分流环、发动机防冰装置以及涡扇发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种分流环、设置该分流环的发动机防冰装置以及设置该发动机防冰装置的涡扇发动机。
【背景技术】
[0002]当飞机在飞行任务中遇到较冷的云层或在有结冰条件的地面工作时，发动机进口的某些表面比如分流环头部会产生结冰现象，如果不及时将这些积冰清理，会改变结冰部件的流道形状，从而影响结冰部位的空气动力学性能；更为严重的情况是如果结冰部位的冰块脱落，则有可能会被吸入核心机损坏发动机转子，或被卷入风扇动叶撞击发动机机匣的内侧结构并对其造成损坏。
[0003]由于分流环(或称:分流器)是位于涡扇发动机风扇动叶出口、增压级进口用于分隔涡扇发动机内外流道的一种环形装置。发动机内部分流环等位置的防冰设计是必须的，尤其是经常飞越极端气候航线的飞机。
[0004]已有技术至少存在以下技术问题:
[0005]一般的，对于分流环头部的防冰设计主要有以下两大类:
[0006]一类是已有的气防冰设计，比如将高压压气机中的热空气引入中空的进气导流叶片(英文简写为:IGV)进行除冰，或将高压压气机中的热空气引入分流环内部进行冲击换热除冰，并在分流环适当位置开孔加强换热，这类设计应用广泛，结构相对简单，可靠性较高，但是采用已有的气防冰设计会对发动机的空气动力学性能产生影响，比如:中空IGV的厚度增大而导致的空气动力学损耗，以及分流环前缘排出的热空气对流道内气体流动的影响等，并且由于传统气防冰设计的热空气由设在分流环或中空IGV上的一系列小孔排出，如果该部位小孔由于外界原因被堵塞，则有可能导致防冰系统无法正常工作。
[0007]另一类则是电防冰设计，即在分流器的前缘模制树脂，并将加热电线圈安装在树脂内，以在结冰条件期间通过提高加热电线圈以及树脂的温度的方式防止分流环区域结冰或者从分流环区域上除冰，采用电防冰的优点是该工作系统不会影响发动机的相关零部件的空气动力学性能，但同时电防冰系统也带来了新的问题:那就是零部件的增加导致系统的复杂性与加工难度大大增加，工作可靠性降低，这样大大增加了运营成本。
【发明内容】
[0008]本发明的其中一个目的是提出一种分流环、设置该分流环的发动机防冰装置以及设置该发动机防冰装置的涡扇发动机，解决了已有技术存在除冰过程中会对发动机的空气动力学性能造成影响、成本较高技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:
[0010]本发明实施例提供的分流环，包括外层壳体、内层壳体、介于所述内层壳体与所述外层壳体之间的至少一条扰流肋，其中:
[0011]所述外层壳体、所述内层壳体与所述扰流肋之间形成中空的流体通道；
[0012]所述流体通道的进流口与出流口中至少出流口设置在所述内层壳体上，或者，所述流体通道的进流口与出流口中至少出流口为所述外层壳体边沿与所述内层壳体边沿之间的缝隙所形成。
[0013]在一个优选或可选地实施例中，所述外层壳体与所述内层壳体形成所述分流环的头部，所述流体通道的进流口与出流口均设置在所述内层壳体上，且所述外层壳体与所述内层壳体通过铆钉铆接在一起。
[0014]在一个优选或可选地实施例中，所述铆钉贯穿所述外层壳体、所述扰流肋以及所述内层壳体。
[0015]在一个优选或可选地实施例中，所述外层壳体、所述内层壳体两者均为旋转体状且两者的轴心线相重合，所述扰流肋呈条形，且所述扰流肋的最大延展方向与所述内层壳体的周向方向相同。
[0016]在一个优选或可选地实施例中，所述扰流肋在所述内层壳体径向方向上的尺寸为
0.5cm?1.5cm,在所述内层壳体轴向方向上的尺寸为0.5cm?1.5cm。
[0017]在一个优选或可选地实施例中，所述内层壳体与所述外层壳体之间设置有至少两排所述扰流肋，每排所述扰流肋包括至少两条所述扰流肋，相邻的两排所述扰流肋之间的间距相同，相邻的两条所述扰流肋之间的间距也相同。
[0018]在一个优选或可选地实施例中，所述扰流肋采用插接或焊接的方式与所述内层壳体的外表面相连接，所述内层壳体的外表面的轮廓线呈圆台状，所述扰流肋在所述内层壳体的周向方向上的尺寸为n/6*R，其中:R为所述内层壳体外表面上与所述扰流肋相连接的区域的半径的最大值、最小值或平均值。
[0019]在一个优选或可选地实施例中，相邻的两条所述扰流肋在所述内层壳体轴向方向上的间隔为4cm?6cm，与所述内层壳体的外表面上半径相同区域连接的所述扰流肋之间的间隔为n/12*R。
[0020]本发明实施例提供的发动机防冰装置，包括本发明实施例提供任一技术方案提供的分流环，还包括热空气生成装置、阀门、入流管以及出流管，其中:
[0021]所述热空气生成装置的热空气出口通过所述入流管与所述分流环内流体通道的进流口相连通，所述阀门设置在所述入流管上且能控制所述入流管的导通面积；
[0022]所述分流环内流体通道的出流口与所述出流管相连通，所述出流管的出气端口朝向所述分流环内。
[0023]本发明实施例提供的涡扇发动机，包括内涵空气流道、外涵空气流道以及本发明实施例任一技术方案提供的发动机防冰装置，其中:所述分流环介于所述内涵空气流道、所述外涵空气流道之间。
[0024]基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0025]由于外层壳体、内层壳体与扰流肋之间形成了中空的流体通道，故而可以采用热空气生成装置(优选为压气机)为流体通道供应热空气(或称:热气流)的方式加热分流环，避免分流环尤其分流环的头部结冰，因为流体通道的出流口设置在内层壳体上，或者，流体通道的出流口为外层壳体边沿与内层壳体边沿之间的缝隙所形成，故而由流体通道的出流口流出的气流不会对设置该分流环的发动机的空气动力学性能构成影响，同时，由于本发明未采用电防冰设计，无需在分流环上设置树脂以及加热电线圈，故而不仅结构更为简单、可靠性好，而且成本低廉，所以解决了已有技术存在除冰过程中会对空气动力学性能造成影响、成本较高技术问题。
[0026]本发明提供的优选技术方案与已有技术相比至少可以产生如下技术效果:
[0027]1、介于外层壳体与内层壳体之间的扰流肋的设置不仅起到了支撑、隔开外层壳体与内层壳体的作用，而且扰流肋增大了分流环与热空气的接触面积，提高了热空气为分流环传导热能的效率，强化了换热效果；
[0028]2、铆钉贯穿设置在扰流肋内，不仅可以起到良好的固定连接外层壳体与内层壳体的作用，而且铆钉未阻挡热空气，不会影响热空气的传输。
[0029]本发明提供的优选技术方案与已有技术相比所取得的其他技术效果，本文将在【具体实施方式】分层次详细阐述。
【附图说明】
[0030]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0031]图1为本发明实施例所提供的涡扇发动机的局部示意图；
[0032]图2为本发明实施例所提供的涡扇发动机上分流环与导流叶片之间连接关系的一张局部剖面放大不意图；
[0033]图3为本发明实施例所提供的涡扇发动机上分流环与导流叶片之间连接关系的又一张局部剖面放大意图；
[0034]图4为本发明实施例所提供的分流环的立体结构的示意图；
[0035]附图标记:1、大涵道比分排涡扇发动机；2、中心轴线；3、环境大气；4、风扇转子叶片；5、分流环；6、外涵空气流道；7、风扇出口导叶；8、支板；9、内涵空气流道；10、导流叶片；11、声衬；12、入流管；13、外层壳体；