一种带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构

摘要：

本发明一种带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，属于航空发动机帽罩前缘气热防冰技术领域；包括冲击孔板、帽罩前缘壁面、帽罩内壁和帽罩外壁，帽罩内壁和帽罩外壁之间的环形间隙构成双层壁间热气通道，帽罩内壁内的空腔为进气腔；所述冲击孔板中心处开有直径为D的冲击孔，冲击孔板与帽罩前缘壁面之间的空腔为帽罩前缘冲击内腔；在帽罩外壁上设置有阵列气膜孔；进气腔内的热气通过冲击孔喷射至前缘内腔区域冲击帽罩前缘壁面，通过双层壁间热气通道流动加热外壁面后经气膜孔出流。通过热气与主流冷气的掺混提高了外部与帽罩换热的气体温度，从而实现了外部防冰的目的。同时吹拂空气中的冰晶，雨滴，降低其附着在帽罩表面的可能性。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202110510604.0

申请日期：2021-05-11

公开/公告号：CN113090391A

公开/公告日：2021-07-09

主分类号：F02C7/047(2006.01)

申请/专利权人:西北工业大学

发明/设计人:许卫疆;郭奕杉;黄维娜;刘存良;李洁博;苏博

主申请人地址:710072 陕西省西安市友谊西路127号

专利代理机构:西北工业大学专利中心

代理人:云燕春

国别省市代码:陕西;61

权利要求：

1.一种带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，包括冲击孔板、帽罩前缘壁面、帽罩内壁和帽罩外壁，所述帽罩内壁和帽罩外壁之间的环形间隙构成双层壁间热气通道，帽罩内壁内的空腔为进气腔；所述冲击孔板同轴安装于帽罩内壁的前缘，其中心处开有直径为D的冲击孔，冲击孔板与帽罩前缘壁面之间的空腔为帽罩前缘冲击内腔；其特征在于：还包括帽罩外壁上的阵列气膜孔； 所述气膜孔沿帽罩外壁母线呈线性阵列分布，沿母线方向孔间距为3.5～4.5D；位于所述帽罩前缘壁面的第一排气膜孔的轴线位于同一平面，所在平面与帽罩前缘倒圆面的距离为L，L与冲击孔直径D的比值为1.2～2.4； 进气腔内的热气通过冲击孔喷射至前缘内腔区域冲击帽罩前缘壁面，通过双层壁间热气通道流动加热外壁面后经气膜孔出流。 2.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述帽罩外壁的气膜孔沿母线线性阵列分布共7排，每排14个孔沿周向均布。 3.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述气膜孔的直径d1与冲击孔直径D的比值为0.3～0.5。 4.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述气膜孔的轴线与帽罩轴线的夹角为90°，孔型为圆柱孔。 5.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：帽罩的锥角角度为60°～84°。 6.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：帽罩前缘的倒圆内径d与所述冲击孔直径D的比值为0.5～2。 7.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述冲击孔的轴向长度与冲击孔直径的比值为0.25～1.25。 8.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述冲击孔的冲击距离H与冲击孔直径D的比值为6～10，所述冲击距离为冲击孔端面与帽罩前缘倒圆面的距离。 9.根据权利要求1所述带有气膜孔与前缘冲击的帽罩防冰传热结构，其特征在于：所述帽罩内壁和帽罩外壁的间距为0.4～0.8D。