[实用新型]一种利用合成射流辅助连续性射流的航空发动机防冰装置

说明书

本实用新型公开了一种利用合成射流辅助连续性射流的航空发动机防冰装置，包括发动机进气唇口，射流阵列和合成射流激发器，发动机进气唇口为一个弧形面，弧形面形成一个空腔，若干个射流阵列依次设置在空腔内部，相邻的两个射流阵列之间设置合成射流激发器，合成射流激发器为一个中空腔体，且在腔体上设置有运动隔膜和激发器孔口，运动隔膜与驱动器相接，射流阵列和激发器孔口均指向发动机进气唇口；本实用新型中合成射流激发器形成的涡环，冲击到靶板表面，增强了射流与发动机进气唇口表面的对流换热；合成射流改善了射流阵列之间由于相邻连续性射流对冲位置处边界层变厚而造成流体与发动机进气唇口对流换热削弱的问题；实现了航空发动机唇口防/除冰。

技术领域

本发明属于航空发动机进气唇口防冰技术领域，特别涉及一种利用合成射流辅助连续性射流的航空发动机防冰装置。

背景技术

飞机在结冰气象条件下飞行时，机翼和发动机等部件的迎风面会发生结冰现象，结冰会严重危及对飞机的飞行安全。作为吸气部件，发动机进气唇口发生结冰时，它给发动机的稳定、有效运行甚至飞机的飞行安全带来很大的危害，主要体现在以下几个方面：（1）气动性能恶化，发动机吸气部件的结冰会导致这些部件气动性能的恶化，如速度场发生畸变、气流发生局部分离，甚至引起压气机叶片的振动；（2）发动机推力减小，发动机吸气部件结冰减小了气流的流通面积，使进入发动机的空气流量减小，进而导致发动机的推力减小。（3）冰脱落对发动机造成损害，脱落的冰会随着气流进入发动机的内部，撞击具有很大转速的风扇或压气机叶片，造成发动机的机械损伤。因此，对发动机进行除冰是十分必要的。

目前飞机发动机防/除冰的设备分为两大类:防冰系统与除冰系统。防冰系统的作用是防止飞机和发动机部件上结冰，它采用热空气(压气机引出)、电加热或冰点低的特殊液体等方法来实现防冰。除冰系统是在飞机部件上结少量的冰时，周期地把冰除去的系统，采用膨胀管、电脉冲、电热等方式来除冰。在允许结少量冰的部位可采用除冰系统。

但是，这两种防/除冰方式均有各自的缺点。首先，对于防冰系统，为了保证发动机在给定转速下的推力，就必须自动增大燃油比流量。一方面增大了燃油的消耗量，另一方面还会使涡轮前的燃气温度增加，涡轮寿命降低，甚至可能烧坏涡轮。发动机防冰系统上作通常要求从发动机内引气，发动机性能可能因此而变坏。其次，对于除冰系统，除冰期间会消耗发动机大量的能量，这使得除冰系统只能在短时间内工作，不能持续的对航空发动机进行防/除冰工作。

前人对航空发动机进气唇口的防冰工作展开了大量的技术尝试。