[发明专利]用于空气循环机系统的风扇入口扩散器壳体

说明书

风扇入口扩散器壳体包括复合材料的壳体本体，并且包括设置在喷射器壳体部分和旁路壳体部分之间的热交换器接口部分。第一过渡区域形成在热交换器接口部分和喷射器壳体部分之间，其包括靠近热交换器接口的空气循环机端部增强补片。空气循环机端部增强补片包括第一补片厚度和第二补片厚度，并且第一补片厚度与第二补片厚度的比率在2.02和3.11之间。喷射器形成为在壳体本体的喷射器壳体部分内的喷嘴部分和扩散器部分之间具有喷射器间隙宽度。扩散器部分具有下游喷射器间隙宽度，并且下游喷射器间隙宽度与喷射器间隙宽度的比率在4.62和5.01之间。

技术领域

本公开涉及风扇入口扩散器壳体，并且更具体地涉及用于空气循环机系统的风扇入口扩散器壳体。

背景技术

典型地，在现代商用飞行器中，提供空气循环机（ACM）以适当地调节将被供应到座舱或驾驶舱或其他位置的空气，以使乘员舒适。空气循环机系统包括风扇入口扩散器壳体以接收由空气循环机吸入的进气流。空气循环机系统的流动路径能够包括热交换器冷却流，该热交换器冷却流抽吸空气通过热交换器、经过风扇转子，并且将流倾泄到机外管道中。当没有充足的冲压空气可用于抽吸空气通过热交换器时，风扇转子能够用于建立流。在使用过程中，由于灰尘或减少风扇转子的可用流量的其他污染物的存在，热交换器可能会变得部分堵塞，这将风扇转子推向更接近其喘振极限。试图在风扇转子接近其喘振极限时增强流的设计在非设计条件下运行时可能会经历性能下降，这会降低对热交换器堵塞的容限。如果热交换器变得堵塞,需要独特的气流路径形状来满足系统性能要求并且允许高效的风扇流再循环。此外，减少航空航天应用的重量，同时选择性地建立增加结构完整性的区域，可能会带来许多挑战。

发明内容

在一个实施方案中，风扇入口扩散器壳体包括由复合材料形成的壳体本体。壳体本体包括位于喷射器壳体部分和旁路壳体部分之间的热交换器接口部分。风扇入口扩散器壳体还包括位于热交换器接口部分和喷射器壳体部分之间的第一过渡区域，该第一过渡区域包括靠近热交换器接口的空气循环机端部增强补片。空气循环机端部增强补片包括第一补片厚度和第二补片厚度，并且第一补片厚度与第二补片厚度的比率在2.02和3.11之间。风扇入口扩散器壳体还包括喷射器，该喷射器在壳体本体的喷射器壳体部分内的喷嘴部分和扩散器部分之间具有喷射器间隙宽度。扩散器部分具有下游喷射器间隙宽度，并且下游喷射器间隙宽度与喷射器间隙宽度的比率在4.62和5.01之间。

除了上面描述的一个或多个特征之外，或者作为前述实施方案中的任何一个的替代，另外的实施方案可以包括其中壳体本体还包括在喷射器壳体部分的空气循环机接口处的凸缘，并且扩散器部分具有从凸缘的外表面到扩散器部分测量的下游喷射器间隙宽度。

除了上面描述的一个或多个特征之外，或者作为前述实施方案中的任何一个的替代，另外的实施方案可以包括其中空气循环机端部增强补片的第一补片厚度被设置成在距凸缘的外表面的第一偏移量和第二偏移量之间，并且第一偏移量与第二偏移量的比率在1.19和1.34之间。

除了上面描述的一个或多个特征之外，或者作为前述实施方案中的任何一个的替代，另外的实施方案可以包括在热交换器接口部分和旁路壳体部分之间的第二过渡区域，该第二过渡区域包括靠近热交换器接口的旁路端部增强补片；以及多个跨越式（spanning）肋，所述多个跨越式肋各自在空气循环机端部增强补片和旁路端部增强补片之间的壳体侧增强补片的单独实例上。

除了上面描述的一个或多个特征之外，或者作为前述实施方案中的任何一个的替代，另外的实施方式可以包括其中旁路端部增强补片包括第二补片厚度，壳体侧增强补片的每个实例包括第三补片厚度，第二补片厚度与第三补片厚度的比率在1.08和1.66之间，并且第一补片厚度与第三补片厚度的比率在2.70和4.16之间。