一种喷管、航空发动机及飞行器制造技术

本发明专利技术提供了一种喷管，包括第一壳体、第二壳体和至少一个热电器件，所述热电器件用于利用所述第一壳体和所述第二壳体之间的温差产生电能；所述第二壳体套设于所述第一壳体的外部，所述第二壳体与所述第一壳体之间具有环形的容纳空间，所述热电器件设在所述容纳空间，所述第一壳体的温度大于所述第二壳体的温度；所述第一壳体围设出供高温气体通过的通道，沿着所述高温气体的流动方向，所述通道的各个横截面的面积减小；所述喷管包括多个所述热电器件，沿着所述容纳空间的周向方向，各个所述热电器件并联和/或串联连接；沿着所述容纳空间的轴向方向，相应地各个所述热电器件并联和/或串联连接。联和/或串联连接。联和/或串联连接。

【技术实现步骤摘要】
一种喷管、航空发动机及飞行器


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，尤其涉及一种喷管、航空发动机及飞行器。

技术介绍

[0002]目前，飞机的电力来源包括发动机、辅助动力装置和蓄电池，其中辅助动力装置由安装在飞机尾部的小型涡轮发动机和发电机构成，当发动机失效的时候，由辅助动力装置为整个飞机提供电力，由于其发电量有限，无法满足飞机长时间地用电需求；蓄电池一般在飞机发生极端情况，飞机发电机、辅助动力装置等全部失效时，临危受命，但蓄电池存储的电量有限，只能保证向重要的设备和仪表提供电力，而且蓄电池一般也是通过发动机带动电动机为其充电，其储存的电能归根结底也是来源于发动机。随着飞机多电概念的发展，飞机在对发动机提出推力需求的同时，也加大了飞机对电力供应的需求，目前飞机的电力来源已不能满足要求。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题中的至少一个，本专利技术提供了一种喷管、航空发动机及飞行器。
[0004]根据本专利技术的一个方面，一种喷管，包括第一壳体、第二壳体和至少一个热电器件，所述热电器件用于利用所述第一壳体和所述第二壳体之间的温差产生电能；
[0005]所述第二壳体套设于所述第一壳体的外部，所述第二壳体与所述第一壳体之间具有环形的容纳空间，所述热电器件设在所述容纳空间，
[0006]所述第一壳体的温度大于所述第二壳体的温度。
[0007]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述第一壳体围设出供高温气体通过的通道，沿着所述高温气体的流动方向，所述通道的各个横截面的面积减小。
[0008]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述喷管包括多个所述热电器件，沿着所述容纳空间的周向方向，各个所述热电器件并联和/或串联连接；
[0009]沿着所述容纳空间的轴向方向，相应地各个所述热电器件并联和/或串联连接。
[0010]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述热电器件包括一个P型热电偶臂、一个N型热电偶臂、贴合于所述第二壳体的内壁面的第二电极以及贴合于所述第一壳体的外壁面的第一电极；
[0011]所述P型热电偶臂、所述N型热电偶臂设在所述第二电极和所述第一电极之间，所述P型热电偶臂和所述N型热电偶臂相应的端部通过所述第一电极或第二电极连通，所述P型热电偶臂和所述N型热电偶臂相应的另一端部不连通。
[0012]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述热电器件还包括用于降低接触电阻的电极缓冲层，所述P型热电偶臂的端部与相应电极之间、所述N型热电偶臂的端部与相应电极之间均设有所述电极缓冲层。
[0013]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述喷管还包括冷却单元，所述冷却单元通过
管路将低温空气引导至所述第二壳体的外侧壁，用于对所述第二壳体散热。
[0014]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述喷管还包括控制器，当所述喷管处在发电模式，所述控制器用于控制冷却单元冷却所述第二壳体。
[0015]根据本专利技术的至少一个实施方式，所述第一壳体、所述第二壳体均为陶瓷基底。
[0016]一种航空发动机，所述航空发动机的喷管为上述的喷管。
[0017]一种飞行器，所述飞行器的航空发动机为上述的航空发动机。
[0018]本专利技术的有益效果是：发动机产生的高温高压气体经第一壳体喷出，热量传递至第一壳体，第一壳体形成热电器件的热端，在引射气流的作用下，第二壳体的温度低于第一壳体，第二壳体形成热电器件的冷端，从而驱使热电器件发电供飞行器使用。
附图说明
[0019]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0020]图1是根据本专利技术的实施方式的喷管的径向截面示意图。
[0021]图2是根据本专利技术的实施方式的喷管的轴向截面示意图。
[0022]附图标记：1
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第二壳体1；2
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第二电极2；3
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电极缓冲层3；4
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P型热电偶臂4；5
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N型热电偶臂5；6
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第一壳体6；7
‑
第一电极7。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。
[0025]根据本专利技术的第一实施方式，提供了一种喷管，包括第一壳体6、第二壳体1和至少一个热电器件，热电器件用于利用第一壳体6和第二壳体1之间的温差产生电能；第二壳体1套设于第一壳体6的外部，第二壳体1与第一壳体6之间具有环形的容纳空间，热电器件设在容纳空间，第一壳体6的温度大于第二壳体1的温度。
[0026]可以理解的是，第一壳体6和热电器件均可耐高温，具体地，在本实施方式中，均可耐800℃及以上的高温。在本实施方式中，第一壳体6和第二壳体1均为陶瓷基底，例如三氧化二铝陶瓷或氮化铝陶瓷，显而易见的是，第一壳体6和第二壳体1也可为现有技术中其他耐高温材料制品，或者，在第一壳体6和第二壳体1的表面涂覆耐高温层。
[0027]需要说明的是，第一壳体6和第二壳体1中，至少与热电器件接触的表面是绝缘的，可以是，第一壳体6和第二壳体1整体均为绝缘材料制品；也可以是在第一壳体6和第二壳体1与热电器件接触的表面涂覆耐高温的绝缘涂层；还可以是，在第一壳体6和第二壳体1外均套接耐高温绝缘制品。
[0028]在一些实施方式中，热电器件可包括一个P型热电偶臂4、一个N型热电偶臂5、贴合于第二壳体1的内壁面的第二电极2以及贴合于第一壳体6的外壁面的第一电极7；P型热电
偶臂4、N型热电偶臂5设在第二电极2和第一电极7之间，P型热电偶臂4和N型热电偶臂5相应的端部通过第一电极7或第二电极2连通，P型热电偶臂4和N型热电偶臂5相应的另一端部不连通。
[0029]P型热电偶臂4是由P型热电材料制成的器件，P型热电材料的主要载流子为空穴，其运动方向与电流方向相同；N型热电偶臂5是由N型热材料制成的器件，N型热材料的主要载流子为电子，其运动方向与电流方向相反，将P型热电偶臂4、N型热电偶臂5通过第一电极7和第二电极2串联在一起，实现电流方向的顺序同向化，提供更强劲的电能输出。
[0030]需要说明的是，第一电极7、第二电极2、P型热电偶臂4和N型热电偶臂5均由耐高温材料制成，在本实施方式中，均为耐800℃高温的材料制成。例如，第一电极7、第二电极2均可为金、银或铜电极；P型热电偶臂4可为P型碲化铋热电偶臂、P型镁银锑热电偶臂；N型热电偶臂5可为n型碲化铋热电偶臂、N型碲化铅热电偶臂。
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷管，其特征在于，包括第一壳体(6)、第二壳体(1)和至少一个热电器件，所述热电器件用于利用所述第一壳体(6)和所述第二壳体(1)之间的温差产生电能；所述第二壳体(1)套设于所述第一壳体(6)的外部，所述第二壳体(1)与所述第一壳体(6)之间具有环形的容纳空间，所述热电器件设在所述容纳空间，所述第一壳体(6)的温度大于所述第二壳体(1)的温度。2.如权利要求1所述的喷管，其特征在于，所述第一壳体(6)围设出供高温气体通过的通道，沿着所述高温气体的流动方向，所述通道的各个横截面的面积减小。3.如权利要求1所述的喷管，其特征在于，所述喷管包括多个所述热电器件，沿着所述容纳空间的周向方向，各个所述热电器件并联和/或串联连接；沿着所述容纳空间的轴向方向，相应地各个所述热电器件并联和/或串联连接。4.如权利要求1所述的喷管，其特征在于，所述热电器件包括一个P型热电偶臂(4)、一个N型热电偶臂(5)、贴合于所述第二壳体(1)的内壁面的第二电极(2)以及贴合于所述第一壳体(6)的外壁面的第一电极(7)；所述P型热电偶臂(4)、所述N型热电偶臂(5)设在所述第二电极(2)和所述第一电极(7)之间，所述P型热电偶臂(4)和所述N型热电偶臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠珍，张志伟，袁善虎，王奉明，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：