压气机叶片附面层抽吸装置制造方法及图纸

一种压气机叶片附面层抽吸装置，该装置结构简单、易实现。其中支杆可旋转地插设于叶片的杆孔中，支杆具有槽道，槽道与杆孔配合形成气流通道，槽道具有第一槽位、第二槽位、第三槽位以及第四槽位，第一槽位和第二槽位在同一直线方向上，支杆在杆孔中具有第一旋转位置，在该第一旋转位置，第一槽位和第二槽位与在展向方向的两端的抽气孔分别相通；第三槽位与第一槽位、第二槽位在周向上错开，支杆在杆孔中还具有第二旋转位置，在该第二旋转位置，第三槽位在展向方向一端的抽气孔相通；第四槽位与第一槽位、第二槽位、第三槽位在周向上错开，支杆在杆孔中还具有第三旋转位置，在该第三旋转位置，第四槽位与在展向方向的另一端的抽气孔相通。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种压气机叶片相关的附属装置，尤其涉及提高压气机叶片工作效率的附面层抽吸装置。
技术介绍
作为航空发动机核心部件之一的压气机，其设计水平越来越高，设计要求越来越苛刻，高效率、高负荷是现今压气机设计的基本特征。高负荷、高效率压气机设计意味着叶片承受的气动负荷在增加的同时还必须保证效率的不下降，这是一个矛盾。高负荷压气机承受的逆压梯度高，叶型设计困难，极易出现叶型表面的气流分离，导致叶片做功急剧下降，效率损耗。究其原因，能否控制叶片表面附面层的发展和分离是设计出高效率、高负荷压气机的关键。对叶片表面附面层进行抽气或吹气，通过在叶片表面开槽(开孔)设计流体流通路径，引走(或吹走)附面层内低能流体，使得叶片表面附面层减薄，流体贴着叶片表面流动，从而达到消除附面层分离、提高叶片做功能力以及降低叶片损失、提高叶片效率的目的。目前，对叶片表面进行抽吸附面层控制叶片表面气流分离的研究相当普遍、研究内容也多种多样，如在叶片整个叶高上开贯通槽抽吸附面层，也有在叶片表面开多排的离散孔形式，从叶片两端区抽吸或吹气控制附面层的，在叶片表面埋设涡流器、离子器等设备控制附面层的，还有的自吸式开槽引气方式，即从流道前后或叶片表面通过压差自然形成抽吸气流的。这些方法中有些存在着结构复杂，应用受限的问题，如埋设离子器，需要引入外接电路，且对附面层控制作用较微弱，另外，这些方法对于附面层抽吸时流量大小和抽吸位置无法进行有效控制，且缺乏简单有效的方法。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种压气机叶片附面层抽吸装置，该装置结构简单、易实现。一种压气机叶片附面层抽吸装置包括叶片以及支杆，所述叶片具有吸力面以及从展向方向的一端侧开口并延伸到另一端的杆孔，所述支杆可旋转地插设于所述杆孔中，所述吸力面在对应叶片的展向方向的两端的位置分别具有抽气孔，所述支杆具有槽道，所述槽道与所述杆孔配合形成气流通道，所述槽道具有第一槽位、第二槽位、第三槽位以及第四槽位，所述第一槽位和所述第二槽位在同一直线方向上，所述支杆在所述杆孔中具有第一旋转位置，在该第一旋转位置，所述第一槽位和所述第二槽位与在所述展向方向的两端的所述抽气孔分别相通；所述第三槽位与所述第一槽位、所述第二槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具有第二旋转位置，在该第二旋转位置，所述第三槽位在所述展向方向一端的所述抽气孔相通；所述第四槽位与所述第一槽位、所述第二槽位、所述第三槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具有第三旋转位置，在该第三旋转位置，所述第四槽位与在所述展向方向的另一端的所述抽气孔相通。所述叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述支杆和所述杆孔之间由套在所述支杆上并接触所述杆孔的孔端的封严轴套密封。所述叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述抽气孔在叶片弦长方向位于叶片弦长40-70％的位置。所述叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，该叶片表面附面层可控抽吸装置还包括用于旋转所述支杆的旋转装置，用于控制所述支杆的旋转角度。所述叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述支杆的出口连接真空设备或者大气环境或者流道内低压气路，形成抽吸的驱动力。所述叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述支杆的出口连接高压气源或者流道内高压气路，形成吹气的驱动力。本技术的有益效果是：对易发生叶片分离的近两端壁区域进行附面层的抽吸控制，叶片内布置可旋转的支杆，支杆表面与叶片表面孔对应位置开槽，形成抽吸流路，根据需要旋转支杆，改变抽吸位置和抽吸槽道面积，达到对抽吸位置和抽吸流量控制的目的，并且支杆和叶片的杆孔结构简单并易于实现，因此本技术可以：1、消除或减薄叶片表面附面层分离，减小叶片流动损失。2、可以控制抽吸位置和抽吸流量，可单独对叶片表面靠近叶尖、叶根或同时对根尖区域的附面层进行抽吸，根据分离的大小，控制抽吸流量的大小，达到叶片附面层精确控制的目的。附图说明本技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：图1为一个实施例中压气机叶片附面层抽吸装置的叶片的立体图；图2为该压气机叶片附面层抽吸装置的支杆的立体图。图3为该压气机叶片附面层抽吸装置的抽吸控制示意图。图4为该支杆表面出于展开状态下与抽气孔配合的流路图一。图5为该支杆表面出于展开状态下与抽气孔配合的流路图二。图6为该支杆表面出于展开状态下与抽气孔配合的流路图三。图7为该压气机叶片附面层抽吸装置的吸力面的流线示意图。图8为一比较例中叶片的吸力面的流线示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本技术，但是本技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本技术的保护范围。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本技术实际要求的保护范围构成限制。如图1、图2以及图3、图4至图6所示，叶片表面附面层可控抽吸装置包括叶片1以及支杆2。叶片1具有吸力面11，以及从展向方向的一端侧开口并延伸到另一端的杆孔10。在图1中，叶片1的展向方向大致为竖直方向，杆孔10的上端侧具有开口，杆孔10可以是一端开口另一端封闭的结构。支杆2可旋转地插设于杆孔10中。支杆2与杆孔10之间可以通过密封装置密封，该密封装置可以是独立的，如例如通过套在支杆2上密封杆孔的封严轴套，也可以是其他密封件。叶片1的吸力面11在对应叶片的展向两端的位置分别具有抽气孔12、13，相应地，支杆2具有槽道20，槽道20具有第一槽位21、第二槽位22、第三槽位23以及第四槽位24。第一槽位21和第二槽位22在同一直线方向上，例如在支杆2的轴向的平行方向上，也可以略微倾斜，第一槽位21、第二槽位22纸件的槽段可以是直线形或略微弯曲的形状。支杆2在杆孔10中具有第一旋转位置，即图4所示的位置，在该第一旋转位置，第一槽位21和第二槽位22与在展向方向两端的抽气孔12、13分别相通，此时可以提供最大的抽气量。第三槽位23与第一槽位21、第二槽位22在周向上错开，支杆2在杆孔10中还具有第二旋转位置，如图5所示，该第二旋转位置大致是在图4所示的位置旋转一个角度例如120度后的位置，在该第二旋转位置，第三槽位23与展向方向一端的抽气孔12相通。第四槽位24与第一槽位21、第二槽位22、第三槽位23在周向上错开，支杆2在杆孔10中还具有如图6所示的第三旋转位置，可以是在图4所示的位置反向旋转一个角度例如120度后的位置，在该第三旋转位置，第四槽位24与在展向方向另一端的抽气孔13相通。槽道20可以是圆槽或者其他形状的方槽。如图1所示，抽气孔12、13大致在在叶片1的弦长方向位于叶片弦长40-70％(优选为50-60％)的位置，在此位置，可以更有效地消除或减薄吸力面的附面层分离，减少叶片流动损失。该叶片表面附面层可控抽吸装置还可以包括用于旋转支杆2的旋转装置，旋转装置在图中没有示出，其可以是电机，用于控制支杆2的旋转角度。支杆2的出口25可以连接真空设备或者大气环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
压气机叶片附面层抽吸装置，其特征在于，包括叶片以及支杆，所述叶片具有吸力面以及从展向方向的一端侧开口并延伸到另一端的杆孔，所述支杆可旋转地插设于所述杆孔中，所述吸力面在对应叶片的展向方向的两端的位置分别具有抽气孔，所述支杆具有槽道，所述槽道与所述杆孔配合形成气流通道，所述槽道具有第一槽位、第二槽位、第三槽位以及第四槽位，所述第一槽位和所述第二槽位在同一直线方向上，所述支杆在所述杆孔中具有第一旋转位置，在该第一旋转位置，所述第一槽位和所述第二槽位与在所述展向方向的两端的所述抽气孔分别相通；所述第三槽位与所述第一槽位、所述第二槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具有第二旋转位置，在该第二旋转位置，所述第三槽位在所述展向方向一端的所述抽气孔相通；所述第四槽位与所述第一槽位、所述第二槽位、所述第三槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具有第三旋转位置，在该第三旋转位置，所述第四槽位与在所述展向方向的另一端的所述抽气孔相通。

【技术特征摘要】
1.压气机叶片附面层抽吸装置，其特征在于，包括叶片以及支杆，所述叶片具有吸力面以及从展向方向的一端侧开口并延伸到另一端的杆孔，所述支杆可旋转地插设于所述杆孔中，所述吸力面在对应叶片的展向方向的两端的位置分别具有抽气孔，所述支杆具有槽道，所述槽道与所述杆孔配合形成气流通道，所述槽道具有第一槽位、第二槽位、第三槽位以及第四槽位，所述第一槽位和所述第二槽位在同一直线方向上，所述支杆在所述杆孔中具有第一旋转位置，在该第一旋转位置，所述第一槽位和所述第二槽位与在所述展向方向的两端的所述抽气孔分别相通；所述第三槽位与所述第一槽位、所述第二槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具有第二旋转位置，在该第二旋转位置，所述第三槽位在所述展向方向一端的所述抽气孔相通；所述第四槽位与所述第一槽位、所述第二槽位、所述第三槽位在周向上错开，所述支杆在所述杆孔中还具...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹传军，
申请(专利权)人：中航商用航空发动机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海;31