[發明專利]一種帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片

在審

• 申請號: 202110070689.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112648235A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 韓吉昂;胡義;徐文峰;楊嗣涵;江達林;丁小娟
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38;F04D29/66
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

1.一種帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，包括壓氣機動葉葉片(1)，所述壓氣機動葉葉片(1)包括葉頂(15)、葉根(16)、吸力面(4)和壓力面(19)，所述吸力面(4)上設有鼓包(6)；

其特征在于，所述吸力面(4)上還設有凹縫(9)，所述凹縫(9)設置在所述鼓包(6)的后側；所述凹縫(9)的造型方式設有7種；

所述鼓包(6)和所述凹縫(9)沿葉高方向的連續性進行改變，分別構成連續性全葉高鼓包和凹縫葉片、連續性部分葉高鼓包和凹縫葉片、非連續性全葉高鼓包和凹縫葉片和非連續性部分葉高鼓包和凹縫葉片。

2.根據權利要求1所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，根據不同要求，調整所述鼓包(6)和所述凹縫(9)相對于葉片弦向方向的位置，控制所述鼓包(6)和所述凹縫(9)相對于葉高方向的長度和連續性，通過不同所述鼓包(6)和所述凹縫(9)的造型方式的組合，實現改型轉子葉片對于流場結構和氣動參數的影響，且分別構成連續性全葉高鼓包和凹縫葉片、連續性同長度和位置的部分葉高鼓包和凹縫葉片、連續性不相同長度和位置的部分葉高鼓包和凹縫葉片、非連續性全葉高鼓包和凹縫葉片、非連續性同長度和位置部分葉高鼓包和凹縫葉片以及非連續性不相同長度和位置部分葉高鼓包和凹縫葉片。

3.根據權利要求1或2所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，所述鼓包(6)的流向起始位置(5)和流向結束位置(7)均與所述吸力面(4)在流向光滑相切；所述凹縫(9)的流向起始位置(8)和流向結束位置(10)根據造型方式均與所述吸力面(4)在流向上進行光滑過渡的擬合；

通過控制不同葉高截面上所述鼓包(6)和所述凹縫(9)的起始位置，使得沿葉高方向所述鼓包(6)和所述凹縫(9)的起始位置相對于弦長百分比保持相同或不同。

4.根據權利要求1或2所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，所述鼓包(6)和所述凹縫(9)沿葉高方向的長度和位置可以改變，通過改變所述鼓包(6)的展向起始位置(11)和展向結束位置(13)與所述凹縫(9)的展向起始位置(12)和展向結束位置(14)，構成全葉高鼓包和凹縫葉片與部分葉高鼓包和凹縫葉片，所述部分葉高鼓包和凹縫葉片包括：同長度和位置的部分葉高鼓包和凹縫葉片以及不相同長度和位置的部分葉高鼓包和凹縫葉片。

5.根據權利要求1所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，7種所述凹縫(9)的造型方式中有5種造型方式與所述鼓包(6)的造型方式相同，分別為CST參數化、多項式插值函數、B樣條曲線、三次C-Cardinal樣條曲線和p-nary細分曲線造型方式；

所述凹縫(9)的造型方式還可采用圓弧造型方式構建或方形造型方式構建；

所述凹縫(9)的造型所涉及到的參數包括所述凹縫(9)的深度H2和長度L2，分別與所述鼓包(6)的高度H1和長度L1相對應。

6.根據權利要求5所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，所述凹縫(9)的深度H2和長度L2分別與所述鼓包(6)的高度H1和長度L1相對應是指在涉及的公式中，當鼓包(6)的高度為m，則凹縫(9)深度也為m，方向相反，m0；鼓包(6)的長度為n，則凹縫(9)長度也為n，方向相同，n0。

7.根據權利要求5所述的帶有鼓包和凹縫結構的跨聲速壓氣機轉子葉片，其特征在于，采用圓弧造型方式構建得到圓弧形凹縫，其圓弧直徑D用來控制長度L2和深度H2，長度L2為0.05b–0.2b，b為葉片弦長，深度H2不超過所在位置處葉片厚度的50％；

通過改變圓弧直徑、凹縫長度、凹縫深度來控制所述凹縫(9)的彎度和形狀，實現具有不同特征的圓弧形凹縫。