流体拉直连接单元制造技术

本发明专利技术公开了各种连接单元。该连接单元可被构造成拉直空气流，诸如减小空气流变得基本上层状之前的距离。连接单元可包括减阻单元。减阻单元可被构造成将气流重新导向到连接单元的中心。连接单元可包括尾流转向部件，该尾流转向部件被构造成提升远离连接单元的周边的空气和/或将气流朝向连接单元的径向中心重新导向。

Fluid straightening connection unit

The invention discloses various connection units. The connecting unit can be configured to straighten the air flow, such as reducing the distance before the air flow reaches the basic upper layer. The connection unit may include a drag reduction unit. The drag reduction unit may be configured to redirect air flow to the center of the connecting unit. The connection unit may include a wake steering component configured to lift air away from the periphery of the connection unit and / or redirect air flow toward the radial center of the connection unit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体拉直连接单元
本公开涉及一种适用于拉直流体流诸如拉直环境控制系统中的空气流的连接单元。
技术介绍
环境控制系统通过导管来提供加热的或冷却的空气。环境控制系统可包括风扇，该风扇可包括与叶片布置联接的马达。环境控制系统可包括加热器组件，该加热器组件从风扇接收空气流并将热量传递给空气。可将加热的空气通过导管输送至调节空间，以提供更舒适的环境。
技术实现思路
在一些情况下，诸如由于马达的尺寸和位置，风扇可阻挡和/或干扰穿过安装有风扇的导管的中心的层状气流。例如，在紧邻风扇下游的区域中，可出现流和/或漩涡减少的区域。在一些情况下，可能需要大约18”-24”的无阻挡直管长度来恢复层状流。这在空间非常宝贵的安装中诸如在飞机的许多区域中可能是有问题的。此外，不规则的空气流会引起加热组件出现问题。加热组件可包括一系列热传递元件。热传递元件可受到气流的数量和质量诸如该流是层状还是非层状的影响。例如，在一些情况下，不规则(例如，非层状)气流不足以从热传递元件传导足够的热量，这可导致元件过热和/或受损。因此，可能希望向加热系统提供规则流。在一些实施方案中，规则流包括层状空气流。在一些实施方案中，规则流包括在该流的横截面上的速率和/或体积基本上恒定的空气流。导管中的层状气流可在管的中心具有较高的速度，并且在导管的周边具有较低的速度。因此，将风扇定位在导管的中心部分可阻碍该流中具有最大速度的部分。这会降低系统的效率并且/或者会限制加热系统可用的加热量。此外，保持较高的气流(例如，层状气流)速度可改善从加热元件到气流的热传递，这可减少损坏元件的机会并且/或者增加系统的加热容量。在一些实施方案中，加热系统可包括将风扇与加热器附接的连接单元。连接单元可被构造成拉直流经连接单元和/或连接单元的下游的流体。在一些示例中，连接单元可被构造成朝向组件的中心改变气流方向。在一些实施方案中，连接单元可被构造成减小流体流变得基本上层状所需的下游距离(例如，与没有连接单元相比)。连接单元可被构造成在不产生显著的空气动力学阻力或头部压力的情况下拉直流体流。阻力或头部压力(例如，通过障碍物、弯曲部等)可减小导管的操作长度，这可减小在出口处进入调节空间的气流的量和/或速率低得不可接受之前的长度。然而，在一些实施方案中，由连接单元添加的阻力或头部压力可足够小以避免大幅减少导管的操作长度。例如，由连接单元添加的阻力和/或头部压力可小于或等于约：10％、5％、3％、1％或其他。在一些示例中，连接器包括减阻单元。减阻单元可被构造成减少高压和/或死区的区域，诸如紧邻风扇组件的马达下游的区域。在各种实施方案中，减阻单元被构造成将气流的一部分转向到这种区域中。减阻单元可被构造成将气流朝向圆柱形导管的中心重新导向。在一些实施方案中，减阻单元具有弯曲的形状，诸如大致半球的形状。减阻单元可被构造成促使空气流沿着曲线的一部分或全部。该部件可与马达对准和/或相邻。在一些示例中，连接器可包括尾流转向器。尾流转向器可从连接器的内表面突出和/或形成轮廓。在一些实施方案中，尾流转向器具有翼状形状，其具有前缘和后缘。前缘可被构造成提升在导管周边相对缓慢移动的空气。在一些示例中，后缘可向下倾斜以减少阻力和/或将气流的一部分朝导管的内侧周边转向。这可减少组件和加热系统缺乏气流的机会。附图说明本专利或申请文件包含至少一幅彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公布的副本将在提出请求并支付所需费用后由专利局提供。为了说明的目的，附图中示出了各种实施方案，这些实施方案不应被解释为限制实施方案的范围。此外，不同公开实施方案的各种特征可组合在一起，形成作为本公开的一部分的其他实施方案。图1示出了环境控制系统的示意性实施方案。图2A示出了环境控制系统的另一实施方案的透视图。图2B至图2C示出了图2A的环境控制系统的各种横截面图。图2D出了图2C的截面A-A的放大横截面图。图2E示出了图2D的一部分的放大视图。图2F示出了图2D的另一部分的放大视图。图3A示出了图2A的系统的连接单元的透视图。图3B和图3C示出了图3A的连接单元的前视图和后视图。图4A示出了图3A的连接单元的分解图。图4B示出了图3A的连接单元的局部横截面图。图5示出了图3A的连接单元的前部的透视图。图6示出了图3A的单元的第二部分的透视图。图7示出了图2A的系统的风扇组件和局部连接单元的局部横截面。图8示出了图3A的连接单元的横截面图，其中示意性地示出了示例性气流。图9A示出了通过环境控制系统的空气流的速度的表示，该环境控制系统包括风扇组件。图9B示出了通过环境控制系统的空气流的速度的表示，该环境控制系统包括具有附接的减阻单元的风扇组件。图9C示出了通过环境控制系统的空气流的速度的表示，该环境控制系统包括具有尾流转向器的风扇组件。图9D示出了通过环境控制系统的空气流的速度的表示，该环境控制系统包括风扇组件、减阻单元、尾流转向器和加热器组件。图10示出了图9A至图9D的CFD表示的图例。图11A以灰度示出了图9A的空气流的速度的表示。图11B以灰度示出了图9B的空气流的速度的表示。图11C以灰度示出了图9C的空气流的速度的表示。图11D以灰度示出了图9D的空气流的速度的表示。图12以灰度示出了图10的CFD表示的图例。具体实施方式本专利技术公开了各种连接单元组件和系统以示出可用于实现一个或多个所需改进的各种示例。为了展示目的，结合加热器组件公开了某些实施方案，但是所公开的专利技术也可在其他背景中使用。实际上，所述实施方案仅是示例，并不意图限制所展示的总体公开内容以及本公开的各个方面和特征。在不脱离本公开的精神和范围的前提下，本文描述的总体原理可应用于除本文所讨论的那些之外的其他实施方案和应用。本公开应符合与本文中公开或建议的原理和特征相符合的最广范围。尽管本文描述了某些方面、优点和特征，但是并不一定需要任何具体实施方案都包括或实现这些方面、优点和特征中的任何或全部。例如，一些实施方案可以不是实现本文所述的优点，而是替代地，可实现其他优点。没有特征、组件或步骤是必需的或关键的。概述图1示出了环境控制系统1的示意图。环境控制系统1可包括由连接单元20连接的上游部件10和下游部件50。在一些示例中，上游部件10为风扇组件(例如，轴向或翼轴式风扇)，并且下游部件50为加热器组件(例如，电加热器)。虽然关于加热系统讨论了以下公开内容，如图1所示，但连接单元20可与多种类型的系统(例如，冷却系统)一起使用。如图所示，气流可穿过上游部件10、连接单元20和下游部件50。如下文将更详细地讨论，连接单元20可改变流体流(例如，气流)以改善该流的下游特性。例如，连接单元20可在流变得大致层状之前减小下游距离。在一些变型中，连接单元20可在流体积和/或流速率在流的横截面上基本上恒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接单元，所述连接单元包括：/n外导管，所述外导管包括外壁和通道，所述导管被构造成通过所述通道传送空气流；/n支撑件，所述支撑件与所述外壁联接；/n减阻单元，所述减阻单元与所述支撑件联接并且定位在所述通道中，所述减阻单元包括上游端和下游端，所述上游端被构造成邻近风扇马达定位；所述下游端包括凸弯曲表面，所述凸弯曲表面被构造成将所述空气流的第一部分从所述通道的周边朝向所述通道的径向中心引导；和/n尾流转向部件，所述尾流转向部件从所述外壁径向向内突起，所述尾流转向部件定位在所述减阻单元的下游，所述尾流转向部件包括：/n前缘，所述前缘被构造成将所述空气流的第二部分从所述通道的周边朝向所述通道的所述径向中心引导；和/n后缘，所述后缘被构造成将所述空气流的第三部分朝向所述连接单元的周边引导。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170117 US 15/408,3091.一种连接单元，所述连接单元包括：
外导管，所述外导管包括外壁和通道，所述导管被构造成通过所述通道传送空气流；
支撑件，所述支撑件与所述外壁联接；
减阻单元，所述减阻单元与所述支撑件联接并且定位在所述通道中，所述减阻单元包括上游端和下游端，所述上游端被构造成邻近风扇马达定位；所述下游端包括凸弯曲表面，所述凸弯曲表面被构造成将所述空气流的第一部分从所述通道的周边朝向所述通道的径向中心引导；和
尾流转向部件，所述尾流转向部件从所述外壁径向向内突起，所述尾流转向部件定位在所述减阻单元的下游，所述尾流转向部件包括：
前缘，所述前缘被构造成将所述空气流的第二部分从所述通道的周边朝向所述通道的所述径向中心引导；和
后缘，所述后缘被构造成将所述空气流的第三部分朝向所述连接单元的周边引导。


2.根据权利要求1所述的连接单元，其中所述外导管包括中空圆柱体。


3.根据权利要求1所述的连接单元，其中所述凸弯曲表面包括大致半球形表面。


4.根据权利要求1所述的连接单元，其中所述减阻单元在所述连接单元内径向居中。


5.根据权利要求1所述的连接单元，还包括多个支撑结构，所述多个支撑结构各自联接到所述外壁和所述减阻单元。


6.根据权利要求1所述的连接单元，其中所述尾流转向部件与所述外壁成一体。


7.根据权利要求6所述的连接单元，其中所述前缘包括凸曲线，并且所述后缘为大致直的。


8.根据权利要求1所述的连接单元，其中所述连接单元由彼此可分离的第一连接器部分和第二连接器部分形成。


9.根据权利要求8所述的连接单元，其中所述第一连接器部分和所述第二连接器部分被构造成配合接合。


10.一种用于重新导向气流的系统，所述系统包括：
上游部件，所述上游部件包括位于所述上游部件的下游端上的接合部分；
连接单元，所述连接单元包括：
上游接合部分；
减阻单元，所述减阻单元定位在所述连接单元的上游端处或附近；
尾流转向部件，所述尾流转向部件从所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·大卫·桑迪福德，
申请(专利权)人：ITT制边企业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US