[發明專利]一種軸流壓縮機

有效

• 申請號: 201811504022.6
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN111287993B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉佳駿
• 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: F04D19/02
• 分類號: F04D19/02;F04D29/32;F04D29/38;F04D29/54
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 孫英杰;陳亮

本發明涉及一種軸流壓縮機。該軸流壓縮機具有作為旋轉軸的轉子及安裝在轉子上且沿旋轉軸的周向配置的轉子葉片排，轉子葉片排包括沿旋轉軸的周向配置的多個轉子葉片；軸流壓縮機還包括安裝在轉子上且沿旋轉軸的周向配置的導流轉子葉片排，導流轉子葉片排包括沿旋轉軸的周向配置的多個導流轉子葉片；在軸流壓縮機內的氣流方向上，導流轉子葉片排配置在轉子葉片排之前，導流轉子葉片的葉身截面的中弧線的彎曲方向與轉子葉片的葉身截面的中弧線的彎曲方向相反。本發明提出了一種軸流壓縮機，能有效地改善軸流壓縮機的氣動穩定性。

技術領域

本發明涉及葉輪機械技術領域，尤其涉及一種軸流壓縮機。

背景技術

由于軸流壓縮機的轉動葉片排在工作時高速旋轉，為了避免在離心力和氣動力的作用下發生斷裂，現有的軸流壓縮機的轉子葉片排都采用幾何不可調的結構方案，即當壓縮機工作狀態改變導致流向轉子葉片排的氣流方向發生改變，但由于轉子葉片的進口幾何角度是固定不變的，從而使氣體流動方向與葉片幾何之間產生不協調，尤其是當轉子葉片進口的氣流攻角較大時將引起壓縮機旋轉失速或喘振，導致壓縮機不能正常工作。

為了減小這種氣動與葉片幾何不協調，改善壓縮機的氣動性能，現有的軸流壓縮機，特別是航空發動機常常采用進口增加導流靜子葉片排，或者將進口導流靜子葉片排及其它靜子葉片排設計成可調節的，即可以根據工作狀態改變葉片排的安裝角，從而實現轉子葉片進口氣流方向的改變。

傳統的可調導流葉片或靜子葉片為了實現葉片的安裝角改變，需要增加額外的調節機構。其次，為了在不同狀態下有效地減小氣體流動方向與葉片幾何之間的不協調程度，導流葉片和靜子葉片應該具有多個安裝角甚至在一定范圍內任意調節。此外，轉子葉片進口的氣流方向受到導流葉片或靜子葉片出口氣流方向、壓縮機的轉速、流過壓縮機的氣體流量等三個因素的影響，導流葉片和靜子葉片安裝角調節的數值必須根據壓縮機當時工作狀態下的轉速和流量來確定，這將大大增加調節系統的復雜程度。所以，在實際應用中，為了降低結構重量和調節系統的復雜程度，導流葉片或靜子葉片調節往往是無法做到隨壓縮機工作狀態改變而多級或者無級可調，甚至導流葉片或靜子葉片只能在兩個安裝角下工作，這就大大影響了其實際效果。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明提出了一種軸流壓縮機，能有效地改善軸流壓縮機的氣動穩定性。

具體地，本發明提出了一種軸流壓縮機，具有作為旋轉軸的轉子及安裝在所述轉子上且沿所述旋轉軸的周向配置的轉子葉片排，所述轉子葉片排包括沿所述旋轉軸的周向配置的多個轉子葉片；

所述軸流壓縮機還包括安裝在所述轉子上且沿所述旋轉軸的周向配置的導流轉子葉片排，所述導流轉子葉片排包括沿所述旋轉軸的周向配置的多個導流轉子葉片；

在所述軸流壓縮機內的氣流方向上，所述導流轉子葉片排配置在所述轉子葉片排之前，所述導流轉子葉片的葉身截面的中弧線的彎曲方向與所述轉子葉片的葉身截面的中弧線的彎曲方向相反。

根據本發明的一個實施例，以額線為角度定義基準，所述導流轉子葉片的進口幾何角度不小于出口幾何角度。

根據本發明的一個實施例，所述導流轉子葉片的彎角為0°～20°。

根據本發明的一個實施例，所述導流轉子葉片葉尖的彎角為0°～10°，所述導流轉子葉片葉根的彎角比葉尖的彎角大0°～10°。

根據本發明的一個實施例，所述導流轉子葉片排的導流轉子葉片數目為所述轉子葉片排的轉子葉片數目的0.5～1.0倍。

根據本發明的一個實施例，當所述導流轉子葉片排的導流轉子葉片數目為所述轉子葉片排的轉子葉片數目的0.5倍或1倍時，所述轉子葉片的前緣與所述導流轉子葉片的尾緣之間的軸向距離與所述導流轉子葉片前緣至后緣的軸向距離的比值為-0.1～0.2；