[發(fā)明專利]一種組合抽吸式平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910128096.2
• 申請(qǐng)日: 2019-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109826817B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁田;劉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 分類(lèi)號(hào): F04D27/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明一種組合抽吸式平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置包括第一柵板、第二柵板、第一抽吸罩、第二抽吸罩、非抽吸葉片、抽吸葉片、柵板棒、吸力面抽吸棒和端壁抽吸棒；第一抽吸罩和第二抽吸罩為鏡像對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)板狀結(jié)構(gòu)，分別固定于所述第一柵板和第二柵板的外端面的中心位置；第一抽吸罩和第一柵板之間、第二抽吸罩和第二柵板之間形成多個(gè)端壁抽吸腔和多個(gè)吸力面抽吸腔，分別通過(guò)安裝外端的所述端壁抽吸棒和吸力面抽吸棒導(dǎo)出附面層低能流體。克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能同時(shí)進(jìn)行端壁抽吸和吸力面抽吸的困難，并且實(shí)現(xiàn)了能夠獨(dú)立控制端壁和葉片吸力面抽吸流量的目的，滿足不同工況下兩個(gè)抽吸槽的流量匹配的實(shí)驗(yàn)需求。同時(shí)能夠充分完全的抽吸端壁附面層低能流體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷壓氣機(jī)葉柵氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種組合抽吸式平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

附面層抽吸技術(shù)是一種通過(guò)吸除葉柵通道內(nèi)部關(guān)鍵位置的低能流體，減少或吸除邊界層流動(dòng)分離的方法，可使壓氣機(jī)單級(jí)的壓比和效率增加，并使得壓氣機(jī)在葉片負(fù)載大、逆壓梯度強(qiáng)的條件下還能夠維持高工作效率及穩(wěn)定工作狀態(tài)，在發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)分離控制方面已經(jīng)取得了較為普遍的研究與運(yùn)用。然而隨著壓氣機(jī)負(fù)荷的提升，葉柵通道內(nèi)的流動(dòng)分離情況變得惡化，不僅僅會(huì)產(chǎn)生吸力面附面層的分離，三維角區(qū)分離所引起的大回流區(qū)的影響也不容忽視，并且這些大回流區(qū)內(nèi)所包含的低能、低速流體是壓氣機(jī)內(nèi)部損失和堵塞的主要來(lái)源，其形成和發(fā)展往往受到葉柵通道內(nèi)多種二次流動(dòng)的影響包括馬蹄渦，通道渦，脫落渦等比較復(fù)雜的流動(dòng)結(jié)構(gòu)。因此，需要設(shè)計(jì)一種同時(shí)消除葉片吸力面及端壁附面層分離的主動(dòng)控制方法。

自從Kerrebrock提出吸附式壓氣機(jī)概念之后，在壓氣機(jī)內(nèi)部采用抽吸的方法來(lái)控制壓氣機(jī)內(nèi)部分離流動(dòng)成為一個(gè)重要的研究方向。在壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)方面，也有許多國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者做了相關(guān)的工作。發(fā)明專利CN 101050771A介紹了一種利用抽吸提高壓氣機(jī)葉柵負(fù)荷的方法，該方法通過(guò)將葉片吸力面型面削薄一層來(lái)，并在葉背吸力峰位置布置吸氣截面來(lái)控制葉片表面的附面層分離，從而提高葉片負(fù)荷減小損失，但是該方法在一定程度上改變了原始葉片的吸力面型線，使得流場(chǎng)發(fā)生改變；發(fā)明專利CN 101059131A設(shè)計(jì)了一種吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置由端板、實(shí)心葉片、空心葉片、吸氣接口等裝置組成，但是該實(shí)驗(yàn)裝置只能對(duì)葉片吸力面附面層分離進(jìn)行控制，不能同時(shí)控制端壁附面層發(fā)展及葉柵角區(qū)分離；哈爾濱工業(yè)大學(xué)的郭爽、陳紹文、宋彥萍、陳浮、王仲奇和大連海事大學(xué)的陸華偉等在論文《組合抽吸對(duì)大轉(zhuǎn)角擴(kuò)壓葉柵性能的影響》中通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了低速條件下在端壁及吸力面同時(shí)進(jìn)行附面層吸除對(duì)某大轉(zhuǎn)角擴(kuò)壓葉柵性能的影響，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了葉柵附面層的抽吸結(jié)構(gòu)，但并未給出葉片吸力面和端壁組合抽吸的葉柵結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)用新型專利CN202140297U公開(kāi)了一種組合抽吸式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)在葉片吸力面與端壁分別開(kāi)槽并將兩者的抽吸氣流集中在抽吸罩內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片吸力面及端壁附面層的同時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制吸力面抽吸氣流及端壁氣流的目的，此方案中用于抽吸葉片的各個(gè)安裝槽的尾緣處貫通所在柵板，形成了抽吸葉片氣體抽吸縫，由于只在尾緣處貫通，所以對(duì)于抽吸葉片根部其他未貫通部分的氣流抽吸不完全，任然會(huì)形成二次流動(dòng)，不能達(dá)到高效的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明在僅增加一層抽吸罩并且不改變?cè)既~片型線的基礎(chǔ)上提出了一種組合抽吸式平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置，改善現(xiàn)有技術(shù)中不能同時(shí)對(duì)吸力面附面層及端壁附面層進(jìn)行充分抽吸的問(wèn)題，同時(shí)改善實(shí)驗(yàn)裝置安裝過(guò)程繁瑣的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種組合抽吸式平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括第一柵板、第二柵板、第一抽吸罩、第二抽吸罩、四片非抽吸葉片、四片抽吸葉片、兩根柵板棒、多個(gè)吸力面抽吸棒、多個(gè)端壁抽吸棒；