[實用新型]一種壓氣機葉片及壓氣機

有效

• 申請號: 201720780960.3
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN207111518U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 曹傳軍;李斌;翟志龍;邱毅
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38;F04D29/68
• 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

本實用新型涉及航空發動機領域，更具體地，涉及一種壓氣機葉片及壓氣機。

背景技術

氣流流經葉片表面時，由于流體粘性阻滯的作用，靠近葉片表面的流體流速為零，從葉片表面至主流區域形成一層有速度梯度的流體薄層，該薄層即為葉片表面附面層。附面層內氣體速度較低，不易抵抗沿程大的逆壓梯度，極易發生分離，造成較大的流動損失。附面層分離會造成較大的流動損失，因此工程中需要控制附面層的發展，減小附面層的厚度，減弱或延緩附面層的分離，即為附面層控制。

飛機技術的不斷發展對其動力-航空發動機的要求越來越高，作為航空發動機核心部件之一的壓氣機，其設計水平不斷進步，性能指標大幅提升。高效率、高負荷是現代壓氣機設計的基本特征。高負荷且高效率的壓氣機設計要求意味著葉片承受很高的氣動載荷的同時還需保證損失較小。高負荷通常代表著壓氣機通道內高的逆壓梯度，要同時保證損失較小的要求，給葉型設計和附面層控制帶來極大困難。對葉片表面附面層進行吹吸控制是設計高負荷葉型的有效手段。

對葉片表面附面層進行的吹吸控制，是通過在葉片表面開槽(孔)設計流體流通路徑，吹吸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，從而達到控制附面層發展，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。當前，對葉片表面進行附面層吹吸控制的研究十分廣泛，研究內容多種多樣，如在葉片整個葉高上開貫通槽抽吸附面層的，從葉片端區抽吸控制附面層的，在葉片表面埋渦流器或離子器等控制附面層的，也有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。這些方法有的結構復雜、效果微弱，有的需要引入外部的能量輸入，有的無法控制抽吸位置，實際應用中受到一定的限制。

本領域需要一種結構簡單并且無需外部動力就能減弱附面層的壓氣機葉片及壓氣機。

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，所述壓氣機葉片無需外部動力就能減弱附面層，并且具有結構簡單的優點。

本實用新型的目的還在于提供一種壓氣機，該壓氣機包括上述壓氣機葉片，從而無需外部動力就能減弱附面層，并且具有結構簡單的優點。

為實現所述目的的壓氣機葉片，包括葉片本體、氣流通道，所述葉片本體包括吸力面和壓力面，所述吸力面的外側為吸力面側，所述壓力面的外側為壓力面側；所述氣流通道貫穿所述葉片本體并被設置成將所述吸力面側和所述壓力面側連通；

所述壓氣機葉片還包括附面層控制裝置和閥體轉動通道，所述閥體轉動通道設置于所述葉片本體內部并與所述氣流通道交叉連通；

所述附面層控制裝置包括閥體，所述閥體設置在所述閥體轉動通道內，穿過所述氣流通道并且與所述閥體轉動通道的內壁可轉動地接觸密封；所述閥體上開設有用于氣流通過的貫通孔；

所述閥體被設置成能夠在所述閥體轉動通道內轉動，以使所述貫通孔的兩端均位于所述氣流通道內，從而開啟所述氣流通道；或者使所述貫通孔的兩端中的至少一端位于所述氣流通道內，從而關閉所述氣流通道。

所述的壓氣機葉片其進一步的特點是，所述貫通孔包括開設在所述閥體上的上貫通孔和下貫通孔；所述氣流通道包括第一氣流通道和第二氣流通道；所述閥體轉動通道與所述第一氣流通道和所述第二氣流通道均交叉連通；

所述上貫通孔用于控制所述第一氣流通道的開閉，所述下貫通孔用于控制所述第二氣流通道的開閉。

所述的壓氣機葉片其進一步的特點是，在所述閥體的橫截面上，所述上貫通孔的投影與所述下貫通孔的投影以一定角度相交，從而使得當所述第一氣流通道和所述第二氣流通道中的一個開啟時，另一個關閉。

所述的壓氣機葉片其進一步的特點是，在所述閥體的橫截面上，所述上貫通孔的投影與所述下貫通孔的投影重合，從而使得所述第一氣流通道和所述第二氣流通道能夠同時開啟或者同時關閉。

所述的壓氣機葉片其進一步的特點是，所述上貫通孔包括第一貫通孔和第二貫通孔，所述下貫通孔包括第三貫通孔和第四貫通孔；

在所述閥體的橫截面上，所述第一貫通孔的投影與所述第二貫通孔的投影以一定角度相交，所述第二貫通孔的投影與所述第三貫通孔的投影重合，所述第三貫通孔的投影與所述第四貫通孔的投影以一定角度相交。

所述的壓氣機葉片其進一步的特點是，在所述閥體的橫截面上，所述第一貫通孔的投影和所述第四貫通孔的投影關于所述第二貫通孔與所述第三貫通孔的投影對稱。