[發明專利]一種組合抽吸式平面葉柵實驗裝置

有效

• 申請號: 201910128096.2
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109826817B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 梁田;劉波
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明一種組合抽吸式平面葉柵實驗裝置包括第一柵板、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稱設置的兩個板狀結構，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端壁抽吸腔和多個吸力面抽吸腔，分別通過安裝外端的所述端壁抽吸棒和吸力面抽吸棒導出附面層低能流體?？朔爽F有技術中不能同時進行端壁抽吸和吸力面抽吸的困難，并且實現了能夠獨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抽吸槽的流量匹配的實驗需求。同時能夠充分完全的抽吸端壁附面層低能流體。

技術領域

本發明屬于航空發動機高負荷壓氣機葉柵氣動實驗領域，具體涉及一種組合抽吸式平面葉柵實驗裝置。

背景技術

附面層抽吸技術是一種通過吸除葉柵通道內部關鍵位置的低能流體，減少或吸除邊界層流動分離的方法，可使壓氣機單級的壓比和效率增加，并使得壓氣機在葉片負載大、逆壓梯度強的條件下還能夠維持高工作效率及穩定工作狀態，在發動機流動分離控制方面已經取得了較為普遍的研究與運用。然而隨著壓氣機負荷的提升，葉柵通道內的流動分離情況變得惡化，不僅僅會產生吸力面附面層的分離，三維角區分離所引起的大回流區的影響也不容忽視，并且這些大回流區內所包含的低能、低速流體是壓氣機內部損失和堵塞的主要來源，其形成和發展往往受到葉柵通道內多種二次流動的影響包括馬蹄渦，通道渦，脫落渦等比較復雜的流動結構。因此，需要設計一種同時消除葉片吸力面及端壁附面層分離的主動控制方法。

自從Kerrebrock提出吸附式壓氣機概念之后，在壓氣機內部采用抽吸的方法來控制壓氣機內部分離流動成為一個重要的研究方向。在壓氣機葉柵實驗裝置設計方面，也有許多國內外研究學者做了相關的工作。發明專利CN 101050771A介紹了一種利用抽吸提高壓氣機葉柵負荷的方法，該方法通過將葉片吸力面型面削薄一層來，并在葉背吸力峰位置布置吸氣截面來控制葉片表面的附面層分離，從而提高葉片負荷減小損失，但是該方法在一定程度上改變了原始葉片的吸力面型線，使得流場發生改變；發明專利CN 101059131A設計了一種吹氣或吸氣式壓氣機葉柵實驗裝置，該實驗裝置由端板、實心葉片、空心葉片、吸氣接口等裝置組成，但是該實驗裝置只能對葉片吸力面附面層分離進行控制，不能同時控制端壁附面層發展及葉柵角區分離；哈爾濱工業大學的郭爽、陳紹文、宋彥萍、陳浮、王仲奇和大連海事大學的陸華偉等在論文《組合抽吸對大轉角擴壓葉柵性能的影響》中通過實驗研究了低速條件下在端壁及吸力面同時進行附面層吸除對某大轉角擴壓葉柵性能的影響，同時簡要介紹了葉柵附面層的抽吸結構，但并未給出葉片吸力面和端壁組合抽吸的葉柵結構示意圖。

實用新型專利CN202140297U公開了一種組合抽吸式壓氣機葉柵實驗裝置，通過在葉片吸力面與端壁分別開槽并將兩者的抽吸氣流集中在抽吸罩內實現對葉片吸力面及端壁附面層的同時控制，實現獨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，任然會形成二次流動，不能達到高效的實驗目的。

發明內容

要解決的技術問題：

為了避免現有技術的不足之處，本發明在僅增加一層抽吸罩并且不改變原始葉片型線的基礎上提出了一種組合抽吸式平面葉柵實驗裝置，改善現有技術中不能同時對吸力面附面層及端壁附面層進行充分抽吸的問題，同時改善實驗裝置安裝過程繁瑣的問題。

本發明的技術方案是：一種組合抽吸式平面葉柵實驗裝置，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、多個吸力面抽吸棒、多個端壁抽吸棒；