[實用新型]壓氣機葉片附面層抽吸裝置

有效

• 申請號: 201621011401.8
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206144842U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 曹傳軍
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26;F04D29/66
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 喻學兵

技術領域

本實用新型涉及一種壓氣機葉片相關的附屬裝置，尤其涉及提高壓氣機葉片工作效率的附面層抽吸裝置。

背景技術

作為航空發動機核心部件之一的壓氣機，其設計水平越來越高，設計要求越來越苛刻，高效率、高負荷是現今壓氣機設計的基本特征。高負荷、高效率壓氣機設計意味著葉片承受的氣動負荷在增加的同時還必須保證效率的不下降，這是一個矛盾。高負荷壓氣機承受的逆壓梯度高，葉型設計困難，極易出現葉型表面的氣流分離，導致葉片做功急劇下降，效率損耗。究其原因，能否控制葉片表面附面層的發展和分離是設計出高效率、高負荷壓氣機的關鍵。

對葉片表面附面層進行抽氣或吹氣，通過在葉片表面開槽(開孔)設計流體流通路徑，引走(或吹走)附面層內低能流體，使得葉片表面附面層減薄，流體貼著葉片表面流動，從而達到消除附面層分離、提高葉片做功能力以及降低葉片損失、提高葉片效率的目的。目前，對葉片表面進行抽吸附面層控制葉片表面氣流分離的研究相當普遍、研究內容也多種多樣，如在葉片整個葉高上開貫通槽抽吸附面層，也有在葉片表面開多排的離散孔形式，從葉片兩端區抽吸或吹氣控制附面層的，在葉片表面埋設渦流器、離子器等設備控制附面層的，還有的自吸式開槽引氣方式，即從流道前后或葉片表面通過壓差自然形成抽吸氣流的。這些方法中有些存在著結構復雜，應用受限的問題，如埋設離子器，需要引入外接電路，且對附面層控制作用較微弱，另外，這些方法對于附面層抽吸時流量大小和抽吸位置無法進行有效控制，且缺乏簡單有效的方法。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種壓氣機葉片附面層抽吸裝置，該裝置結構簡單、易實現。

一種壓氣機葉片附面層抽吸裝置包括葉片以及支桿，所述葉片具有吸力面以及從展向方向的一端側開口并延伸到另一端的桿孔，所述支桿可旋轉地插設于所述桿孔中，所述吸力面在對應葉片的展向方向的兩端的位置分別具有抽氣孔，所述支桿具有槽道，所述槽道與所述桿孔配合形成氣流通道，所述槽道具有第一槽位、第二槽位、第三槽位以及第四槽位，所述第一槽位和所述第二槽位在同一直線方向上，所述支桿在所述桿孔中具有第一旋轉位置，在該第一旋轉位置，所述第一槽位和所述第二槽位與在所述展向方向的兩端的所述抽氣孔分別相通；所述第三槽位與所述第一槽位、所述第二槽位在周向上錯開，所述支桿在所述桿孔中還具有第二旋轉位置，在該第二旋轉位置，所述第三槽位在所述展向方向一端的所述抽氣孔相通；所述第四槽位與所述第一槽位、所述第二槽位、所述第三槽位在周向上錯開，所述支桿在所述桿孔中還具有第三旋轉位置，在該第三旋轉位置，所述第四槽位與在所述展向方向的另一端的所述抽氣孔相通。

所述葉片表面附面層可控抽吸裝置的進一步特點是，所述支桿和所述桿孔之間由套在所述支桿上并接觸所述桿孔的孔端的封嚴軸套密封。

所述葉片表面附面層可控抽吸裝置的進一步特點是，所述抽氣孔在葉片弦長方向位于葉片弦長40-70％的位置。

所述葉片表面附面層可控抽吸裝置的進一步特點是，該葉片表面附面層可控抽吸裝置還包括用于旋轉所述支桿的旋轉裝置，用于控制所述支桿的旋轉角度。

所述葉片表面附面層可控抽吸裝置的進一步特點是，所述支桿的出口連接真空設備或者大氣環境或者流道內低壓氣路，形成抽吸的驅動力。

所述葉片表面附面層可控抽吸裝置的進一步特點是，所述支桿的出口連接高壓氣源或者流道內高壓氣路，形成吹氣的驅動力。

本實用新型的有益效果是：

對易發生葉片分離的近兩端壁區域進行附面層的抽吸控制，葉片內布置可旋轉的支桿，支桿表面與葉片表面孔對應位置開槽，形成抽吸流路，根據需要旋轉支桿，改變抽吸位置和抽吸槽道面積，達到對抽吸位置和抽吸流量控制的目的，并且支桿和葉片的桿孔結構簡單并易于實現，因此本實用新型可以：

1、消除或減薄葉片表面附面層分離，減小葉片流動損失。

2、可以控制抽吸位置和抽吸流量，可單獨對葉片表面靠近葉尖、葉根或同時對根尖區域的附面層進行抽吸，根據分離的大小，控制抽吸流量的大小，達到葉片附面層精確控制的目的。

附圖說明

本實用新型的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為一個實施例中壓氣機葉片附面層抽吸裝置的葉片的立體圖；

圖2為該壓氣機葉片附面層抽吸裝置的支桿的立體圖。

圖3為該壓氣機葉片附面層抽吸裝置的抽吸控制示意圖。

圖4為該支桿表面出于展開狀態下與抽氣孔配合的流路圖一。