[發明專利]一種非定常駐渦式處理機匣

無效

• 申請號: 201210003955.3
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102562666A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 袁巍;陸亞鈞;王卓奇;李志平
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F04D29/40
• 分類號: F04D29/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種應用于葉輪機械領域中的軸流壓氣機的處理機匣，特別指一種能夠提高軸流壓氣機穩定裕度并且不降低效率的非定常駐渦式處理機匣。

背景技術

軸流壓氣機在葉輪機領域有著廣泛的應用，具有效率高、功率大等特點，但其穩定工作范圍往往較小，在小流量工況下易發生旋轉失速以及喘振等不穩定工作現象，使壓氣機壓比和效率急劇下降并無法工作，嚴重者直接導致壓氣機損壞。因此人們采取了多種不同的方法來推遲和抑制壓氣機旋轉失速以及喘振的發生，以擴大其穩定工作范圍。

處理機匣作為一種被動的壓氣機擴穩技術，由于其擴穩效果明顯、結構簡單而得到了廣泛的應用。目前國內外很多先進的航空發動機所用壓氣機均采用了處理機匣技術。典型的處理機匣結構形式分為軸向槽式、周向槽式、葉片弦向槽式、自循環式等。

最新的研究表明，當壓氣機工作在小流量工況時，葉片尖部前緣吸力面會產生較大的泄露流動，這種泄漏流是導致壓氣機失速的重要原因。而處理機匣利用軸向上的壓差來驅動流體由下游向上游噴出，吸除葉片表面的低能流團，進而提高壓氣機的穩定工作范圍。然而，而傳統的處理機匣在將氣體由上游噴出時的角度往往與主流區流動方向相背，這就增大了流動摻混損失，使得處理機匣在擴穩的同時卻降低了壓氣機的效率。

發明內容

針對上述處理機匣技術存在的缺點，本發明提供一種非定常駐渦式處理機匣，通過控制吸氣以及噴氣的方向，在機匣壁面形成非定常的流動駐渦，以更大程度的提高軸流壓氣機的穩定工作范圍，并且不降低其效率。

本發明的技術解決方案如下：

一種非定常駐渦式處理機匣，其特征在于：所述非定常駐渦式處理機匣由在周向上距離葉片吸力面位置X_front處的噴氣槽，橋式氣流通道，以及在周向上距離葉片壓力面位置X_back處的吸氣槽組成。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽在軸向上的投影角度α_axial的范圍為：0～90度。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽在周向上的投影角度α_circ的范圍為：0～90度。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽前緣在軸向上的投影位置Z_front與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：-0.5～0.5。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽在軸向上的投影長度L_front與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：0.1～0.3。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽前緣在周向上的投影位置X_front與葉片柵距B_blade的比值范圍為：0～0.5。

所述非定常駐渦式處理機匣，噴氣槽在周向上的投影長度B_front與葉片柵距B_blade的比值范圍為：0.1～0.3。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽在軸向上的投影角度β_axial的范圍為：0～90度。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽在周向上的投影角度β_circ的范圍為：0～90度。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽前緣在軸向上的投影位置Z_back與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：0.5～0.1。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽在軸向上的投影長度L_back與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：0.1～0.3。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽前緣在周向上的投影位置X_back與葉片柵距B_blade的比值范圍為：0～0.5。

所述非定常駐渦式處理機匣，吸氣槽在周向上的投影長度B_back與葉片柵距B_blade的比值范圍為：0.1～0.3。

所述非定常駐渦式處理機匣，其在軸向上的投影長度L_ct與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：0.5～1.5。

所述非定常駐渦式處理機匣，其在徑向上的投影高度H_ct與葉片軸向弦長L_blade的比值范圍為：0.1～0.3。