篦齿3进行封严。

热气进入集气腔5后经热气冲击管9到达帽罩6前缘。

热气冲击管9为一根两端为喇叭口形式的中空管，一端与集气腔5通过螺纹连接，一端通向帽罩6前缘位置。帽罩6内壁前端留有圆形孔，热气冲击管9以焊接方式连接于该圆形孔。

热气以较小的能量损失系数直接通过热气冲击管9的通道，以较高的速度从喇叭口对帽罩6前缘位置外壁内表面进行冲击加热。

热气完成对前缘内表面的冲击加热后，沿热气通道流向帽罩6后部。

由于需要对前缘进行冲击加热，并且对热气通道沿程的外壁内表面进行对流换热，因此热气温度会沿着热气通道急剧降低，难以满足整个帽罩的外壁面的防冰需求。为了增强热气对帽罩后部外壁的加热效果，将帽罩6内壁、外壁之间呈一定的夹角，热气通道由前往后为渐缩通道，防冰热气在通道内的速度逐渐变大，增大帽罩6后部的内换热强度。最终，防冰热气经风扇7叶片根部的出气孔8流出，进入发动机主通道。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，其特征在于，所述用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法包括：

步骤1：将压气机引出的热气经防冰控制附件(1)和引气管(2)后，使热气分为两部分，一部分热气经由篦齿(3)、增压级转子(4)出口流出，另一部分热气通过引气管(2)进入集气腔(5)，进入集气腔(5)的热气称为防冰热气；

步骤2：通过集气腔(5)连接帽罩(6)以及风扇(7)，并使集气腔(5)能够与帽罩(6)和风扇(7)一同旋转，从而使集气腔(5)内的防冰热气能够进入帽罩(6)；

步骤3：使帽罩(6)的内壁、外壁之间呈一夹角，使热气通道由前往后形成渐缩通道；使防冰热气经风扇叶片根部的出气孔(8)流出，进入发动机主通道。

2.如权利要求1所述的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，其特征在于，所述步骤1中的集气腔与引气管出口之间通过篦齿进行封严。

3.如权利要求2所述的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，其特征在于，所述集气腔通过热气冲击管(9)与所述帽罩连接。

4.如权利要求3所述的用于发动机进口旋转整流帽罩的热气防冰方法，其特征在于，所述热气冲击管为两端为喇叭口形式的中空管。