结合非轴对称毂流路和分流叶片的轴向压缩机转子制造技术

一种压缩机设备，包括转子，其包括：安装成围绕中心轴线旋转的盘，盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；沿径向从流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及与压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；并且其中分流叶片在其根部处的翼弦尺寸和分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于压缩机叶片的对应尺寸。

【技术实现步骤摘要】
按照美国空军授予的合同号FA8650-09-D-2922，美国政府可能在本专利技术中拥有一定权利。
本专利技术大体上涉及涡轮机的压缩机，并且更特定地涉及此类压缩机的转子叶片级。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括成串流连通的压缩机、燃烧器和涡轮。涡轮机械地联接到压缩机上，且三个构件限定涡轮机内核。内核可以以已知方式操作，以生成热的加压燃烧气流来操作发动机，以及执行有用功，如，提供推力或机械功。一个常见类型的压缩机是具有多个转子级的轴流式压缩机，转子级各包括具有一排轴流式翼型件(称为压缩机叶片)的盘。出于热力学循环效率的原因，通常期望结合具有最高可能的压缩比(即，入口压力与出口压力之比)的压缩机。还期望的是包括较少数目的压缩机级。然而，存在公知的相互关联的最大压力比和可能穿过给定压缩机级的质量流的空气动力限制。已知的是将盘构造成具有非轴对称的\扇贝形\表面轮廓，以减小盘中的机械应力。该特征的空气动力不利副作用在于增加贯穿流动区域的转子叶片排，以及促进空气流分离的空气动力负载水平。因此，仍需要一种压缩机转子，其可以以足够的失速范围和空气动力和结构性能的可接受平衡来操作。
技术实现思路
此需要通过本专利技术解决，本专利技术提供了一种轴向压缩机，其具有包括压缩机叶片和分流叶片翼型件的转子叶片排。根据本专利技术的一方面，一种压缩机设备包括：轴流式转子，其包括：安装成围绕中心轴线旋转的盘，盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；沿径向从流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及与压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；并且其中在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸和分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于压缩机叶片的对应尺寸。根据本专利技术的另一方面，流路表面包括相邻压缩机叶片之间的凹入扇贝面。根据本专利技术的另一个方面，扇贝面在邻近压缩机叶片的根部处具有最小径向深度，且大致在相邻压缩机叶片中间的位置处具有最大径向深度。根据本专利技术的另一个方面，各个分流叶片大致位于两个相邻压缩机叶片的中间。根据本专利技术的另一方面，分流叶片定位成使得其后缘关于盘在与压缩机叶片的后缘大致相同的轴向位置处。根据本专利技术的另一个方面，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的50%或更小。根据本专利技术的另一个方面，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的30%或更小。根据本专利技术的另一个方面，在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸为在其根部处的压缩机叶片的翼弦尺寸的50%或更小。根据本专利技术的一个方面，一种压缩机设备包括多个轴流级，至少一个选择的级包括：安装成围绕中心轴线旋转的盘，盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；沿径向从流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及与压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；并且其中在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸和分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于压缩机叶片的对应尺寸。根据本专利技术的另一方面，流路表面包括相邻压缩机叶片之间的凹入扇贝面。根据本专利技术的另一个方面，扇贝面在邻近压缩机叶片的根部处具有最小径向深度，且在大致在相邻压缩机叶片中间的位置处具有最大径向深度。根据本专利技术的另一个方面，各个分流叶片大致位于两个相邻压缩机叶片的中间。根据本专利技术的另一方面，分流叶片定位成使得其后缘关于盘在与压缩机叶片的后缘大致相同的轴向位置处。根据本专利技术的另一个方面，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的50%或更小。根据本专利技术的另一个方面，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的30%或更小。根据本专利技术的另一个方面，在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸为在其根部处的压缩机叶片的翼弦尺寸的50%或更小。根据本专利技术的另一个方面，在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸为在其根部处的压缩机叶片的翼弦尺寸的50%或更小。根据本专利技术的另一方面，选择的级设置在压缩机的后半部分内。根据本专利技术的另一方面，选择的级为压缩机的最后方的级。本专利技术的第一技术方案提供了一种压缩机设备，包括：轴流式转子，包括：安装成围绕中心轴线旋转的盘，盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；沿径向从流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及与压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及其中分流叶片在其根部处的翼弦尺寸和分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于压缩机叶片的对应尺寸。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，流路表面包括相邻压缩机叶片之间的凹形扇贝面。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中，扇贝面在压缩机叶片的根部附近具有最小径向深度，且在相邻压缩机叶片的大致中间位置处具有最大径向深度。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中，各个分流叶片均位于两个相邻压缩机叶片的大致中间。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中，分流叶片定位成使得其后缘关于盘在与压缩机叶片的后缘大致相同的轴向位置处。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的50%或更小。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的30%或更小。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，分流叶片在其根部处的翼弦尺寸为压缩机叶片在其根部处的翼弦尺寸的50%或更小。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，分流叶片在其根部处的翼弦尺寸为压缩机叶片在其根部处的翼弦尺寸的50%或更小。本专利技术的第十技术方案提供了一种包括多个轴流级的压缩机设备，至少一个选择的级包括：安装成围绕中心轴线旋转的盘，盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；沿径向从流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及与压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；并且其中在其根部处的分流叶片的翼弦尺寸和分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于压缩机叶片的对应尺寸。本专利技术的第十一技术方案是在第十技术方案中，流路表面包括相邻压缩机叶片之间的凹形扇贝面。本专利技术的第十二技术方案是在第十技术方案中，扇贝面在压缩机叶片的根部附近具有最小径向深度，且在相邻压缩机叶片大致中间位置处具有最大径向深度。本专利技术的第十三技术方案是在第十技术方案中，各个分流叶片均位于两个相邻压缩机叶片的大致中间。本专利技术的第十四技术方案是在第十技术方案中，分流叶片定位成使得其后缘关于盘在与压缩机叶片的后缘大致相同的轴向位置处。本专利技术的第十五技术方案是在第十技术方案中，分流叶片的翼展尺寸为压缩机叶片的翼展尺寸的50%或更小。本专利技术的第十六技术方案是在第十技术方案中，分流叶片的翼展尺寸为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机设备，包括：轴流式转子，包括：    安装成围绕中心轴线旋转的盘，所述盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；    沿径向从所述流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中所述压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及    与所述压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中所述分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及    其中所述分流叶片在其根部处的翼弦尺寸和所述分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于所述压缩机叶片的对应尺寸。

【技术特征摘要】
2014.12.29 US 14/5851541.一种压缩机设备，包括：
轴流式转子，包括：
安装成围绕中心轴线旋转的盘，所述盘的外周限定具有非轴对称的表面轮廓的流路表面；
沿径向从所述流路表面向外延伸的一排翼形轴流式压缩机叶片，其中所述压缩机叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及
与所述压缩机叶片交错的一排翼形分流叶片，其中所述分流叶片分别具有根部、末梢、前缘和后缘；以及
其中所述分流叶片在其根部处的翼弦尺寸和所述分流叶片的翼展尺寸中的至少一者小于所述压缩机叶片的对应尺寸。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流路表面包括相邻压缩机叶片之间的凹形扇贝面。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扇贝面在所述压缩机叶片的所述根部附近具有最小径向深度，且在相邻压缩机叶片的大致中间位置处具有最大径向深度。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，各个分流叶片均位于两个相邻压缩机叶片的大致中间。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分流叶片定位成使得其后缘关于所述盘在与所述压缩机叶片的所述后缘大致相同的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：AL小迪皮特罗，GJ卡法什，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US