涡轮机多级涡轮的设计方法技术

一种涡轮机多级涡轮的设计方法，其中每个涡轮级包括静子叶栅和转子叶栅，每个叶栅由一排环形设置的叶片组成，其中，对于所有静子或转子叶栅，该方法包括同时修正各个叶栅的叶片形状，以对所述叶片后缘的尾流进行整流；然后，按如下方式使各个叶栅彼此之间构成角度，即静子或转子叶栅的尾流撞击位于下游的静子或转子叶栅的前缘，从而实现对整个涡轮同时进行多级气动力耦合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涡轮机(诸如飞机涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机)的多级涡轮的设计方法。
技术介绍
涡轮发动机的涡轮包括多个级，每个涡轮级都由固定的静子叶栅和移动的转子叶栅组成。每个叶栅由环形设置的一排叶片组成，这些叶片整齐地分布在涡轮纵轴周围。转子叶栅的叶片由与涡轮轴相连的叶盘支撑，而静子叶栅的叶片则连接到涡轮的外壳体上。叶栅的叶片基本上延伸穿过流动段的整个径向部分，而热燃气经由流动段流过涡轮。热燃气离开涡轮机的燃烧室并流过涡轮，从而将能量传输给转子叶栅，后者带动涡轮轴旋转。为了改善涡轮的性能，已知的做法是，在两个连续的且由静子叶栅分开的转子叶栅之间或在两个连续的且由转子叶栅分开的静子叶栅之间，进行多级气动耦合(multistage aerodynamic coupling)。多级气动耦合是，选择同类型的并具有相同数量的叶片或叶片数量是上游同类型叶片数的倍数的两个连续叶栅(即，两个转子叶栅或两个静子叶栅)，并按如下方式确定下游叶栅相对于上游叶栅的角度位置，即，上游叶栅叶片的后缘所形成的尾流(wakes)在一定容限范围内撞击下游叶栅的叶片前缘。已经提出了许多有关如何设计涡轮机以获得该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机多级涡轮的设计方法，每个涡轮级包括静子叶栅和转子叶栅，每个叶栅由一排环形设置的叶片组成，每个静子或转子叶栅分别具有相同数量的叶片或者是位于上游的同类型叶栅的叶片数量的倍数，其中，对于所有的静子或转子叶栅，该方法包括：　ａ）同 时修正各个叶栅的叶片形状，以在叶片的基本上整个径向范围内对所述叶片后缘的尾流进行整流；以及　ｂ）按如下方式使各个叶栅彼此之间构成角度，即涡轮级ｎ的静子或转子叶栅的尾流分别在一定角度容限范围内撞击位于下游涡轮级ｎ＋１的静子或转子叶栅的前 缘，从而实现对整个涡轮同时进行多级气动力耦合。

【技术特征摘要】
FR 2007-12-14 07/087101.一种涡轮机多级涡轮的设计方法，每个涡轮级包括静子叶栅和转子叶栅，每个叶栅由一排环形设置的叶片组成，每个静子或转子叶栅分别具有相同数量的叶片或者是位于上游的同类型叶栅的叶片数量的倍数，其中，对于所有的静子或转子叶栅，该方法包括：a)同时修正各个叶栅的叶片形状，以在叶片的基本上整个径向范围内对所述叶片后缘的尾流进行整流；以及b)按如下方式使各个叶栅彼此之间构成角度，即涡轮级n的静子或转子叶栅的尾流分别在一定角度容限范围内撞击位于下游涡轮级n+1的静子或转子叶栅的前缘，从而实现对整个涡轮同时进行多级气动力耦合。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)中，还包括：1)在叶片的基本上整个径向范围内，确定各个叶栅的叶片形状；2)在叶片的基本上整个径向范围内，确定各个叶栅的叶片周围的燃气平均流；3)确定各个叶栅的叶片尾流是如何变化的；以及4)验证涡轮级n的静子或转子叶片的尾流分别在给定角度容限范围内，基本上平行于对应下游n+1级的静子或转子叶片的前缘。3.根据权利要求2所述的方法，其中，当步骤4)的验证结果为否定时，该方法进一步包括：5)在叶片的整个径向范围内，修正各个叶栅的叶片形状；6)验证所修正的叶片的气动力特性；以及7)重复步骤2)，3)和4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：让迈克尔吉姆巴德，奥利维尔库尼，埃里克舒沃茨，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：FR[法国]