降低噪声的燃气涡轮发动机翼型件制造技术

一种降噪翼型件，该降噪翼型件限定跨度和弦，跨度在根部和尖端之间延伸，弦在沿着跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸。翼型件包括压力侧，吸力侧和联接到翼型件的后缘的后缘护套，后缘护套包括外表面。后缘护套在后缘护套内沿着跨度的每个点处在压力侧和吸力侧上至少部分地沿着弦延伸。后缘护套限定沿着跨度的至少一部分延伸的流体通道。此外，后缘护套在压力侧，吸力侧或后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，该至少一个孔口将流体通道流体地联接到外表面。

Airfoil of gas turbine engine for reducing noise

【技术实现步骤摘要】
降低噪声的燃气涡轮发动机翼型件
本主题大体涉及翼型件，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的降噪翼型件。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常以串行流动顺序包括：压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，从风扇向压缩机区段的入口提供空气，在压缩机区段一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。在燃烧区段内燃料与压缩空气混合并燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段导向至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导向通过排气区段，例如，通向大气。涡轮风扇燃气涡轮发动机通常包括风扇组件，该风扇组件将空气引导至核心燃气涡轮发动机和旁路管道。在操作期间，风扇通过将空气向下游供应到燃气涡轮发动机，并且还以增加的速度推动空气通过排气喷嘴来为飞行器提供推力，从而类似于螺旋桨操作。更具体地，在空气被引导通过旁路管道之前，风扇使空气产生涡旋运动。在空气离开排气喷嘴之前，这种涡旋运动可能会导致动量损失。因此，至少一些已知的涡轮风扇发动机包括一组定子轮叶，以有助于减少旁路管道之前的空气涡旋运动。然而，冲击定子轮叶的气流可能导致噪声发出的增加。风扇流的不稳定性可能会与定子相互作用，从而产生宽带噪声。此外，风扇空气以叶片经过的速率冲击定子轮叶，并产生通常称为叶片通过频率(BPF)的音调噪声。风扇空气产生旋转模式噪声，该旋转模式噪声由转子叶片导致的旋转压力场和尾流，以及其与相邻定子轮叶的相互作用产生。该噪声既通过风扇管道的入口从发动机上游发出，也通过管道出口从发动机下游发出。旋转模式噪声发生在离散频率上，该离散频率包括基本叶片通过频率BPF(其也是第一谐波)以及更高阶频率或其谐波。宽带噪声和音调噪声是发动机噪声的两个来源。宽带噪声和音调噪声的减少是一项环境目标，并且通常使用各种技术(包括更高的旁通比涡轮风扇，发动机管道和风扇机舱内的隔音衬，以及排放混合器)来实现。但是，解决该重要问题的已知尝试涉及间接改进措施，该间接改进措施不会直接影响具有明显的不良副作用(例如增加的发动机重量)的问题的来源。这样，需要一种翼型件，该翼型件能够降低由翼型件产生的噪声，同时以可能减小的总发动机重量保持期望的性能水平。
技术实现思路
方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实施本专利技术来学习。在一方面，本主题涉及一种降噪翼型件，该降噪翼型件限定跨度和弦，跨度在根部和尖端之间延伸，弦在沿着跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸。翼型件包括压力侧，吸力侧和联接到翼型件的后缘的后缘护套，后缘护套限定外表面。后缘护套在后缘护套内沿着跨度的每个点处在压力侧和吸力侧至少部分地沿着弦延伸。后缘护套限定沿着跨度的至少一部分延伸的流体通道。此外，后缘护套在压力侧，吸力侧或后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，该至少一个孔口将流体通道流体地联接到外表面。在一个实施例中，至少一个孔口可以被构造为将加压空气从流体通道供应到外表面，以减少尾流，速度不足或两者。在一个特定实施例中，翼型件还可包括根部处的流体入口，该流体入口流体地联接到流体通道。在另一个实施例中，后缘护套可以沿着跨度在根部和尖端之间延伸。在进一步实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在沿着跨度与根部相距跨度的50％的点与尖端之间。在若干实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在压力侧或吸力侧。在这样的实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在与后缘相距弦的10％至20％之间、在沿每个孔口的跨度的点处。在另一实施例中，至少一个孔口可以包括至少一个槽。在进一步实施例中，至少一个孔口可包括沿跨度分布的多个气孔。在一个这样的实施例中，多个气孔可在相邻气孔之间限定至少一个间隙。此外，至少一个间隙中的每个间隙可以限定相同的长度。在另一实施例中，靠近根部的至少一个间隙可以限定第一长度，并且靠近尖端的至少一个间隙可以限定不同于第一长度的第二长度。此外，第一长度可以比第二长度长。在另外的实施例中，多个气孔中的每个气孔可以限定外表面上的宽度和通过后缘护套的长度。此外，至少一个气孔可以限定长度与宽度的比在0.9至1.1之间。在又进一步实施例中，多个气孔中的每个气孔可限定中心线和外表面上的外线，外线与外表面上最靠近每个气孔的前缘的点和最靠近每个气孔的后缘的点相切。气孔中的至少一个可限定中心线，在中心线和外线之间具有为至少十五度但小于或等于三十度的孔口角。在进一步实施例中，翼型件可以是燃气涡轮发动机的风扇叶片。在另一方面，本主题涉及限定中心轴线的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括：发动机轴，其沿着中心轴线延伸；压缩机，其附接到发动机轴并且围绕中心轴线径向延伸；燃烧器，其定位在压缩机下游以从其接收压缩流体；涡轮，其安装在发动机轴上、在燃烧器下游，以向压缩机提供旋转力；多个翼型件，其可操作地连接到发动机轴。多个翼型件中的每一个限定跨度和弦，跨度在根部和尖端之间延伸，弦在沿着跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸。多个翼型件包括至少一个降噪翼型件。该至少一个降噪翼型件包括压力侧，吸力侧和联接到翼型件的后缘的后缘护套，后缘护套限定外表面。后缘护套在后缘护套内沿着跨度的每个点处在压力侧和吸力侧至少部分地沿着弦延伸。后缘护套限定沿着跨度的至少一部分延伸的流体通道。此外，后缘护套在压力侧，吸力侧或后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，该至少一个孔口将流体通道流体地联接到外表面。在一个实施例中，燃气涡轮发动机还可包括风扇区段，风扇区段包括构造为风扇叶片的多个翼型件。在一些实施例中，压缩机可以在每个降噪翼型件的根部处流体地联接到流体入口，使得压缩机流体地联接到流体通道。在某些实施例中，多个翼型件中的每个翼型件是降噪翼型件。在一个这样的实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在沿着跨度与根部相距跨度的50％的点和尖端之间。在另一个实施例中，多个翼型件可以包括第一多个翼型件和第二多个翼型件，第一多个翼型件和第二多个翼型件布置成围绕发动机轴交替。在这样的实施例中，第一多个翼型件中的每个翼型件可以是降噪翼型件。在进一步这样的实施例中，至少一个孔口可以包括沿着跨度分布的多个气孔。此外，多个气孔可在相邻气孔之间限定至少一个间隙。靠近根部的至少一个间隙可以限定第一长度，并且靠近尖端的至少一个间隙可以限定不同于第一长度的第二长度。此外，第一长度可以比第二长度长。还应当进一步理解，燃气涡轮发动机可以进一步包括本文所述的任何附加特征。参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解这些和其他特征，方面和优点。并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的某些原理。附图说明在说明书中阐述了针对本领域的普通技术人员的本专利技术的完整而可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：图1示出了根据本主题的方面的可以在飞行器内使用的燃气涡轮发动机的一个实施例的横截面视图，特别地示出了构造为高旁路涡轮风扇喷气发动机的燃气涡轮发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降噪翼型件，所述翼型件限定跨度和弦，所述跨度在根部和尖端之间延伸，所述弦在沿着所述跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸，其特征在于，所述翼型件包括：/n压力侧；/n吸力侧；和/n后缘护套，所述后缘护套限定外表面，所述后缘护套联接到所述翼型件的所述后缘，并且在所述后缘护套内沿着所述跨度的每个点处在所述压力侧和所述吸力侧至少部分地沿着所述弦延伸，其中所述后缘护套限定流体通道，所述流体通道沿着所述跨度的至少一部分延伸，并且其中所述后缘护套在所述压力侧，所述吸力侧或所述后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，所述至少一个孔口将所述流体通道流体地联接到所述外表面。/n

【技术特征摘要】
20181025 US 16/170,2541.一种降噪翼型件，所述翼型件限定跨度和弦，所述跨度在根部和尖端之间延伸，所述弦在沿着所述跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸，其特征在于，所述翼型件包括：
压力侧；
吸力侧；和
后缘护套，所述后缘护套限定外表面，所述后缘护套联接到所述翼型件的所述后缘，并且在所述后缘护套内沿着所述跨度的每个点处在所述压力侧和所述吸力侧至少部分地沿着所述弦延伸，其中所述后缘护套限定流体通道，所述流体通道沿着所述跨度的至少一部分延伸，并且其中所述后缘护套在所述压力侧，所述吸力侧或所述后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，所述至少一个孔口将所述流体通道流体地联接到所述外表面。


2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，所述至少一个孔口构造成将加压空气从所述流体通道供应到所述外表面，以减少尾流，速度不足或两者。


3.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，进一步包括：
流体入口，所述流体入口在所述根部处，所述流体入口流体地联接到所述流体通道。


4.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中所述后缘护套沿着所述跨度在所述根部和...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦·库马尔，尼泰什·杰恩，尼古拉斯·约瑟夫·克莱，托马斯·奥里·莫尼斯，安德鲁·布雷兹·斯特林费洛，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US