[发明专利]航空发动机冷却与冷却空气的一体化设计方法

摘要

本发明公开了一种基于空心风扇叶片的航空发动机冷却与冷却空气的一体化设计方法，涉及航空发动机设计技术领域。所述的设计方法，从压气机给定的引气位置进行引气至进气锥，并利用引气加热进气锥防冰；由风扇内部通道离心增压并冷却后，从风扇机匣处收集增压过的气体，依次经过外机匣冷却通道、外机匣支板至核心机处，并继续向后引导至涡轮燃烧室外侧；由涡轮静子流入，并对导向叶片和静、转子件进行冷却。本发明采取了气体先经过风扇后经过涡轮的设计思路，能够同时兼顾进气系统防冰和涡轮叶片冷却，而不需要增加过多的零件，减轻了发动机的整机质量。实现冷却气空气品质和发动机整体效率的提升。

主权项

基于空心风扇叶片的航空发动机冷却与冷却空气的一体化设计方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：从压气机末端的给定的引气位置进行引气，通过压气机轴‑盘腔通道流至进气锥，并利用引气加热进气锥防冰；步骤2：由风扇内部通道离心增压并冷却气体；引气从风扇叶根进入风扇内部，气体在风扇内部通道中得到离心增压，同时在风扇叶片内气体得以冷却；步骤3：从风扇机匣处收集增压过的气体；气体由风扇叶片叶冠的环形通道向后流入外机匣；步骤4：冷气依次经过外机匣冷却通道、风扇导流叶片后的外机匣支板，气体被进一步冷却并被引导至核心机处，并继续向后引导至涡轮燃烧室外侧；步骤5：冷气由涡轮静子流入，并对涡轮导向叶片和静、转子件进行冷却；步骤6：变更引气位置，重复步骤1～步骤5，结合发动机的不同工况条件对冷却气参数进行试算，确定最优引气位置。