双流涡轮机制造技术

技术编号:24327024 阅读:44 留言:0更新日期:2020-05-29 18:23
本发明专利技术涉及一种双流涡轮机,所述涡轮机包括发动机本体和环形短舱,所述短舱具有进气口,所述进气口包括外蒙皮、内蒙皮、使所述外蒙皮和内蒙皮彼此连接的进气口唇缘、以及使所述外蒙皮和内蒙皮彼此连接的环形框架;所述涡轮机包括用于对所述进气口进行除冰的系统,所述系统具有用于从所述发动机本体放泄热空气流的空气放泄端口、以及两个互连加热系统,其中,内蒙皮加热系统接纳所述热空气流以借助于气液热交换器来加热包含在液压回路中的传热液体,所述液压回路部分地布置在所述热交换器和所述内蒙皮中,并且一旦所述热空气流已经穿过所述内蒙皮加热系统,进气口唇缘加热系统用于使所述热空气流扩散通过所述环形框架,以便加热所述进气口唇缘。

Double flow turbine

【技术实现步骤摘要】
双流涡轮机
本专利技术涉及一种配备有用于对进气口进行除冰的除冰系统的涡轮机。
技术介绍
如已知的,涡轮机包括具有进气口的短舱,该进气口用于将吸入到短舱中的空气朝向风扇引导。进气口包括与外部空气接触的部分,并且因此可能会结冰。已知的是,为了消除任何冰的积聚,使用除冰系统来加热这些部分,该除冰系统是电动类型(通过电阻或电感运行)或液压类型(通过从发动机放泄热空气运行)。为了减小进气口的质量,与空气接触的部分由复合材料或轻质金属(例如铝)制成。已知的是,复合材料和铝都具有低耐热性(复合材料约为150℃,铝约为300℃),并且由此,仅电动除冰系统用于由复合材料或铝制成的进气口。实际上,在发动机的特定操作模式期间,气动除冰系统可能产生高温(150℃以上),这可能损坏由复合材料或铝制成的部分。使用由电缆提供的大功率电信号来运行电动除冰系统,这些电缆经由机翼在飞行器的大功率芯部(位于飞行器的机身中)与进气口之间穿过。相比之下,使用从发动机直接放泄的热空气的气动除冰系统具有的优点是对于安装来说不太复杂并且就质量而言表现了更小的代价。需要寻找一种与部分地由复合材料和/或铝制成的进气口兼容的气动除冰系统。专利文件US2015/291284描述了一种气动除冰系统,在该气动除冰系统中,从发动机放泄的热空气流在被送到进气口以用于除冰目的之前先使用短舱外部的空气进行冷却。
技术实现思路
本专利技术旨在寻找一种用于降低从发动机放泄的热空气的温度的替代性解决方案,并且涉及一种根据本专利技术的技术方案所述的双流涡轮机。附图说明在阅读以下对一个示例性实施例的描述之后,本专利技术的上述特征以及其他特征将变得更加清楚,所述描述参考附图给出,在附图中:·图1是涡轮机的沿纵向轴线的截面的示意图,该涡轮机配备有用于对短舱的进气口进行除冰的系统;·图2是根据本专利技术的一个实施例的、图1所示的进气口除冰系统的示意图;·图3是根据本专利技术的另一个实施例的、图1所示的进气口除冰系统的示意图。具体实施方式参考图1,双流涡轮机1包括环形短舱2,该环形短舱以纵向轴线X(被称为发动机轴线)为中心、并且包绕发动机3。在涡轮机的运行期间在气流(箭头F)穿过涡轮机1的流动方向上,发动机3包括在气流F的流动方向上从上游到下游的并且以发动机轴线X为中心的风扇3a和发动机本体3b。发动机本体3b包括当发动机3运转时用于使风扇3a旋转的元件(尤其是压缩机和涡轮)。涡轮机包括环形管道间元件4,该环形管道间元件与发动机的本体3同心、并且与该发动机的本体界定了用于热空气流5的沿发动机轴线X延伸的环形管道。管道间元件4与短舱2和风扇3a的下游一起界定了风扇管道6,该风扇管道沿发动机轴线X延伸并且在风扇3a旋转时接纳被该风扇推出的气流F的大部分。发动机3借助于两个在直径上相反的支柱7a、7b紧固至短舱2,这些支柱用于涡轮机1的机械强度、并且尤其是用于将短舱2与管道间元件4彼此连接。短舱2包括在其上游端部处的环形进气口10,该环形进气口包括:外蒙皮11,该外蒙皮形成短舱2的外壁2a的上游部分;内蒙皮12,该内蒙皮形成短舱的内壁2b的上游部分以便引导进入短舱2的气流朝向位于下游的风扇3a;进气口唇缘13,该进气口唇缘形成短舱2的前缘并且将外蒙皮11与内蒙皮12彼此连接;以及环形框架14,该环形框架沿短舱2的厚度定位(沿厚度是指在短舱的外壁与内壁之间)并且将外蒙皮11与内蒙皮12彼此连接。环形框架14像外蒙皮11和进气口唇缘13一样由比如铝等金属材料制成。内蒙皮12例如由复合材料制成并且形成声学衰减结构,该声学衰减结构用于对发动机运行期间产生的噪音进行声学衰减。声学衰减结构包括与进入短舱2的空气接触的第一镂空面板12a、与第一面板12a相距一定距离的第二面板12b、以及置于这两个面板12a-b之间的芯部12c。芯部12c由多个分隔件(未示出)组成,这些分隔件在这两个面板12a、12b之间延伸,从而形成声学腔体的网络,其中每个声学腔体经由第一面板12a中产生的穿孔(未示出)与短舱外部的空气连通,以便形成四分之一波长谐振器。涡轮机1包括进气口除冰系统20,该进气口除冰系统通过从发动机本体3b放泄热空气而用于加热进气口唇缘13和内蒙皮12(尤其是第一面板12a),以便使它们免于任何冰的累积,冰可能成块状散落并且损坏风扇3a。参考图2,并且如已知的,进气口除冰系统20包括用于从发动机本体3b放泄热空气流(图2和图3中的箭头T指示经放泄的热空气流的移动)的空气放泄端口31。空气放泄端口31(经放泄的热空气流T的温度在200℃与300℃之间,压力在10bar与30bar之间)位于发动机本体3b的热级、例如发动机的压缩机的高压级(未示出)。根据本专利技术的一个实施例,除冰系统20进一步包括两个互连加热系统,其中,内蒙皮加热系统40接纳来自空气放泄端口31的热空气流以加热在进气口的内蒙皮12的芯部12c中流通的液体,并且进气口唇缘加热系统60用于一旦热空气流T由于其在内蒙皮加热系统40中穿过而被冷却时就使该热空气流扩散通过环形框架14,以加热进气口唇缘13。空气放泄端口31通过输送管线34连接至内蒙皮加热系统40,该输送管线用于将经放泄的热空气流T传输至所述系统。内蒙皮加热系统40包括:气液热交换器41,该气液热交换器连接至空气放泄端口31以接纳经放泄的热空气流T;被动泵送回路42,该被动泵送回路供应有热空气流T;用于传热液体的液压回路43,该液压回路用于借助于泵送系统42而在热交换器41与进气口的内蒙皮12a之间输送传热液体。气液热交换器41用于通过热传导在热空气流与传热液体之间交换热能。气液热交换器41是具有液压入口41a和液压出口41b的平行六面体形式。例如“翅片管”类型的气液热交换器41包括彼此间隔开的多个相互平行的板(未示出)以及垂直于这些板穿过这些板的多个管(未示出)。这些管通过弯头而彼此连接以形成液压通道(未示出),该液压通道一方面连接至液压入口41a并且另一方面连接至液压出口41b,使得传热液体可以运输通过热交换器41。热交换器41包括空气入口41c和空气出口41d,该空气入口连接至输送管线34以便接纳热空气流T,该空气出口经由输送管线44连接至被动泵送装置42以用于从热交换器41移除热空气。这些板在空气入口41c与空气出口41d之间延伸,使得热空气流在这些板之间被引导的同时从空气入口41c移动至空气出口41d,同时加热这些管。被动泵送装置42例如是具有涡轮45和旋转泵46的涡轮-泵组件类型,该涡轮和旋转泵各自设有腔室(未示出)。涡轮45的腔室一方面连接输送管线44以接纳来自热交换器41的热空气流T,并且另一方面经由出口管线47连接至进气口唇缘加热系统60以便将热空气驱逐至该进气口唇缘加热系统。涡轮45或泵46各自的每个腔室包括叶轮,该叶轮可围绕垂直于热空气流、或传热液体的流动方向的轴线旋转移动。涡轮45a和泵46b的叶轮通过例如磁力类型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双流涡轮机(1),所述双流涡轮机包括发动机本体(3b)以及包绕所述发动机本体(3b)的环形短舱(2);所述短舱(2)具有进气口(10),所述进气口包括外蒙皮(11)、内蒙皮(12)、形成所述短舱(2)的前缘并且使所述外蒙皮和内蒙皮(11,12)彼此连接的进气口唇缘(13)、以及使所述外蒙皮和内蒙皮彼此连接的环形框架(14);所述内蒙皮(12)包括与进入所述短舱(2)的空气接触的第一面板(12a)、与所述第一面板(12a)相距一定距离的第二面板(12b)、以及置于所述两个面板(12a-b)之间的芯部(12c);所述涡轮机(1)包括用于对所述进气口进行除冰的系统(20),所述系统具有用于从所述发动机本体(3b)放泄热空气流(T)的空气放泄端口(31),其特征在于,所述除冰系统(20)包括与所述空气放泄端口(31)连接以接纳所述热空气流(T)的内蒙皮加热系统(40)、所述热空气流(T)穿其而过的气液热交换器(41)、包含传热液体并且部分地布置在所述热交换器(41)和所述芯部(12c)中的液压回路(43)、以及被配置成随着所述热空气流(T)的流通而运行的用于被动泵送所述传热液体的装置(42),所述除冰系统(20)进一步包括具有流通管线(61)的加热系统(60),所述流通管线连接至所述内蒙皮加热系统(40)以在所述热空气流(T)经过所述系统(40)之后接纳所述热空气流,所述流通管线包括至少一个延伸部(62),所述至少一个延伸部穿过所述环形框架(14)并且延伸到由所述进气口唇缘(13)、所述内蒙皮(12)、所述外蒙皮(11)以及所述环形框架(14)界定的空间中。/n...

【技术特征摘要】
20181122 FR 18717131.一种双流涡轮机(1),所述双流涡轮机包括发动机本体(3b)以及包绕所述发动机本体(3b)的环形短舱(2);所述短舱(2)具有进气口(10),所述进气口包括外蒙皮(11)、内蒙皮(12)、形成所述短舱(2)的前缘并且使所述外蒙皮和内蒙皮(11,12)彼此连接的进气口唇缘(13)、以及使所述外蒙皮和内蒙皮彼此连接的环形框架(14);所述内蒙皮(12)包括与进入所述短舱(2)的空气接触的第一面板(12a)、与所述第一面板(12a)相距一定距离的第二面板(12b)、以及置于所述两个面板(12a-b)之间的芯部(12c);所述涡轮机(1)包括用于对所述进气口进行除冰的系统(20),所述系统具有用于从所述发动机本体(3b)放泄热空气流(T)的空气放泄端口(31),其特征在于,所述除冰系统(20)包括与所述空气放泄端口(31)连接以接纳所述热空气流(T)的内蒙皮加热系统(40)、所述热空气流(T)穿其而过的气液热交换器(41)、包含传热液体并且部分地布置在所述热交换器(41)和所述芯部(12c)中的液压回路(43)、以及被配置成随着所述热空气流(T)的流通而运行的用于被动泵送所述传热液体的装置(42),所述除冰系统(20)进一步包括具有流通管线(61)的加热系统(60),所述流通管线连接至所述内蒙皮加热系统(40)以在所述热空气流(T)经过所述系统(40)之后接纳所述热空气流,所述流通管线包括至少一个延伸部(62),所述至少一个延伸部穿过所述环形框架(14)并且延伸到由所述进气口唇缘(13)、所述内蒙皮(12)、所述外蒙皮(11)以及所述环形框架(14)界定的空间中。


2.根据权利要求1所述的涡轮机(1),其特征在于,所述被动泵送装置(42)是具有涡轮(45)和泵(46)的涡轮-泵组件,所述涡轮和所述泵两者都设有腔室,在所述腔室中布置了叶轮(45a,46a),所述涡轮(45)的腔室接纳所述热空气流(T)并且所述泵(46)的腔室接纳所述传热液体,所述涡轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克西姆·泽比安
申请(专利权)人:空中客车运营简化股份公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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