[发明专利]一种超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构

权利要求书

1.一种超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，适用于高性能中小涵道比航空涡轮风扇发动机，包括消旋波瓣混合器、中心锥和掺混喷管，所述消旋波瓣混合器布置在掺混喷管和中心锥之间，所述消旋波瓣混合器的外侧表面和掺混喷管之间的空间形成外涵流道，所述消旋波瓣混合器的内侧表面与中心锥之间的空间形成内涵流道，其特征在于，

--所述消旋波瓣混合器包括波峰叶瓣和波谷叶瓣，所述波谷叶瓣为三维积叠的异形叶片结构，所述异形叶片的进口气流角为10°～45°，出口气流角为0°～5°；

所述消旋波瓣混合器的叶瓣尾缘带有斜切边，切斜角在0°～15°范围内，所述斜切边可从波峰点位置沿径向向下，也可从波谷点位置沿径向向上；

所述消旋波瓣混合器的侧壁经切凹扇形处理，在波瓣出口截面，凹扇形缺口高度与波瓣高度的比值为0～0.95；凹扇形侧切形状上下两斜边与水平线夹角在3°～90°，其顶部由相切圆弧连接，其与波瓣尾缘相交处做倒圆处理；

--所述中心锥带有鼓包结构，所述鼓包包括迎风面和背风面；

--在所述消旋波瓣混合器和中心锥之间布置有多个沿周向均匀布置的翼型加强筋，所述翼型加强筋下端与中心锥鼓包的背风面固接，上端与消旋波瓣混合器的波谷部分固接。

2.根据权利要求1所述的超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，其特征在于，所述消旋波瓣的波谷部分为三维积叠的异形叶片结构，该异形叶片结构的积叠线在保证波谷部分与波峰部分光滑过渡连接的前提下，可为直线、斜线、弧线或任意样条曲线。

3.根据权利要求1所述的超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，其特征在于，所述鼓包的迎风面具有0°～20°坡角，背风面带有3°～30°坡角，鼓包顶部为平面或圆弧面，鼓包总长度为在波瓣进口截面处中心锥外径的0～1.0倍。

4.根据权利要求1所述的超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，其特征在于，所述消旋波瓣混合器的波谷与中心锥的鼓包之间沿周向由数个翼型加强筋固接，翼型加强筋的数量与波瓣的瓣数一致，其下端前缘距离中心锥鼓包坡点的距离为0～3倍加强筋弦长，其前缘线与直径之间存在前/后倾角范围为0°～60°，两者之间的周向偏航角-60°～60°。

5.根据权利要求1所述的超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，其特征在于，所述翼型加强筋具有0°～60°的进口气流角，具有0°～10°出口气流角，所述翼型加强筋的三维积叠线可为直线、斜线、弧线或任意样条曲线。

6.根据权利要求1所述的超紧凑高掺混效率消旋波瓣混合排气系统结构，其特征在于，所述消旋波瓣混合器波谷部分的叶瓣按照一定的中弧线进行载荷布局。