本公開涉及航空發(fā)動機，具體涉及一種流阻環(huán)、空氣流阻組件、發(fā)動機及流阻組件制造方法。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動機零部件工作狀態(tài)惡劣，尤其是渦輪葉片，燃氣溫度可達1900k以上，超出了材料長時間穩(wěn)定工作的耐溫范圍，為滿足發(fā)動機零件的強度要求，提高發(fā)動機的可靠性需對其進行冷卻，冷卻方式之一為從壓氣機引導(dǎo)低溫氣體至高溫渦輪部件，在渦輪葉部件表面形成氣膜隔離高溫燃氣以降低其表面溫度。為了防止航空發(fā)動機試驗或運行時渦輪的高溫氣體倒灌至壓氣機，損壞發(fā)動機零部件，一般需在引氣管路設(shè)置單向閥，即只允許氣體從壓氣機流向渦輪，不允許氣體從渦輪流向壓氣機。

2、對于目前的航空發(fā)動機技術(shù)研究，仍存在以下問題：現(xiàn)有航空發(fā)動機單向閥多為被動式，依靠氣體的壓力實現(xiàn)閥瓣的運動，實現(xiàn)單向流通的功能，在發(fā)動機運行過程中，隨著氣體壓力的變化，閥瓣繞芯軸轉(zhuǎn)動，出現(xiàn)芯軸磨損及閥瓣卡滯的情況，給發(fā)動機運行帶來了極大的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本公開的示例性實施例提供了一種流阻環(huán)、空氣流阻組件、發(fā)動機及流阻組件制造方法。

2、本公開的第一方面的示例性實施例提供了一種流阻環(huán)，其中，流阻環(huán)可以包括：流阻環(huán)套，流阻環(huán)套為中空的管道，用于氣體流通，流阻環(huán)套包括沿軸向的首端和尾端；多個流阻板，多個流阻板沿流阻環(huán)套的軸向設(shè)置于流阻環(huán)套內(nèi)側(cè)；流阻板呈漏斗狀，具有寬口端和窄口端，寬口端固定設(shè)置于流阻環(huán)套的內(nèi)表面，流阻板沿流阻環(huán)套徑向向內(nèi)延伸、并沿流阻環(huán)套的軸向向尾端延伸形成用于氣體穿過的窄口端；從尾端進入的氣體，在多個流阻板之間形成渦流，以降低從首端排出的氣體壓力。

3、在一些實施例中，流阻環(huán)還可以包括：第一法蘭接口、第二法蘭接口；第一法蘭接口，位于流阻環(huán)的首端，能夠連接另一流阻環(huán)的第二法蘭接口；第二法蘭接口，位于流阻環(huán)的尾端，能夠連接另一流阻環(huán)的第一法蘭接口。

4、在一些實施例中，流阻板的材質(zhì)可以為形狀記憶合金；當流阻環(huán)內(nèi)氣體溫度大于或等于溫度閾值時，流阻板窄口端開口面積變小。

5、在一些實施例中，流阻板與流阻環(huán)套內(nèi)壁的夾角可以大于或等于30度且小于或等于60度。

6、第二方面，根據(jù)另一些示例性實施例，本公開還提供了一種用于發(fā)動機的空氣流阻組件，其中，空氣流阻組件可以包括：

7、如第一方面的流阻環(huán)或多個首尾相接的如第一方面的流阻環(huán)；第一轉(zhuǎn)接管路，為中空的管路，第一轉(zhuǎn)接管路的第一端與流阻環(huán)的首端相連接，第一轉(zhuǎn)接管路的第二端用于與發(fā)動機的壓氣機連通；第二轉(zhuǎn)接管路，為中空的管路，第二轉(zhuǎn)接管路的第一端與流阻環(huán)的尾端相連接，第二轉(zhuǎn)接管路的第二端用于與發(fā)動機的渦輪連通；從渦輪經(jīng)過第二轉(zhuǎn)接管路從流阻環(huán)套尾端進入流阻環(huán)的氣體，在多個流阻板之間形成渦流，以降低從首端排出的氣體壓力。

8、在一些實施例中，空氣流阻組件還可以包括：密封件；密封件設(shè)于流阻環(huán)的首端和尾端，用于密封，防止氣體逸出。

9、在一些實施例中，空氣流阻組件還可以包括：卡箍；卡箍套設(shè)于流阻環(huán)首端和尾端，用于固定流阻環(huán)和轉(zhuǎn)接管路。

10、第三方面，根據(jù)另一些示例性實施例，本公開還提供了一種發(fā)動機，其中，發(fā)動機可以包括：如第二方面的用于發(fā)動機的空氣流阻組件；發(fā)動機外殼，發(fā)動機外殼內(nèi)部設(shè)有燃燒室，燃燒室的第一側(cè)設(shè)置有壓氣機，燃燒室的第二側(cè)設(shè)置有渦輪；空氣流阻組件設(shè)置于發(fā)動機外殼的外側(cè)，發(fā)動機外殼的壓氣機一側(cè)與空氣流阻組件的第一轉(zhuǎn)接管路的第二端相連；發(fā)動機外殼的渦輪一側(cè)與空氣流阻組件的第二轉(zhuǎn)接管路的第二端相連；氣體能夠由壓氣機一側(cè)經(jīng)過空氣流阻組件流向渦輪一側(cè)；氣體能夠由渦輪一側(cè)經(jīng)過空氣流阻組件，在多個流阻板之間形成渦流，以降低從壓氣機一側(cè)排出的氣體壓力。

11、在一些實施例中，發(fā)動機還可以包括：第一轉(zhuǎn)接法蘭，設(shè)于發(fā)動機外殼外側(cè)，與發(fā)動機外殼連通，位于壓氣機一側(cè)，與第一轉(zhuǎn)接管路的第二端相連；第二轉(zhuǎn)接法蘭，設(shè)于發(fā)動機外殼外表面，與發(fā)動機外殼連通，位于渦輪一側(cè)，與第二轉(zhuǎn)接管路的第二端相連。

12、第四方面，根據(jù)另一些示例性實施例，本公開還提供了一種如第二方面的用于發(fā)動機的空氣流阻組件的制造方法，可以包括：獲取流阻環(huán)套從尾端到首端的氣體壓力損失；獲取發(fā)動機在工作狀態(tài)下，渦輪一側(cè)最大壓力與壓氣機一側(cè)最小壓力的壓力差；基于氣體壓力損失值與壓力差，確定一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)，其中，一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)的氣體壓力損失總和大于或等于壓力差；將一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)與第一轉(zhuǎn)接管路、第二轉(zhuǎn)接管路連接。

13、在一些實施例中，基于氣體壓力損失值與壓力差，確定一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)，可以包括：一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)的氣體壓力損失總和大于或等于壓力差，且小于或等于第一閾值。

14、本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：通過設(shè)置流阻環(huán)，利用固定連接在流阻環(huán)套內(nèi)側(cè)的多個流阻板，在氣體由流阻環(huán)套尾端向首端倒灌時，使倒灌氣流在多個流阻板之間形成渦流，從而有效降低了從首端排出的氣體壓力，從而有效防止氣體倒灌。將流阻板固定連接于流阻環(huán)套內(nèi)側(cè)，流阻板與流阻環(huán)套無相對機械運動，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。

15、應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

技術(shù)特征：

1.一種流阻環(huán)，其中，所述流阻環(huán)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流阻環(huán)，其中，所述流阻環(huán)還包括：第一法蘭接口、第二法蘭接口；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流阻環(huán)，其中，所述流阻板的材質(zhì)為形狀記憶合金；當所述流阻環(huán)內(nèi)氣體溫度大于或等于溫度閾值時，所述流阻板窄口端開口面積變小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流阻環(huán)，其中，所述流阻板與所述流阻環(huán)套內(nèi)壁的夾角大于或等于30度且小于或等于60度。

5.一種用于發(fā)動機的空氣流阻組件，其中，所述空氣流阻組件包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于發(fā)動機的空氣流阻組件，其中，所述空氣流阻組件還包括：密封件；所述密封件設(shè)于所述流阻環(huán)的首端和尾端，用于密封，防止氣體逸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于發(fā)動機的空氣流阻組件，其中，所述空氣流阻組件還包括：卡箍；所述卡箍套設(shè)于所述流阻環(huán)首端和尾端，用于固定所述流阻環(huán)和所述轉(zhuǎn)接管路。

8.一種發(fā)動機，其中，所述發(fā)動機包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機，其中，所述發(fā)動機還包括：

10.一種如權(quán)利要求5-7任一項所述的用于發(fā)動機的空氣流阻組件的制造方法，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于發(fā)動機的空氣流阻組件的制造方法，其中，所述基于所述氣體壓力損失值與所述壓力差，確定一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)，包括：所述一個流阻環(huán)或多個首尾相連的流阻環(huán)的氣體壓力損失總和大于或等于所述壓力差，且小于或等于第一閾值。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及航空發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種流阻環(huán)、空氣流阻組件、發(fā)動機及流阻組件制造方法。其中，流阻環(huán)包括流阻環(huán)套，流阻環(huán)套為中空的管道，用于氣體流通，流阻環(huán)套包括沿軸向的首端和尾端；多個流阻板，多個流阻板沿流阻環(huán)套的軸向設(shè)置于流阻環(huán)套內(nèi)側(cè)；流阻板呈漏斗狀，具有寬口端和窄口端，寬口端固定設(shè)置于流阻環(huán)套的內(nèi)表面，流阻板沿流阻環(huán)套徑向向內(nèi)延伸、并沿流阻環(huán)套的軸向向尾端延伸形成用于氣體穿過的窄口端；從尾端進入的氣體，在多個流阻板之間形成渦流，以降低從首端排出的氣體壓力。流阻板與流阻環(huán)套無相對機械運動，穩(wěn)定性高，不易失效，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，能夠防止氣體倒灌。

技術(shù)研發(fā)人員：王光強,吉帥,曹陽,王劍敏
受保護的技術(shù)使用者：中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19