一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其包括前叶和后叶，前叶尾缘和后叶前缘之间存在缝道，前叶尾缘为由多段曲线连接成的向内凹陷的光滑曲面，后叶前缘为由多段曲线连接成的向外凸出的光滑曲面，前叶与轮毂机匣相连且起到了承力框架的作用，后叶能够绕转轴转动且后叶转角时缝道的形状发生变化以抑制泄漏流从压力面流向吸力面或在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流。本实用新型专利技术通过调节缝道，以抑制泄漏流从压力面流向吸力面，减少泄漏流与主流的掺混，从而减少损失；或在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流，改善后叶吸力面的附面层流动，防止气流在后叶吸力面分离，降低可变弯度导叶的损失，增加了可变弯度导叶的工作范围。度导叶的工作范围。度导叶的工作范围。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶


[0001]本技术涉及压气机导叶
，特别是涉及一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶。

技术介绍

[0002]对于大多数地面燃气轮机及航空发动机用压气机，均会配备进口导流叶片以产生需要的进口气流方向。在可调式进口导流叶包含可变弯度导叶，可变弯度导叶一般由前叶和后叶组成，前叶固定，后叶可随转轴转动。这样就保证了前叶攻角不变，解决了导叶调节角度过大导致的前叶角度过大的问题，但是可变弯度导叶在实际使用中，当转角过大时，后叶会产生严重的分离，这也限制了可变弯度导叶的使用范围，亟需一种具有较宽工作范围且总压损失系数小的可变弯度导叶。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其通过调节前叶和后叶之间的缝道，以抑制泄漏流从压力面流向吸力面，减少泄漏流与主流的掺混，从而减少损失；或在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流，改善后叶吸力面的附面层流动，防止气流在后叶吸力面分离，降低可变弯度导叶的损失，增加了可变弯度导叶的工作范围。
[0004]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：包括前叶和后叶，所述前叶尾缘和后叶前缘之间存在缝道，所述前叶尾缘为由多段曲线连接成的向内凹陷的光滑曲面，所述后叶前缘为由多段曲线连接成的向外凸出的光滑曲面，所述前叶与轮毂机匣相连且起到了承力框架的作用，所述后叶能够绕转轴转动且后叶转角时缝道的形状发生变化以抑制泄漏流从压力面流向吸力面或在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流。
[0005]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述前叶尾缘由两段曲线连接而成，所述两段曲线分别为第一曲线和第二曲线，所述第一曲线的一端与前叶上的前叶压力面面型线连接且所述第一曲线为圆弧曲线，所述第一曲线的另一端与第二曲线的一端连接，所述第二曲线的另一端与前叶上的前叶吸力面面型线连接且所述第二曲线为椭圆曲线；
[0006]所述后叶前缘由三段曲线连接而成，所述三段曲线分别为第三曲线、第四曲线和第五曲线，所述第三曲线的一端与后叶上的后叶压力面面型线连接且第三曲线为圆弧曲线，所述第三曲线的另一端与第四曲线的一端连接，所述第四曲线的另一端与第五曲线的一端连接且所述第四曲线为椭圆曲线，所述第五曲线的另一端与后叶上的后叶吸力面面型线连接且所述第五曲线为用于连接第四曲线和后叶吸力面面型线的过渡线。
[0007]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述第一曲线和第二曲线连接处满足曲线一阶导数连续，所述后叶压力面面型线和第三曲线连接处满足曲线
一阶导数连续，所述第三曲线和第四曲线连接处满足曲线一阶导数连续，所述第四曲线和第五曲线连接处满足二阶导数连续，所述第五曲线和后叶吸力面面型线连接处满足二阶导数连续。
[0008]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述第一曲线和第三曲线的圆弧半径相同，所述第二曲线与前叶吸力面面型线连接形成的楔形角的角度大于10
°
。
[0009]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述前叶前缘为圆形或椭圆形且所述前叶前缘分别与压力面面型线和吸力面面型线光滑连接，所述后叶后缘为圆形或椭圆形且所述前叶前缘分别与压力面面型线和吸力面面型线光滑连接，
[0010]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述前叶弦长为自适应缝隙调节可变弯度进口导叶整体弦长的40％～50％。
[0011]上述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述自适应缝隙调节可变弯度进口导叶的最大厚度位于缝道所在位置。
[0012]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0013]1、本技术通过调节前叶和后叶之间的缝道，在后叶转角较小时，抑制泄漏流从压力面流向吸力面，减少泄漏流与主流的掺混，从而减少损失。
[0014]2、本技术通过调节前叶和后叶之间的缝道，在后叶转角较大时，在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流，改善后叶吸力面的附面层流动，防止气流在后叶吸力面分离，降低可变弯度导叶的损失，增加了可变弯度导叶的工作范围。
[0015]3、本技术在相同工况条件下，相同工况条件是指进口马赫数、总温、总压相等，后叶转角相等，本专利技术减小了落后角，降低总压损失系数。
[0016]4、本技术有效拓宽了可变弯度导叶的可用工作角度范围，相同来流条件，相同来流条件是指进口马赫数、总温、总压相等，本专利技术后叶可用转角范围显著拓宽。
[0017]下面通过附图和实施例，对本技术做进一步的详细描述。
附图说明
[0018]图1为本技术叶型截面示意图。
[0019]图2为本技术后叶转角示意图。
[0020]图3为本技术缝道处的放大图。
[0021]图4为本技术与一级压气机的子午面示意图。
[0022]图5为本技术实施例中数值模拟获得的本技术缝道与经典圆弧形缝道的总压损失系数马赫数曲线。
[0023]图6为本技术实施例中数值模拟获得的本技术缝道与经典圆弧形缝道的落后角马赫数曲线。
[0024]图7为本技术实施例中数值模拟获得的本技术缝道马赫数云图。
[0025]图8为本技术实施例中数值模拟获得的经典圆弧形缝道的马赫数云图。
[0026]附图标记说明:
[0027]10—前叶；11—第一曲线；12—第二曲线；
[0028]13—前叶压力面面型线；14—前叶吸力面面型线；
[0029]20—后叶；21—第三曲线；22—第四曲线；
[0030]23—第五曲线；24—后叶压力面面型线；
[0031]25—后叶吸力面面型线；30—转轴；
[0032]40—缝道。
具体实施方式
[0033]下面将参照附图更详细地描述本技术的实施例。虽然附图中显示了本技术的某些实施例，然而应当理解的是，本技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的是，本技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本技术的保护范围。
[0034]需要注意，本技术中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0035]如图1至图4所示，本技术一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其包括前叶10和后叶20，所述前叶10尾缘和后叶20前缘之间存在缝道40，所述前叶10尾缘为由多段曲线连接成的向内凹陷的光滑曲面，所述后叶20前缘为由多段曲线连接成的向外凸出的光滑曲面，所述前叶10与轮毂机匣相连且起到了承力框架的作用，所述后叶20通过转轴30可绕着转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：包括前叶(10)和后叶(20)，所述前叶(10)尾缘和后叶(20)前缘之间存在缝道(40)，所述前叶(10)尾缘为由多段曲线连接成的向内凹陷的光滑曲面，所述后叶(20)前缘为由多段曲线连接成的向外凸出的光滑曲面，所述前叶(10)与轮毂机匣相连且起到了承力框架的作用，所述后叶(20)能够绕转轴(30)转动且后叶(20)转角时缝道(40)的形状发生变化以抑制泄漏流从压力面流向吸力面或在吸力面出口处形成高速小股贴壁射流。2.按照权利要求1所述的一种自适应缝隙调节可变弯度进口导叶，其特征在于：所述前叶(10)尾缘由两段曲线连接而成，所述两段曲线分别为第一曲线(11)和第二曲线(12)，所述第一曲线(11)的一端与前叶(10)上的前叶压力面面型线(13)连接且所述第一曲线(11)为圆弧曲线，所述第一曲线(11)的另一端与第二曲线(12)的一端连接，所述第二曲线(12)的另一端与前叶(10)上的前叶吸力面面型线(14)连接且所述第二曲线(12)为椭圆曲线；所述后叶(20)前缘由三段曲线连接而成，所述三段曲线分别为第三曲线(21)、第四曲线(22)和第五曲线(23)，所述第三曲线(21)的一端与后叶(20)上的后叶压力面面型线(24)连接且第三曲线(21)为圆弧曲线，所述第三曲线(21)的另一端与第四曲线(22)的一端连接，所述第四曲线(22)的另一端与第五曲线(23)的一端连接且所述第四曲线(22)为椭圆曲线，所述第五曲线(23)的另一端与后叶(20)上的后叶吸力面面型...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉洋，于锦禄，张小博，王志多，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：新型
国别省市：