[发明专利]用于对航空涡轮发动机的分流器鼻部和入口导向叶片进行除冰的装置

说明书

本发明涉及一种航空涡轮发动机风扇模块(1)，包括：风扇(2)、低压压缩机(3)、位于低压压缩机上游和风扇(2)下游的入口导向叶片(18)以及用于对涡轮发动机的分流器鼻部(8)和入口导向叶片(18)进行除冰的装置，所述除冰装置包括：分流器鼻部(8)，意图定位在涡轮发动机的风扇(2)的下游，以在来自风扇的主流(4)和次流(6)的环形流动通路之间形成间隔，所述鼻部具有限定次流(6)的流动通路内部的外部环形壁(12)和限定主流(4)的流动通路的入口的内部环形壁(10)，所述内部环形壁(10)设置有注射孔口(14)，注射孔口定位在入口导向叶片的上游并且通过注射孔口吹入热空气；以及内部护罩(16)，入口导向叶片(18)附接到内部护罩并且内部护罩包括关于涡轮发动机的纵向轴线(X‑X)轴对称的钩(22)，所述内部护罩(16)通过所述钩(22)沿上游方向锁定到内部环形壁(10)。钩(22)具有外表面(221)，外表面面向外部环形壁(12)并且与注射孔口(14)的轴线(A)形成小于90°的角度(α)，使得钩(22)的外表面(221)在远离所述注射孔口(14)延伸的同时逐渐靠近外部环形壁(12)，钩(22)的外表面(221)相对于外部环形壁(12)具有最小量的间隙J，使得0.2≤J/D≤0.6，其中D是注射孔口(14)的水力直径。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机的一般领域。本发明更具体地涉及一种用于通过涡轮发动机对分流器鼻部和主通道的入口导向叶片进行除冰的系统。

背景技术

在双轴旁通型航空涡轮发动机中，主流和次流借助分流器鼻部分成风扇下游的相应的流动通道。在主通道内，在低压压缩机(通常也称为“增压器”)的入口处，将发现一组入口导向叶片(IGV)。

在飞行的某些阶段期间，并且在地面上，发动机会遇到结冰的大气条件，特别是当环境温度足够低时并且当湿度高时。在这种情况下，冰可形成在分流器鼻部和入口导向叶片上。当这种现象发生时，其可导致主通道变得部分或完全被阻塞，并且导致冰块破裂并在主通道中被摄入。主通道的阻塞导致燃烧室被供给不充分的空气，然后该室可熄火，或者可防止发动机加速。在冰块破裂的情况下，它们可损坏位于下游的压缩机，并且它们还可导致燃烧室熄火。

为了避免在分流器鼻部上形成冰，已知的技术包括从主通道中的压缩机排出热空气，并将热空气注射到分流器鼻部的内部中。此后，注射到分流器鼻部中的热空气可沿着鼻部的内壁行进，直到其到达孔或凹槽，该孔或凹槽被配置成将热空气朝向叶片注射到主通道中以进行除冰。在承载导向叶片的内部护罩中使用孔能够形成热空气射流，其可部分地对入口导向叶片进行除冰。然而，这些装置中的孔或凹槽不能位于距入口导向叶片上游足够远的位置，这使得射流几乎没有空间深入地穿入主通道，以便在足够高的高度上对叶片进行除冰。

最后，用于对分流器鼻部进行除冰以及用于确保对叶片进行除冰用的热空气射流可抵抗进入主通道的冷空气流所需的热空气的流速本身很大。以这种方式排出热空气会降低涡轮发动机的性能和可操作性。因此，希望能够提高鼻部和入口导向叶片被除冰的效率，而不会同时增加从压缩机排出的热空气的量。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提出一种用于对分流器鼻部和入口导向叶片进行除冰的除冰装置，该除冰装置提供了分流器鼻部以及主通道的入口导向叶片两者的改进的除冰。

该目的通过一种除冰装置来实现，该除冰装置用于对航空涡轮发动机的分流器鼻部和入口导向叶片两者进行除冰，该装置包括：

·分流器鼻部，用于定位在涡轮发动机的风扇的下游，以便将来自风扇的流分成环形的主流流动通路和次流流动通路，所述鼻部具有限定次流流动通路内部的外部环形壁和限定主流流动通路的入口的内部环形壁，所述内部环形壁设置有注射孔口，该注射孔口定位在入口导向叶片的上游，并且通过注射孔口吹入热空气；以及

·内部护罩，入口导向叶片紧固到该内部护罩并且该内部护罩包括钩，所述内部护罩通过所述钩抵靠内部环形壁而轴向地保持在其上游端处。