叶片的制造方法和叶片技术

本发明专利技术公开了一种叶片的制造方法和叶片，所述叶片用于风扇中，所述叶片的制造方法包括如下步骤：S1、使所述叶片进入工作状态；S2、确定所述叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域中的一个或多个，并标记获得稳定流动区域；S3、至少在所述稳定流动区域内对所述叶片开设沟槽。通过先确定出风扇叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域并在叶片上进行标记，再在叶片上出现上述三种流动现象之前即稳定流动区域开设沟槽，从而能够降低流动损失，进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。

【技术实现步骤摘要】
叶片的制造方法和叶片


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，具体涉及一种叶片的制造方法和叶片。

技术介绍

[0002]现如今对民机的环保性、可靠性和安全性的要求越来越高。为了满足日益苛刻的要求，需要降低民机的耗油率以满足对环保性的要求。一直以来，风扇部件是大涵道比商用涡扇发动机关键部件之一，对发动机的推力、耗油率、重量等指标有着决定性影响。
[0003]以涵道比10量级的涡扇发动机为例，风扇部件提供了约75％的起飞推力和68％的巡航推力。风扇部件的重量在发动机中占有较大比重，约占发动机的18％，且风扇部件的重量直接影响风扇轴、包容机匣等部件的重量。风扇气动性能对大涵道比涡扇发动机的耗油率有重要的影响，巡航状态下，风扇效率降低1％，推力降低约0.68％，耗油率增加0.67％以上。
[0004]由此可见，风扇效率和推力与耗油率均呈反比，因此如何提高风扇叶片的效率是现如今非常重要的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中风扇叶片的效率无法满足人们环保性的要求的缺陷，提供一种叶片的制造方法和叶片。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种叶片的制造方法，叶片用于风扇中，所述叶片的制造方法包括如下步骤：
[0008]S1、使所述叶片进入工作状态；
[0009]S2、确定所述叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域中的一个或多个，并标记获得稳定流动区域；/>[0010]S3、至少在所述稳定流动区域内对所述叶片开设沟槽。
[0011]在本方案中，通过先确定出风扇叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域并在叶片上进行标记，再在叶片上出现上述三种流动现象之前即稳定流动区域开设沟槽，从而能够降低流动损失，进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。
[0012]较佳地，所述S2包括：S21、通过对所述叶片开展旋转试验台测试，获取所述表面流动转捩位置、所述激波发生位置和所述流动分离区域。
[0013]较佳地，在所述S2步骤中，对所述表面流动转捩位置、所述激波发生位置和所述流动分离区域中的一个或多个进行标记并标记出边界线，在所述边界线以外的区域为所述稳定流动区域。
[0014]在本方案中，对表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域进行标记，从而能够更便于区分出稳定流动区域以及更便于确定沟槽的加工位置。
[0015]较佳地，所述S3包括：S31、沿第一方向开设所述沟槽，所述第一方向与所述流体的流动方向的夹角为90
°±
10
°
。
[0016]在本方案中，相比其他方向，沟槽沿着垂直于流体的流动方向的方向开设，能够更好地降低流动损失，从而更大地提高风扇的效率。
[0017]较佳地，在所述S31步骤中，所述沟槽沿所述第一方向间隔设有多个。
[0018]在本方案中，将沟槽设置多个能够避免沟槽仅对局部起到降低流动损失的情况。
[0019]较佳地，在所述S3步骤中，将所述沟槽的深度加工为0.5
‑
5mm，所述沟槽的宽度加工为0.5
‑
5mm；
[0020]和/或，在所述S3步骤中，所述沟槽的横截面的形状为三角形、梯形、矩形、圆形或椭圆形中的一种或多种。
[0021]较佳地，在所述S3步骤中，将所述沟槽设置于所述稳定流动区域内；
[0022]和/或，覆盖所述稳定流动区域的边界线；
[0023]和/或，覆盖所述叶片的尾缘。
[0024]较佳地，所述叶片的制造方法还包括如下步骤：
[0025]S4、测定第一叶片的流动损失E1，所述第一叶片由所述叶片的制造方法制造而成；
[0026]S5、调整所述第一叶片的所述沟槽的参数，并将调整后的所述沟槽的参数加工至第二叶片，所述第二叶片由所述叶片的制造方法制造而成；
[0027]S6、测定所述第二叶片的流动损失E2；
[0028]S7、比较E1和E2的大小；
[0029]S8、选取E1、E2中较小值为较佳流动损失并设定为E0，所述E0对应的叶片为A1叶片。
[0030]较佳地，所述叶片的制造方法还包括如下步骤：
[0031]S9、调整所述A1叶片中所述沟槽的参数，并将调整后的所述沟槽的参数加工至第三叶片，所述第三叶片由所述叶片的制造方法制造而成；
[0032]S10、测定所述第三叶片的流动损失E3；
[0033]S11、比较E3和E0的大小；
[0034]S12、选取E3、E0中较小值对应的叶片为A2叶片。
[0035]一种叶片，所述叶片由上述中任意一项所述的叶片的制造方法制造。
[0036]在本方案中，利用上述叶片的制造方法制成的叶片在工作状态下，能够降低流动损失，将该叶片安装至风扇中，可以提升风扇的效率，具体风扇效率可以提高约0.5％。
[0037]本专利技术的积极进步效果在于：
[0038]本专利技术通过先确定出风扇叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域并在叶片上进行标记，再在叶片上出现上述三种流动现象之前即稳定流动区域开设沟槽，从而能够降低流动损失，进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术较佳实施例的叶片的制造方法的流程图一；
[0040]图2为本专利技术较佳实施例的叶片的制造方法的流程图二；
[0041]图3为本专利技术较佳实施例的稳定区域边界线示意图；
[0042]图4为本专利技术较佳实施例的沟槽布置示意图；
[0043]图5为本专利技术较佳实施例的沟槽截面示意图。
[0044]附图标记说明
[0045]叶片100
[0046]稳定流动区域1
[0047]沟槽2
[0048]边界线3
具体实施方式
[0049]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在的实施例范围之中。
[0050]如图1
‑
图5所示，本实施例公开了一种叶片的制造方法，叶片100用于风扇中，叶片的制造方法包括如下步骤：S1、使叶片100进入工作状态；S2、确定叶片100在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域中的一个或多个，并标记获得稳定流动区域1；S3、至少在稳定流动区域1内对叶片100开设沟槽2。
[0051]通过先确定出风扇叶片100在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域(图中未示出)并在叶片100上进行标记，再在叶片100上出现上述三种流动现象之前即稳定流动区域1开设沟槽2，从而能够降低流动损失，进而提高风扇效率以降低发动机的耗油率。
[0052]在本实施例中，沟槽2开设于稳定流动区域1的边界线3位置处和叶片100前缘的中间靠后位置处，也就是稳定流动区域1内和稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片的制造方法，其特征在于，叶片用于风扇中，所述叶片的制造方法包括如下步骤：S1、使所述叶片进入工作状态；S2、确定所述叶片在工作状态下的表面流动转捩位置、激波发生位置和流动分离区域中的一个或多个，并标记获得稳定流动区域；S3、至少在所述稳定流动区域内对所述叶片开设沟槽。2.如权利要求1所述的叶片的制造方法，其特征在于，所述S2包括：S21、通过对所述叶片开展旋转试验台测试，获取所述表面流动转捩位置、所述激波发生位置和所述流动分离区域。3.如权利要求1所述的叶片的制造方法，其特征在于，在所述S2步骤中，对所述表面流动转捩位置、所述激波发生位置和所述流动分离区域中的一个或多个进行标记并标记出边界线，在所述边界线以外的区域为所述稳定流动区域。4.如权利要求1所述的叶片的制造方法，其特征在于，所述S3包括：S31、沿第一方向开设所述沟槽，所述第一方向与流体的流动方向的夹角为90
°±
10
°
。5.如权利要求4所述的叶片的制造方法，其特征在于，在所述S31步骤中，所述沟槽沿所述第一方向间隔设有多个。6.如权利要求1所述的叶片的制造方法，其特征在于，在所述S3步骤中，将所述沟槽的深度加工为0.5
‑
5mm，所述沟槽的宽度加工为0.5
‑
5mm；和/或，在所述S3步骤中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟勇健，罗钜，俞松林，
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：