[发明专利]一种用于喷气发动机矢量喷管的双层壁冷却结构

摘要

本发明涉及一种用于喷气发动机矢量喷管的双层壁冷却结构，使用三维波纹冲击板，平板式气膜板构成双层壁冷却结构。冲击孔与气膜孔分布方式为“棋盘”式分布，即在波纹冲击孔板的波谷处布置冲击孔，气膜孔板上的气膜孔则布置在正对波纹冲击孔板的波峰处；波纹冲击孔板与气膜孔板在轴向为多个单元周期结构。波谷与气膜孔板之间形成较小的冲击距，可以增强冲击换热，波峰与气膜孔板之间可以形成较大空间，有利于冷气流动充分发展,利于出流，可以减小流阻，提高冷气利用率,解决为了增强换热而减小冲击距，但为了减小流阻需增大冲击距这两种方法之间的矛盾。同时气膜板为平板，有利于气膜贴附，形成有效热防护，减小热应力。

主权项

1.一种用于喷气发动机矢量喷管的双层壁冷却结构，其特征在于，包括波纹式冲击孔板(2)和气膜孔板(1)；波纹式冲击孔板(2)位于喷气发动机外壁面下方，气膜孔板(1)位于波纹式冲击孔板(2)下方；外壁面、波纹式冲击孔板(2)和气膜孔板(1)三者不接触，外壁面和波纹式冲击孔板(2)之间形成冷气通道，波纹式冲击孔板(2)和气膜孔板(1)之间形成冷却通道；所述气膜孔板(1)为平板状，板面上开有若干通孔作为气膜孔(5)；波纹式冲击孔板(2)为波浪式一体成形件，定义由若干个相同的波纹单元组成，每个波纹单元波谷处开有通孔作为冲击孔(4)，气膜孔板(1)壁面上的气膜孔(5)正对波纹单元的波峰，冲击孔与气膜孔位置关系为“棋盘”式分布，即四个波峰包围一个波谷；冲击波纹板波谷处冲击孔与气膜板可以形成较小冲击距，增强冲击换热。冲击波纹板波峰可以与气膜板形成较大空间，此空间可使冲击射流充分发展，减小流阻；来自压气机的冷却气流在冷气通道中沿轴向后流动，一部分冷却气流经冲击孔(4)进入冷却通道，形成冲击射流，对其相对的气膜孔板(1)内壁面形成冲击冷却，最后从气膜孔流出，形成气膜冷却；另一部分冷却气流在喷管尾部与燃气混合，流入大气。