[发明专利]中介机匣和航空发动机

说明书

本公开涉及一种中介机匣和航空发动机。其中，中介机匣，包括：机匣外环；内机匣；多个内涵支板，分布在机匣外环和内机匣形成的增压级出口内，并将增压级出口分隔为多个通道；多个放气风斗，设置在机匣外环上并可向内转动进入各通道；以及调节机构，被配置为调节放气风斗在机匣外环上的向内转动角度α；其中，向内转动角度α的最大值被配置为13°～22°。本公开通过对放气风斗的向内转动角度进行合理选取，有效降低了内涵在放气风斗后的分离，减小了可调放气活门对高压压气机进口流动的影响，有效地改善了增压级低转速裕度。

技术领域

本公开涉及一种中介机匣和航空发动机。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

大涵道比涡扇发动机是当前民机的主流动力装置，并将在未来相当长的时期内维持这一现状。为降低耗油率，涡扇发动机涵道比不断增大。随着涵道比的不断增加，增压级切线速度不断降低，且增压级无可调静叶，在整个飞行剖面内保持气动稳定极为困难。大涵道比涡轮风扇发动机增压级在低转速下由于与核心机匹配工作，其裕度通常较小，当转速发生变化时，增压级容易进入喘振；另外，风扇增压级在工作中易吸入地面附近的砂石、冰块等异物，当这些异物进入高压压气机后会损伤压气机叶片，甚至带来比较严重的后果为了提高增压级在低转速的裕度。为了提高增压级在低转速下的裕度，排出进入增压级的异物，需要在增压级出口增加可调放气机构。

可调放气机构采用内开式可调放气活门(VBV)，内开式可调放气活门工作开度较大时，会使得增压级内涵在活门风斗后产生较大的分离流动，导致内涵支板出口总压沿径向的不均匀性增大，对高压压气机进口流动有较大影响，故内开式可调放气活门的工作开度不应过大。

内开式可调放气活门工作开度、转轴参数和周向宽度同时约束了其所能提供的放气量，在后两个参数不变的情况下，内开式可调放气活门工作在小开度下会使得放气量偏小，对增压级裕度的提高较小。而且由于中介机匣内结构复杂，可调放气活门的转轴参数和周向宽度选取存在限制，影响可调放气活门的放气量。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：提供一种中介机匣和航空发动机，能够有效地改善增压级低转速裕度。

根据本公开的一些实施例提供的一种中介机匣，包括：机匣外环；内机匣；多个内涵支板，分布在机匣外环和内机匣形成的增压级出口内，并将增压级出口分隔为多个通道；多个放气风斗，设置在机匣外环上并可向内转动进入各通道；以及调节机构，被配置为调节放气风斗在机匣外环上的向内转动角度α；其中，向内转动角度α的最大值被配置为13°～22°。

在一些实施例中，放气风斗的尺寸比例符合如下关系式：

2*tanα*X*U*L/(F+1)≤预设放气比例

其中，X为放气风斗轴向最前端至其转轴的轴向距离x1与内涵支板的轴向长度x2的比值；U为放气风斗的前缘周向长度u1与相邻两个内涵支板的周向间距u2的比值；轴向径向比L＝x2/(r2-r1)，r1为内涵支板的前缘的内缘径向高度，r2为内涵支板的前缘的外缘径向高度；内涵支板的前缘径向高度比F＝r1/r2。

在一些实施例中，向内转动角度α的最大值被配置为13°～18°。

在一些实施例中，放气风斗的尺寸比例被配置为：X＝0.5～0.7，U＝0.7～0.95。

在一些实施例中，向内转动角度α的最大值被配置为15°，放气风斗的尺寸比例被配置为：X＝0.55，U＝0.74，L＝3.06；F＝0.81，预设放气比例为35％。

在一些实施例中，向内转动角度α的最大值被配置为18°～22°。

在一些实施例中，放气风斗的尺寸比例被配置为：X＝0.35～0.5，U＝0.6～0.8。