[发明专利]发动机涵道以及航空器发动机

说明书

技术领域

本发明涉及吸入空气并排出内涵道喷气以及外涵道喷气的发动机涵道，以及通过排出内涵道喷气和外涵道喷气来产生发动机推力的航空器发动机。

背景技术

近年来，对于作为航空器发动机的主要构成要素的发动机涵道进行了各种开发，若对于相关的一般的发动机涵道的构成等进行简单的说明，则如下。

一般的发动机涵道具备筒状的核心整流罩(发动机内筒)，在该核心整流罩的内部(内侧)形成有用于吸入空气并排出内涵道喷气的环状的内涵道。另外，在核心整流罩的外侧以包围核心整流罩的方式配设有筒状的发动机舱(发动机外筒)，在发动机舱的内周壁面与核心整流罩的外周壁面之间形成有用于吸入空气并排出外涵道喷气的环状的外涵道。并且，在核心整流罩的外周壁面与发动机舱的内周壁面之间，沿圆周方向隔着间隔配设有作为对于核心整流罩支承发动机舱的构造部件的多个支柱。

从核心整流罩的上部到发动机舱的上部，一体连结有作为平行于航空器发动机的发动机轴向地延伸的主吊架的顶部吊架，该顶部吊架从发动机舱向上方向(径向外侧)突出，用于向航空器安装航空器发动机以及发动机推力的传递。另外，在核心整流罩的外周壁面的下部与发动机舱的内周壁面的下部之间，相对于发动机轴心与顶部吊架对称地设置作为子吊架的底部吊架，该底部吊架位于沿圆周方向相邻的支柱之间，除了作为相对于核心整流罩支承发动机舱的构造部件发挥功能以外，还具有收纳配管等的功能。并且，在核心整流罩的外周壁面与发动机舱的内周壁面之间的上述支柱的上游侧，沿圆周方向隔着间隔地配设有将吸入外涵道的空气整流成轴流的多个风扇出口引导叶片。

因此，使航空器发动机运转，将吸入内涵道的空气作为内涵道喷气，将吸入外涵道的空气整流成轴流作为外涵道喷气分别排出。由此，能够产生航空器发动机的发动机推力。

此外，作为与本发明相关的现有技术，存在日本专利公开公报特开2008－151033公报(专利文献1)以及特开平5－202768号公报(专利文献2)。

发明内容

发明要解决的课题

然而，若对于航空器发动机的运转中的外涵道内的流场进行三维非稳态粘性CFD(Computational Fluid Dynamics：计算流体动力学)解析，则如图6(a)所示，明确了在发动机舱的内周壁面与底部吊架的连接部附近产生较大的剥离区域。这里，图6(a)是表示相关的发动机涵道的外涵道内的流场的剥离区域的图。另一方面，若在航空器发动机的运转中的外涵道内的流场中剥离区域增大，则与此相伴，外涵道内的推力损耗增大，难以使航空器发动机的发动机性能提高到高的等级。

此外，在航空器发动机的运转中的外涵道内的流场中，不仅在发动机舱的内周壁面与底部吊架的连接部附近，即使在核心整流罩的外周壁面与底部吊架的连接部附近、发动机舱的内周壁面与支柱的连接部附近等，也产生较大的剥离区域，在该情况下，产生与上述相同的问题。

根据本发明，能够减少外涵道内的流场中的剥离区域并减少推力损失来而提供高效率的航空器发动机。

用于解决课题的方法

本发明的发明者为了解决上述的课题，反复进行了试错的结果，能够得到如下的新的见解，从而完成本发明，即，如图5(a)、图5(b)以及图6(b)所示，在发动机舱的内周壁面，从作为子吊架的底部吊架的圆周方向的两侧面侧(两侧面的前边缘侧)朝向下游侧形成了向径向内侧隆起的规定的隆起部的情况下，航空器发动机的运转中，外涵道内的流场中，能够充分减少发动机舱的内周壁面与底部吊架的连接部附近的剥离区域。

这里，所谓规定的隆起部，是指从径向内侧观察到的形状呈沿发动机轴向延伸的流线形状，且顶部位于底部吊架的表面(包含后缘)上的隆起部。另外，图5(a)是表示发明例的隆起部的周边的立体图，图5(b)是从径向内侧观察发明例的隆起部的周边的图，图6(b)是表示发明例的发动机涵道的外涵道内的流场的剥离区域的图，图6(b)的剥离区域是通过三维非稳态粘性CFD解析计算出的。此外，附图中，“FF”指前方向(上游方向)，“FR”指后方向(下游方向)。

即使在核心整流罩的外周壁面，从底部吊架的圆周方向的两侧面侧朝向下游侧形成了向径向外侧隆起的隆起部的情况、在发动机舱的内周壁面或者核心整流罩的外周壁面，从支柱的圆周方向的两侧面侧朝向下游侧形成了向径向内侧或者径向外侧隆起的隆起部的情况、以及在发动机舱的内周壁面或者核心整流罩的外周壁面，从风扇出口引导叶片的圆周方向的两侧面侧朝向下游侧形成了向径向内侧或者径向外侧隆起的隆起部的情况下，也能够认为与上述的情况相同。