CN113898609A - 一种发动机引气流道及其引气结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发动机引气流道，该发动机引气流道在压气机机匣间形成，呈环形，环绕压气机流道；发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈光滑曲线状；发动机引气流道远离压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈直线状；发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁、远离压气机流道进口的侧壁间，在发动机引气流道进口部位逐渐收缩，在发动机引气流道出口部位逐渐扩大。此外，涉及一种发动机引气结构，包括：上述的发动机引气流道；在发动机机匣与压气机机匣间形成的集气腔，与压气机流道间通过发动机引气流道连通；在发动机机匣上开设的引气孔，与集气腔连通；引气管道，进口端与引气孔对接，出口端向发动机热端部件和/或发动机进口处延伸。

Description

一种发动机引气流道及其引气结构

技术领域

本申请属于发动机引气设计技术领域，具体涉及一种发动机引气流道及其引气结构。

背景技术

发动机上设计有引气结构，自发动机压气机流道内引出高压气，用以对发动机热端部件进行冷却，以及对发动机进口处进行防冰。

发动机引气结构主要包括：在压气机机匣间形成的引气流道、在发动机机匣与压气机机匣间形成的集气腔、在发动机机匣上开设的引气孔、引气管道，其中，引气流道呈环形，环绕压气机流道，连通压气机流道、集气腔，可将压气机流道内的高压气引入集气腔；引气孔与集气腔通，其上连接引气管道，集气腔内的高压气可经引气孔流入引气管道，经引气管道引向发动机热端部件，用以对发动机热端部件进行冷却，以及引向发动机进口处，用以对发动机进口处进行防冰。

当前的引气流道，在压气机机匣间形成，呈环形，其侧壁间呈一段或两段折线式，气流在其中流动的分离区较大，有效流通面积较小，引气能力有限，在发动机性能日益提高，压气机结构日益紧凑的情况下，可供引气的空间日益减小，以该种结构的引气流道自发动机压气机流道内引出高压气，难以满足对发动机热端部件进行冷却，以及对发动机进口处进行防冰的用气量需求。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种发动机引气流道及其引气结构，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一方面提供一种发动机引气流道，发动机引气流道在压气机机匣间形成，呈环形，环绕压气机流道；

发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈光滑曲线状；

发动机引气流道远离压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈直线状；

发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁、远离压气机流道进口的侧壁间，在发动机引气流道进口部位逐渐收缩，在发动机引气流道出口部位逐渐扩大。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈斜率逐渐增大的光滑曲线状。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈抛物线状。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道沿压气机流道内气流流向倾斜。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机引气流道中，还包括：

多个支板，支撑在发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁、远离压气机流道进口的侧壁间，环绕压气机流道分布。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机引气流道中，各个支板的气动外形为叶型形式。

另一方面提供一种发动机引气结构，包括：

任一上述的发动机引气流道；

在发动机机匣与压气机机匣间形成的集气腔，与压气机流道间通过发动机引气流道连通；

在发动机机匣上开设的引气孔，与集气腔连通；

引气管道，进口端与引气孔对接，出口端向发动机热端部件和/或发动机进口处延伸。

附图说明

图1是本申请实施例提供的发动机引气流道的示意图；

图2是本申请实施例提供的发动机引气流道靠近压气机流道进口的侧壁，沿压气机流道轴向的截面，呈抛物线状时，斜率变化的示意图；

图3是本申请实施例提供的发动机引气流道内气流流经支板的马赫数云图；

其中：

1-压气机机匣；2-支板；

A-发动机引气流道；

B-压气机流道。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1-图3对本申请做进一步详细说明。

一方面提供一种发动机引气流道，发动机引气流道A在压气机机匣1间形成，呈环形，环绕压气机流道B；

发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈光滑曲线状；

发动机引气流道A远离压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈直线状；

发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁、远离压气机流道B进口的侧壁间，在发动机引气流道A进口部位逐渐收缩，在发动机引气流道A出口部位逐渐扩大。

对于上述实施例公开的发动机引气流道，领域内技术人员可以理解的是，其可用作发动机引气结构中的引气流道，连通压气机流道B、集气腔，将压气机流道B内的高压气引入集气腔，其后经引气孔流入引气管道，经引气管道引向发动机热端部件，用以对发动机热端部件进行冷却，以及引向发动机进口处，用以对发动机进口处进行防冰。

对于上述实施例公开的发动机引气流道，领域内技术人员还可以理解的是，其设计发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈光滑曲线状，发动机引气流道A远离压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈直线状，以此，使得发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁、远离压气机流道B进口的侧壁间，在发动机引气流道A进口部位逐渐收缩，在发动机引气流道A出口部位逐渐扩大，形成局部收缩流路，可有效降低气流在其中流动的分离区，在一定程度上增大有效流通面积，使基于该种引气流道结构形式的发动机引气道，具有较高的引气能力，在可供引气的空间受限的条件下，能够大量将压气机流道B内的高压气引出，满足对发动机热端部件进行冷却，以及发动机进口处进行防冰的需求。

对于上述实施例公开的发动机引气流道，领域内技术人员还可以理解的是，其设计发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈光滑曲线状，发动机引气流道A远离压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈直线状，一方面，可使得发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁、远离压气机流道B进口的侧壁间，在发动机引气流道A进口部位逐渐收缩，在发动机引气流道A出口部位逐渐扩大，形成局部收缩流路，能够有效降低气流在其中流动的分离区，在一定程度上增大有效流通面积，使基于该种引气流道结构形式的发动机引气道，具有较高的引气能力，另一方面，由发动机引气流道A远离压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈直线状，可起到整流作用，避免气流在压气机流道B内流动发生紊乱，保证气流在压气机流道B的引流效果，经计算，该种形式的发动机引气流道，相较于现有引气流道，其有效流通面积通常会提高15％-20％，气流的总压恢复系数通常可提升4％-5％，流动损失明显降低。

在一些可选的实施例中，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈斜率逐渐增大的光滑曲线状，形成外凸显曲线状。

在一些可选的实施例中，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁，沿压气机流道B轴向的截面，呈抛物线状，其斜率变化如图2所示，此外，领域内技术人员在应用本申请公开的技术方案时，可以最大程度的减小气流在发动机引气流道流动的分离区，增大有效流通面积为目的，在容易想到及其理解范围内，也可根据实际选用其他形式的曲线状，在此，不再进行一一列举。

在一些可选的实施例中，上述的发动机引气流道中，发动机引气流道A沿压气机流道B内气流流向倾斜。

在一些可选的实施例中，上述的发动机引气流道中，还包括：

多个支板2，支撑在发动机引气流道A靠近压气机流道B进口的侧壁、远离压气机流道B进口的侧壁间，环绕压气机流道B分布，其具体数量及其位置分布，可由相关技术人员根据具体实际进行确定。

在一些可选的实施例中，上述的发动机引气流道中，各个支板2的气动外形为叶型形式，以降低气流在发动机引气流道A内流动，由支板导致的流动损失，发动机引气流道A内气流流经支板2的马赫数云图，如图3所示，从中可看出，尽管支板2体积较大，但其产生的尾迹很小，表面马赫数较低，对气流产生的流动损失不大。

另一方面提供一种发动机引气结构，包括：

任一上述的发动机引气流道A；

在发动机机匣与压气机机匣1间形成的集气腔，与压气机流道B间通过发动机引气流道A连通；

在发动机机匣上开设的引气孔，与集气腔连通；

引气管道，进口端与引气孔对接，出口端向发动机热端部件和/或发动机进口处延伸。

对于上述实施例公开的发动机引气结构，其中包括上述实施例公开的发动机引气流道，描述的较为简单，具体相关之处可参见发动机引气流道相关部分的说明，其技术效果也可参考发动机引气流道相关部分的技术效果，在此不再赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发动机引气流道，其特征在于，

所述发动机引气流道(A)在压气机机匣(1)间形成，呈环形，环绕压气机流道(B)；

所述发动机引气流道(A)靠近所述压气机流道(B)进口的侧壁，沿所述压气机流道(B)轴向的截面，呈光滑曲线状；

所述发动机引气流道(A)远离所述压气机流道(B)进口的侧壁，沿所述压气机流道(B)轴向的截面，呈直线状；

所述发动机引气流道(A)靠近所述压气机流道(B)进口的侧壁、远离所述压气机流道(B)进口的侧壁间，在所述发动机引气流道(A)进口部位逐渐收缩，在所述发动机引气流道(A)出口部位逐渐扩大。

2.根据权利要求1所述的发动机引气流道，其特征在于，

所述发动机引气流道(A)靠近所述压气机流道(B)进口的侧壁，沿所述压气机流道(B)轴向的截面，呈斜率逐渐增大的光滑曲线状。

3.根据权利要求2所述的发动机引气流道，其特征在于，

所述发动机引气流道(A)靠近所述压气机流道(B)进口的侧壁，沿所述压气机流道(B)轴向的截面，呈抛物线状。

4.根据权利要求1所述的发动机引气流道，其特征在于，

所述发动机引气流道(A)沿所述压气机流道(B)内气流流向倾斜。

5.根据权利要求1所述的发动机引气流道，其特征在于，

还包括：

多个支板(2)，支撑在发动机引气流道(A)靠近所述压气机流道(B)进口的侧壁、远离所述压气机流道(B)进口的侧壁间，环绕所述压气机流道(B)分布。

6.根据权利要求5所述的发动机引气流道，其特征在于，

各个所述支板(2)的气动外形为叶型形式。

7.一种发动机引气结构，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的发动机引气流道(A)；

在发动机机匣与压气机机匣(1)间形成的集气腔，与压气机流道(B)间通过所述发动机引气流道(A)连通；

在发动机机匣上开设的引气孔，与所述集气腔连通；

引气管道，进口端与所述引气孔对接，出口端向发动机热端部件和/或发动机进口处延伸。

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