CN213953753U - 一种小型涡喷发动机的掺混降温结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，包括进降温结构本体、进气弯管、接口、进气环腔、节流锥体、内腔体、出气弯管和出气掺混体结构；所述接口设置在所述降温结构本体的前端端口处；所述进气环腔位于降温结构本体的颈部；所述进气环腔连接有多个进气弯管；所述出气弯管和出气掺混体结构设置在内腔体上，出气弯管与出气掺混体结构沿圆周交错分布且其出口均与内腔体轴线平行，且出口朝向所述降温结构本体尾部方向；所述节流锥体与所述内腔体同轴设置安装在所述内腔体内，位于所述降温结构本体的尾部。本实用新型可以使高温高速燃气流和外部气流更好地掺混后充分膨胀，大大降低降低了出口气流的平均温度。

Description

一种小型涡喷发动机的掺混降温结构

技术领域

本实用新型涉及小型涡喷发动机技术领域，特别涉及一种对小型涡喷发动机出口的高温高速气流进行掺混降温的结构。

背景技术

小型涡喷发动机的压气机将空气压缩后进入小型涡喷发动机的燃烧室中与燃油混合燃烧，产生高温高速燃气，从小型涡喷发动机的尾喷口排出。此时的高温高速燃气流相对不集中，分布场域不对称；温度相对较高，对不耐高温的物质(如化学粉末等)可能造成结构性破坏并且涡喷发动机本体结构上无法完成掺混、引入其他如粉末、液体等工作。

为使小型涡喷发动机能更加广泛的应用到各种布撒领域，需要对小型涡喷发动机射出的高温高速燃气进行整流处理，减少动能损失，使气流场域对称分布，防止回流，同时还能将高温燃气流进行降温处理，基于目前的技术情况，急需对现有的小型涡喷发动机射出结构进行进一步地改进。

实用新型内容

为解决小型涡喷发动机射出的高温高速燃气的降温、防止气流回流等问题，本实用新型提供了一种可以使小型涡喷发动机射出的高温高速燃气稳流的掺混降温结构。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，包括进降温结构本体、进气弯管、接口、进气环腔、节流锥体、内腔体、出气弯管和出气掺混体结构，其中：

所述降温结构本体为空心圆筒状结构，所述降温结构本体的内部空腔形成内腔体；

所述接口设置在所述降温结构本体的前端端口处；

所述进气环腔位于降温结构本体的颈部，与所述内腔体连通；

所述进气环腔连接有多个进气弯管，用于外部冷空气进入；

所述出气弯管和出气掺混体结构设置在内腔体上，并与所述进气环腔连通，出气弯管与出气掺混体结构沿圆周交错分布且其出口均与内腔体轴线平行，且出口朝向所述降温结构本体尾部方向；

所述节流锥体与所述内腔体同轴设置安装在所述内腔体内，位于所述降温结构本体的尾部。

优选地，所述接口与内腔体同轴并且通过支板焊接固定在所述降温结构本体上。

优选地，所述接口位于装置头部与发动机尾喷管连接，与内腔体同轴并且通过支板焊接固定降温结构本体的尾部方向。

优选地，所述进气弯管设置有4个，进气弯管与进气环腔的连接处平行于内腔体轴线，沿降温结构本体水平分布。

优选地，出气弯管和数个出气掺混体结构设置有多个。

优选地，所述出气弯管为弯曲形管道；

优选地，所述出气掺混体结构为圆锥形结构。

优选地，所述节流锥体通过支板焊接固定。

本实用新型有益的技术效果：

(1)出气弯管和出气掺混体结构沿圆周交错分布提高了掺混效率，高温高速燃气流降温速率高；

(2)结构简单，加工性能好；

(3)设置有4个进气弯管，可根据降温效果调整使用进气弯头数量来调节外部空气流量；

(4)排气段设计了节流锥结构，让排气段流道通流面积变化接近拉瓦尔喷管，使得高温高速燃气流和外部气流更好地掺混后充分膨胀，降低了出口气流的平均温度，同时提高了出口气流平均速度。

附图说明

图1为本实用新型的整体机构示意图。

图中各部件名称对应的标号：进气弯管1、接口2、进气环腔3、节流锥体 4、内腔体5、出气弯管6、出气掺混体结构7、支板8、降温结构本体9。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

本实用新型是设计一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，本实施例中主要是应用在发烟车上。

现有的发烟机喷口尾气温度工作状态下接近560℃，温度较高，为了达到更高的发言效果，需要将温度降低到400度左右，但是发烟机工作状态不能改变，由于发烟机工作状态不能改变，因此只能对尾喷口燃气进行降温处理。本实施例就是基于此因素提出的改进，针对粉体布撒作业时的布撒剂不耐高温，防回流等技术难点问题，以及保持尾喷口燃气射流速度不受太大影响，采用掺混空气的方式进行降温。

具体实施例如下：

如图1所示，一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，包括进降温结构本体 9、进气弯管1、接口2、进气环腔3、节流锥体4、内腔体5、出气弯管6和出气掺混体结构7，其中：

所述降温结构本体9为空心圆筒状结构，所述降温结构本体9的内部空腔形成内腔体5；

具体地，各部件之间的连接关系是：

所述接口2设置在所述降温结构本体9的前端端口处；所述接口2与内腔体5同轴并且通过支板8焊接固定在所述降温结构本体9上。同时，所述接口 2与发动机尾喷管连接，用于接入发动机排除的高温尾气；接口2与内腔体5 同轴并且通过支板8焊接固定。

所述进气环腔3位于降温结构本体9的颈部，与所述内腔体5连通；所述进气弯管1设置有4个，进气弯管1与进气环腔3的连接处平行于内腔体轴线，沿降温结构本体9水平分布。所述进气环腔3连接有多个进气弯管1，用于外部冷空气进入；冷空气进入与高温尾气混合用于降温。

所述出气弯管6和出气掺混体结构7设置在内腔体5上，并与所述进气环腔3连通，出气弯管1与出气掺混体结构7沿内腔体5内壁的圆周交错分布且其出口均与内腔体5轴线平行，且出口朝向所述降温结构本体9尾部方向；所述节流锥体4与所述内腔体5同轴设置安装在所述内腔体5内，位于所述降温结构本体9的尾部。出气弯管6和数个出气掺混体结构7设置有多个。所述出气弯管6为弯曲形管道；所述出气掺混体结构7为圆锥形结构。所述节流锥体 4通过支板8焊接固定。

该结构的工作机理在于：当小型涡喷发动机运行时，所产生的高温高速燃气流由尾喷口进入掺混降温结构的接口2处，同时外部气源产生的外部气流通过管路由进气弯管1沿轴向进入进气环腔3，再通过内腔体5筒体上的开孔进入出气弯管6与出气掺混体结构7，从出气弯管6与出气掺混体结构7进入内腔体内6与从接口2处进入内腔体的高温高速燃气流进行掺混，由于出气弯管 6与出气掺混体结构7是沿圆周交错分布，使得由出气弯管6进入内腔体5的外部气流会沿出气掺混体结构7表面导入内腔体5中心，提高了外部气流与高温高速燃气流的掺混效率，并且位于尾部节流锥体，让排气段流道通流面积变化接近拉瓦尔喷管，使得高温高速燃气流和外部气流更好地掺混后充分膨胀，让尾喷管后温度更加均匀。

本实用新型整体来说具有以下优点：

(1)出气弯管和出气掺混体结构沿圆周交错分布提高了掺混效率，高温高速燃气流降温速率高；

(2)结构简单，加工性能好；

(3)设置有4个进气弯管，可根据降温效果调整使用进气弯头数量来调节外部空气流量；

(4)排气段设计了节流锥结构，让排气段流道通流面积变化接近拉瓦尔喷管，使得高温高速燃气流和外部气流更好地掺混后充分膨胀，降低了出口气流的平均温度，同时提高了出口气流平均速度。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，包括进降温结构本体、进气弯管、接口、进气环腔、节流锥体、内腔体、出气弯管和出气掺混体结构，其中：

所述降温结构本体为空心圆筒状结构，所述降温结构本体的内部空腔形成内腔体；

所述接口设置在所述降温结构本体的前端端口处；

所述进气环腔位于降温结构本体的颈部，与所述内腔体连通；

所述进气环腔连接有多个进气弯管，用于外部冷空气进入；

所述出气弯管和出气掺混体结构设置在内腔体上，并与所述进气环腔连通，出气弯管与出气掺混体结构沿圆周交错分布且其出口均与内腔体轴线平行，且出口朝向所述降温结构本体尾部方向；

所述节流锥体与所述内腔体同轴设置安装在所述内腔体内，位于所述降温结构本体的尾部。

2.如权利要求1所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述接口与内腔体同轴并且通过支板焊接固定在所述降温结构本体上。

3.如权利要求1所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述接口位于装置头部与发动机尾喷管连接，与内腔体同轴并且通过支板焊接固定降温结构本体的尾部方向。

4.如权利要求1所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述进气弯管设置有4个，进气弯管与进气环腔的连接处平行于内腔体轴线，沿降温结构本体水平分布。

5.如权利要求1所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，出气弯管和数个出气掺混体结构设置有多个。

6.如权利要求5所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述出气弯管为弯曲形管道。

7.如权利要求6所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述出气掺混体结构为圆锥形结构。

8.如权利要求1所述的一种小型涡喷发动机的掺混降温结构，其特征在于，所述节流锥体通过支板焊接固定。

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