一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器
一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，包含导流锥、盖板、预冷扇片、集气腔、出口锥、冷却介质入口主管和冷却介质出口主管；主管通过集气腔与支管连通，支管之间通过毛细管束相连通，集气腔中间存在挡板隔断，形成入口腔和出口腔，分别作为冷却介质在预冷器中流动循环的起点和终点，导流锥和出口锥分别固定在预冷器的盖板和集气腔上。本发明满足了组合发动机高马赫数飞行时来流空气冷却的需求，同时消除了预冷器出口流场畸变对压气机工作带来的安全风险，更好地切合了组合发动机对于预冷器的需求，为工程实际应用提供了一种新的预冷器结构设计方案。
发明专利
CN202311162660.5
2023-09-11
CN117072327A
2023-11-17
F02C7/143(2006.01)
西安交通大学%西安航天动力研究所
毛红威;薛凡鹏;杨佳卉;李哲;马海波;李雄辉;马元;刘金鑫;陈雪峰
710049 陕西省西安市咸宁西路28号;
北京中济纬天专利代理有限公司
覃婧婵
1.一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述预冷器包括：导流锥(1)、盖板(2)、预冷扇片(3)、集气腔(4)、出口锥(6)；其中，预冷扇片(3)由盖板(2)和集气腔(4)共同固定，导流锥(1)固定在盖板(2)上，出口锥(6)固定在集气腔(4)上。 2.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，优选的，所述预冷器还包括：冷却介质进口主管(5)、冷却介质出口主管(7)。 3.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述预冷器轴向水平放置，固定在发动机进气道之后。 4.根据权利要求2所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述预冷扇片(3)包括冷却介质进口支管(8)、毛细管束(9)、冷却介质出口支管(10)；其中，冷却介质进口支管(8)位于预冷器内圈，冷却介质出口支管(10)位于预冷器外圈，毛细管束(9)连接在所述冷却介质进口支管(8)和冷却介质出口支管(10)上。 5.根据权利要求4所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述集气腔(4)包括出口腔(11)和入口腔(12)；其中，入口腔(12)一端与冷却介质进口主管(5)连通，另一端与冷却介质进口支管(8)连通；出口腔(11)一端与冷却介质出口主管(7)连通，另一端与冷却介质出口支管(10)连通。 6.根据权利要求4所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，来流高温空气沿径向流过所述毛细管束(9)，再沿预冷器轴向流出。 7.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述预冷器包括多个所述预冷扇片(3)，且成螺旋排布。 8.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述导流锥(1)和出口锥(6)的型面均采用圆弧过渡，以保证气流流速均匀改变。 9.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，所述导流锥(1)和出口锥(6)与气流接触的一侧的表面粗糙度不能过大，以减小气流经过时的摩擦阻力，抑制流动分离。 10.根据权利要求1所述的一种低出口流场畸变的组合发动机预冷器，其特征在于，冷却介质由冷却介质进口主管(5)进入预冷器中的集气腔(4)，在入口腔(12)中均匀分布，然后沿轴向进入冷却介质进口支管(8)，再沿圆周方向经过毛细管束(9)后汇入外圈的冷却介质出口支管(10)，之后冷却介质汇入出口腔(11)，经由冷却介质出口主管(7)离开预冷器完成循环。