一种用于产生自适应射流的可变弯度叶片及其设计方法技术

技术编号:43837629 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-31 18:34
本发明专利技术公开了一种用于产生自适应射流的可变弯度叶片及其设计方法,属于压气机技术领域,所述可变弯度叶片包括前叶片、后叶片、弹性膜、射流缝入口、射流缝出口、前叶片尾缘、后叶片前缘以及后叶片转动轴线;所述射流缝入口位于叶片压力面,所述射流缝出口位于叶片的吸力面;所述弹性膜、前叶片尾缘和后叶片前缘构成几何形状可变的射流通道;所述弹性膜在后叶片旋转及叶片两侧压差的变化下发生变形,从而对射流缝出口的开度及射流流量进行调节;本发明专利技术在保证可变弯度叶片结构简单的前提下,使其产生可自适应调节的射流流动控制,以抑制叶片大弯度状态下的吸力面流动分离,同时降低小弯度状态下叶片的流动损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射流流量自适应调节的可变弯度叶片及其设计方法,属于压气机。


技术介绍

1、先进航空发动机正朝着高推重比、高效率、高可靠性方向发展。由于航空发动机中高负荷多级轴流压气机在非设计工况尤其是中低转速下,转子攻角变化较大,进而引发压气机的喘振问题、降低发动机稳定裕度。为了保证中低转速的喘振裕度满足要求,通常会设计多排的可调静子叶片(variable stator vanes,vsv),通过改变转子来流的攻角调节叶片的负荷和压气机的喘振裕度。例如,leap-x和ge9x等先进民用发动机压气机分别设计了五排和六排可调静子叶片。

2、可调静子叶片分为不变弯度和可变弯度两种。不变弯度叶片通过调节安装角来调节出口气流角,安装角变化引起攻角的变化,从而可能带来较大的性能损失。可变弯度叶片通常由带有缝隙的可变弯度导叶,如图1所示,即将基础叶型从弦长的某处分开,中间留有缝隙,前段固定,后段可绕某轴线旋转一定角度。

3、然而可变弯度叶片也存在两方面不足,即泄漏流影响气动性能及大弯度下气流易分离的问题。相关研究表明,可变弯度叶片由于两段叶片之本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于产生自适应射流的可变弯度叶片,其特征在于,包括:前叶片(1)、后叶片(2)、弹性膜(3)、射流缝入口(4)、射流缝出口(5)、前叶片尾缘(6)、后叶片前缘(7)以及后叶片转动轴线(8);其中,所述射流缝入口(4)位于叶片压力面,所述射流缝出口(5)位于叶片的吸力面;所述弹性膜(3)、前叶片尾缘(6)和后叶片前缘(7)构成几何形状可变的射流通道;所述后叶片(2)可绕后叶片转动轴线(8)旋转设定角度,所述弹性膜(3)在后叶片(2)旋转及叶片两侧压差的变化下发生变形,从而对射流缝出口(5)的开度及射流流量进行调节。

2.根据权利要求1所述的用于产生自适应射流的可变弯度叶...

【技术特征摘要】

1.一种用于产生自适应射流的可变弯度叶片,其特征在于,包括:前叶片(1)、后叶片(2)、弹性膜(3)、射流缝入口(4)、射流缝出口(5)、前叶片尾缘(6)、后叶片前缘(7)以及后叶片转动轴线(8);其中,所述射流缝入口(4)位于叶片压力面,所述射流缝出口(5)位于叶片的吸力面;所述弹性膜(3)、前叶片尾缘(6)和后叶片前缘(7)构成几何形状可变的射流通道;所述后叶片(2)可绕后叶片转动轴线(8)旋转设定角度,所述弹性膜(3)在后叶片(2)旋转及叶片两侧压差的变化下发生变形,从而对射流缝出口(5)的开度及射流流量进行调节。

2.根据权利要求1所述的用于产生自适应射流的可变弯度叶片,其特征在于,所述弹性膜(3)具有宽度w,当后叶片(2)转动角度θ=0°时,弹性膜(3)紧贴后叶片(2)吸力面并完全覆盖射流缝出口(5),后叶片(2)对弹性膜(3)产生预紧力fs0。

3.根据权利要求1所述的用于产生自适应射流的可变弯度叶片,其特征在于,所述后叶片(2)的最大转动角度θmax在10°~90°范围内,所述后叶片(2)转动角度θ满足:0≤θ≤θmax。

4.根据权利要求1所述的用于产生自适应射流的可变弯度叶片,其特征在于,所述后叶片(2)转动角度θ存在临界转角θc,当θ≤θc时,弹性膜两侧压差较小,弹性膜处于紧贴后叶片(2)的状态,射流缝出口(5)处于关闭状态,此时射流缝出口(5)处无射流产生;当θ>θc时,弹性膜(3)两侧压...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆惟煜鲁燕山桂科宇邓秋林
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1