[发明专利]一种用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置

说明书

本申请属于燃气涡轮发动机防除冰设计技术领域，涉及一种用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置。该装置包括设置在可调导叶上游的固定支板(9)，固定支板(9)具有中空的支板内腔，所述支板内腔连通有高压压气机(3)的热气源，所述固定支板(9)在靠近可调导叶(10)的一端的第一侧设置有排气结构(14)，所述第一侧为所述可调导叶(10)偏转的朝向侧，所述排气结构(14)具有通孔，用于引导所述支板内腔的热空气流出至可调导叶(10)表面本申请采用对可调叶片表面进行气膜加热的方式，不需要在可调导叶内腔设计热气通道，整流支板表面打孔的结构也非常简单易行，大大降低可调导叶设计和生产成本。

技术领域

本申请属于燃气涡轮发动机防除冰设计技术领域，特别涉及一种用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置。

背景技术

部分燃气涡轮发动机进口部件为静止件且设置有进气可调导向叶片。在特定的工作状态下，可调导叶与发动机进口气流之间有一定的角度，这样如果飞机遭遇结冰条件，则会在可调导叶的表面形成积冰。积冰会影响发动机的性能，脱落的冰也对下游零组件造成损伤。若不采取有效的防、除冰措施，将给飞机的飞行安全带来严重威胁。

现有的用于防止发动机进口可调导叶结冰的方案包括使用热气流过中空的叶片内腔进行加热的方案。该技术的不足主要体现在如下几个方面：

1、可调导叶为转动件，热气需要通过转动轴输送至叶片内腔，中空的转动轴会削弱局部强度；

2、将热气从静止件供给转动件，需要设计复杂的密封结构，密封结构会有一定的漏气，会造成额外的热气浪费，若密封结构磨损后，会降低导叶的防冰效果；

3、为了加热防冰，可调叶片内腔需要设计复杂的热气通道，结构和生产工艺复杂，生产成本很高。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置，采用单独引气或者利用发动机进口静止部件防冰气，通过在可调叶片上游固定支板表面设置排气结构来利用热气，以气膜加热的方式进行可调导叶表面结冰防护。

本申请用于燃气涡轮发动机进口可调导叶的防冰装置，可调导叶通过转轴安装于发动机机匣外环和机匣内环之间，其特征在于，所述防冰装置包括：

固定支板，位于可调导叶的上游，且位于机匣外环与机匣内环之间，所述固定支板具有中空的支板内腔，所述支板内腔连通有高压压气机的热气源，所述固定支板在靠近可调导叶的一端的第一侧设置有排气结构，所述第一侧为所述可调导叶偏转的朝向侧，所述排气结构具有通孔，用于引导所述支板内腔的热空气流出至可调导叶表面。

优选的是，所述固定支板的排气结构包括自所述固定支板的第一侧表面向外延伸的通道，所述通道的中心线与所述固定支板沿发动机的轴线呈30°～60°。

优选的是，所述排气结构的通道截面为圆孔或椭圆孔。

优选的是，所述排气结构的通道截面为条形孔。

优选的是，所述排气结构的通道截面孔径为0.5mm～2.5mm。

优选的是，所述排气结构的起始位置与所述可调导叶转轴的距离为5mm～45mm。

在上述任一方案中优选的是，所述排气结构沿固定支板的第一侧表面径向布置，所述径向为沿机匣外环朝向机匣内环的方向。

优选的是，所述排气结构沿径向布置有多排。

优选的是，多排布置的排气结构沿固定支板的径向交错排列。

优选的是，所述固定支板的支板内腔与机匣外环的引气通道相连，或者与机匣内环的引气通道相连，高压压气机的热气源引至风扇后，进入所述机匣外环的引气通道或机匣内环的引气通道。

本申请的有益效果如下：