阅读说明：本技术 隐身旋流混合装置 (Stealthy whirl mixing arrangement ) 是由 周开福 文清兰 周公铜 赵中豪 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种隐身旋流混合装置,包括燃烧室筒体机闸、内柱体、低压涡轮叶片、内涵机闸,所述内涵机闸设于燃烧室筒体机闸内,内涵机闸与燃烧室筒体机闸之间形成外涵道,内涵机闸内设有内柱体、低压涡轮叶片,内柱体与内涵机闸壁面之间沿环形分布有多个一体化整流混合支板,一体化整流混合支板位于低压涡轮叶片下游,一体化整流混合支板为中空结构,并与外涵道连通,一体化整流混合支板上分布有多个气膜孔。本发明通过整流支板与混合器一体化设计,减小了发动机重量；提高了掺混的均匀性；空气从气膜孔流出时形成气膜,利用一体化整流混合支板对低压涡轮叶片的遮挡,实现了红外隐身。(The invention provides a stealth rotational flow mixing device which comprises a combustion chamber cylinder machine brake, an inner cylinder, low-pressure turbine blades and an inner culvert machine brake, wherein the inner culvert machine brake is arranged in the combustion chamber cylinder machine brake, an outer culvert is formed between the inner culvert machine brake and the combustion chamber cylinder machine brake, the inner cylinder and the low-pressure turbine blades are arranged in the inner culvert machine brake, a plurality of integrated rectifying and mixing support plates are annularly distributed between the inner cylinder and the wall surface of the inner culvert machine brake, the integrated rectifying and mixing support plates are positioned at the downstream of the low-pressure turbine blades, the integrated rectifying and mixing support plates are of a hollow structure and are communicated with the outer culvert, and a plurality of air film holes are distributed on the integrated rectifying and mixing support plates. The invention reduces the weight of the engine by the integrated design of the rectifying support plate and the mixer; the blending uniformity is improved; the air forms the air film when flowing out from the air film hole, utilizes the mixed extension board of integration rectification to the sheltering from of low pressure turbine blade, has realized infrared stealthy.)

隐身旋流混合装置

技术领域

本发明涉及航空发动机混合装置

技术领域

；具体涉及一种隐身旋流混合装置。

背景技术

随着军用飞机需求发展，航空发动机从涡喷航空发动机过渡到涡扇航空发动机，涡扇航空发动机具有内涵和外涵两个涵道，需要混合系统将内涵燃气、外涵空气掺混进入加力燃烧室或喷管。混合装置是涡扇航空发动机的掺混部件，用于提高发动机推进效率或改善加力燃烧室燃油雾化、燃烧条件。

目前，现有涡扇航空发动机常用的混合装置有平行混合器、漏斗混合器、波瓣混合器、菊花型混合器等，外涵低速空气和内涵高速燃气流过混合器由于速度差形成流向涡，以达到外涵低温空气和内涵高温燃气掺混效果。但这些混合器不能实现高温低压涡轮的隐身，同时，由于整流支板与混合器分开设计，导致发动机重量增加。

公开号为CN210752467U的中国专利公开了一种混合器，该混合器沿着烟气流动方向依次有烟气入口、混合段、收缩段、扩张段和烟气出口，混合段侧壁相切地设有还原剂入口，收缩段设有螺旋器，扩张段设有扰流器。该混合器不适用于航空发动机外涵低温空气和内涵高温燃气的掺混，而且也不具备隐身功能、不能减轻重量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种隐身旋流混合装置。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的隐身旋流混合装置，包括燃烧室筒体机闸、内柱体、低压涡轮叶片、内涵机闸，所述内涵机闸设于燃烧室筒体机闸内，内涵机闸与燃烧室筒体机闸之间形成外涵道，内涵机闸内设有内柱体、低压涡轮叶片，内柱体与内涵机闸壁面之间沿环形分布有多个一体化整流混合支板，一体化整流混合支板位于低压涡轮叶片下游，一体化整流混合支板为中空结构，并与外涵道连通，一体化整流混合支板上分布有多个气膜孔。

所述一体化整流混合支板的纵向截面为月牙形。

所述一体化整流混合支板设有沿气流方向倾斜设置，一体化整流混合支板与气流方向形成攻角。

所述攻角为5°～15°。

所述一体化整流混合支板弓起的两面均设有气膜孔。

所述气膜孔直径为1mm～2mm。

所述一体化整流混合支板连通外涵道的部位设有引气口，引气口为向外涵道渐扩的倾斜面结构。

所述内柱体的下游端设有锥体。

所述外涵道内的空气进入一体化整流混合支板，从气膜孔流出，在一体化整流混合支板外表面形成气膜。

所述一体化整流混合支板在轴向上完全遮挡低压涡轮叶片。

本发明的有益效果在于：

本发明具有如下优点：(1)通过整流支板与混合器一体化设计，减小了发动机重量，使飞行器的平衡性能、速度更高；(2)通过中空的一体化整流混合支板、气膜孔引入外涵道内的空气，提高了掺混的均匀性；(3)空气从气膜孔流出时形成气膜，降低了一体化整流混合支板工作时的温度，利用一体化整流混合支板对低压涡轮叶片的遮挡，实现了红外隐身。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是低压涡轮叶片与一体化整流混合支板的组装关系示意图。

图3是图2的侧向示意图。

图4是一体化整流混合支板与内涵机闸的组装关系示意图。

图5是图4的A部详图。

图中：1-燃烧室筒体机闸；2-内柱体；3-一体化整流混合支板；4-低压涡轮叶片；5-内涵机闸；6-外涵道；7-气膜孔；8-锥体。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1～5所示为本发明的结构示意图：

本发明提供了一种隐身旋流混合装置，包括燃烧室筒体机闸1、内柱体2、低压涡轮叶片4、内涵机闸5，所述内涵机闸5设于燃烧室筒体机闸1内，内涵机闸5与燃烧室筒体机闸1之间形成外涵道6，内涵机闸5内设有内柱体2、低压涡轮叶片4，内柱体2与内涵机闸5壁面之间沿环形分布有多个一体化整流混合支板3，一体化整流混合支板3位于低压涡轮叶片4下游，一体化整流混合支板3为中空结构，并与外涵道6连通，一体化整流混合支板3上分布有多个气膜孔7。

原理：内涵道内的高温燃气经低压涡轮叶片4、一体化整流混合支板3形成流向涡，便于吸入外涵道6内的低温空气，低温空气首先进入中空的一体化整流混合支板3，对一体化混合整流支板进行冷却，然后从气膜孔7流出，在流向涡的作用下实现空气与高温燃气掺混；同时，空气从气膜孔7流出时形成气膜，气膜可有效减缓一体化整流混合支板3的温度升高过程，同时空气流对其具有冷却效果，一体化整流混合支板3位于低压涡轮叶片4的下游，利用一体化整流混合支板3对低压涡轮叶片4的遮挡，实现红外隐身。

本发明具有如下优点：(1)通过整流支板与混合器一体化设计，减小了发动机重量，使飞行器的平衡性能、速度更高；(2)通过中空的一体化整流混合支板3、气膜孔7引入外涵道6内的空气，提高了掺混的均匀性；(3)空气从气膜孔7流出时形成气膜，降低了一体化整流混合支板3工作时的温度，利用一体化整流混合支板3对低压涡轮叶片4的遮挡，实现了红外隐身。

所述一体化整流混合支板3的纵向截面为月牙形。使得一体化整流混合支板3之间形成的通道截面沿气流方向具有渐缩、渐扩的变化，提高推进效果，且气流掺混更均匀。

所述一体化整流混合支板3设有沿气流方向倾斜设置，一体化整流混合支板3与气流方向形成攻角。利用气流流过带攻角的一体化整流混合支板3形成旋流涡，提高内外涵气体掺混均匀性。

所述攻角为5°～15°。

所述一体化整流混合支板3弓起的两面均设有气膜孔7。便于对一体化整流混合支板3充分保护，提高隐身效果。

所述气膜孔7直径为1mm～2mm。

所述一体化整流混合支板3连通外涵道6的部位设有引气口，引气口为向外涵道6渐扩的倾斜面结构。便于使外涵道6内的空气流入，提高引气效率。

所述内柱体2的下游端设有锥体8。便于对混合气流引流，防止形成滞留区。

所述外涵道6内的空气进入一体化整流混合支板3，从气膜孔7流出，在一体化整流混合支板3外表面形成气膜。通过气流对一体化混合整流支板进行冷却，并通过气膜减缓一体化整流混合支板3的温度升高过程，有效降低了一体化整流混合支板3工作时的温度。

所述一体化整流混合支板3在轴向上完全遮挡低压涡轮叶片4。便于实现红外隐身。