高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法技术

本公开提供了一种高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法，包括：构造基准常规叶栅的叶型，模拟基准常规叶栅的内部流场，获取第一总压损失系数和第一气流折转角随来流气流角变化的特性曲线；将基准常规叶栅中弧线分成多段，得到串列叶栅的叶型，并且模拟串列叶栅的内部流场，来获取第二总压损失系数和第二气流折转角随来流气流角变化的特性曲线；以及比较第一总压损失系数与第二总压损失系数、第一气流折转角与第二气流折转角，当比较结果满足预定条件时，在串列叶栅的所述特性曲线的左边界和右边界，将串列叶栅的各栅段绕调节中心旋转，得到弯度可调节的串列叶栅方案。

【技术实现步骤摘要】
高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法
本公开涉及燃气轮机
，尤其涉及一种高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法。
技术介绍
目前在役的战斗机用涡扇发动机推重比已达到10一量级。美国在其IHPTET(综合高性能涡轮发动机技术)和VAATE(多用途经济可承受先进燃气涡轮发动机)制定计划中，提出了第五代战斗机推重比为12-15的目标，并向推重比15-20一级的发动机方向发展。另一方面，未来战斗机需要在宽广的工作范围和多工作状态下都具有良好的工作性能。美国DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency，美国国防高级研究计划局)和海军发布的第6代战机设想，提出总体的经济性和适用上的广普性。因此，从未来战斗机发展趋势可以看出，军用涡扇发动机的发展方向在于更高的推重比和更宽的工作裕度。压气机作为航空发动机三大关键部件之一，在提升发动机推重比和工作范围中起到重要作用。为适应未来军用涡扇发动机的发展需求，压气机将向更高级负荷、更高效和更宽工作裕度的方向发展。提高轴流压气机级负荷最基本的方式有两个，即增加转子的转速或增加叶片的叶型弯角(气流扭速)。然而，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法，其特征在于，包括：构造基准常规叶栅的叶型，并且模拟所述基准常规叶栅的内部流场，来获取第一总压损失系数和第一气流折转角随来流气流角变化的特性曲线，其中所述第一总压损失系数为所述基准常规叶栅的进出口总压降与进口动压之比，所述第一气流折转角为所述基准常规叶栅的进口与出口的气流角之差；将所述基准常规叶栅中弧线分成多段，得到串列叶栅的叶型，并且模拟所述串列叶栅的内部流场，来获取第二总压损失系数和第二气流折转角随来流气流角变化的特性曲线，其中所述第二总压损失系数为所述串列叶栅的进出口总压降与进口动压之比，所述第二气流折转角为所述串列叶栅的进口与出口的气流角之...

【技术特征摘要】
1.一种高负荷宽裕度弯度可调串列叶栅的设计方法，其特征在于，包括：构造基准常规叶栅的叶型，并且模拟所述基准常规叶栅的内部流场，来获取第一总压损失系数和第一气流折转角随来流气流角变化的特性曲线，其中所述第一总压损失系数为所述基准常规叶栅的进出口总压降与进口动压之比，所述第一气流折转角为所述基准常规叶栅的进口与出口的气流角之差；将所述基准常规叶栅中弧线分成多段，得到串列叶栅的叶型，并且模拟所述串列叶栅的内部流场，来获取第二总压损失系数和第二气流折转角随来流气流角变化的特性曲线，其中所述第二总压损失系数为所述串列叶栅的进出口总压降与进口动压之比，所述第二气流折转角为所述串列叶栅的进口与出口的气流角之差；以及比较所述第一总压损失系数与所述第二总压损失系数、所述第一气流折转角与第二气流折转角，当比较结果满足预定条件时，在串列叶栅的所述特性曲线的左边界和右边界，将所述串列叶栅的各栅段绕调节中心旋转，得到弯度可调节的串列叶栅方案。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述基准常规叶栅的叶型为有量纲叶型，构造方法为：基于所述基准常规叶栅的叶型的中弧线曲率的无量纲表达式，以及进口几何角和出口几何角，获取基准常规叶栅的叶型的中弧线的无量纲几何坐标；基于所述无量纲几何坐标，获取基准常规叶栅的叶型的中弧线的无量纲厚度分布和有量纲轴向长度，构造所述有量纲叶型。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，将所述基准常规叶栅中弧线分成多段，得到串列叶栅的叶型，具体为：基于所述串列叶栅的轴向重叠比、周向偏移比以及弦长比，将所述基准常规叶栅的中弧线分割为多段；基于串列叶栅稠度和各栅段中弧线的无量纲厚度分布，得到串列叶栅的叶型。4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，在串列叶栅的所述特性曲线的左边界和右边界，将所述串列叶栅的各栅段绕调节中心旋转，得到弯度可调节的串列叶栅方案的步骤包括：在各栅段中弧线上确定串列叶栅各个栅段的调节中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宁，田晓沛，弓志强，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11