[發(fā)明專(zhuān)利]包括柔性末端的翼型件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210557606.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103174466A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.D.沙;S.R.芬;N.J.克雷;I.F.普倫蒂斯;D.J.辛;B.王
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D5/14
• 分類(lèi)號(hào): F01D5/14;F01D5/28;F04D29/26
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本文中出現(xiàn)的實(shí)施例大體涉及空氣動(dòng)力學(xué)表面，并且更特別地，涉及諸如翼型件的空氣動(dòng)力學(xué)表面的構(gòu)造，該翼型件抵抗在外物碰撞期間經(jīng)歷的高表面應(yīng)變。

背景技術(shù)

渦輪包括但不受限于燃?xì)夂驼羝麥u輪發(fā)電裝備以及燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括：芯部發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有高壓壓縮機(jī)以壓縮進(jìn)入芯部發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流；燃燒器，燃料和壓縮空氣的混合物在該燃燒器中燃燒以產(chǎn)生推進(jìn)氣流；和高壓渦輪，其由推進(jìn)氣流旋轉(zhuǎn)，并且由較大直徑軸連接以驅(qū)動(dòng)高壓壓縮機(jī)。典型前風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)添加低壓渦輪(位于高壓渦輪后面)，其由較小直徑同軸軸連接以驅(qū)動(dòng)前風(fēng)扇(位于高壓壓縮機(jī)前面)。低壓壓縮機(jī)有時(shí)被稱(chēng)為增壓壓縮機(jī)或者被簡(jiǎn)稱(chēng)為增壓器。

渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇以及高壓和低壓壓縮機(jī)具有渦輪葉片，每個(gè)渦輪葉片包括附接于柄部或燕尾部分的翼型件部分。常規(guī)燃?xì)鉁u輪葉片設(shè)計(jì)典型地具有翼型件部分，其完全由諸如鈦的金屬制成，或者完全由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRC)制成。全金屬葉片在重量上為較沉重的，這導(dǎo)致較低燃料性能，并且需要更牢固的葉片附接件，而較輕全復(fù)合材料葉片更易受由于諸如飛鳥(niǎo)吸入事件的外物碰撞而產(chǎn)生的損壞的影響。已知混合葉片包括具有翼型件形狀的復(fù)合材料葉片，其被用于侵蝕和外物碰撞的表面包層覆蓋(其中，僅葉片末端以及表面包層的前緣部分和后緣部分包括金屬)。燃?xì)鉁u輪風(fēng)扇葉片典型地為燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的最大(且因此最重)的葉片，并且前風(fēng)扇葉片將首先被飛鳥(niǎo)撞擊影響。復(fù)合材料葉片典型地使用在重量是主要問(wèn)題的應(yīng)用中。然而，復(fù)合材料葉片由于它們的薄度而可在葉片中發(fā)展高應(yīng)變區(qū)域，該葉片可易受在外物碰撞期間的故障的影響。為了降低葉片中的應(yīng)變水平，合乎需要的是改變復(fù)合材料葉片的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

因此，存在對(duì)改進(jìn)的風(fēng)扇葉片的需要，該改進(jìn)的風(fēng)扇葉片提供抵抗在外物碰撞期間經(jīng)歷的高翼型件表面應(yīng)變的輕質(zhì)翼型件。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，翼型件包括根部部分、主體部分和末端部分、吸力面和壓力面以及柔性末端。主體部分構(gòu)造成從根部部分徑向向外延伸，并且其中，末端部分構(gòu)造成從根部部分和主體部分徑向向外延伸。吸力面和壓力面在前緣和后緣處聯(lián)接在一起，后緣在弦向方向上與前緣隔開(kāi)，并且位于前緣下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿著末端部分的部分延伸。柔性末端構(gòu)造成提供沿著末端部分的波傳播，使得緊鄰末端部分和后緣的臨界應(yīng)變?cè)谕馕锱鲎财陂g減小。

根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例，公開(kāi)一種風(fēng)扇組件。風(fēng)扇組件包括盤(pán)；和聯(lián)接于盤(pán)的多個(gè)風(fēng)扇葉片。多個(gè)風(fēng)扇葉片中的每個(gè)葉片包括根部部分、主體部分和末端部分、吸力面和壓力面以及柔性末端。主體部分構(gòu)造成從根部部分徑向向外延伸，并且末端部分構(gòu)造成從根部部分和主體部分徑向向外延伸。吸力面和壓力面在前緣和后緣處聯(lián)接在一起，該后緣在弦向方向上與前緣隔開(kāi)，并且位于前緣下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿著末端部分的部分延伸。柔性末端構(gòu)造成提供沿著末端部分的波傳播，使得緊鄰末端部分和后緣的臨界應(yīng)變?cè)谕馕锱鲎财陂g減小。

根據(jù)又一個(gè)示范性實(shí)施例，公開(kāi)一種風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)包括：芯部發(fā)動(dòng)機(jī)，其對(duì)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)主流路徑的燃燒氣體而言是有效的；動(dòng)力渦輪，其位于芯部發(fā)動(dòng)機(jī)后面，并且包括第一和第二可反旋交錯(cuò)渦輪葉片列，它們對(duì)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸而言是有效的；風(fēng)扇區(qū)段，其位于芯部發(fā)動(dòng)機(jī)前面，包括連接于驅(qū)動(dòng)軸的風(fēng)扇葉片列，風(fēng)扇葉片列包括多個(gè)翼型件，每個(gè)翼型件包括：根部部分、主體部分和末端部分、吸力面和壓力面以及柔性末端。主體部分構(gòu)造成從根部部分徑向向外延伸，并且末端部分構(gòu)造成從根部部分和主體部分徑向向外延伸。吸力面和壓力面在前緣和后緣處聯(lián)接在一起，該后緣在弦向方向上與前緣隔開(kāi)，并且位于前緣下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿著末端部分的部分延伸。柔性末端構(gòu)造成提供沿著末端部分的波傳播，使得緊鄰末端部分和后緣的臨界應(yīng)變?cè)谕馕锱鲎财陂g減小。

在審閱結(jié)合若干附圖和所附權(quán)利要求進(jìn)行的下列詳細(xì)描述之后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本申請(qǐng)的這些和其他的特征和改進(jìn)將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

當(dāng)參考附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí)，將更好地理解本發(fā)明的以上和其他的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，在該附圖中，同樣的標(biāo)記在所有附圖中表示同樣的部件，其中：

圖1是示出渦輪風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意截面圖，該渦輪風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有根據(jù)實(shí)施例的柔性末端的翼型件；

圖2是示出無(wú)涵道對(duì)旋風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的示意截面圖，該無(wú)涵道對(duì)旋風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有根據(jù)實(shí)施例的柔性末端的翼型件；

圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的柔性末端的翼型件的透視圖；