[发明专利]一种分流环防冰系统及航空发动机

说明书

本公开涉及一种分流环防冰系统，包括：分流环，中心线重合于航空发动机的转轴，并位于低压压气机外机匣的前缘，所述分流环包括外环体和内环体，且所述外环体和所述内环体之间围合成冲击腔；集气装置，沿径向设置于高压压气机远离转轴的一侧，能够自高压压气机的设定级中引气；以及引气管路，连接于所述集气装置与所述分流环之间，能够将高压压气机中的气流引至所述冲击腔。根据本公开实施例，通过设计分流环结构，并合理布置引起管路，能够提高分流环防冰系统的工作效率，进而有效防止分流环在遭遇恶劣天气的情况下表面结冰，并能够相应减少压气机引气量。

技术领域

本公开涉及航空发动机制造领域，尤其涉及一种分流环防冰系统及航空发动机。

背景技术

分流环是位于风扇后、进气流道前的静止部件，其作用是将发动机进口的气流分股为外涵道气流和内涵道气流两路。在遭遇结冰天气时，分流环表面容易发生结冰，进而改变自身原有的气动外形，容易使发动机偏离设计工作状态。分流环结冰还会引起进气流道沿周向的不均匀阻塞，可能导致进气畸变或喘振。而如果分流环结冰较为严重，脱落的冰块还有可能被吸入发动机内涵并与高速旋转的发动机叶片发生碰撞，造成发动机的结构性损伤。

为了防止分流环表面结冰，目前的分流环防冰系统主要采用热气防冰：从高压压气机引气，使热气通过管路流入防冰部件内腔，加热部件表面后排出，达到防止部件表面结冰的目的。热气防冰由于其较高的安全性和稳定性，是目前应用范围最广、技术最成熟的防冰方式之一。

相关的分流环热气防冰系统一般只针对局部结构进行优化，较少从系统性的角度对热气防冰系统改进。因而热气流动的多个环节存在结构不够合理，热效率较低等问题，致使要满足分流环的防冰需求需要较大的热气用量，导致航空发动机的效率降低。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种分流环防冰系统及航空发动机，能够在满足分流环防冰需求的基础上，节省热气用量，提高航空发动机的热效率。

在本公开的一个方面，提供一种分流环防冰系统，包括：

分流环，中心线重合于航空发动机的转轴，并位于低压压气机外机匣的前缘，分流环包括外环体和内环体，且外环体和内环体之间围合成冲击腔；

集气装置，沿径向设置于高压压气机远离转轴的一侧，能够自高压压气机的设定级中引气；以及

引气管路，连接于集气装置与分流环之间，能够将高压压气机中的气流引至冲击腔。

在一些实施例中，外环体与内环体之间具有缝隙，缝隙在冲击腔一侧的入口位于冲击腔的前缘，缝隙在分流环外部的出口位于分流环沿径向靠近转轴的一侧。

在一些实施例中，外环体的在沿径向且经过轴线的截面上呈圆钩状，内环体抵接于圆钩状的尖端一侧，并位于外环体外壁的背风面，以使外环体的外壁构成分流环前缘的迎风面。

在一些实施例中，外环体的内壁面开设有深度方向沿轴向的环形槽体，内环体的前缘设有与环形槽体相匹配的环形凸缘，环形槽体与环形凸缘之间相互配合，以使外环体与内环体相互装配。

在一些实施例中，内环体与外环体在环形槽体与环形凸缘之间具有第一配合间隙，内环体与外环体在圆钩状的尖端具有第二配合间隙，第一配合间隙与第二配合间隙互相连通以使冲击腔和分流环的外部互相连通。

在一些实施例中，第一配合间隙在沿轴向位于环形凸缘来流一侧的第一部分，大于在沿径向位于环形凸缘靠近转轴一侧的第二部分，并大于在沿径向位于环形凸缘远离转轴一侧的第三部分。

在一些实施例中，内环体和/或外环体在第三部分开设有多个沿轴向延伸的冲击孔，以扩大第一间隙在第三部分的流通面积，且多个冲击孔沿周向均匀分布。

在一些实施例中，环形槽体的底面呈向内凹入的圆环面，环形凸缘的顶面呈的圆柱面。