一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮及其设计方法技术

本发明专利技术涉及向心叶轮技术领域，公开了一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮及其设计方法。一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，包括：盘体；多个叶片，沿周向均匀分布在所述盘体上，所述叶片包括依次设置的前缘、叶尖、尾缘和叶根，所述叶根与所述盘体连接设置，所述尾缘包括与所述叶尖连接设置的第一线型部和与所述叶根连接设置的第一曲线部，以形成曲线型尾缘。本发明专利技术解决了现有大膨胀比高负荷向心叶轮尺寸和重量大，叶根部位应力高，影响使用寿命，流动损失强，工作效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及向心叶轮，具体涉及一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮及其设计方法。

技术介绍

1、对于航空燃气涡轮用向心叶轮，为提高做功能力，需增加膨胀比，这就使得向心叶轮进出口面积扩张比较常规小膨胀比涡轮大幅增大，从而需要更长的叶片弦长，以满足气流均匀加速的需求；且由于膨胀比大，气体膨胀导致出口处的容积流量远大于进口，使得向心叶轮出口流通面积增大，叶轮出口处的叶片高度大，与进口处的叶片高度的比值超过4.0，直接导致向心叶轮尺寸和重量的增加，进而影响航空发动机结构的紧凑性以及功重比的提高。而现有向心叶轮尾缘连线通常采用根尖线性分布，较大的尺寸和重量会导致叶根部位稳态应力增大，叶身抗上游激振力的能力降低，特定情况下还可能会致使叶片与轮盘易在激振力影响下发生耦合振动，导致叶身大应力部位，例如叶根尾缘处出现疲劳裂纹，影响发动机运行安全。且由于叶片出口叶高大，叶尖轴向弦长长，导致叶尖与轮盖摩擦面积大，根尖径向压力梯度高，在大膨胀比高负荷情况下，在叶轮尾缘存在由叶尖流向叶根的二次流，该股分离流动在叶根部位会与端区通道涡间掺混，导致叶轮出口流动损失增大，膨胀比越大，流动损本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述第一线型部(2031)和第一曲线部(2032)的交点位于叶片的30％-40％叶高处。

3.根据权利要求2所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述叶根(204)部位轴向弦长与所述叶尖(202)部位轴向弦长之比为1.1-1.3。

4.根据权利要求1所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述尾缘(203)厚度自所述叶尖(202)至所述叶根(204)逐渐增大，且所述叶根(204)处的尾缘(203)厚度与所述叶尖(...

【技术特征摘要】

1.一种具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述第一线型部(2031)和第一曲线部(2032)的交点位于叶片的30％-40％叶高处。

3.根据权利要求2所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述叶根(204)部位轴向弦长与所述叶尖(202)部位轴向弦长之比为1.1-1.3。

4.根据权利要求1所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述尾缘(203)厚度自所述叶尖(202)至所述叶根(204)逐渐增大，且所述叶根(204)处的尾缘(203)厚度与所述叶尖(202)处的尾缘(203)厚度之比为2.5-3.5。

5.根据权利要求4所述的具有曲线型尾缘叶片的向心叶轮，其特征在于，所述前缘(201)的厚度自所述叶尖(202)至所述叶根(204)逐渐增大或保持不变，且所述叶尖(202)处的前缘(201)厚度与所述叶根(204)处的前缘(201)厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳玉清，曾飞，李磊，单熠君，陈辉风，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：