CN113074061A - 一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 - Google Patents
一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113074061A CN113074061A CN202110358010.2A CN202110358010A CN113074061A CN 113074061 A CN113074061 A CN 113074061A CN 202110358010 A CN202110358010 A CN 202110358010A CN 113074061 A CN113074061 A CN 113074061A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sawtooth
- spoiler
- wave crest
- length
- spray pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 21
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 101100334009 Caenorhabditis elegans rib-2 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
- F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
- F02K1/825—Infrared radiation suppressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/38—Introducing air inside the jet
- F02K1/386—Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，以一个平面切除交变波瓣喷管的部分波峰，再在此平面内做与波峰连接的呈锯齿型的扰流片，锯齿型波峰扰流片起始边中点与收尾尖点所连直线指向喷管轴线；然后在锯齿型波峰扰流片中间垂直于锯齿型波峰扰流片做顺流向的长条形加强筋，加强筋两头逐渐变尖终止于锯齿型波峰扰流片和波峰外壁面。本发明的优点和取得的有益效果为：带锯齿型波峰扰流片的交变波瓣喷管引射掺混性能好，混合管内壁面附近气流温度低，波瓣喷管气动外形变化小，使用寿命高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，带波峰扰流片的交变波瓣喷管可用于军用直升机的红外抑制器，属于航空技术领域。
背景技术
军用直升机通过安装红外抑制器，来抑制动力装置产生的红外辐射，达到提升红外隐身性能，从而提高军用直升机的战场生存力。红外抑制器主体为波瓣喷管和弯曲混合管组成的波瓣混合器。直升机涡轴发动机的排气装置使用波瓣喷管，高速热排气流流经波瓣喷管，对周围环境大气形成引射作用。高速热排气流及被引射的环境气流流经波瓣喷管，因形成流向涡而在弯曲混合管内掺混，使最终排入大气的气流温度降低。另外，热排气流在内被引射的环境气流在外，能够有效隔绝热排气流对周围壁面的直接加热。红外抑制性能由红外抑制器排气流温度和壁面温度决定，引射量越大，掺混效率越高，弯曲混合管内壁面附近气流温度越低，越有利于提高红外抑制器性能。因在涡轴发动机与波瓣喷管之间留有引射气流入口，波瓣喷管出口位于中心体下游，采用交变波瓣喷管利于引射的环境气流刺入热排气流核心，能获得更高的掺混效率。为了控制红外抑制器的重量，减小加装红外抑制器对军用直升机飞行性能的影响，弯曲混合管的直径和长度就会受到限制，这时就需要对交变波瓣喷管进行一定改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，在弯曲混合管的直径和长度受限时，该锯齿型波峰扰流片能提高引射量和掺混效率，降低总压损失，降低混合管内壁面附近气流温度，且该强化结构的波峰扰流片，气动外形变化小，使用寿命高。
本发明通过如下技术方案实现。
一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，以一个平面切除交变波瓣喷管的部分波峰，再在此平面内做与波峰连接的呈锯齿型的锯齿型波峰扰流片，然后在锯齿型波峰扰流片和波峰连接处布置加强筋。
进一步，所述的平面使切除部分波峰后，两侧剩余的波峰尾缘长度相等，切除的波峰尾缘长度占波峰尾缘长度的0.3～0.6倍，并使锯齿型波峰扰流片起始边中点与收尾尖点所连直线指向喷管轴线，与喷管轴线夹角为0～5°。
进一步，所述的锯齿型波峰扰流片的锯齿为等腰三角形，锯齿长度为锯齿底边长度的1.8～2.5倍。
进一步，所述的加强筋为在锯齿型波峰扰流片中间垂直于锯齿型波峰扰流片做顺流向的长条形加强筋，加强筋两头逐渐变尖终止于锯齿型波峰扰流片和波峰外壁面。
进一步，所述的加强筋的尺寸，以锯齿底边为界，锯齿侧部分加强筋长度为锯齿长度的0.5～0.75倍，波峰侧部分加强筋长度为锯齿长度的0.8～1倍，加强筋高度方向最大值为加强筋长度的0.09～0.12倍。
与现有技术相比，本发明的优点和取得的有益效果为：
第一，引射掺混性能好。对于直径和长度受限的弯曲混合管，锯齿型波峰扰流片能使波峰尾流区热排气流偏离混合管壁面，在增大对环境大气的引射量的同时加速波峰尾流区的掺混，并减小波峰尾流区热排气流斜向冲击混合管壁面带来的总压损失。
第二，混合管内壁面温度低。锯齿型波峰扰流片能使波峰尾流区热排气流偏离混合管壁面，加速波峰尾流区的掺混，因而能有效降低混合管内壁面附近气流温度，避免热排气流冲击加热混合管壁面。
第三，气动外形变化小。锯齿型波峰扰流片会受到较大的气动力，在被高温排气流加热情况下，会产生变形和振动。在锯齿型波峰扰流片外侧顺流向布置两头逐渐变尖的长条形加强筋，对流动的扰动小。加强筋与锯齿型波峰扰流片形成T型承力结构，能有效应对较大的气动力。
第四，使用寿命高。锯齿型波峰扰流片受到较大的气动力，同时被高温排气流加热。在波峰与锯齿型波峰扰流片连接处的两侧存在应力集中，锯齿型波峰扰流片在变形和震动后极易在应力集中处疲劳断裂。两头逐渐变尖的长条形加强筋与锯齿型波峰扰流片形成T型承力结构，有效去除了应力集中，延长了带锯齿型波峰扰流片交变波瓣喷管的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中交变波瓣喷管的等轴视图。
图2为本发明中带锯齿型波峰扰流片交变波瓣喷管的等轴视图。
图3为本发明中带锯齿型波峰扰流片交变波瓣喷管的后视图。
图4为本发明中带锯齿型波峰扰流片交变波瓣喷管的前视图。
图5为本发明中带锯齿型波峰扰流片交变波瓣喷管的侧视图。
在附图中，1为锯齿型波峰扰流片；2为加强筋；3为波峰。
具体实施方式
下面将结合附图1～5和实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，以一个平面切除交变波瓣喷管的部分波峰3，再在此平面内做与波峰3连接的呈锯齿型的锯齿型波峰扰流片1，然后在锯齿型波峰扰流片1和波峰3连接处布置加强筋2。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的平面使切除部分波峰3后，两侧剩余的波峰尾缘长度相等，切除的波峰尾缘长度占波峰3尾缘长度的0.3～0.6倍，本实施例具体为0.5倍，并使锯齿型波峰扰流片1起始边中点与收尾尖点所连直线指向喷管轴线，与喷管轴线夹角为0～5°，本实施例具体为2.5°。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的锯齿型波峰扰流片1的锯齿为等腰三角形，锯齿长度为锯齿底边长度的1.8～2.5倍，本实施例具体为2.1倍。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的加强筋2为在锯齿型波峰扰流片1中间垂直于锯齿型波峰扰流片1做顺流向的长条形加强筋，加强筋2两头逐渐变尖终止于锯齿型波峰扰流片1和波峰3外壁面。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的加强筋2的尺寸，以锯齿底边为界，锯齿侧部分加强筋2长度为锯齿长度的0.5～0.75倍，本实施例具体为0.6倍，波峰侧部分加强筋2长度为锯齿长度的0.8～1倍，本实施例具体为0.9倍，加强筋高度方向最大值为加强筋长度的0.09～0.12倍，本实施例具体为0.1倍。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，以一个平面切除交变波瓣喷管的部分波峰(3)，再在此平面内做与波峰(3)连接的呈锯齿型的锯齿型波峰扰流片(1)，然后在锯齿型波峰扰流片(1)和波峰(3)连接处布置加强筋(2)。
2.根据权利要求1所述的用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，所述的平面使切除部分波峰(3)后，两侧剩余的波峰尾缘长度相等，切除的波峰尾缘长度占波峰(3)尾缘长度的0.3～0.6倍，并使锯齿型波峰扰流片(1)起始边中点与收尾尖点所连直线指向喷管轴线，与喷管轴线夹角为0～5°。
3.根据权利要求1所述的用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，所述的锯齿型波峰扰流片(1)的锯齿为等腰三角形，锯齿长度为锯齿底边长度的1.8～2.5倍。
4.根据权利要求1所述的用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，所述的加强筋(2)为在锯齿型波峰扰流片(1)中间垂直于锯齿型波峰扰流片(1)做顺流向的长条形加强筋，加强筋(2)两头逐渐变尖终止于锯齿型波峰扰流片(1)和波峰(3)外壁面。
5.根据权利要求4所述的用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片，其特征在于，所述的加强筋(2)的尺寸，以锯齿底边为界，锯齿侧部分加强筋(2)长度为锯齿长度的0.5～0.75倍，波峰侧部分加强筋(2)长度为锯齿长度的0.8～1倍，加强筋高度方向最大值为加强筋长度的0.09～0.12倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110358010.2A CN113074061A (zh) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | 一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110358010.2A CN113074061A (zh) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | 一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113074061A true CN113074061A (zh) | 2021-07-06 |
Family
ID=76614778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110358010.2A Pending CN113074061A (zh) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | 一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113074061A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0761956A2 (en) * | 1995-09-08 | 1997-03-12 | United Technologies Corporation | Double lobed mixer for turbofan engine |
| EP1482160A1 (fr) * | 2003-05-28 | 2004-12-01 | Snecma Moteurs | Tuyère de turbomachine à réduction de bruit |
| JP2005147064A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ローブミキサ |
| CA2686898A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method and apparatus for forming a turbofan mixer |
| CA2851073A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-09 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Exhaust mixer with offset lobes |
| CN107636290A (zh) * | 2015-05-12 | 2018-01-26 | 赛峰飞机发动机公司 | 包括带风戽的波瓣形混合器的涡轮发动机 |
| CN110947329A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 南昌航空大学 | 一种锯齿型被动式微混合器 |
| CN111997779A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-27 | 南昌航空大学 | 一种相连深波谷交变波瓣喷管 |
| CN111997780A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-27 | 南昌航空大学 | 一种用于交变波瓣喷管的爪型波峰扰流片 |
-
2021
- 2021-04-01 CN CN202110358010.2A patent/CN113074061A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0761956A2 (en) * | 1995-09-08 | 1997-03-12 | United Technologies Corporation | Double lobed mixer for turbofan engine |
| EP1482160A1 (fr) * | 2003-05-28 | 2004-12-01 | Snecma Moteurs | Tuyère de turbomachine à réduction de bruit |
| JP2005147064A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ローブミキサ |
| CA2686898A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method and apparatus for forming a turbofan mixer |
| CA2851073A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-09 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Exhaust mixer with offset lobes |
| CN107636290A (zh) * | 2015-05-12 | 2018-01-26 | 赛峰飞机发动机公司 | 包括带风戽的波瓣形混合器的涡轮发动机 |
| CN110947329A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-04-03 | 南昌航空大学 | 一种锯齿型被动式微混合器 |
| CN111997779A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-27 | 南昌航空大学 | 一种相连深波谷交变波瓣喷管 |
| CN111997780A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-27 | 南昌航空大学 | 一种用于交变波瓣喷管的爪型波峰扰流片 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ZHI-QIANG SHENG等: "Chevron spoiler to improve the performance of lobed ejector/mixer", 《INTERNATIONAL COMMUNICATIONS IN HEAT AND MASS TRANSFER》 * |
| 盛志强等: "交变波瓣喷管高效掺混机理", 《推进技术》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111997780A (zh) | 一种用于交变波瓣喷管的爪型波峰扰流片 | |
| US8579584B2 (en) | Turbofan jet engine | |
| CN111997779B (zh) | 一种相连深波谷交变波瓣喷管 | |
| EP1939398B1 (en) | Stator vane with lean and sweep | |
| US8578700B2 (en) | Gas turbine engine with fluid mixing arrangement | |
| US8221081B2 (en) | Turbomachine having an unducted fan provided with air guide means | |
| US8356468B2 (en) | Gas turbine engine nozzle configurations | |
| US10227963B2 (en) | Rotor blade for a wind turbine, and wind turbine field | |
| CN112112743B (zh) | 一种剑形深波谷交变波瓣喷管 | |
| US20170370345A1 (en) | Fluid Turbine Rotor Blade with Winglet Design | |
| US20110255986A1 (en) | Blades | |
| CN108301926A (zh) | 一种高超声速凸形转圆形内收缩进气道及其设计方法 | |
| WO2011098807A1 (en) | Apparatus and Method for Aerodynamic Drag Reduction | |
| US20040126241A1 (en) | Forward swept high efficiency airplane propeller blades | |
| CN105781790A (zh) | 一种分段收敛式双s弯二元混合排气系统 | |
| CN113074061A (zh) | 一种用于交变波瓣喷管的锯齿型波峰扰流片 | |
| CN110285094B (zh) | 一种用于轴流风机的弯掠式叶片 | |
| CN112343667A (zh) | 一种应用于涡轮叶片尾缘半劈缝的连续v型肋导流结构 | |
| CN205383006U (zh) | 一种分段收敛式双s弯二元混合排气系统 | |
| CN210484191U (zh) | 一种具有降低叶尖涡噪声的轴流风机叶片结构 | |
| CN113047979A (zh) | 一种用于带内斜切或扇形处理波瓣喷管的波瓣形波峰 | |
| CN211174768U (zh) | 一种用于轴流风机的弯掠式叶片 | |
| US10113431B2 (en) | Fluidfoil | |
| EP2921401B1 (en) | Fluidfoil fence | |
| CN113006963B (zh) | 一种用于剑形深波谷交变波瓣喷管的堵锥及其连接 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210706 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |