一种可改善大扩张角送风管出口气流分布的结构的制作方法

本实用新型属于飞机环控系统设计技术领域，具体是涉及一种可改善大扩张角送风管出口气流分布的结构。

背景技术：

飞机环控系统即飞机环境控制系统，作为重要的机载系统之一，承担着为机上人员提供舒适空气环境的任务。环控系统通过控制机舱内空气的温度、湿度、流速、压力等参数，向机组人员和乘客提供足够舒适的生存和工作环境。通常飞机环控系统包括气源系统、温度控制系统、压力控制系统和座舱空气分配系统四大部分。

在各种飞行条件下，为保证座舱内合适的空气参数条件，需要对座舱进行加热、冷却和通风换气，这是通过各种管路系统向座舱内不断地供入经过制冷或加温系统以及温度控制系统调节好的空气，并从座舱内不断地排走用过的或带有气味的空气来完成的。座舱空气分配的目的，就是使调节好的空调空气均匀地输入和分布于座舱内，使座舱内产生一个合适的温度、湿度和空气流动的综合条件，以保证座舱内的环境舒适。

根据飞机布置需要，环控管路出风口经常采用窄缝截面形式，即具有较大宽高比，而环控系统内部管路则均为圆形截面管路，这样在出风口附近必然形成圆转方管路形式，并且在宽度方向形成大扩张角截面形式，气流流经这种大扩张角管路时，在两侧区域发生流动分离，形成大漩涡，导致出风口气流分布严重不均匀，具体表现为气流在出口中间段集中流出，而在两侧气流流量非常小，大大降低了机舱内的环境舒适度。

目前，改善大扩张角管路出口速度分布不均匀的方法通常是在出口附近设置带小孔的隔板，这种方式对出口气流速度分布均匀程度的提高有一定作用，但效果不明显，此外这种方式也无法消除大扩张角管路内两侧漩涡流态。

技术实现要素：

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种可改善大扩张角送风管出口气流分布的结构，能够消除气流在大扩张管道流动时的侧向漩涡流态，保证送风出口气流速度分布均匀，提高机舱环境舒适度。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种可改善大扩张角送风管出口气流分布的结构，包括通风板，所述通风板上均布开设有若干通风孔，所述通风板连接在扩张角送风管内，所述通风板与所述扩张角送风管的出风口所在平面平行，且所述通风板位于所述扩张角送风管的中间偏上位置。

进一步地，以所述扩张角送风管的进风口中心o与出风口中心p的连接线段op为参考，记所述线段op上有两点分别为a点和b点，其中，a点距离o点的距离为线段op的1/10，b点距离o点的距离为线段op的2/5；所述通风板位于a点和b点之间。

进一步地，所述通风板的两端分别与所述扩张角送风管的两窄壁对应连接，所述扩张角送风管的两宽壁与所述通风板的两侧之间分别设置有间距。

进一步地，所述间距的大小为0.1l～0.2l，l为所述通风板的长度。

进一步地，所述通风孔的孔径为5mm～10mm。

进一步地，所述通风板上的开孔率为25％～45％。

进一步地，所述通风板的厚度为2mm～8mm。

进一步地，所述扩张角送风管的出风口设置有带小孔的隔板。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型一种大扩张角送风管出口气流调节结构，在大扩张角管道内设置通风板，通风板上均布开设有若干通风孔，且通风板位于扩张角送风管的中间偏上位置，当气流从扩张角送风管的进风口进入后，通过通风板的调节，能够调节气流流动方向，使其充分扩张，消除气流在大扩张管道流动时的侧向漩涡流态，保证送风出口的气流速度分布均匀，实现更大范围内空气品质的快速调节，此外，在供应相同流量空气的条件下，本实用新型提供的结构形式因为增加了出风口的有效流通面积，因而可以减小出风口出风速度，从而有效的提高机舱环境舒适度。

进一步地，以扩张角送风管的进风口中心o与出风口中心p的连接线段op为参考，记线段op上有两点分别为a点和b点，其中，a点距离o点的距离为线段op的1/10，b点距离o点的距离为线段op的2/5，通风板位于a点和b点之间，这样设计通风板位置的好处是在气流扩张的开始阶段即调节气流的流动方向，保证通风板作用的有效性，既有效的调节出风口速度分布均匀性，又有效避免大扩张角管内容易出现的大漩涡流动。

进一步地，因为附壁气流受到扰动后更易产生流动分离等不利流动形态，因此将扩张角送风管的两宽壁与通风板的两侧之间分别设置有间距，能够有效减小通风板对附壁气流的干扰。

进一步地，通风孔的孔径为5mm～10mm，这样设计的目的是最大可能的提升通风板的功能效果，如果孔径太小，则引起流动的阻力过大，带来过多的流动损失，如果孔径过大，则其调节气流流动方向以及改善出风口速度分布均匀性的目的很难实现。

进一步地，通风板上的开孔率为25％～45％，这样设计的目的是最大可能的提升通风板的通风功能效果。

进一步地，通风板的厚度如果太薄，则强度不够或者容易带来流固耦合振动问题，如果太厚，使得通风板的重量过重，因此本实用新型将通风板的厚度设计为2mm～8mm，既能够避免流固耦合振动问题的发生，又能够避免重量过重。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为大扩张角送风管路结构示意图；

图2为大扩张角送风管路气流流动状态示意图；

图3为大扩张角管路出口附近设置孔板时管路气流流动状态示意图；

图4为本实用新型提供的改善大扩张角管路出口气流速度分布均匀性的技术方案结构示意图；

图5为带切口的通风板的结构示意图；

图6为采用本实用新型技术方案状态时大扩张角管路气流流动状态示意图。

图中：1-通风板；2-通风孔；3-扩张角送风管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为大扩张角送风管路结构示意图。作为本实用新型的某一具体实施方式，结合图4和图5所示，一种可改善大扩张角送风管出口气流分布的结构，包括通风板1，如图5所示，通风板1上均布开设有若干通风孔2，优选的，通风板1的厚度为2mm～8mm，本实施例中，通风板1的厚度为5mm；通风板1上的开孔率为25％～45％，本实施例中，通风板1上的开孔率为30％；通风孔2的孔径为5mm～10mm，本实施例中，通风孔2的孔径为10mm。

如图4所示，通风板1连接在扩张角送风管3内，通风板1与扩张角送风管3的出风口所在平面平行，且通风板1位于扩张角送风管3的中间偏上位置。

具体的，扩张角送风管3得内壁包括正对的两个窄壁和正对的两个宽壁，通风板1的两端分别与扩张角送风管3的两窄壁对应连接，扩张角送风管3的两宽壁与通风板1的两侧之间分别设置有间距，也就是说，扩张角送风管3的两宽壁均与通风板1不接触，保留两个用于气流通过的间距。优选的，两个间距的大小为0.1l～0.2l，l为通风板1的长度。本实施例中，为了实现扩张角送风管3的两宽壁均与通风板1保留间距，将通风板1的两侧分别进行切口，也就是说，本实施例中的通风板1形状呈工字形，这样的设计好处是，将通风板1安装在扩张角送风管3内后，可方便的自然形成间距，便于快速安装。

为了便于详细的说明通风板1在扩张角送风管3内的位置，以扩张角送风管3的进风口中心o与出风口中心p的连接线段op作为参考线，记线段op上有两点分别为a点和b点，其中，a点距离o点的距离为线段op的1/10，b点距离o点的距离为线段op的2/5，将通风板1设置在a点和b点之间，或者说，通风板1所在的平面位于a点和b点之间，也就是说，通风板1所在区域范围为整个扩张段区域的10％～40％。本实施例中，通风板1的中心面与进风口所在平面之间的距离为线段op长度的1/3。

本实施例中，在扩张角送风管3的出风口还设置有带小孔的隔板。

结合图2、图3和图6的验证结果对比明显可见，本实用新型通过在大扩张角管道合适的位置设置通风板，用于调节气流流动方向，使其充分扩张，消除气流在大扩张管道流动时的侧向漩涡流态，保证送风出口速度分布均匀，可有效的提高机舱环境舒适度。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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