[发明专利]减轻机舱入口中的不利流条件

说明书

本发明涉及减轻机舱入口中的不利流条件。靠近涡轮风扇机舱的前缘的气流基本上正交于涡轮风扇的风扇面被喷射，从而在前缘附近产生吸力并减轻前缘附近的流分离。一个实施例包括涡轮风扇发动机，所述涡轮风扇发动机包括机舱、旁通风扇和再循环通道。再循环通道被设置在机舱内并且在旁通风扇的前缘的下游具有再循环通道入口。再循环通道在旁通风扇的上游具有一个或多个再循环通道出口，所述一个或多个再循环通道出口靠近机舱入口的前缘，其中再循环通道出口将气流从再循环通道引向机舱入口的内边缘以减轻机舱入口的前缘处的流分离。

技术领域

本公开涉及涡轮风扇领域，并且尤其涉及机舱(nacelles)前缘的流控制。

背景技术

涡轮风扇发动机通常用于大型商用飞机。随着涡轮风扇变大和风扇变宽，容纳风扇的机舱变得越来越短以实现更低的燃料消耗(阻力和重量更低)。然而，较短的机舱，并且尤其是与较短的机舱相关的较短的入口，意味着不利的条件(诸如，大迎角(起飞和过度旋转)或侧风条件)会导致流在入口的前缘后方分离。短入口的前缘半径较小以及与短入口相关的其他特征使得在进入发动机的气流在朝向大致正交于风扇面的方向前进(例如，气流由于大迎角和/或由于侧风而转向)之前转向时流很难保持附着状态。如果流在机舱入口的前缘处分离，则在风扇面处产生的流畸变(总压力降低)是不希望的。分离的流可能会降低性能、增加噪音、并需要使用较重的支撑结构来减轻空气动力引起的振动。因此，期望提供用于入口流控制的解决方案以降低在机舱前缘处的流分离的可能性。

发明内容

靠近涡轮风扇机舱入口的前缘的气流基本上正交于涡轮风扇的风扇面被喷射，从而在前缘附近产生吸力并减轻前缘附近的流分离。减轻机舱的前缘处的流分离能够改善涡轮风扇的性能，特别是在低速运转中。而且，减轻机舱的前缘处的流分离能够减少由于风扇面处的流中断而由涡轮风扇产生的噪声，并且进一步减小由于涡轮风扇中的流畸变引起的振动而在涡轮风扇上产生的应力。

一种实施例包括涡轮风扇发动机，其包括：机舱、旁通风扇和再循环通道。所述再循环通道被设置在所述机舱内并且在所述旁通风扇的前缘下游具有再循环通道入口。所述再循环通道在所述旁通风扇上游具有一个或多个再循环通道出口。所述再循环通道出口靠近机舱入口的前缘，并且所述再循环通道出口将气流从所述再循环通道引向所述机舱入口的内边缘以减轻所述机舱入口的所述前缘处的流分离。

另一实施例包括一种操作涡轮风扇发动机的方法，所述涡轮风扇发动机利用靠近机舱前缘的气流来减轻流分离。所述方法包括产生通过涡轮风扇的机舱中的再循环通道的气流，其中所述再循环通道具有靠近机舱入口的前缘的一个或多个再循环通道出口。所述方法还包括将离开再循环通道出口的气流引向机舱入口的内边缘以减轻机舱入口的前缘处的流分离。

另一实施例包括涡轮风扇发动机，其包括具有机舱入口的机舱和再循环通道。再循环通道被设置在机舱内并且具有靠近机舱入口的前缘的一个或多个再循环通道出口。再循环通道出口将气流从再循环通道引向机舱入口的内边缘。

已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图来看到。

附图说明

现在仅通过示例的方式并且参考附图来描述一些实施例。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件或相同类型的元件。

图1是现有技术中的典型涡轮风扇的透视图。

图2是在说明性实施例中的利用涡轮风扇发动机的飞机的透视图，该涡轮风扇发动机被增强以减小流分离。

图3是在说明性实施例中的图1的涡轮风扇发动机的透视图。

图4是在说明性实施例中的图3的涡轮风扇发动机的剖视图。

图5是在说明性实施例中的图4的区域的视图。