西北工业大学孙恺获国家专利权
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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119637073B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411820661.9,技术领域涉及:B64C21/02;该发明授权一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置及方法是由孙恺;杨旭东;王博;褚胡冰;战宪卓;赵乾翔设计研发完成,并于2024-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置及方法在说明书摘要公布了:本发明提供一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置及方法,包括涵道以及涵道螺旋桨装置;所述涵道螺旋桨装置的外周,设置环形的所述涵道;所述涵道包括吹气流道、吹气口、吸气口、吸气流道和气源装置;在所述涵道的内表面,即为涵道翼型上表面,且靠近涵道翼型前缘的位置布置所述吹气口;在所述涵道的涵道翼型上表面且远离涵道翼型前缘的位置布置所述吸气口;本发明通过在涵道风扇上引入协同射流主动流动控制,大幅提升了涵道风扇总体推进效率,同时提高了涵道风扇的抗风特性,增强了涵道风扇的操控性。
本发明授权一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种提高涵道风扇推进效率的流动控制装置,其特征在于,包括涵道100以及涵道螺旋桨装置200; 所述涵道螺旋桨装置200的外周,设置环形的所述涵道100;所述涵道100包括吹气流道101、吹气口102、吸气口103、吸气流道104和气源装置105;在所述涵道100的内表面,即为涵道翼型上表面,且靠近涵道翼型前缘的位置布置所述吹气口102; 在所述涵道100的涵道翼型上表面且远离涵道翼型前缘的位置布置所述吸气口103;在所述涵道100的内部布置与所述吹气口102连通的所述吹气流道101、与所述吸气口103连通的所述吸气流道104以及位于所述吹气流道101和所述吸气流道104之间的所述气源装置105;在所述气源装置105的驱动下,从所述吸气口103吸入的空气,流经所述吸气流道104和所述吹气流道101后,从所述吹气口102吹出,形成气流循环; 所述吹气口102布置在涵道翼型上表面距涵道翼型前缘0.05c~0.08c位置处,所述吹气口102宽度为0.003c~0.008c,所述吹气口102的中心线即射流方向与涵道翼型弦线夹角为30°~40°; 所述吸气口103布置在涵道翼型上表面距涵道翼型前缘0.7c~0.9c位置处,所述吸气口103宽度为0.008c~0.012c,所述吸气口103的中心线即进气方向与涵道翼型弦线夹角为15°~30°;其中,c为涵道翼型弦线; 一种具体的提高涵道风扇推进效率的流动控制装置为: 涵道100的底部通过涵道支撑底座300支撑;涵道100的内部同轴安装涵道螺旋桨装置200;其中,涵道螺旋桨装置200包括涵道风扇发动机短舱201和涵道风扇桨叶202; 涵道100包括涵道外壳106、涵道内壳107、工字梁圆环108、前肋109、后肋110和微型风机111; 工字梁圆环108包括工字梁腹板1081、工字梁外圆环1082和工字梁内圆环1083;其中,工字梁腹板1081垂直设置,工字梁腹板1081的外端和内端,各固定设置工字梁外圆环1082和工字梁内圆环1083; 工字梁腹板1081上,沿圆周间隔安装多个肋;每个肋包括成对设置的前肋109和后肋110;前肋109和后肋110呈直线设置于工字梁腹板1081的前后两侧,并通过肋固定螺钉112与工字梁腹板1081装配固定;具体可使肋固定螺钉112贯通工字梁腹板1081两侧的耳片,实现前肋109、后肋110和工字梁腹板1081的连接固定; 在每两个肋之间的工字梁腹板1081的区段,设置多个风机安装孔1112和风机走线孔1111;每个风机安装孔1112装配安装微型风机111;风机走线孔1111用于微型风机111的线缆过线;风机安装孔1112和风机走线孔1111不使用时采用泡沫块封堵; 在工字梁外圆环1082的外表面,通过涵道外壳体固定沉头螺钉113装配安装涵道外壳106;并且,涵道外壳106分为两段,分别为位于工字梁腹板1081两侧的涵道外壳前段1061和涵道外壳后段1062; 在工字梁内圆环1083的下表面,通过涵道内壳体固定沉头螺钉114装配安装涵道内壳107; 采用以上涵道100的结构,模型主承力结构为工字梁圆环108、前肋109、后肋110以及涵道支撑底座300,工字梁圆环108、前肋109、后肋110均为铝合金材质,CNC加工成型;涵道支撑底座300为45#钢材质,焊接成型; 涵道外壳106和涵道内壳107采用3D打印成型;涵道外壳106与涵道内壳107组合围成翼型,内部空腔为CFJ内流通道,涵道外壳前段1061与涵道内壳107组合构成了吹气口102,涵道外壳后段1062与涵道内壳107组合构成了吸气口103;涵道外壳106和涵道内壳107通过沉头螺钉与工字梁圆环108连接固定,肋与涵道外壳106和涵道内壳107接触起支撑作用; 在作为涵道风扇风洞试验模型时,涵道100通过涵道支撑底座300与外部台架连接; 采用微型风机111作为气源装置105,微型风机111直径50mm,额定功率0.66kW,工字梁腹板1081上开有24个风机安装孔1112和24个风机走线孔1111,微型风机111穿过风机安装孔1112固定;实际试验时,安装微型风机111进行测试,空置的风机安装孔1112和风机走线孔1111采用泡沫板封堵;微型风机111转速控制通过PWM信号开环控制,控制系统通过计算机输入实现; 涵道风扇桨叶202为铝合金材质,CNC一体加工成型,与桨毂配合可实现变距操作,涵道风扇桨叶202旋转由另一台电机驱动,最大功率100kW; 采用以上涵道100的结构,具有以下优点: 通过工字梁圆环108,方便安装多个微型风机111,方便安装涵道外壳106和涵道内壳107,具有装配方便的优点;通过沿圆周间隔设置肋,增强对涵道外壳106和涵道内壳107的支撑作用,保证整个涵道100的结构强度; 工字梁圆环108和肋为承力结构,在涵道的工字梁圆环108的工字梁腹板1081上安装微型风机111,安装方便,并且,可保证结构强度; 可以由单片机同时控制若干微型风机111,实现计算机指令输入,实时控制所有微型风机111行为。
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