[发明专利]一种引射外涵空气降低航空发动机气膜冷气温度的系统

权利要求书

1.一种引射外涵空气降低航空发动机气膜冷气温度的系统，其特征在于，包括：

高压冷却工质存储容器，设置于飞行器内部、发动机外部；

缓冲混合室，设置于飞行器内部、发动机外部；

抽吸口，开设于发动机的外涵道壁面；

气膜冷气注入口，设于所述缓冲混合室的出口管路上，该气膜冷气注入口分别与发动机的后部热端部件的气膜冷气进口连通，且在连通所述气膜冷气注入口与所述缓冲混合室出口的管路上设有温度传感器；

引射器，该引射器混合段的截面积与喉部截面积之比大于10；所述引射器的高压进口、低压进口和出口经管路分别与所述高压冷却工质存储容器、所述抽吸口和所述缓冲混合室连通，且在连通所述高压冷却工质存储容器出口与所述引射器高压进口的管路上设有第一调节阀和压力与温度传感器，在连通所述引射器低压进口与所述抽吸口的管路上设有电磁阀；

第一控制器，与所述第一调节阀、所述压力与温度传感器和所述温度传感器电连接，用于根据各传感器的测量值控制所述第一调节阀的开度；

第二控制器，与所述电磁阀电连接，用于控制所述电磁阀的开关。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制器根据各传感器的测量值控制所述第一调节阀开度的具体过程如下：

设所述缓冲混合室出口的温度阈值为T₀和所述引射器喉部的工作流质量流量阈值为G₀；首先判断所述第一调节阀的调节方向：若测量的所述温度传感器测量的温度高于T₀，则增大所述第一调节阀的开度，否则减小所述第一调节阀的开度；进一步判断所述第一调节阀开度的调节大小：利用所述压力与温度传感器测量得到进入所述引射器的流体压力和温度，由公式(1)～(3)计算所述引射器喉部的工作流质量流量，记为G₁：

h_t＝h_p-η_is,n(h_p-h_t,is) (2)

G₁＝A_tρ_tV_t (3)

其中，h_p为所述引射器喉部工作流体的焓值参数；h_t为所述引射器喷嘴的喉部流体的焓值；h_t,is为等熵过程下所述引射器喉部流体的焓值；η_is,n为所述引射器喷嘴的等熵效率；_t和ρ_t分别是所述引射器喉部的截面积和流体密度；V_t为所述引射器喉部流体的速度；

计算引射器喉部的工作流质量流量G₁与设定的引射器喉部的工作流质量流量阈值G₀的偏差，第一调节阀开度的调节量与该偏差成正比。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述气膜冷气注入口与发动机的各后部热端部件的气膜冷气进口连通的管路上分别设有第二调节阀。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述引射器的低压二次流的质量流量除以高压工作流体的质量流量大于1，且所述引射器出口压力除以二次流的流体压力小于1.05。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缓冲混合室为两头收缩的圆柱状腔体。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压冷却工质存储容器内存储有焦耳-汤姆逊系数大于0的高压冷却工质。