导流静子及包含其的涡扇发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种导流静子及包含其的涡扇发动机，所述导流静子具有空腔，所述导流静子的前缘侧和尾缘侧分别设有连通所述空腔的前缘开口和尾缘开口；涡扇发动机包含有上述的导流静子。本发明专利技术通过改变导流静子的结构，在导流静子的前缘侧和尾缘侧设置开口减小导流静子的表面积，使导流静子上游的风扇转子的气流尾迹的作用面积更小，从而降低风扇转子的尾缘脱落涡直接打到导流静子表面的强度和概率，进而减少转子静子的干涉作用，并且风扇转子产生的部分气流可以通过前缘开口进入导流静子的内腔，然后从尾缘开口流出，进一步减少了转子和静子之间的干涉作用，可以有效降低风扇转静干涉噪声。静干涉噪声。静干涉噪声。

【技术实现步骤摘要】
导流静子及包含其的涡扇发动机


[0001]本专利技术涉及一种导流静子及包含其的涡扇发动机。

技术介绍

[0002]对于当代大涵道比涡扇发动机而言，风扇噪声是飞机在飞越和降落过程中的主要噪声源。风扇噪声包括单音噪声和宽频噪声，在亚音速和超音速状态下，风扇噪声的分量不同。在亚声速状态下，噪声谱的特征是叶片通过频率单音及其谐波叠加在宽频噪声谱中，而在超音速下，出现了多重单音噪声，主要在飞机起飞时从发动机风扇进口辐射。其中宽频噪声是由叶片表面附面层及尾缘涡脱落、大气湍流作用等因素引起的，单音噪声则是由于叶片与来流周期性相互作用等产生的，通常与叶片通过频率及其谐波有关。
[0003]风扇转静干涉是单音噪声的主要成因。对于风扇转静干涉噪声，可以通过合理选择转子和静子的叶片数来满足截止条件从而降低噪声，利用Cut
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off截止条件合理选取转子和静子叶片数；或者，通过增大转子、静子间距来降低叶片表面的非定常载荷，减小干涉作用。但是以上方式都可能会改变涡扇发动机的内部结构，不仅成本较高，而且还可能会对涡扇发动机的其他气动性能产生不良的连锁影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中采用上述方法降低风扇转静干涉噪声可能导致涡扇发动机改造成本较高、影响发动机的气动性能的缺陷，提供一种导流静子及包含其的涡扇发动机。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提供了一种导流静子，所述导流静子具有空腔，所述导流静子的前缘侧和尾缘侧分别设有连通所述空腔的前缘开口和尾缘开口。
[0007]在本方案中，通过改变导流静子的结构，在导流静子的前缘侧和尾缘侧设置开口减小导流静子的表面积，使导流静子上游的风扇转子的气流尾迹的作用面积更小，从而降低风扇转子的尾缘脱落涡直接打到导流静子表面的强度和概率，进而减少转子静子的干涉作用，并且风扇转子产生的部分气流可以通过前缘开口进入导流静子的内腔，然后从尾缘开口流出，进一步减少了转子和静子之间的干涉作用，可以有效降低风扇转静干涉噪声。
[0008]较佳地，所述前缘开口和/或所述尾缘开口自所述导流静子的叶根延伸至所述导流静子的叶尖。
[0009]在本方案中，采用上述结构形式，进一步地减小了导流静子的表面积，降低风扇转子的尾缘脱落涡直接打到导流静子表面的强度和概率。
[0010]较佳地，所述导流静子具有迎风面和背风面，所述迎风面和背风面为弧形结构，所述迎风面和背风面上均设有多个与所述空腔连通的通孔。
[0011]在本方案中，将导流静子的迎风面和背风面设计为弧形结构，可以使风扇转子的气流尾迹向下游运动时，一部分沿着弧面表面光滑向下游流动，具有光顺气流的作用，降低
气流撞击产生的噪音。通过在导流静子的迎风面和背风面设置与空腔连通的通孔，可以使部分气流通过通孔时可以消除部分噪音。
[0012]较佳地，所述空腔内设有支撑板，所述支撑板的两端分别连接所述空腔的两侧壁。
[0013]在本方案中，设置支撑板可以加强导流静子的强度。
[0014]较佳地，所述支撑板有多个，多个所述支撑板交叉设置；
[0015]和/或，所述支撑板上设有通孔。
[0016]在本方案中，通过设置多个交叉的支撑板，不仅可以加强导流静子的强度，还可以使进入导流静子内腔的气流被多个交叉分布的支撑板多次衰减，从而减少气体噪声。在支撑板上设置通孔可以增加气体流动阻尼，进一步衰减噪声。
[0017]较佳地，所述前缘开口的周缘为弧形面。
[0018]在本方案中，将前缘开口的周缘设置为弧形面可以减小气体流入空腔的阻力，降低气体噪声。
[0019]较佳地，所述尾缘开口的周缘为弧形面。
[0020]在本方案中，将尾缘开口的周缘设置为弧形面可以减小气体流出空腔的阻力，降低气体噪声。
[0021]较佳地，所述导流静子包括第一面板和第二面板，所述第一面板和所述第二面板相对设置并围成所述空腔，所述第一面板具有第一表面，所述第二面板具有第二表面，所述第一表面和第二表面分别被设置成所述导流静子的迎风面和背风面。
[0022]在本方案中，采用上述结构，导流静子采用两块面板组合，方便加工和运输。
[0023]较佳地，所述第一面板和所述第二面板间隔设置并形成所述前缘开口和所述尾缘开口。
[0024]较佳地，所述导流静子还包括多个支撑板，多个所述支撑板交叉设置于所述第一面板和所述第二面板之间，所述支撑板上设有通孔。
[0025]在本方案中，通过在两个面板设置多个交叉的支撑板，不仅可以增强两个面板组成的导流静子的强度，还可以使进入导流静子内腔的气流被多个交叉分布的支撑板多次衰减，从而减少气体噪声。在支撑板上设置通孔可以增加气体流动阻尼，进一步衰减噪声。
[0026]本专利技术还提供了一种涡扇发动机，所述涡扇发动机包含有上述的导流静子。
[0027]在本方案中，涡扇发动机采用含有上述结构的导流静子，通过改变导流静子的结构，在导流静子的前缘侧和尾缘侧设置开口减小导流静子的表面积，使导流静子上游的风扇转子的气流尾迹的作用面积更小，从而降低风扇转子的尾缘脱落涡直接打到导流静子表面的强度和概率，进而减少转子静子的干涉作用，并且风扇转子产生的部分气流可以通过前缘开口进入导流静子的内腔，然后从尾缘开口流出，进一步减少了转子和静子之间的干涉作用，可以有效降低风扇转静干涉噪声，进而降低风扇噪声。采用上述导流静子的涡扇发动机无需改变涡扇发动机的内部结构，不会增加发动机的改造成本，而且不会对涡扇发动机的其他气动性能产生不良的连锁影响。
[0028]较佳地，所述涡扇发动机包括设于风扇后侧的外涵道，所述导流静子设于所述外涵道的进风口。
[0029]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术通过改变导流静子的结构，在导流静子的前缘侧和尾缘侧设置开口减小导流静子的表面积，使导流静子上游的风扇转子的气流尾迹的
作用面积更小，从而降低风扇转子的尾缘脱落涡直接打到导流静子表面的强度和概率，进而减少转子静子的干涉作用，并且风扇转子产生的部分气流可以通过前缘开口进入导流静子的内腔，然后从尾缘开口流出，进一步减少了转子和静子之间的干涉作用，可以有效降低风扇转静干涉噪声。采用上述导流静子的涡扇发动机无需改变涡扇发动机的内部结构，不会增加发动机的改造成本，而且不会对涡扇发动机的其他气动性能产生不良的连锁影响。
附图说明
[0030]图1为现有技术中涡扇发动机的内部局部结构示意图。
[0031]图2为本专利技术较佳实施例中导流静子的结构示意图。
[0032]图3为本专利技术较佳实施例中导流静子的俯视图。
[0033]图4为本专利技术较佳实施例中导流静子的第一面板的结构示意图。
[0034]图5为本专利技术较佳实施例中导流静子的第二面板的结构示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]风扇100
[0037]导流静子200...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导流静子，其特征在于，所述导流静子具有空腔，所述导流静子的前缘侧和尾缘侧分别设有连通所述空腔的前缘开口和尾缘开口。2.如权利要求1所述的导流静子，其特征在于，所述前缘开口和/或所述尾缘开口自所述导流静子的叶根延伸至所述导流静子的叶尖。3.如权利要求1所述的导流静子，其特征在于，所述导流静子具有迎风面和背风面，所述迎风面和背风面为弧形结构，所述迎风面和背风面上均设有多个与所述空腔连通的通孔。4.如权利要求1所述的导流静子，其特征在于，所述空腔内设有支撑板，所述支撑板的两端分别连接所述空腔的两侧壁。5.如权利要求4所述的导流静子，其特征在于，所述支撑板有多个，多个所述支撑板交叉设置；和/或，所述支撑板上设有通孔。6.如权利要求1所述的导流静子，其特征在于，所述前缘开口的周缘为弧形面。7.如权利要求1所述的导流静子，其特征在于，所述尾缘开口的周缘为弧形面。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱昇，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：