[發(fā)明專利]一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011176067.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112324708B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅磊;王松濤;羅樵;杜巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/38
• 分類號(hào): F04D29/38
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片，包括：壓力面、吸力面、葉頂、葉根、主流孔、支流孔和微型孔；微型孔與支流孔相連通，支流孔與主流孔相連通，主流孔、支流孔和微型孔不在同一平面內(nèi)，構(gòu)成樹(shù)形結(jié)構(gòu)；在壓氣機(jī)葉片的最大撓度處開(kāi)設(shè)主流孔，主流孔的徑向范圍是從壓氣機(jī)葉片的葉根到葉頂；支流孔分布在主流孔兩側(cè)，支流孔軸向方向?yàn)槠叫蟹植迹c主流孔的軸線存在夾角；微型孔分布在支流孔兩側(cè)，微型孔軸線方向與支流孔軸向方向存在夾角，微型孔出口在壓氣機(jī)葉片的吸力面上。該設(shè)計(jì)既能達(dá)到抽除流動(dòng)分離時(shí)低能流體的效果，又可以盡可能小地對(duì)壓氣機(jī)葉片的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空壓氣機(jī)葉片技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的迅速發(fā)展無(wú)一例外的都對(duì)壓氣機(jī)部件提出了更高壓比、更高效率和穩(wěn)定工作范圍的要求。目前，由于材料和結(jié)構(gòu)的約束，出于安全性考慮，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖切線速度提升的幅度有限，要進(jìn)一步提高氣動(dòng)負(fù)荷將會(huì)造成葉柵內(nèi)嚴(yán)重的流動(dòng)分離，嚴(yán)重的流動(dòng)分離不僅會(huì)造成流道堵塞和氣動(dòng)效率下降，甚至還會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)失速和喘振，影響壓氣機(jī)氣動(dòng)特性和穩(wěn)定裕度，因此采用恰當(dāng)?shù)姆绞胶侠淼乜刂迫~柵流動(dòng)分離是提高壓氣機(jī)性能的有效途徑。在過(guò)去幾十年中對(duì)此已進(jìn)行了多種方法的研究。這些方法可以分為改變?nèi)~片的幾何形狀如葉片的彎、扭、掠，端彎，翼刀、縫隙葉柵及可控?cái)U(kuò)散葉型等達(dá)到控制葉柵流動(dòng)的被動(dòng)控制方法和在葉柵中通過(guò)局部吹氣、吸氣或其他的強(qiáng)化附面層流動(dòng)方法以影響附面層流動(dòng)、防止分離的主動(dòng)控制方法。

相關(guān)技術(shù)中，缺少一種可以很好地把會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)分離的部分低能流體吸除，使在壓氣機(jī)中的流動(dòng)具有更好的氣動(dòng)性能的壓氣機(jī)葉片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片，該設(shè)計(jì)既能達(dá)到抽除流動(dòng)分離時(shí)低能流體的效果，又可以盡可能小地對(duì)壓氣機(jī)葉片的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

本發(fā)明實(shí)施例的一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片，包括：

壓力面、吸力面、葉頂、葉根、主流孔、支流孔和微型孔；

所述微型孔與所述支流孔相連通，所述支流孔與所述主流孔相連通，所述主流孔、所述支流孔和所述微型孔不在同一平面內(nèi)，構(gòu)成樹(shù)形結(jié)構(gòu)；

在壓氣機(jī)葉片的最大撓度處開(kāi)設(shè)所述主流孔，所述主流孔的徑向范圍是從所述壓氣機(jī)葉片的所述葉根到所述葉頂；

所述支流孔分布在所述主流孔兩側(cè)，所述支流孔軸向方向?yàn)槠叫蟹植迹c所述主流孔的軸線存在夾角；

所述微型孔分布在所述支流孔兩側(cè)，所述微型孔軸線方向與所述支流孔軸向方向存在夾角，所述微型孔出口在所述壓氣機(jī)葉片的吸力面上。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的一種帶樹(shù)狀抽吸結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述主流孔、所述支流孔和所述微型孔不在同一平面內(nèi)，具體包括：

從周向方向上看，所述主流孔和所述支流孔在同一平面內(nèi)；單從一個(gè)所述微型孔和其所在的支流孔看，兩者是在同一平面的；每?jī)蓚€(gè)微型孔不在同一平面內(nèi)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述微型孔的傾斜角度為朝向來(lái)流方向。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述支流孔對(duì)稱分布在主流孔的兩側(cè)，所述支流孔的軸線沿著葉片的中弧線方向。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述微型孔分布在所述主流孔的兩側(cè)，在所述支流孔上為對(duì)稱分布，軸線方向?yàn)槠叫蟹植肌?/p>

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述主流孔的直徑為10mm，所述主流孔6的長(zhǎng)度為200mm。