[发明专利]一种用于航空发动机的液体散热器

说明书

本发明提供一种用于航空发动机的液体散热器，所述液体散热器包括：液体入口；液体出口；外壁上设置有多个翅片结构的至少一个翅片管，每一个所述翅片管的一端与所述液体入口连接，每一个所述翅片管的另一端与所述液体出口连接，每一个所述翅片管沿航空发动机圆周分布，于所述航空发动机的风扇机匣衬板和风扇机匣内壁之间的空间内，在所述风扇机匣衬板上与所述液体散热器对应的上游和下游位置分别设置有周向的上游缺口和下游缺口，以使得空气从所述上游缺口流经所述液体散热器再从所述下游缺口流出，待冷却的液体经所述液体入口进入所述液体散热器，经所述液体出口流出所述液体散热器，通过流经所述散热器的空气对所述待冷却的液体进行冷却。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，尤其涉及一种用于航空发动机的液体散热器。

背景技术

航空发动机一般主要包括压气机、燃烧室和高压涡轮，其中，压气机主要用于将空气压缩并使其进入核心机，燃烧室主要用于将压缩空气和燃油混合并发生充分燃烧以产生高能量燃气流，而高压涡轮则主要用于从燃烧室喷出的高能量燃气流中提取能量来驱动压气机。在大涵道比涡扇发动机中，位于核心机下游的低压涡轮从燃烧室喷出的高能量燃气流中提取能量并驱动风扇叶片转动，而风扇则提供发动机产生的最主要推力。

发动机中通常由多个支点轴承来固定转子，高、低压转子均绕着发动机中心轴高速旋转。轴承在高速转动过程中会产生很大的热量，为保证轴承正常工作，通过滑油对轴承进行冷却和润滑。滑油吸收轴承产生的热量后自身温度提高，为避免滑油超温引起滑油结焦等影响发动机正常工作的情况，必须对升温后的滑油进行冷却降温。滑油的冷却一般是通过将滑油充入燃滑油散热器，由燃油带走滑油的热量。但在某些发动机工况下燃油冷却能力不足，这时就需要在滑油系统中增加空气-滑油散热器对滑油进行辅助冷却。

应用最为普遍的一类空气-滑油散热器安装在发动机机匣的外侧，空气-滑油散热器通过引气结构从风扇外涵引入温度较低的空气到散热器空气流道内与散热器内的高温滑油进行热交换，对滑油进行冷却。该类散热器最主要的特点是有复杂的引气结构以及空气流量调节装置，这些结构装置的存在使得整个散热器的体积和重量都很大，不利于发动机减重。

另一类比较新型的空气-滑油散热器是处于流道内的面式散热器，这类散热器的一部分结构(通常为翅片)直接伸入涡扇发动机外涵流道内。发动机工作时，风扇外涵流通的温度较低且具有一定流速的空气掠过散热器伸入流道内的翅片表面，从而实现对滑油的冷却，带走滑油从主轴轴承与传动系统等处吸收的热量。这类空气滑油散热器虽然结构简单，换热效果好，但是由于散热器部分结构直接伸入外涵流道，造成外涵道气动损失，进而使发动机整体性能损失增大。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明提供一种用于航空发动机的液体散热器，不会对航空发动机涵道气流产生影响，进而避免了航空发动机的气动损失。

根据上述目的，本发明提供一种用于航空发动机的液体散热器，所述液体散热器包括：液体入口；液体出口；外壁上设置有多个翅片结构的至少一个翅片管，其中，每一个所述翅片管的一端与所述液体入口连接，每一个所述翅片管的另一端与所述液体出口连接，每一个所述翅片管沿航空发动机圆周分布于所述航空发动机的风扇机匣衬板和风扇机匣内壁之间的空间内，在所述风扇机匣衬板上与所述液体散热器对应的上游和下游位置分别设置有周向的上游缺口和下游缺口，以使得空气从所述上游缺口流经所述液体散热器再从所述下游缺口流出，待冷却的液体经所述液体入口进入所述液体散热器，经所述液体出口流出所述液体散热器，通过流经所述散热器的空气对所述待冷却的液体进行冷却。

在一实施例中，所述翅片管占据所述圆周的一部分弧长。

在一实施例中，所述翅片管占据整个所述圆周。