一种发动机涡轮后推力增加部件

摘要

本申请属于非变容式发动机部件设计技术领域，具体涉及一种发动机涡轮后推力增加部件，包括：环形外壁；合流环，在环形外壁内设置，与环形外壁之间构成外涵；内锥体，在合流环内设置，与合流环形之间构成内涵；环形隔热屏，在环形外壁内设置，位于环形外壁出口部位，呈波纹状，波纹的各个迎风侧上具有多排气膜孔；多个外侧引气筒，在环形外壁、环形隔热屏之间设置，后端连接在各个波纹的波峰位置；多个内侧导流筒，在环形隔热屏内设置，前端连接在各个波纹的波谷位置。

权利要求

1.一种发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，包括：环形外壁（1）；

合流环（2），在环形外壁（1）内设置，与环形外壁（1）之间构成外涵；

内锥体（3），在合流环（2）内设置，与合流环形（2）之间构成内涵；

环形隔热屏（4），在环形外壁（1）内设置，位于环形外壁（1）出口部位，呈波纹状，波纹的各个迎风侧上具有多排气膜孔；

多个外侧引气筒（5），在环形外壁（1）、环形隔热屏（4）之间设置，后端连接在各个波纹的波峰位置；

多个内侧导流筒（6），在环形隔热屏（4）内设置，前端连接在各个波纹的波谷位置。

2.根据权利要求1所述的发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，各排气膜孔为沿周向伸展的条形缝隙，在周向上交错分布，且在周向上的间距小于沿周向的长度。

3.根据权利要求1所述的发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，各个外侧引气筒（5）的后端向内侧收缩。

4.根据权利要求1所述的发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，各个外侧引气筒（5）的前端位于其前方波谷之后。

5.根据权利要求1所述的发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，各个内侧导流筒（6）的后端位于其后方波峰、波谷之间。

6.根据权利要求1所述的发动机涡轮后推力增加部件，其特征在于，各个内侧导流筒（6）上具有多排防振孔。

说明书

一种发动机涡轮后推力增加部件

技术领域

[0001] 本申请属于非变容式发动机部件设计技术领域，具体涉及一种发动机涡轮后推力增加部件。

背景技术

[0002] 为提高发动机的推力，在发动机涡轮后设置有涡轮推力增加部件，主要包括环形外壁、在环形外壁内设置的分流环、在分流环内设置的内锥体，其中，环形外壁、分流环、内锥体前端连接在涡轮后端，环形外壁、分流环之间构成外涵、分流环、内锥体之间构成内涵，向内涵内喷入燃油进行再燃烧，从而提高发动机的推力。

[0003] 随着技术的发展，推力增加部件进出口处温度越来越高，环形外壁承受较高的温度负荷，易被高温损伤，为此，在环形外壁内增设环形隔热屏，环形隔热屏通过支架等结构连接在环形外壁内，位于环形外壁出口部位，且在其上开设多排气膜孔，在发动机工作时，外涵气流会进入到环形外壁、环形隔热屏之间，并能够通过环形隔热屏上气膜孔流出，在环形隔热屏内侧形成气膜，以此能够利用外涵气流对环形外壁进行冷却，保护环形外壁不受高温损伤，该种技术方案存在以下缺陷：

[0004] 1）为降低发动机排气损失，优化整机匹配，推力增加部件外涵气流、内涵气流之间的压比接近于1，在该种情形下，外涵气流难以通过环形隔热屏上气膜孔流出到内涵，易发生倒灌的情形，难以利用外涵气流对环形外壁进行冷却，该种问题对于小涵道比压气机尤其突出；

[0005] 2）环形隔热屏上气膜孔为圆形小孔，即使设计环形隔热屏上各排气膜孔在周向上交错分布，也难以实现气膜对环形隔热屏内侧的全覆盖，致使环形隔热屏上温度不均，易产生高的热应力，造成损伤；

[0006] 3）推力增加部件内易发生振荡燃烧，环形隔热屏上的气膜孔能够起到抑制振荡燃烧的作用，为能够取得较好的振荡燃烧抑制效果，需要气膜孔较大，而实际中气膜孔尺寸较小，并不能够很好的兼顾抑制振荡燃烧，且抑制振荡燃烧的频率有限。

[0007] 鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

[0008] 需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

[0009] 本申请的目的是提供一种发动机涡轮后推力增加部件，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

[0010] 本申请的技术方案是：

[0011] 本申请的目的是提供一种发动机涡轮后推力增加部件，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

[0012] 本申请的技术方案是：

[0013] 一种发动机涡轮后推力增加部件，包括：

[0014] 环形外壁；

[0015] 合流环，在环形外壁内设置，与环形外壁之间构成外涵；

[0016] 内锥体，在合流环内设置，与合流环形之间构成内涵；

[0017] 环形隔热屏，在环形外壁内设置，位于环形外壁出口部位，呈波纹状，波纹的各个迎风侧上具有多排气膜孔；

[0018] 多个外侧引气筒，在环形外壁、环形隔热屏之间设置，后端连接在各个波纹的波峰位置；

[0019] 多个内侧导流筒，在环形隔热屏内设置，前端连接在各个波纹的波谷位置。

[0020] 根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各排气膜孔为沿周向伸展的条形缝隙，在周向上交错分布，且在周向上的间距小于沿周向的长度。

[0021] 根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个外侧引气筒的后端向内侧收缩。

[0022] 根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个外侧引气筒的前端位于其前方波谷之后。

[0023] 根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个内侧导流筒的后端位于其后方波峰、波谷之间。

[0024] 根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个内侧导流筒上具有多排防振孔。

[0025] 本申请至少存在以下有益技术效果：

[0026] 提供一种发动机涡轮后推力增加部件，其通过对环形隔热屏的波纹式设计，配合外侧引气筒、内侧导流筒的设置，且对气膜孔的开设位置进行设计，实现对外涵气流的高效利用，能够有效的保护环形外壁不受高温损伤，以及能够在宽频率范围内抑制振荡燃烧。

附图说明

[0027] 图1是本申请实施例提供的发动机涡轮后推力增加部件的示意图；

[0028] 图2是本申请实施例提供的发动机涡轮后推力增加部件的局部示意图；

[0029] 图3是本申请实施例提供的环形隔热屏上气膜孔的工作示意图；

[0030] 其中：

[0031] 1‑环形外壁；2‑合流环；3‑内锥体；4‑环形隔热屏；5‑外侧引气筒；6‑内侧导流筒；7‑涡轮。

[0032] 为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本申请的限制。

具体实施方式

[0033] 为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

[0034] 此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

[0035] 此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

[0036] 下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。

[0037] 一种发动机涡轮后推力增加部件，如图1所示，包括：

[0038] 环形外壁1；

[0039] 合流环2，在环形外壁1内设置，与环形外壁1之间构成外涵；

[0040] 内锥体3，在合流环2内设置，与合流环形2之间构成内涵；

[0041] 环形隔热屏4，在环形外壁1内设置，位于环形外壁1出口部位，呈波纹状，波纹的各个迎风侧上具有多排气膜孔；

[0042] 多个外侧引气筒5，在环形外壁1、环形隔热屏4之间设置，后端连接在各个波纹的波峰位置；

[0043] 多个内侧导流筒6，在环形隔热屏4内设置，前端连接在各个波纹的波谷位置。

[0044] 上述实施例公开的发动机涡轮后推力增加部件中，环形外壁1、合流环2、内锥体3前端连接在涡轮7后端，在发动机工作时，外涵气流可进入到环形外壁1、环形隔热屏4之间，进而进入到各个外侧引气筒5内，以总压的形式自环形隔热屏4波纹迎风侧上的各排气膜孔流出，在环形隔热屏4内侧形成气膜，以此能够在外涵气流、内涵气流之间压比接近于1的情形下，有效的利用外涵气流对环形外壁1进行冷却，其气膜孔仅是在环形隔热屏4波纹迎风侧上开设，并未在波纹背风侧上开设，能够避免发生气流倒灌的情形。

[0045] 上述实施例公开的发动机涡轮后推力增加部件，在发动机工作时，自环形隔热屏4波纹迎风侧上的各排气膜孔流出的气流，会受到内侧导流筒6的阻挡，以此保证气流在环形隔热屏4内侧的贴壁效果，提高外涵气流对环形外壁1及其环形隔热屏4的冷却、防护效果。

[0046] 在一些可选的实施例中，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，环形隔热屏4波纹迎风侧上的各排气膜孔为沿周向伸展的条形缝隙，取代圆形小孔的设计，且各排气膜孔周向上交错分布，并在周向上的间距小于沿周向的长度，以此保证，自各排气膜孔流出的气流，能够有效覆盖环形隔热屏内侧，形成全覆盖效果，如图3所示，以促使环形隔热屏4上温度更为均匀，避免产生高的热应力，造成损伤。

[0047] 在一些可选的实施例中，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个外侧引气筒5的后端向内侧收缩，呈锥形，使流通空间加速收缩，以保证进入到各个外侧引气筒5内的外涵气流，能够高效的自环形隔热屏4波纹迎风侧上的各排气膜孔流出。

[0048] 在一些可选的实施例中，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个外侧引气筒5的前端位于其前方波谷之后，对此可以理解的是，各个外侧引气筒5的后端连接在环形隔热屏4上各个波纹的波峰位置，各个外侧引气筒5前方仍有波纹存在，各个外侧引气筒5的前端向前延伸，不超过位于其前方波纹的波谷位置，以能够保证将外涵气流引入其内，并自各排气膜孔流出。

[0049] 在一些可选的实施例中，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个内侧导流筒6的后端位于其后方波峰、波谷之间，对此可以理解的是，各个内侧导流筒6的后端连接在环形隔热屏4上各个波纹的波谷位置，各个内侧导流筒6后方仍有波纹存在，各个内侧导流筒6的后端向后延伸，延伸到其后方波纹的波峰、波谷之间，以能够保证对自各排气膜孔流出气流的导流作用，以及保证气流能够顺利的向后流动。

[0050] 在一些可选的实施例中，上述的发动机涡轮后推力增加部件中，各个内侧导流筒6上具有多排防振孔，各排防振孔可根据需要设计为相应的尺寸，以抑制推力增加部件内的振荡燃烧，且各排防振孔与环形隔热屏4之间距离不一，可在宽频率范围内抑制振荡燃烧，在一个具体的实施例中，各个内侧导流筒6上具有三排防振孔，各排防振孔与环形隔热屏4之间距离分别为h1、h2、h3，形成具有不同吸振频率的腔道，如图2所示。

[0051] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0052] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。