在叶片根部具有副翼的轴流式涡轮机定子制造技术

本发明专利技术涉及一种轴流式涡轮机的压缩机定子。所述定子包括：环形的定子主叶片(26)排和辅助叶片(34)，每个所述辅助叶片(34)均与一个主叶片(26)关联。所述辅助叶片(34)位于所述主叶片(26)的后缘(38)处，并且在所述主叶片(26)的压力面(40)附近。所述辅助叶片(34)被布置成在所述主叶片(26)的后缘(38)处产生低压区域(56)。因此，当绕过所述主叶片(26)的吸入面(42)的流靠近所述主叶片(26)的后缘(38)时，所述流被吸入所述低压区域(56)。由此，避免发生失速并且提高来机器的效率。

【技术实现步骤摘要】
在叶片根部具有副翼的轴流式涡轮机定子
本专利技术涉及一种轴流式压缩机的定子。具体来说，本专利技术涉及一种轴流式涡轮机的定子，包括主叶片以及与主叶片关联的辅助叶片。本专利技术还涉及安装有根据本专利技术的定子的轴流式涡轮机。
技术介绍
为了使环形流变直，轴流式涡轮机具有定子。这些叶片阵列位于每排环形的转子叶片的下游。所述叶片使环形流偏转以便将切向分量转换成轴向分量。该流然后能够被位于下游的转子叶片的另一环状阵列重新加速。定子通常具有内壳和外壳，定子叶片在所述内壳和外壳之间径向延伸。在操作中，环形流会脱离叶片，从而产生降低涡轮机效率的熵。专利FR2939852A1公开了一种安装有中间叶片的具有叶片的定子。所述叶片可以由内壳或外壳装载(carry)。所述中间叶片的尺寸比定子叶片的尺寸小，且中间叶片位于所述定子的下游部分并相对主叶片而凹入。这种定子结构意欲减少壳体处的失速。但是，失速仍会发生在叶片的吸入侧。这会引起进一步降低涡轮机效率的漩涡。专利EP1927723B1公开了一种涡轮机轴流式压缩机的定子级。一系列的板条(slat)位于每个叶片的吸入侧。所述板条减少了所述叶片之间的次级流动。但是，板条在轴向上位于叶片处。然而会在叶片的吸入侧(靠近其后缘)观测到失速。该失速产生降低涡轮机效率的熵。多个板条的存在会降低环形流的流动面积，这会引起压力下降。
技术实现思路
技术问题本专利技术目的在于解决现有技术存在的至少一个问题。具体来说，本专利技术旨在提高定子使流变直的能力。更具体地，本专利技术旨在增加具有叶片的定子的输出压力。本专利技术还旨在提高安装了具有叶片的定子的压缩机的性能。技术方案本专利技术涉及一种涡轮机的轴向定子，包括：径向延伸的环形的定子主叶片排，每个所述定子主叶片包括压力侧和吸入侧；一系列的辅助叶片，布置在所述主叶片之间；其中，每个所述辅助叶片均与所述主叶片之一关联，所述辅助叶片沿着所关联的主叶片的压力面在该压力面的下游延伸，并且所述辅助叶片与所述压力面在圆周方向上相距一段距离，所述距离小于两个相邻的主叶片之间的距离的30％。根据本专利技术的优选实施方式，所述辅助叶片分别大体上平行于其所关联的主叶片而延伸。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片在轴向上与所关联的主叶片重叠一段距离C，所述距离C为所述辅助叶片的轴向长度的5％-50％，优选地为10％-30％。根据本专利技术的优选实施方式，在每个辅助叶片与其所关联的主叶片之间的轴向重叠被限制至距离C。根据本专利技术的优选实施方式，所述辅助叶片的一部分与其所关联的对应主叶片的后缘在同一高度上，所述一部分是这样一部分：在轴向方向上从辅助叶片前缘延伸至辅助叶片的弦的30％。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片的弦的长度比所关联的主叶片小，优选地比所关联的主叶片的弦的长度小50％，更优选地小40％，更优选地小30％。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片的弦与所关联的相应主叶片的弦形成角度α，所述角度α在5°-45°之间，优选地在5°-20°之间。根据本专利技术的优选实施方式，在涡轮机的运行期间，每个辅助叶片被定位且被调整成在所关联的主叶片的后缘处产生负压，所述负压通过将来自所关联的主叶片的吸入面的环流的一部分吸向所述后缘而使所述环流的一部分偏转。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片具有压力面和吸入面，所述吸入面朝向所关联的主叶片的压力面，所述辅助叶片的吸入面在其所关联的主叶片的后缘处产生负压。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片的弦与所关联的主叶片的压力面在所相应的后缘处的切线形成角度，所述角度小于20°，优选地小于15°，更优选地小于10°。根据本专利技术的优选实施方式，所述辅助叶片在轴向上与所关联的主叶片重叠一段距离C，所述距离C为辅助叶片的轴向长度的5％-50％，优选地为10％-30％。根据本专利技术的优选实施方式，所述辅助叶片具有径向高度，所述径向高度在所关联的主叶片的径向高度10％-100％的范围内，优选地在10％-50％的范围内，更优选地在15％-25％的范围内。根据本专利技术的优选实施方式，每个主叶片包括彼此径向布置的第一部分和第二部分，第二部分的压力面在轴向上比第一部分弯曲，每个辅助叶片大体上径向沿着所关联的主叶片的第二部分的径向高度的80％-120％延伸，优选为90％-110％。根据本专利技术的优选实施方式，每个辅助叶片的径向高度是所关联的主叶片的第二部分的径向高度的80％-120％，优选为90％-110％。根据本专利技术的优选实施方式，所述定子包括外部环形壁，且优选地包括与所述外部环形壁同轴的内部环形壁，所述主叶片径向地从所述外部环形壁延伸，所述辅助叶片径向地从所述外部环形壁和/或从所述内部环形壁延伸。根据本专利技术的优选实施方式，所述辅助叶片与所述辅助叶片从其延伸的环形壁或环形壁之一形成一体，并优选地由复合材料或金属材料制成。根据本专利技术的优选实施方式，单个辅助叶片与每个主叶片关联。根据本专利技术的优选实施方式，单个辅助叶片存在于两个毗邻的主叶片之间。本专利技术还涉及一种涡轮机，包括具有至少一个定子的压缩机和/或涡轮，其中，至少一个所述定子为根据本专利技术的定子。根据本专利技术的优选实施方式，每个主叶片的面积大于辅助叶片的面积。根据本专利技术的优选实施方式，所述环形的主叶片排包括相对于排中其它主叶片不同或布置方式不同的至少一个主叶片。所具优点本专利技术可以减少和/或延迟在绕过(bypass)主叶片的吸入面侧的流中的失速的发生。可以消除失速。因此，本专利技术能够增加定子中叶片所产生的力，并提高定子使流变直的能力。每个辅助叶片间接地有利于使流变直。辅助叶片通过吸入绕过主叶片的吸入面的部分流来为主叶片提供帮助。由于其几何尺寸和延伸至流中的自身表面，辅助叶片也直接起到帮助作用。在这样的定子中可以减少叶片的数量。可以拓宽定子的叶片的通道，这也提高了性能。定子除了变得更轻之外，还降低了生产成本。本专利技术提高了安装有这样的定子的压缩机或涡轮的性能。安装有这样的压缩机和/或这样的涡轮的涡轮机将会更有效率。附图说明图1示出根据本专利技术的轴流式涡轮机。图2示出根据本专利技术的涡轮机的压缩机的剖视图。图3示出根据本专利技术的图1所示压缩机的定子之一的平面图。图4示出根据本专利技术的定子主叶片和辅助叶片。图5示出根据本专利技术的定子，其中相对定子的环状形状的切向来观察叶片。具体实施方式在以下的说明中，术语内或内部以及外或外部指的是相对于轴流式涡轮机的旋转轴的位置。图1示意性地示出轴流式涡轮机。在该情况下是双流的涡轮喷气机(turbojet)。所述涡轮喷气机包括第一压缩级(所谓的低压压缩机4)、第二压缩级(所谓的高压压缩机6)、燃烧室8和一个或多个涡轮级10。在操作中，涡轮机10的机械功率通过中心轴传递至转子12，然后驱动两个压缩机4和6。减阻机构(reductionmechanism)可以增加传递至压缩机的旋转速度。此外，不同的涡轮级可以通过同心轴连接至压缩机级。这些压缩机级包括与定子叶片排相关联的多个转子叶片排。因而转子的旋转产生空气流，然后逐渐将空气流压缩到燃烧室10的入口处。入口风扇(通常指风扇16)联接至转子12并产生气流，所述气流分成主流18和次流20，所述主流18穿过多个上述涡轮机级，所述次流20沿着机器的长度穿过环形导管(部分示出)然后在涡轮机出口处重新加入主流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向蜗轮压缩机(2)的轴向定子，包括：‑径向延伸的环形的定子主叶片(26)排，每个所述定子主叶片(26)具有压力面(40)和吸入面(42)；‑一系列的定子辅助叶片(34)，位于所述主叶片(26)之间；其中，每个所述辅助叶片(34)均与所述主叶片(26)之一关联，所述辅助叶片(34)沿着所关联的主叶片的压力面(40)在该压力面(40)的下游延伸，并且所述辅助叶片(34)与所述压力面(40)在圆周方向上相距一段距离，所述距离小于两个相邻的主叶片(26)之间的距离的30％。

【技术特征摘要】
2013.05.03 EP 13166527.51.一种轴向涡轮压缩机(4)的轴向的定子，包括：-径向延伸的环形的定子主叶片(26)排，每个所述定子主叶片(26)具有压力面(40)和吸入面(42)；-一系列的定子辅助叶片(34)，位于所述主叶片(26)之间；其中，每个所述辅助叶片(34)均与所述主叶片(26)之一关联，所述辅助叶片(34)沿着所关联的主叶片的压力面(40)在该压力面(40)的下游延伸，并且所述辅助叶片(34)与所述压力面(40)在圆周方向上相距一段距离，所述距离小于两个相邻的主叶片(26)之间的距离的30％，所述辅助叶片(34)具有径向高度，所述径向高度在所关联的主叶片(26)的径向高度10％-50％的范围内。2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述辅助叶片(34)分别大体上平行于其所关联的主叶片(26)而延伸。3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，所述辅助叶片(34)在轴向上与所关联的主叶片(26)重叠一段距离C，所述距离C为所述辅助叶片的轴向长度的5％-50％。4.根据权利要求1或2所述的定子，其中，所述辅助叶片(34)在轴向上与所关联的主叶片(26)重叠一段距离C，所述距离C为所述辅助叶片的轴向长度的10％-30％。5.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)的弦(54)的长度比所关联的主叶片(26)小50％。6.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)的弦(54)的长度比所关联的主叶片(26)小40％。7.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)的弦(54)的长度比所关联的主叶片(26)小30％。8.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)的弦(54)与所关联的相应主叶片的弦(44)形成角度α，所述角度α在5°-45°之间。9.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)的弦(54)与所关联的相应主叶片的弦(44)形成角度α，所述角度α在5°-20°之间。10.根据权利要求1所述的定子，其中，在涡轮机的运行期间，每个辅助叶片(34)被定位且配置成在所关联的主叶片(26)的后缘(38)处产生低压区域(56)，所述低压区域(56)通过将来自所关联的主叶片(26)的吸入面(42)的环流的一部分吸向所述后缘(38)而使所述环流的一部分偏转。11.根据权利要求1所述的定子，其中，每个辅助叶片(34)具有压力面(50)和吸入面(52)，所述吸入面(52)与所关联的主叶片(26)的压力面...

【专利技术属性】
技术研发人员：A德克莱，D德佩普，
申请(专利权)人：航空技术空间股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE