本发明专利技术涉及一种涡轮机，该涡轮机具有压气机，该压气机包括变桨距定子叶片(11)，这些变桨距定子叶片各自径向地在转子毂(6)与围绕该转子毂(6)的定子外壳(3)之间延伸，每个变桨距叶片(11)都包括桨叶(12)，该桨叶具有通过第一径向余隙(J1)与外壳(3)的定子壁(2)间隔开的基部(14)，并且该桨叶具有通过第二径向余隙(J2)与转子毂(6)的转子壁(4)间隔开的端头(17)。外壳(3)的定子壁或转子毂(6)的转子壁(4)具有形状处理部，该形状处理部与桨叶(12)相对，用于对穿过相应的余隙的空气泄漏进行引导。导。导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有设置有形状处理部的定子壁的涡轮机压气机
[0001]本专利技术涉及涡轮机的定子元件，该定子元件包括装备该涡轮机的压气机的变桨距定子叶片，该压气机任选地是轴向或离心式的，本专利技术既适用于飞行器发动机型涡轮机，也适用于直升机涡轮型涡轮机。
技术介绍
[0002]一般来说，涡轮机压气机包括围绕主轴线旋转的转子，该转子支承沿该轴线彼此间隔开的若干级移动桨叶；并且涡轮机压气机包括围绕所述组件的旋转的定子外壳，当该组件处于操作中时，气流从上游到下游横穿该组件。在环形空间中循环的气流横穿该组件，该环形空间在内部由转子界定并且在外部由外壳界定。
[0003]在两个相继的移动级之间插入称为定子的定子桨叶级，用于纵向引导空气以在空气进入下一个移动级之前将空气解旋。这种定子呈定子桨叶盘形式，该定子桨叶盘由局部围绕转子的外壳承载。
[0004]有利地，这些定子级的一个或多个桨叶是变桨距的，使得可以调节桨叶围绕径向轴线或侧倾轴线的角位置，以便使桨叶适配于涡轮机在其使用期间波动的操作条件。
[0005]这些变桨距定子桨叶由控制元件控制，这些控制元件动态地调整桨叶的浆距。一般来说，变桨距定子桨叶使得能够在流体流进入紧随定子桨叶的移动级之前适配流体流以扩大可以在没有气动失速风险的情况下使用压气机的操作条件的范围。
[0006]在气动失速的情况下，会形成被称为喘振的流体堵塞，该流体堵塞阻碍压气机中的空气循环。这种情况会导致压气机的叶片破裂，即损坏或破坏压气机。为此，排放阀可以设置成打开的，以便对存在于压气机中的空气进行减压，在一定情况下，以防止形成喘振即气动失速条件。
[0007]然而，气动失速表示限制压气机的使用条件的范围的关键因素，使得气动失速表示压气机设计和尺寸确定中的重要要素。
[0008]本专利技术的目的是提供一种解决方案，用于限制包括承载变桨距桨叶的定子的压气机中的气动失速风险。
技术实现思路
[0009]为此，本专利技术涉及一种压气机，该压气机包括定子外壳，该定子外壳承载变桨距定子叶片，这些变桨距定子叶片各自径向地从该定子外壳延伸至转子毂，该转子毂被该定子外壳围绕，每个变桨距叶片都包括桨叶，该桨叶具有通过径向间隙与该外壳的定子壁间隔开的基部，并且其中，该压气机的定子壁在该桨叶的基部处包括形状处理部，该形状处理部布置成引导穿过间隙的空气泄漏。
[0010]通过此解决方案，在桨叶基部处横穿间隙的气流被调整成轴向方向，使得更有效地将流动解旋，这限制了压气机的气动失速风险。因此，这使得能够扩大在其中可以使用压气机的操作条件的范围，即压气机的可操作性。
[0011]本专利技术还涉及一种因此限定的压气机，其中，每个桨叶都包括端头，该端头通过另一个径向间隙与转子毂的转子壁间隔开，并且其中，转子壁包括位于桨叶的端头处的形状处理部，该形状处理部布置成引导穿过该另一个间隙的空气泄漏。
[0012]本专利技术还涉及一种因此限定的压气机，其中，定子壁包括形状处理部，该形状处理部包括凹槽，这些凹槽沿其整个长度朝向桨叶基部开口。
[0013]本专利技术还涉及一种因此限定的压气机，其中，转子壁包括形状处理部，该形状处理部包括凹槽，这些凹槽沿其整个长度朝向桨叶端头开口。
[0014]本专利技术还涉及一种涡轮机，该涡轮机包括因此限定的压气机。
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术的压气机部分的示意性截面视图；
[0016]图2是根据本专利技术的压气机的变桨距定子叶片的示意性视图；
[0017]图3是示出了形成在根据本专利技术的压气机的定子壁上的轴向凹槽的示意性视图；
[0018]图4是示出了形成在根据本专利技术的压气机的转子壁上的周向凹槽的示意性视图。
具体实施方式
[0019]本专利技术基于这样的观察，即压气机中存在泄漏流会引发气动失速的风险，从而降低一定的泄漏流量使得能够限制气动失速风险，即增加压气机使用条件的范围。
[0020]更具体地，本专利技术使得能够通过限制存在于压气机的变桨距定子桨叶的端头和/或基部的泄漏流来降低气动失速的风险。
[0021]在图1中，沿着涡轮机的纵向轴线AX从上游AM到下游AV流动的流体横穿涡轮机压气机部分1。该压气机部分1在此在外部由大致旋转的定子外壳3的定子壁2界定，并且在内部由转子毂6的转子壁4界定，该内壁是大致旋转的并且与纵向轴线AX同轴。
[0022]该压气机部分1在此包括旋转级7，定子级8在下游AV紧随该旋转级。旋转级包括由绕轴线AX旋转的毂承载的旋转叶片，可以在图1中看到这些旋转叶片中的一个旋转叶片，在图中旋转叶片被标记为9。定子级8承载定子叶片，可以在图中看到这些定子叶片中的一个定子叶片，在图中定子叶片被标记为11。
[0023]级8的每个定子叶片11都是变桨距叶片，包括由根部13承载的桨叶12，该根部由外壳3固持，该变桨距叶片能够绕径向轴线AR旋转，该径向轴线AR可以相对于轴线AX侧倾或倾斜。桨叶12包括面向定子壁2定位的基部14，该基部14由桨叶本体16延伸，该桨叶本体16止于面向转子壁4(即转子毂6的壁)定位的端头17。
[0024]如在图2中看到的，一方面，在基部14与定子壁2之间存在第一径向间隙J1，并且类似地，在定子的端头17与转子壁4之间存在第二径向间隙J2。
[0025]这些间隙由涡轮机在操作中产生的安装应力和热膨胀应力造成，使得不可能将其去除。在操作中，待由定子级8整流的空气通过穿过由第一间隙J1形成的空隙而泄漏，并且通过穿过由第二间隙J2形成的空隙泄漏。该空气沿着定子壁2和转子壁4从变桨距定子叶片的下表面侧循环到其上表面侧。
[0026]一般来说，这些泄漏流会引起穿过定子级的流体流的偏离，这会对定子级的解旋效果产生不利影响。具体而言，流体未充分解旋的事实导致压气机的气动失速风险。
[0027]换言之，这些泄漏限制了压气机的可操作性，即可以在没有气动失速风险的情况下使用压气机的操作条件的范围。
[0028]根据本专利技术，外壳的定子壁2包括形状处理部，该形状处理部在图2中的叶片11的区域被标记为18，该形状处理部旨在限制由穿过间隙J1泄漏的流体而引入到主流E中的扰动。该形状处理部旨在矫正穿过间隙的泄漏流的流动方向，以使其恢复成与纵向轴线平行。
[0029]该形状处理部例如通过形成在壁2的内面上的凹槽来实现，这些凹槽被布置成对流过间隙J1的、从桨叶的下表面侧到桨叶的上表面侧的流体进行整流。
[0030]由于该形状处理部，穿过间隙J1的流体被重新引入到主流E中，该流体在该间隙J1的出口处具有最可能接近主流E沿着上表面在桨叶的基部14处的流体的取向。
[0031]有利地，毂的转子壁4还包括标记为19的形状处理部，该形状处理部位于桨叶端头17处，以便减小由穿过第二间隙J2泄漏的流体而引入到主流E中的扰动。
[0032]一般来说，凹槽被定向成促进在轴向方向上引导泄漏流，以便促进包括在泄漏区中的流动的解旋。
[0033]一般来说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压气机，所述压气机包括定子外壳(3)，所述定子外壳(3)承载变桨距定子叶片(11)，所述变桨距定子叶片(11)各自径向地从所述定子外壳(3)延伸至转子毂(6)，所述转子毂(6)被所述定子外壳(3)围绕，每个变桨距叶片(11)都包括桨叶(12)，所述桨叶(12)具有通过径向间隙(J1)而与所述外壳(3)的定子壁(2)间隔开的基部(14)，并且其中，所述定子外壳(3)的定子壁包括位于所述桨叶(12)的基部(14)处的形状处理部，所述形状处理部布置成引导穿过所述间隙(J1)的空气泄漏。2.根据权利要求1所述的压气机，其中，每个桨叶(12)都包括端头(17)，所述端头(17)通过另一个径向间隙(J2)而与所述转子毂(6)的转子壁(4)间隔开，并且其中，所述转子壁(4)在所述桨叶(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：法比恩，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：
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