[发明专利]双流路引气掺混防冰装置及方法、航空发动机

权利要求书

1.一种双流路引气掺混防冰装置，用于为航空发动机进气装置的防冰功能提供温度适中的热气，其特征在于，

包括：

第一引气管（11），用于进行高温高压引气；

第二引气管（12），用于进行低温低压引气；

出气管（13），分别与第一引气管（11）和第二引气管（12）连通，第一引气管（11）引入的高温高压气体和第二引气管（12）引入的低温低压气体在出气管（13）内掺混形成中温低压气体后输出至防冰部位；

液压驱动蝶阀（17），设置在出气管（13）上并用于调节输出的中温低压气体流量；

电动阀（16），设置在出气管（13）上并用于控制出气管（13）的通断；

所述第一引气管（11）的引气口和出气管（13）之间设置有用于将两侧的气流压比控制在临界压比之上的节流孔（14），通过设置所述节流孔（14）将其两侧的气流压比控制在临界压比之上，高温高压引气的流量不随液压驱动蝶阀（17）流通面积的调节而改变，液压驱动蝶阀（17）流通面积的调节只改变低温低压引气的流量，所述第二引气管（12）上设置有仅允许气流从第二引气管（12）流向出气管（13）的单向阀（15）；

所述出气管（13）与第二引气管（12）同轴向设置，所述双流路引气掺混防冰装置还包括与第二引气管（12）同轴向设置的集气腔（18），且所述集气腔（18）套设在出气管（13）和第二引气管（12）的连接位置处，所述第一引气管（11）与集气腔（18）连通，所述节流孔（14）设置在所述出气管（13）和第二引气管（12）的连接位置处且呈周向均布，所述节流孔（14）为斜孔且偏向于低温低压气体的流动方向，所述第一引气管（11）引入的高温高压气体先通入集气腔（18），在集气腔（18）内进行一定程度的缓冲，降低了高温高压气流的流速和压力，然后再经周向均布的节流孔（14）进入出气管（13）内与低温低压气体进行掺混，掺混后形成的中温低压气流在出气管（13）内流通时的温度分布和速度分布更加均匀。

2.如权利要求1所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

所述出气管（13）的流通面积为节流孔（14）的流通面积的5~15倍，电动阀（16）的流通面积为节流孔（14）的流通面积的5~10倍，液压驱动蝶阀（17）的最大流通面积为节流孔（14）的流通面积的3.5~10倍。

3.如权利要求2所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

所述第一引气管（11）的流通面积为节流孔（14）的流通面积的1~5倍，所述第二引气管（12）的流通面积为节流孔（14）的流通面积的3~10倍，所述单向阀（15）的最大流通面积为节流孔（14）的流通面积的2.5~10倍。

4.如权利要求1所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

所述液压驱动蝶阀（17）与压气机导向叶片共用一个液压机构，所述电动阀（16）与发动机的电子控制器电性连接。

5.如权利要求1所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

当所述航空发动机采用组合式压气机时，所述第一引气管（11）的引气位置放置在离心叶轮出口下游，第二引气管（12）的引气位置放置在离心叶轮进口之前、轴流压气机出口之后；

当所述航空发动机采用全轴流式压气机时，所述第一引气管（11）的引气位置放置在70%~100%压气机级数的某一级，第二引气管（12）的引气位置放置在40%~70%压气机级数的某一级。

6.如权利要求1所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

所述电动阀（16）设置在液压驱动蝶阀（17）的上游。

7.如权利要求1所述的双流路引气掺混防冰装置，其特征在于，

所述节流孔（14）的孔径为1.5mm~5mm，倾斜角度为10°~45°。