CN110537060B - 抽吸管道的插入件 - Google Patents

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Abstract

一种用于抽吸管道的进气口的插入件，所述插入件包括：内部部分，其被构造用以在抽吸管道的内部延伸；匹配部分，其被构造成用于密封地接合进气口；以及外部部分，其被构造用以在抽吸管道的外部延伸。内部部分包括导管，该导管具有沿进口端处的进口方向且沿出口端处的出口方向延伸的中心轴线，进口方向和出口方向不平行。出口端的横截面面积小于抽吸管道的横截面面积。插入件包括与导管的进口端流体连通的进口。外部部分包括弯曲唇缘，该弯曲唇缘围绕进口的进口开口的至少一部分，该唇缘被构造用以将流引入进口开口并朝向导管的进口端引导。

Description

抽吸管道的插入件
相关申请的交叉引用
本国际PCT专利申请要求2017年4月21日提交的、序列号为62/488,386的美国临时专利申请的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
技术领域
本申请总体上涉及空气再循环系统，更具体地涉及这种系统中的抽吸管道。
背景技术
例如飞机中的空气再循环系统包括用于从机舱抽取空气以进行再循环的抽吸管道。参考图1，这种抽吸管道通常包括由管道壁中的孔限定的进气口I。抽吸管道可能代表重要的噪声源，例如，由于进气口I处的高气流速度Vh，抽吸流和通过管道循环的气流之间混合时的涡量Vv，抽吸流和通过管道循环的气流之间的横流干扰Vc，以及/或者抽吸流与相对的管道壁的干扰V0。然而，对现有空气再循环系统的可能更改可能会受到成本因素、可用空间和/或认证要求的限制。
发明内容
一方面，提供了一种用于抽吸管道的进气口的插入件，该插入件包括：内部部分，其被构造用以在抽吸管道的内部延伸，该内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，该导管具有沿进口端处的进口方向且沿出口端处的出口方向延伸的中心轴线，该导管被弯曲成使得进口方向和出口方向不平行，出口端的横截面面积小于抽吸管道的横截面面积；匹配部分，其被构造成用于密封地接合进气口，所述内部部分从匹配部分向内延伸；以及外部部分，其被构造用以在抽吸管道的外部延伸，该外部部分从匹配部分向外延伸，插入件包括与导管的进口端流体连通的进口，所述外部部分包括弯曲唇缘，该弯曲唇缘围绕进口的进口开口的至少一部分，并限定进口的前缘。
在特定实施例中，插入件可包括以下特征中的任何一种或任何组合：
-唇缘被构造用以减少通过进口进入导管的气流的涡量；
-进口方向和出口方向不垂直；
-出口端具有锯齿状的后缘，其由沿周向间隔开的槽口限定；
-出口端的内部横截面尺寸相对于导管的相邻部分的内部横截面尺寸减小；
-出口端的外部横截面尺寸相对于导管的相邻部分的外部横截面尺寸增大；
-进口具有相对的第一侧面和第二侧面，第一侧面比第二侧面更靠近导管的出口端，唇缘沿第一侧面形成突起；
-进口限定具有比导管的进口端的横截面面积更大的横截面面积的开口。
另一方面，提供了一种用于抽吸管道的进气口的插入件，该插入件包括：内部部分，其被构造用以在抽吸管道的内部延伸，该内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，出口端具有比抽吸管道小的横截面面积，并具有锯齿状的后缘，该后缘由沿周向间隔开的槽口限定；匹配部分，其被构造成用于密封地接合进气口，所述内部部分从匹配部分向内延伸；以及外部部分，其被构造成用于在抽吸管道的外部延伸，该外部部分从匹配部分向外延伸，插入件包括在外部部分中延伸的进口，该进口与导管的进口端流体连通，所述外部部分包括弯曲的唇缘，该弯曲唇缘围绕进口的进口开口的至少一部分，并限定进口的前缘。
在特定实施例中，插入件可包括以下特征中的任何一种或任何组合：
-导管具有中心轴线，该中心轴线沿进口端处的进口方向并沿出口端处的出口方向延伸，进口方向和出口方向不垂直；
-进口具有相对的第一侧面和第二侧面，其中第一侧面比第二侧面更靠近导管的出口端，唇缘沿第一侧面形成突起。
另一方面，提供了一种用于抽吸管道的进气口的插入件，该插入件包括：内部部分，其被构造用以在抽吸管道的内部延伸，该内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，该导管具有中心轴线，该中心轴线沿进口端处的进口方向并沿出口端处的出口方向延伸，导管被弯曲成使得进口方向和出口方向不垂直，出口端具有比抽吸管道小的横截面面积，并具有锯齿状的后缘，该后缘由沿周向间隔开的槽口限定；匹配部分，其被构造成用于密封地接合进气口，所述内部部分从匹配部分向内延伸；以及外部部分，其被构造成用于在抽吸管道的外部延伸，该外部部分从匹配部分向外延伸，插入件包括进口，该进口在外部部分中延伸，并与导管的进口端流体连通。
在特定实施例中，进口方向和出口方向不垂直。
在特定实施例中，一种组件，包括抽吸管道和被接收在抽吸管道的进气口中的上文限定的任何插入件，并且进口限定了匹配部分的一部分，并且具有与进气口的外形互补的外形。
在特定实施例中，一种组件，包括抽吸管道和被接收在抽吸管道的进气口中的上文限定的任何插入件，并且出口端与抽吸管道的中心轴线对齐。
另一方面，提供了一种减少由抽吸管道产生的噪声的方法，该方法包括：将第一流围绕弯曲唇缘、通过进口朝向在抽吸管道的内部延伸的导管引导到抽吸管道中，弯曲唇缘从抽吸管道向外突出；将第一流在导管内的方向从第一流动方向变为第二流动方向；以及将从导管流出的第一流与流过抽吸管道的第二流混合，第二流沿管道流动方向流动，第二流动方向比第一流动方向更靠近管道流动方向。
在特定实施例中，该方法可包括以下特征中的任何一种或任何组合：
-第一流通过与抽吸管道的进气口密封接合的插入件被引导到抽吸管道内，进口、弯曲唇缘以及导管由插入件限定；
-第一流动方向和第二流动方向不垂直；
-第一流动方向和管道流动方向不垂直；
-第二流动方向与管道流动方向对齐；
-将从导管流出的第一流与流过抽吸管道的第二流混合包括：通过导管的出口端的后缘来减小混合流中的涡量的相干性；
-将第一流引导通过进口并朝向导管引导包括约束第一流。
附图说明
为了更好地理解本发明及本发明的其它方面和进一步的特征，参考下面将与附图结合使用的描述，其中：
图1是根据现有技术的抽吸管道的示意性横截面图；
图2是飞机的示意性三维视图；
图3是根据特定实施例的诸如图2中所示的飞机的机舱壁的一部分的示意性三维视图；
图4是根据特定实施例的位于图3的机舱壁内的抽吸管道的示意性三维视图；
图5a是根据特定实施例的插入件的示意性三维视图，其可在图4的抽吸管道的进气口中使用；
图5b是图5a的插入件的示意性侧横截面图；
图5c是图5a的插入件的示意性前横截面图；
图5d是图5a的插入件的示意性顶视图；
图6a至图6b是根据可替选实施例的诸如图5a至图5d中所示的插入件的出口端的示意性三维视图；
图7a是没有插入件的示例性抽吸管道中的流速的图形表示，其中抽吸管道以横截面图示出；
图7b是图7a的抽吸管道中的流速的图形表示，但是添加了诸如图5a至图5d中所示的插入件；以及
图8至图15是根据可替选实施例的插入件的示意性三维视图，这些插入件可在图4的抽吸管道的进气口中使用。
在附图中，通过示例说明了本发明的实施例。但是应清楚地理解，说明书和附图仅是出于说明的目的，并且是为了帮助理解。它们无意限制本发明。
具体实施方式
参考图2，飞机被示出为1，并且在本公开中对其大体描述以示出一些组件以供参考。飞机1具有机身2，机身2具有前端和后端，驾驶舱位于前端，后端支撑尾翼组件，机舱通常位于驾驶舱和尾翼组件之间。尾翼组件包括带有方向舵的垂直安定面3和带有升降舵的水平安定面4。尾翼组件具有安装在机身上的尾翼，但是其它构造也可以用于飞机1，诸如十字形尾翼、T型尾翼等。机翼5从机身横向伸出。飞机1具有由机翼5支撑的发动机6，但是发动机6也可以安装在机身2上。飞机1被示为喷气发动机飞机，但也可以是螺旋桨飞机。
参考图3至图4，飞机1通常包括与机身2的壁8(图4)连接(例如在其中延伸)的空气抽吸管道10。在所示的示例性实施例中，抽吸管道10在壁8内在飞机窗户上方水平地延伸，并通过从抽吸管道10向下延伸并与之流体连通的下降管道12连接到空气再循环系统的其余部分(未示出)，下降管道12弯曲以贴合机身壁8的弯曲轮廓。如图4中最佳可见，抽吸管道10包括沿抽吸管道10的长度间隔开的多个进气口14，每个进气口14由管道壁中的相应开口限定。再次参考图3，机身壁8的面板被构造用以允许进气口14与机舱的环境连通，例如通过使进气口14与壁8的叠置面板之间的间隙9对齐。
参考图5a至图5d，其中示出了根据特定实施例的插入件20。插入件20被构造用以接收在诸如图4中所示的抽吸管道10的相应进气口14中，并被构造用以减小由流入管道10的空气产生的噪声，下文进一步详述。
如在图5b中最佳可见的，插入件20通常包括：内部部分22，其被构造用以在管道10的内部延伸；匹配部分24，其被构造用于密封地接合进气口14；以及外部部分26，其被构造用于在管道10的外部延伸。内部部分22从匹配部分24向内延伸，而外部部分26从匹配部分24向外延伸。
应理解，在包括权利要求书的本公开中，术语“向内”、“向内地”、“向外”、“向外地”以及相关术语是指安装了插入件20后，插入件20相对于管道10的相对位置。例如，位于另一元件“外”的元件离管道10的中心轴线C1更远。
仍参考图5b，插入件20的匹配部分24被构造用以将插入件20附接到管道10，并防止气流围绕插入件20穿过进气口14。在所示实施例中，匹配部分24包括凸缘28，凸缘28具有与管道10的外表面轮廓互补的弯曲轮廓(参见图5a)，并且尺寸被设置成大于限定进气口14的开口，以便可抵靠在围绕进气口14的管道10的外表面上，并且因而密封地接合进气口14。凸缘28可以通过任何合适的方法连接到管道10，包括但不限于使用合适的粘合剂，诸如硅粘合剂。应理解，可以可替选地使用与插入件20和管道10的材料与表面粗糙度兼容并允许形成接头而不泄漏的任何接合工艺。
插入件20的内部部分22包括具有相反的进口端32和出口端34的导管30，出口端34被构造为相对于管道10内的流的方向D在管道10内位于进口端32的下游。出口端34具有比管道10小的横截面面积，并且被构造用以在管道10内与管道壁间隔开地延伸，使得空气能够在管道10内绕导管30流动。在所示实施例中，导管30具有弯曲构造，并且被构造用以使流转为朝向管道10内的流的方向D。因而，管道的中心轴线C2沿着进口端32处的进口方向Ci以及沿出口端34处的出口方向Co延伸，并且进口方向Ci和出口方向Co不平行。出口方向Co比进口方向Ci更靠近管道10的中心轴线C1。
在所示实施例中，出口方向Co与管道10的中心轴线C1对齐(例如，平行或基本平行)，以便流出出口端34的流沿与管道10内的流相同的方向D引导。因而，导管30引导入流并使其转向，使得通过插入件20流入管道10的流和已经存在于管道10中的流平行，这在特定实施例中减少了横流干扰。
在所示实施例中，进口方向Ci和出口方向Co彼此不垂直，因而，流相对于管道10的中心轴线C1的垂线P以角度θ进入导管30；流必须在导管30内转向小于90度，以与管道10内的流的方向D对齐，这可以促进流的转向。
如图5c中最佳可见，在所示实施例中，导管30具有椭圆形横截面，长轴M相于进气口14的平面A垂直地延伸。可替选地，可存在其它横截面形状，其示例将在下面进一步提供。
在所示实施例中，并且再次参考图5b，导管30的横截面面积在进口端32处大于出口端34处。导管30的弯曲部分36(其在所示实施例中包括进口端32)在进口端32和出口端34的不同横截面面积之间以及不同方向之间提供了渐变的、平滑的过渡。
在所示实施例中，导管的出口端34和相邻部分38是直的。在特定实施例中，导管30的该笔直部分38的长度L是导管30的弯曲部分36的半径R的至少1.5倍。其它相对尺寸也是可能的。
在未示出的可替选实施例中，例如被构造用于在管道10的端部中使用的实施例中，导管30是直的。进口方向Ci和出口方向Co同轴，并且在特定实施例中与管道10的中心轴线C1对齐(例如，平行或基本平行)，使得流出出口端34的流沿着与管道10中的流相同的方向D引导。
在所示的实施例中，并参考图5a和图5d，导管的出口端34具有与导管30的相邻部分38相似的内和外横截面尺寸，但是具有锯齿状后缘40，该锯齿状后缘40由周向间隔开的槽口42，例如三角形(有时也称为人字形)槽口限定。可替选地，槽口42能够被省略；然而，在特定实施例中，槽口42的存在允许后缘40减小流出导管30的流与导管30周围的流之间混合时的涡量相干性，这有助于通过插入件20获得的噪声减小效果。例如，破坏流的相干性可防止在导管30的出口端34处产生啸叫声。
出口端34的其它构造也可使得混合流的涡量相干性降低。例如，如图6a中所示，在另一实施例中，出口端34’具有相对于导管30的相邻部分38减小的内和外横截面尺寸，即，出口端34’限定了流动约束部。出口端34’还包括带有槽口42的锯齿状后缘40。图6b中示出了另一示例，其中出口端34”具有相对于导管的相邻部分38更大的外横截面尺寸，如由围绕出口端34”的唇缘44限定。可以可替选地使用出口端的后缘的其它构造，包括但不限于展开构造(例如，类似于喇叭口)，在出口端的后缘处增加隔板(例如，蜂窝或蜂窝状单元)等。
重新参考图5a、图5b和图5d，插入件20还包括进口46，进口46在外部部分26中延伸，并因而从管道10向外突出。进口46与导管30的进口端32以及与管道10周围的环境流体连通，以便将“外部”空气(即来自管道10外部的空气)引入导管30。参考图5d，进口46限定了进口开口48，该进口开口在所示实施例中在其离导管30的出口端34最远的一侧48u上(即，在其相对于管道内的流的方向D的上游侧上)为具有圆角的矩形形状，并且在相对侧48d上(即，在其下游侧上)具有圆形形状。然而，应理解，进口46可具有任何其它适当的形状，包括但不限于圆形或椭圆形状，并且所示的构造仅为示例性的。进口46具有与管道10中的进气开口14互补的外部形状，在这种情况下为具有圆角的矩形形状，以便当匹配部分24的凸缘28接合管道10的壁时，紧邻或接合进气开口14的边缘延伸。因而，进口46也限定插入件20的匹配部分24的一部分。
在所示实施例中，并参考图5b，进口46在管道10中向内延伸，并因而还限定了插入件20的内部部分22的一部分。进口开口48的矩形侧48u以肩台50从导管30的进口端32分离，而进口开口48的圆形侧48d和导管30的进口端32之间的过渡是无缝的，即在内表面上没有任何可见的过渡。可替选地，并且取决于进口开口48和导管30的相对构造，过渡可以绕导管30的整个周边可见，或者绕导管30的整个周边无缝。
插入件20的外部部分26包括弯曲唇缘52，弯曲唇缘52限定了进口46的前缘，并围绕进口开口48的至少一部分。唇缘52从管道10向外突出。唇缘52被构造用以将流朝向导管30的进口端32引导。在所示实施例中，并如图5a中最佳所示，唇缘52围绕进口开口48的整个周边延伸，并允许避免进口46周围形成锐利边缘，同时提供更大的半径以引导流。在特定实施例中，光滑的弯曲唇缘52允许入流的流动涡量较少或消除。
唇缘52在进口开口48的下游侧48d上形成突起52p。突起52p比唇缘52的其余部分向外延伸更远，并提供了增大的半径以将流引导到插入件20中。在所示实施例中，并如图5b中所示，唇缘52在突起52p处具有泪滴横截面形状，并且在其周边的其余部分周围具有半圆形横截面形状。其它构造也是可能的。
在特定实施例中，唇缘52的尺寸被设计成平衡对流的导向半径的需求，特别是在进口开口48的下游侧48d处，同时考虑管道10的进气开口14内的可用空间而允许进口开口48的最大横截面面积。在所示实施例中，进口开口48的横截面面积大于导管30的进口端32的横截面面积。
虽然示出并描述了插入件20为与管道10分开形成并连接到管道10上的元件，但是应理解，在可替选实施例中，插入件20可以为管道10的整体部分，例如以整体方式与管道10一起形成。管道可以被制造成包括在管道10内延伸的内部部分22、在管道10外延伸的外部部分26以及由管道10的壁限定的匹配部分24，以代替被限定为管道壁中的简单开口的进气口。因而，本文中使用的术语“插入件”旨在包括与管道分开形成并随后结合到管道的结构，以及与管道一起形成(例如以整体方式)的结构两者。
参考图7a至图7b，其中示出了对于具有进气口而没有插入件的抽吸管道10(图7a)，和包括诸如图5a至图5d中所示的插入件的相同管道(图7b)，相同空气质量流的示例流速分布的比较图。在这些图形表示中，较深颜色对应于较大流速。
参见图7a，管道10包括上游进气口14u、下游进气口14d以及位于它们之间的中间进气口14i，其中“下游”和“上游”的定性参考管道10内的流的方向D。能够看出，大部分气流是通过下游进气口14d进入管道10的，少量气流是通过中间进气口14i进入管道10的，而可忽略的气流通过上游进气口14u进入管道10。因而，进气口14之间的空气流不平衡。这导致下游进气口14d处的流速很大，如邻近进气口14d的下游边缘的高速区域H1所示。在该高速区域H1附近限定了非常低速的区域L，其示出了进入进气口14d的流与在管道10内循环的流之间混合时的涡量。另一高速区域H2被限定在与进气口14d相对的管道10壁附近，并且在管道10中向内延伸，其示出进入进气口14d的流和在管道10内循环的流之间的横流干扰，以及进入进气口14d的流和相对的管道壁之间的干扰。这三个区域H1、L、H2代表在管道处产生的噪声的来源。
相反，在图7b中，中间进气口是封闭的(例如，在改装的情况下通过与盖板密封接合，或者在新设计的情况下通过将其省略)，并且在上游进气口14u和下游进气口14d中均设有插入件20。能够看出，尽管下游进气口14d处的流速稍大，但上游进气口14u现在接收了大部分流量。而且，流速在两个进气口14u、14d中的分布相类似。与图7a相比，能够看到不再存在邻近进气口的具有高流速的区域H1、示出涡量的具有低流速的区域L，以及与进气口的相对壁相邻的具有高流速的区域H2。因而，在特定实施例中，插入件20的使用减少或消除了先前由进入管道10的空气产生的噪声的多个来源，因而减少了在管道10处产生的噪声。
此外，能够看出，峰值流速明显较低，并且分布在管道10的较大区域中，并且流沿管道10并且在进气口14u、14d之间更均匀地分布。因而，在特定实施例中，插入件20的使用沿管道10的长度提供了改善的质量流平衡。这也有助于减少在管道10处产生的噪声。
在特定实施例中，与在进气口14中没有插入件20，并且质量流量相同的相同管道10相比，插入件20的使用允许来源处的声功率降低约80％，或至少80％；其它变体也是可能的。
因此，在使用中，并且根据特定实施例，通过经由与进气口14密封接合的插入件20，或者与抽吸管道10以一体方式形成的插入件20将第一流引入管道10，插入件20允许降低在抽吸管道10处产生的噪声。这包括将第一流围绕弯曲唇缘52、通过进口46引导向在管道10内延伸的导管30，其中弯曲唇缘52从管道10向外突出。如图5b中最佳可见，这也包括将导管30内的第一流的方向从第一流动方向Ci变为第二流动方向Co。然后，从导管30流出的第一流与流过管道10的第二流混合。第二流沿管道流动方向D流动，并且第二流动方向Co比第一流动方向Ci更靠近管道流动方向，即插入件20使第一流转向，使其与管道流动方向D更加对齐。
如上所述，在特定实施例中，第一流动方向Ci和第二流动方向Co是不垂直的。例如，第二流动方向Co与管道流动方向D对齐，并且第一流动方向Ci和管道流动方向D不垂直。
在特定实施例中，将使导管30流出的第一流与流经管道10的第二流混合包括：通过导管30的出口端34的后缘40，例如通过所示的锯齿状后缘构造来降低混合流中的涡量相干性。
在特定实施例中，当流通过进口46被引导向导管30时，流被约束。
在所示实施例中，插入件20主要被包含在管道10内，因而不需要大量的额外安装空间。这可以允许将插入件20容易地安装在现有设备的管道10的进气口14中，作为改造，以减小在管道10处产生的噪声水平。
在特定实施例中，能够以最小成本增添插入件20，无需改变现有结构，并且不妨碍空气再循环，且符合认证要求。
插入件20可使用任何合适的制造方法由任何合适的材料制成。例如，在特定实施例中，插入件20使用增材制造工艺由合适类型的聚合物制造，然后打磨以减少表面缺陷，并产生与流接触的更光滑表面。其它制造方法和其它材料(例如，复合材料、金属、橡胶、木材、有机材料)也是可能的，只要所得到的表面粗糙度足够低(即表面足够光滑)，以避免在流中产生干扰。在特定实施例中，插入件20具有至多1.5微米的表面粗糙度；在特定实施例中，插入件20具有至多1微米的表面粗糙度。
应理解，所示的插入件20的特定构造(例如，形状)仅是示例性的，并且可存在变体，同时相对于在进气开口14中没有插入件20所使用的相同管道仍允许降低噪声。例如，插入件20的最佳形状可能受到质量流量要求、用于其安装的可用空间、管道10及其进气开口14的形状和尺寸等影响。图8至图15示出了具有不同构造的插入件的示例。
例如，在图8中所示的插入件120中，匹配部分124和内部部分122一起限定了桶状部，桶状部的形状与进气开口的形状互补，并且匹配部分124包括小凸缘128，其绕桶状部延伸，并被构造成用于接合进气开口周围的管道的外表面。桶状部是封闭的，即它包括封闭的内壁154，以便流不能从中通过。穿过该内壁154突出的进口146从桶状部向外延伸，并限定插入件120的外部部分126。进口146具有椭圆形横截面和具有由弯曲唇缘152绕其周边形成的前缘的展开(喇叭口)形状。进口146限定了朝着内部部分122的导管130逐渐减小的横截面面积。导管130是弯曲的，并且导管130在出口端134处的中心轴线C2相对于管道的中心轴线C1成一定角度。导管130具有从进口端130至出口端134逐渐减小的横截面面积。
图9中所示的插入件220具有类似于图8的桶状部，但是在这种情况下，桶状部限定进口246，并且因而打开以与导管230的进口端232连通。因而，进口246具有与进气开口的形状互补的形状，并且在管道的内部突出，限定了匹配部分224和内部部分222的一部分。匹配部分224还包括小凸缘228，小凸缘228围绕进口246延伸，并且被构造成用于与进气开口周围的管道外表面接合。进口246限定矩形开口，并且具有由弯曲唇缘252围绕其周边形成的前缘，唇缘252从管道向外突出，以形成插入件220的外部部分226的一部分。内部部分222的导管230是直的，并且导管230的中心轴线C2相对于管道的中心轴线C1成一定角度。导管230具有从进口端232到出口端234逐渐增大的横截面面积。
图10中所示的插入件320与图9所示的插入件220类似，除了导管330具有仅由围绕进口246的内部部分中的开口330’的唇缘限定的最小长度，并与管道连通。
图11中所示的插入件420也类似于图9中所示的插入件220，除了导管430是直的并且具有与管道的中心轴线C1对齐的中心轴线C2，并且具有矩形横截面，该矩形横截面具有恒定的横截面面积。
与图9的插入件220相似，图12中所示的插入件520包括进口546，进口546的形状与进气开口的形状互补，并且在管道的内部突出，限定了匹配部分524和内部部分522的一部分，并且凸缘528围绕进口546延伸，并被构造成用于接合绕进气开口的管道的外表面，以作为匹配部分524的一部分。进口546还限定了矩形开口，该矩形开口具有由弯曲唇缘552绕其周边形成的前缘，唇缘552从管道突出，以形成插入件520的外部部分526的一部分。然而，在这种情况下，唇缘552在进口546的下游侧546d处扩大，并且例如可具有与图5a至图5d的插入件20的唇缘52类似的构造。内部部分522的导管530是弯曲的，并且导管530在出口端534处的中心轴线C2相对于管道的中心轴线C1对齐。导管530具有从进口端532到出口端534逐渐增大然后减小的横截面面积。
在图13中所示的插入件620中，匹配部分624包括一对间隔开的凸缘628，其被构造成用于围绕进气开口在其间接收管道的壁。进口646具有椭圆形横截面，并且从凸缘628向外延伸，以限定插入件620的外部部分626。进口646具有展开(喇叭口)形状，其前缘由弯曲唇缘652围绕其周边形成，并限定朝着内部部分622的导管630逐渐减小的横截面面积。导管630是弯曲的，并且导管630在出口端634处的中心轴线C2相对于管道的中心轴线C1成一定角度。导管630具有从进口端632到出口端634逐渐减小的横截面面积，以及关于进口646的横截面形状被“挤压”(即，长轴与短轴的比例更大)的椭圆形横截面形状。
图14的插入件720与图13的插入件620相似，但是内部部分722限定的导管730更长，并且进口746从凸缘628向外突出更大距离。
图15的插入件820也类似于图13的插入件620，只是内部部分822的导管830的构造不同。导管830更长，并具有更明显的曲线，导管830的中心轴线C2在出口端834处与管道的中心轴线C1对齐。导管830具有椭圆形横截面形状，和从进口端832到出口端834逐渐增大的横截面面积。
插入件的形状和构造的其它变体当然也是可能的。尽管未示出，但是用于导管30的出口端的任何前缘构造都能够应用于上文示出和描述的任何插入件。
尽管在飞机安装的背景下进行描述，但是应理解，插入件20、120、220、320、420、520、620、720、820能够可替选地用于任何其它合适类型的管道，包括但不限于其它类型的交通工具(例如，船舶、火车)的空气再循环系统，以及固定设施(例如，建筑物)的空气再循环系统的抽吸管道。
虽然已经参考以特定顺序执行的特定步骤描述和示出了本文所述的方法和系统，但是应理解，在不脱离本发明的教导的情况下，可以组合、细分或重新排序这些步骤以形成等效方法。因而，步骤的顺序和分组不是对本发明的限制。
对本发明的上述实施例的改型和改进对于本领域技术人员而言将变得显而易见。前述描述旨在为示例性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围旨在仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (19)

1.一种用于抽吸管道的进气口的插入件，所述插入件包括：
内部部分，所述内部部分被构造用以在所述抽吸管道的内部延伸，所述内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，所述导管的中心轴线沿所述进口端处的进口方向且沿所述出口端处的出口方向延伸，所述导管被弯曲使得所述进口方向和所述出口方向不平行，所述出口端的横截面面积小于所述抽吸管道的横截面面积；
匹配部分，所述匹配部分被构造用于密封地接合所述进气口，所述内部部分从所述匹配部分向内延伸；以及
外部部分，所述外部部分被构造用以在所述抽吸管道的外部延伸，所述外部部分从所述匹配部分向外延伸，所述插入件包括与所述导管的所述进口端流体连通的进口，所述外部部分包括弯曲唇缘，所述弯曲唇缘围绕所述进口的进口开口的至少一部分，并且限定所述进口的前缘。
2.根据权利要求1所述的插入件，其中所述唇缘被构造用以减少通过所述进口进入所述导管的气流的涡量。
3.根据权利要求1所述的插入件，其中所述进口方向和所述出口方向不垂直。
4.根据权利要求1所述的插入件，其中所述出口端具有锯齿状的后缘，所述锯齿状的后缘由沿周向间隔开的槽口限定。
5.根据权利要求1所述的插入件，其中所述出口端的内部横截面尺寸相对于所述导管的相邻部分的内部横截面尺寸减小。
6.根据权利要求1所述的插入件，其中所述出口端的外部横截面尺寸相对于所述导管的相邻部分的外部横截面尺寸增大。
7.根据权利要求1所述的插入件，其中所述进口具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面比所述第二侧面更靠近所述导管的所述出口端，所述唇缘沿所述第一侧面形成突起。
8.根据权利要求1所述的插入件，其中所述进口限定具有比所述导管的所述进口端的横截面面积更大的横截面面积的开口。
9.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求1限定的插入件，所述进口限定所述匹配部分的一部分，并且具有与所述进气口互补的外部形状。
10.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求1限定的插入件，所述出口方向与所述抽吸管道的中心轴线对齐。
11.一种用于抽吸管道的进气口的插入件，所述插入件包括：
内部部分，所述内部部分被构造用以在所述抽吸管道的内部延伸，所述内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，所述出口端具有比所述抽吸管道小的横截面面积，并具有锯齿状的后缘，所述锯齿状的后缘由沿周向间隔开的槽口限定；
匹配部分，所述匹配部分被构造用于密封地接合所述进气口，所述内部部分从所述匹配部分向内延伸；以及
外部部分，所述外部部分被构造用于在所述抽吸管道的外部延伸，所述外部部分从所述匹配部分向外延伸，所述插入件包括在所述外部部分中延伸的进口，所述进口与所述导管的所述进口端流体连通，所述外部部分包括弯曲的唇缘，所述弯曲的唇缘围绕所述进口的进口开口的至少一部分，并且限定所述进口的前缘。
12.根据权利要求11所述的插入件，其中所述导管具有中心轴线，所述中心轴线沿所述进口端处的进口方向并且沿所述出口端处的出口方向延伸，所述进口方向和所述出口方向不垂直。
13.根据权利要求11所述的插入件，其中所述进口具有相对的第一侧面和第二侧面，其中所述第一侧面比所述第二侧面更靠近所述导管的所述出口端，所述唇缘沿所述第一侧面形成突起。
14.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求11限定的插入件，所述进口限定所述匹配部分的一部分，并且具有与所述进气口互补的外部形状。
15.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求11限定的插入件，所述出口端与所述抽吸管道的中心轴线对齐。
16.一种用于抽吸管道的进气口的插入件，所述插入件包括：
内部部分，所述内部部分被构造用以在所述抽吸管道的内部延伸，所述内部部分包括具有相反的进口端和出口端的导管，所述导管具有中心轴线，所述中心轴线沿所述进口端处的进口方向并沿所述出口端处的出口方向延伸，所述导管被弯曲使得所述进口方向和所述出口方向不垂直，所述出口端具有比所述抽吸管道小的横截面面积并具有锯齿状的后缘，所述锯齿状的后缘由沿周向间隔开的槽口限定；
匹配部分，所述匹配部分被构造用于密封地接合所述进气口，所述内部部分从所述匹配部分向内延伸；以及
外部部分，所述外部部分被构造用于在所述抽吸管道的外部延伸，所述外部部分从所述匹配部分向外延伸，所述插入件包括进口，所述进口在所述外部部分中延伸，并与所述导管的所述进口端流体连通。
17.根据权利要求16所述的插入件，其中所述进口方向和所述出口方向不垂直。
18.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求16限定的插入件，所述进口限定所述匹配部分的一部分，并具有与所述进气口互补的外部形状。
19.一种组件，所述组件包括抽吸管道和被接收在所述抽吸管道的进气口内的由权利要求16限定的插入件，所述出口方向与所述抽吸管道的中心轴线对齐。
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