翼型件及相应的制造方法技术

技术编号:10558015 阅读:117 留言:0更新日期:2014-10-22 13:16
一种翼型件及制造翼型件的方法,该翼型件包括在前缘和后缘处联接在一起且在它们之间延伸的第一侧和第二侧。该翼型件包括具有第一弦长且在前缘处从该翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸的多个第一弦段,和具有第二弦长且在前缘处从该翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸的多个第二弦段。前缘包括限定波形的隔开的波形突出部。限定了三维细圆齿式的翼型件的该构造被构造成通过使由翼型件与上游产生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和在空间上与时间上去相关,而有助于对于至少一个上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种翼型件及制造翼型件的方法,该翼型件包括在前缘和后缘处联接在一起且在它们之间延伸的第一侧和第二侧。该翼型件包括具有第一弦长且在前缘处从该翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸的多个第一弦段,和具有第二弦长且在前缘处从该翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸的多个第二弦段。前缘包括限定波形的隔开的波形突出部。限定了三维细圆齿式的翼型件的该构造被构造成通过使由翼型件与上游产生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和在空间上与时间上去相关,而有助于对于至少一个上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。【专利说明】
本文所提出的实施例大体涉及构造成用于尾流降敏作用的空气动力学表面,且更 具体而言,涉及用于对来自上游的冲击尾流和旋涡的不稳定压力响应的降敏作用的空气动 力学表面(诸如翼型件)上的前缘构造。
技术介绍
至少一些已知的包括空气动力学表面的机械,诸如但不限于飞行器发动机、燃气 涡轮发动机和蒸汽涡轮发动机,包括多个旋转翼型件和固定翼型件,它们经受从上游物体, 诸如上游叶片排,产生的冲击尾流和旋涡,或者不稳定输入气流。上游产生的尾流和旋涡被 引导到下游,此处,它们可冲击在下游翼型件的前缘上。在一些情况中,来自上游物体在下 游翼型件(其相对于彼此运动)上的尾流冲击是在涡轮机应用中产生的空气动力学噪音和 空气动力学载荷的主要源。在一些已知的旋转机械中,噪音可通过上游旋转翼型件的尾流 冲击在位于下游的固定或旋转翼型件的前缘上、上游定子构件的尾流冲击在位于下游的旋 转或固定翼型件的前缘上或者上游旋转翼型件的尾流冲击在位于下游的逆向旋转翼型件 的前缘上而产生。在一些已知发动机中,尾流可包含非均匀的温度分布。 由飞行器发动机产生的噪音可受国际以及本地法规约束,由此产生对燃料效率以 及排放与噪音污染进行平衡的需求。在涡轮机应用中产生的空气动力学噪音和空气动力学 载荷的主要源是来自上游叶片排的尾流在下游叶片排或翼片(它们相对于彼此运动)上的 互相作用。实例包括与下游出口导向翼片(0GV)相互作用的风机尾流,由前后转子互相作 用产生的逆向旋转开放转子噪音,来自增压机入口导向翼片(IGV)上的风机尾流冲击的增 压机噪音,等等。更具体而言,翼型件的前缘上的冲击尾流可导致从涡轮机发散的噪音的增 力口,以及叶片排上的空气动力学载荷的潜在增加。通过尾流幅度的减小以及不稳定压力响 应的时间的去相关实现的降敏作用可减少在尾流冲击在叶片排或翼片的前缘上时产生的 噪音和空气动力学载荷。至少一些已知的减小下游翼型件上的尾流幅度的方法包括增大上 游物体或翼型件与下游翼型件之间的距离。该增大的距离使尾流混合,且由此减小了翼型 件前缘上的尾流冲击的幅度。然而,增大上游物体与下游翼型件之间的距离可增大发动机 的大小、重量以及成本,且由此降低发动机的效率和性能。
技术实现思路
根据一个示例性实施例,公开了一种翼型件,包括:在前缘和后缘处联接在一起的 第一侧和第二侧;限定至少一个第一弦长的多个第一弦段和限定至少一个第二弦长的多个 第二弦段,该多个第一弦段和第二弦段限定沿着翼型件的前缘的波形,所述前缘包括:多个 隔开的波形突出部,所述多个波形突出部中的各个波形突出部限定了波顶端和限定在至少 一对相邻的隔开的波形突出部之间的至少一个波谷部分,其中,相邻的波形突出部在它们 之间限定了顶端到顶端距离,该顶端到顶端距离在代表该至少一个第一弦长的百分比的值 的范围中,其中,所述波形突出部为以下情况中的至少一种:基本均匀地隔开和不均匀地隔 开,且其中,所述多个第一弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第二侧其 中之一向外延伸,且所述多个第二弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第 二侧其中之一向外延伸,向外延伸的第一弦段和第二弦段以及该多个隔开的波形突出部限 定了三维细圆齿式的翼型件,且其中,该至少一个翼型件构造成通过使由翼型件与上游产 生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和去相关(空间上以及时间上), 而有助于对于至少一个上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。 根据另一个示例性实施例,公开了一种用于发动机中的翼型件,所述翼型件包括: 在前缘和后缘处联接在一起的第一侧和第二侧;具有第一厚度且限定至少一个第一弦长 的多个第一弦段,以及具有第二厚度且限定了至少一个第二弦长的多个第二弦段,其中,所 述多个第一弦段中的各个第一弦段限定在所述多个第二弦段中的各个第二弦段之间,且其 中,第一弦长比第二弦长更长,限定了沿着翼型件前缘的波形,所述前缘包括:多个隔开的 波形突出部,所述多个波形突出部中的各个波形突出部限定了波顶端和限定在至少一对相 邻的隔开的波形突出部之间的至少一个波谷部分,其中,相邻的波形突出部在它们之间限 定了顶端到顶端距离,该顶端到顶端距离在代表该至少一个第一弦长的百分比的值的范围 内,其中,所述波形突出部为以下情况中的至少一种:基本均匀地隔开和不均匀地隔开,且 其中,所述多个第一弦段中的至少一个弦段在翼型件的前缘处从翼型件的所述第一侧或所 述第二侧其中之一向外延伸,且所述多个第二弦段中的至少一个弦段在该前缘处从翼型件 的第一侧或第二侧其中之一向外延伸,向外延伸的第一弦段和第二弦段以及该多个隔开的 波形突出部限定了三维细圆齿式的翼型件,且其中,该至少一个翼型件构造成通过使翼型 件与上游产生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和去相关(空间上以 及时间上),以及最小化前缘周围的高的流加速的不利影响,而有助于对至少一个上游产生 的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。 根据另一个示例性实施例,公开了一种制造翼型件的方法,所述方法包括:制造至 少一个包括在前缘和后缘处联接在一起的第一侧和第二侧的翼型件,其中,该翼型件包括 限定至少一个第一弦长的多个第一弦段和限定至少一个第二弦长的多个第二弦段,它们各 自在后缘和前缘之间延伸,且沿着翼型件的前缘限定了波形,所述前缘限定了在所述翼型 件的根部部分与所述翼型件的顶端部分之间的长度,所述前缘包括:多个隔开的波形突出 部,所述多个波形突出部中的各个波形突出部限定了波顶端和限定在至少一对相邻的隔开 的波形突出部之间的至少一个波谷部分,其中,相邻的波形突出部在它们之间限定了顶端 到顶端距离,该顶端到顶端距离在代表该至少一个第一弦长的百分比的值的范围内,其中, 所述波形突出部为以下情况中的至少一种:基本均匀地隔开和不均匀地隔开,且其中,所述 多个第一弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸, 且该多个第二弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外 延伸,向外延伸的第一弦段和第二弦段以及该多个隔开的波形突出部限定了三维细圆齿式 的翼型件;且其中,该至少一个翼型件构造成通过使翼型件与上游产生的尾流或旋涡的互 相作用造成的不稳定压力幅度减小和去相关(空间上以及时间上),而有助于对至少一个 上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。 【专利附图】【附图说明】 结合附图考虑,根据随后的详细描述,本公开的以上以及本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种翼型件,包括:在前缘和后缘处联接在一起的第一侧和第二侧;限定至少一个第一弦长的多个第一弦段和限定至少一个第二弦长的多个第二弦段,所述多个第一弦段和第二弦段沿着所述翼型件的前缘限定波形,所述前缘包括:       多个隔开的波形突出部,所述多个波形突出部的各个波形突出部限定了波顶端和在至少一对相邻的隔开的波形突出部之间限定的至少一个波谷部分,其中,相邻的波形突出部在它们之间限定了顶端到顶端距离,所述顶端到顶端距离在代表所述至少一个第一弦长的百分比的值的范围内,其中,所述波形突出部为以下情况中的至少一种:基本均匀地隔开以及不均匀地隔开,且其中,所述多个第一弦段的至少一个弦段在所述前缘处从所述翼型件的所述第一侧或所述第二侧其中之一向外延伸,且所述多个第二弦段的至少一个弦段在所述前缘处从所述翼型件的所述第一侧或所述第二侧其中之一向外延伸,该向外延伸的第一和第二弦段以及所述多个隔开的波形突出部限定了三维细圆齿式的翼型件,以及其中,所述至少一个翼型件构造成通过使所述翼型件与上游产生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和在空间上与时间上去相关,而有助于对至少一个上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:TH伍德K拉马克里什南U帕利亚思
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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