[發明專利]高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片

在審

• 申請號: 201811447682.5
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111237254A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 馮和英;楊成浩;蔣玲莉;賀艷文;屈偉;王俊嬌
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38;F04D29/66
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明涉及高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片，包括壓氣機葉片，所述壓氣機葉片的尾緣處設置有三角形鋸齒，且壓氣機葉片的尾緣處設置有平整區域，所述平整區域均勻分布在三角形鋸齒的上下方，所述各組三角形鋸齒的齒寬W均相等，且各組三角形鋸齒的齒高H均相同，所述兩組平整區域面積大小相等，所述壓氣機葉片的葉高Z的數值為120mm。該高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片，能夠改善壓氣機葉片翼型的氣動性能，降低尾跡流動損失，增加尾跡流動摻混，且能夠在高雷諾數條件下利用鋸齒結構將集中在尾緣處的大渦破碎并細化，從而有效降低了氣動噪聲，同時讓氣動損失最小，使得壓氣機運行的效率和穩定性大大提高。

技術領域

本發明屬于航空機械技術領域，具體涉及高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片。

背景技術

航空發動機的噪聲一直是人們關注的熱點，壓氣機是航空發動機的重要組成部分，它的噪聲在航空發動機噪聲中占據重要地位，壓氣機葉片尾緣結構對其噪音影響重大，目前減小葉片尾緣噪聲的一種重要的方法就是在壓氣機葉片尾緣處設置鋸齒，即在葉片尾緣部分設置不同形狀的鋸齒，該方法啟發于大自然鸮類翅膀尾緣，屬于一種仿生方法，其中三角形尾緣鋸齒結構得到了人們的特別關注，在風力發電機組和空調外機降噪領域得到了較大程度應用。

但是在目前實際情況中，不論是飛機起飛、降落還是巡航狀態，發動機內部氣流速度非常高，在高速、高雷諾數的流動狀態下，航空壓氣機在工作時就會產生很大的噪音，但是目前面對航空壓氣機在高速、高雷諾數工況下降噪的研究還不夠充分，不能夠進行有效的降噪，因此針對航空壓氣機葉片在高速、高雷諾數工況下的降噪還需要展開深入研究。

發明內容

本發明的目的就在于解決上述問題，從而提供一種結構簡單，設計合理的高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

高雷諾數條件下一種具有降噪功能的航空壓氣機葉片，包括壓氣機葉片，所述壓氣機葉片的尾緣處設置有三角形鋸齒，且壓氣機葉片的尾緣處設置有平整區域，所述平整區域均勻分布在三角形鋸齒的上下方，采用內切法對壓氣機葉片進行加工。

作為本發明的進一步優化方案，所述各組三角形鋸齒的齒寬W均相等，且各組三角形鋸齒的齒高H均相同，所述兩組平整區域面積大小相等，所述壓氣機葉片的葉高Z的數值為120mm，三角形鋸齒的齒高、齒寬決定了三角形鋸齒的齒頂角ε，H＝W/2tan(ε/2)。

作為本發明的進一步優化方案，所述三角形鋸齒齒寬W的范圍為10～20mm，且三角形鋸齒齒高H的范圍為5～25mm。

作為本發明的進一步優化方案，所述三角形鋸齒的相對齒寬：

W/C＝0.12

其中，C為三角形鋸齒的基準葉片弦長，C的數值為127mm，W的數值為15mm。

作為本發明的進一步優化方案，所述三角形鋸齒的齒高寬比：

H/W＝1.2

其中，H的數值為18mm。

本發明的有益效果在于：

1)本發明在航空壓氣機葉片一側邊緣設置了三角形鋸齒，三角形鋸齒的設置能夠改善壓氣機葉片翼型的氣動性能，降低尾跡流動損失，增加尾跡流動摻混，且能夠在高雷諾數條件下利用鋸齒結構將集中在尾緣處的大渦破碎并細化，從而有效降低了氣動噪聲，同時讓氣動損失最小，使得壓氣機運行的效率和穩定性大大提高；

2)本發明結構簡單，設計合理，便于實現。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明三角形鋸齒與壓氣機葉片的相配合視圖；