[發(fā)明專利]一種負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110794455.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113513500A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周正貴;葉新龍;鄭歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/38
• 分類號(hào): F04D29/38;F04D29/66
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了一種負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型，葉型出口氣流角小于0度，所構(gòu)成的平面葉柵通道前部呈擴(kuò)張流道、后部呈收縮流道。由于所述葉型彎度比常規(guī)葉型大，氣流流過葉柵通道氣流轉(zhuǎn)角大、對(duì)氣流做功能力強(qiáng)；由于葉柵通道后部呈收縮流道，可抑制流動(dòng)分離，實(shí)現(xiàn)低損失、高效率。采用本發(fā)明負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型進(jìn)行軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，能夠提高葉片對(duì)氣流的做功能力，轉(zhuǎn)速不變可增加增壓比、增壓比不變可降低轉(zhuǎn)速，并且維持轉(zhuǎn)子效率不變甚至提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，具體為一種負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型。

背景技術(shù)

軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)由轉(zhuǎn)子和靜子組成。軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片用于對(duì)氣流做功，增加流經(jīng)氣體總壓、同時(shí)增加氣體靜壓。軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)增壓比與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子葉片彎度成正比，采用大彎度葉型可提高軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片對(duì)氣流的做功能力。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定的情況下，增加葉片彎度可增加增壓比；在轉(zhuǎn)子增壓比一定情況下，增加葉片彎度可降低轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越低、噪聲與振動(dòng)越小。但是葉片彎度增加，流道擴(kuò)張度增大，氣流容易產(chǎn)生分離，造成流動(dòng)損失增加、甚至流動(dòng)失速，轉(zhuǎn)子效率將會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型，能夠大幅度提高軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片對(duì)氣流的做功能力，并且不降低轉(zhuǎn)子效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種適用于軸流風(fēng)扇/壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型，定義出氣速度與轉(zhuǎn)軸平行線的夾角為出口氣流角，該出口氣流角小于0度，所構(gòu)成的平面葉柵通道前部呈擴(kuò)張流道、后部呈收縮流道。

作為優(yōu)選，出口氣流角在-10度至-15度之間。

有益效果：

(1)本發(fā)明負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型的葉型彎度比常規(guī)葉型大，氣流流過葉柵通道氣流轉(zhuǎn)角大、對(duì)氣流做功能力強(qiáng)，可大幅度提高轉(zhuǎn)子葉片做功能力；

(2)本發(fā)明負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉柵通道后部呈收縮流道，可抑制流動(dòng)分離，實(shí)現(xiàn)低損失、高效率；

(3)本發(fā)明負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型與常規(guī)葉型比較，在相同轉(zhuǎn)速下可大幅度增加轉(zhuǎn)子增壓比；

(4)本發(fā)明負(fù)出口氣流角低損失擴(kuò)壓葉型與常規(guī)葉型比較，在相同增壓比下可大幅度降低轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低噪聲和強(qiáng)度要求。

附圖說(shuō)明

圖1(a)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的常規(guī)葉柵；

圖1(b)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的最大擴(kuò)壓度葉柵；

圖1(c)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的負(fù)出口氣流角葉柵；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉柵進(jìn)出口速度三角形；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的由葉型構(gòu)成葉片示意圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉型比較圖；

圖5(a)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的初始葉柵馬赫數(shù)云圖；

圖5(b)為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)化葉柵馬赫數(shù)云圖。

附圖標(biāo)記：1、葉型，2、葉型中弧線，3、轉(zhuǎn)軸平行線，4、常規(guī)葉柵，5、最大擴(kuò)壓度葉柵，6、負(fù)出口氣流角葉柵，7、常規(guī)葉柵進(jìn)出口速度三角形，8、最大擴(kuò)壓度葉柵進(jìn)出口速度三角形，9、負(fù)出口氣流角葉柵進(jìn)出口速度三角形，10、積疊線，11、葉片。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。