[發(fā)明專利]一種內(nèi)置排骨架式氣動(dòng)阻尼的葉片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010139234.6
• 申請(qǐng)日: 2010-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN101825115A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳璐璐;馬艷紅;洪杰;張大義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/38
• 分類號(hào): F04D29/38;F04D29/34;F02K3/04
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種內(nèi)置排骨架式氣動(dòng)阻尼的葉片，其特征在于：該葉片是由葉身和榫頭(3)構(gòu)成，其中，葉身包括有葉背側(cè)壁(1)、葉盆側(cè)壁(2)、前緣(4)、后緣(5)、A吸振板(11)、B吸振板(12)、C吸振板(13)、A支撐肋(21)和B支撐肋(22)；A支撐肋(21)與B支撐肋(22)的結(jié)構(gòu)相同；

葉背側(cè)壁(1)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°和第一彎角θ₁的薄殼；第一彎角θ₁的范圍應(yīng)當(dāng)滿足θ_1min表示第一彎角θ₁取最小角度值，θ_1max表示第一彎角θ₁取最大角度值；

葉盆側(cè)壁(2)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°和第二彎角θ₂的薄殼；第二彎角θ₂的范圍應(yīng)當(dāng)滿足θ_2min表示第二彎角θ₂取最小角度值，θ_2max表示第二彎角θ₂取最大角度值；

榫頭(3)上設(shè)有流道(31)，榫頭(3)的底板面(32)的一端設(shè)有插槽(34)，另一端設(shè)有卡槽(33)；

前緣(4)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°和弧形端(404)的楔形塊；所述弧形端(404)的半徑r₄滿足0.1852×L，L表示CD連線的長(zhǎng)度，CD連線為葉片的中位線；

后緣(5)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°和弧形端(504)的楔形塊；所述弧形端(504)的半徑r₅滿足0.197×L，L表示CD連線的長(zhǎng)度，CD連線為葉片的中位線；

A支撐肋(21)為一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°的工字梁結(jié)構(gòu)，A支撐肋(21)的A安裝槽(213)內(nèi)安裝有A吸振板(11)的一側(cè)壁，A吸振板(11)的另一側(cè)壁安裝在后緣(5)上；A支撐肋(21)上設(shè)有的B安裝槽(214)內(nèi)安裝有B吸振板(12)的一側(cè)壁，B吸振板(12)的另一側(cè)壁安裝在B支撐肋(22)的C安裝槽(223)內(nèi)；

B支撐肋(22)為一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°的工字梁結(jié)構(gòu)，B支撐肋(22)的C安裝槽(223)內(nèi)安裝有B吸振板(12)的另一側(cè)壁；B支撐肋(22)上設(shè)有的D安裝槽(224)內(nèi)安裝有C吸振板(13)的一側(cè)壁，C吸振板(13)的另一側(cè)壁安裝在前緣(4)上；A吸振板(11)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°的薄板，A吸振板(11)根據(jù)A吸振板的阻尼比進(jìn)行A節(jié)流孔(113)的設(shè)置；A吸振板的阻尼比其中，K(ε)＝4ε²-ε⁴-4lnε-3，μ表示氣體粘性阻尼系數(shù)；A₁₁表示A吸振板(11)的表面積；H₁₁表示A吸振板(11)的厚度；r₁₁表示A節(jié)流孔(113)的半徑；r_a表示相鄰兩個(gè)A節(jié)流孔(113)的孔心距離的一半；ρ₁₁表示A吸振板(11)所選取材料的密度；E₁₁表示A吸振板(11)所選取材料的彈性模量；

B吸振板(12)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°的薄板，B吸振板(12)根據(jù)B吸振板的阻尼比進(jìn)行B節(jié)流孔(123)的設(shè)置；B吸振板的阻尼比其中，K(ε)＝4ε²-ε⁴-4lnε-3，μ表示氣體粘性阻尼系數(shù)；A₁₂表示B吸振板(12)的表面積；H₁₂表示B吸振板(12)的厚度；r₁₂表示B節(jié)流孔(123)的半徑；r_b表示相鄰兩個(gè)B節(jié)流孔(123)的孔心距離的一半；ρ₁₂表示B吸振板(12)所選取材料的密度；E₁₂表示B吸振板(12)所選取材料的彈性模量；

C吸振板(13)是一個(gè)具有一定扭角β＝20°～40°的薄板，C吸振板(13)根據(jù)C吸振板的阻尼比進(jìn)行C節(jié)流孔(133)的設(shè)置；C吸振板的阻尼比其中，K(ε)＝4ε²-ε⁴-4lnε-3，μ表示氣體粘性阻尼系數(shù)；A₁₃表示C吸振板(13)的表面積；H₁₃表示C吸振板(13)的厚度；r₁₃表示C節(jié)流孔(133)的半徑；r_c表示相鄰兩個(gè)C節(jié)流孔(133)的孔心距離的一半；ρ₁₃表示C吸振板(13)所選取材料的密度；E₁₃表示C吸振板(13)所選取材料的彈性模量；

葉背側(cè)壁(1)與葉盆側(cè)壁(2)相對(duì)放置，前緣(4)與后緣(5)相對(duì)放置，然后將葉背側(cè)壁(1)與葉盆側(cè)壁(2)安裝在前緣(4)與后緣(5)之間，且葉背側(cè)壁(1)與葉盆側(cè)壁(2)之間形成一流道腔體；三塊吸振板分別通過兩個(gè)支撐肋連接形成排骨架式氣動(dòng)阻尼結(jié)構(gòu)；將所述排骨架式氣動(dòng)阻尼結(jié)構(gòu)置于所述流道腔體中進(jìn)行裝配構(gòu)成了葉片的葉身；所述葉身安裝在榫頭(3)的流道(31)中；

所述流道腔體被所述排骨架式氣動(dòng)阻尼結(jié)構(gòu)分隔成六個(gè)氣腔，即A吸振板(11)與葉背側(cè)壁(1)之間有A氣腔(111)，A吸振板(11)與葉盆側(cè)壁(2)之間有B氣腔(112)；B吸振板(12)與葉背側(cè)壁(1)之間有C氣腔(121)，B吸振板(12)與葉盆側(cè)壁(2)之間有D氣腔(122)；C吸振板(13)與葉背側(cè)壁(1)之間有E氣腔(131)，C吸振板(13)與葉盆側(cè)壁(2)之間有F氣腔(132)；A氣腔(111)和B氣腔(112)與A吸振板(11)上的A節(jié)流孔(113)的配合形成第一個(gè)局部阻尼結(jié)構(gòu)；C氣腔(121)和D氣腔(122)與B吸振板(12)上的B節(jié)流孔(123)的配合形成第二個(gè)局部阻尼結(jié)構(gòu)；E氣腔(131)和F氣腔(132)與C吸振板(13)上的C節(jié)流孔(133)的配合形成第三個(gè)局部阻尼結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置排骨架式氣動(dòng)阻尼的葉片，其特征在于：A吸振板(11)、B吸振板(12)和C吸振板(13)的固有頻率為ω_s，葉片固有頻率為ω_b，則有所述的三個(gè)吸振板的幾何尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)滿足頻率比應(yīng)盡量接近1的設(shè)計(jì)要求。