一种高压比跨声速轴流压气机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115977975A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310098572.7(22)申请日2023.01.31(71)申请人中国航发湖南动力机械研究所地址412002湖南省株洲市董家塅高科园中国航发动研所(72)发明人张鹏杨晰琼贺丹董伟林(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594专利代理师韩艺珠(51)Int.Cl.F04D19/02(2006.01)F04D29/32(2006.01)F04D29/38(2006.01)F04D29/54(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图9页(54)发明名称一种高压比跨声速轴流压气机(57)摘要本发明公开了一种高压比跨声速轴流压气机，包括：轮毂、前排转子叶片、后排转子叶片和静子叶片；所述后排转子叶片设置于前排转子叶片和静子叶片之间；多个前排转子叶片和多个后排转子叶片均沿圆周方向均匀设置在轮毂上；所述前排转子叶片和后排转子叶片一一对应组成串列转子。本发明通过前排转子叶片进行激波增压、后排转子叶片完成大的气流转折，同时采用吸附式静子减少或防止了叶片通道气流分离，显著提高了压气机级压比，改善了压气机的气动性能。本发明能够实现更高的级压比，在高进口马赫数、高负荷和大气流偏转角的情况下，克服了现有技术由于无法控制压气机内部流动分离而导致难以实现高的级压比和效率的问题。CN115977975ACN115977975A权利要求书1/1页1.一种高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，包括：轮毂(1)、前排转子叶片(3)、后排转子叶片(4)和静子叶片(5)；所述后排转子叶片(4)设置于前排转子叶片(3)和静子叶片(5)之间；多个前排转子叶片(3)和多个后排转子叶片(4)均沿圆周方向均匀设置在轮毂(1)上；所述前排转子叶片(3)和后排转子叶片(4)一一对应组成串列转子。2.根据权利要求1所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，还包括：机匣(2)；所述前排转子叶片(3)、后排转子叶片(4)和静子叶片(5)外围设置有机匣(2)。3.根据权利要求2所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述静子叶片(5)的吸力面上设置有抽吸缝(7)，内部设置有中空抽吸腔；所述抽吸缝(7)沿静子叶片(5)的展向分布；所述抽吸缝(7)与中空抽吸腔贯通。4.根据权利要求3所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，还包括：整流机匣(6)；所述静子叶片(5)与整流机匣(6)连接；所述整流机匣(6)为环形中空结构，内部设置有环形抽吸腔；多个所述中空抽吸腔和环形抽吸腔贯通，多个所述中空抽吸腔和环形抽吸腔组成抽吸腔(8)；所述整流机匣(6)与机匣(2)连接。5.根据权利要求4所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，还包括：管路(9)；多个所述管路(9)均匀设置于整流机匣(6)外侧。6.根据权利要求3所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述抽吸缝(7)设置在静子叶片(5)的50％～60％弦长位置；多块所述静子叶片(5)的抽吸量为0.9～1.1kg/s。7.根据权利要求1所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述前排转子叶片(3)的弦长范围为91.9～112mm，进口几何角的范围为51～61°，出口几何角的范围为28～65°。8.根据权利要求1所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述后排转子叶片(4)的弦长范围为63～76mm，进口几何角的范围为35～61°，出口几何角的范围为‑24～42°。9.根据权利要求1所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述静子叶片(5)的弦长范围为62.9～67mm，进口几何角的范围为44.1～45°，出口几何角的范围为‑1.5～0°。10.根据权利要求1所述的高压比跨声速轴流压气机，其特征在于，所述前排转子叶片(3)和后排转子叶片(4)的数量为30～45片；所述静子叶片(5)的数量为70～94片。2CN115977975A说明书1/7页一种高压比跨声速轴流压气机技术领域[0001]本发明属于压气机技术领域，具体为一种高压比跨声速轴流压气机。背景技术[0002]现代飞机对发动机推重比提出了更高的要求，目前第四代发动机的推重比已达到10一级，压气机作为航空发动机三大核心部件之一，其级数减少、级压比增加，可有效减小发动机尺寸与质量，提高发动机推重比。然而随着压气机级压比的提高，压气机中不可避免会出现流动分离，二次流动加剧，这将导致压气机内部流动恶化，损失增加，并最终限制级压比的提升。因此，控制流动分离、进一步提升压气机的级压比已经成为航空发动机压气机气动设计的重要研究内容。[0003]串列叶片技术能较好的控制叶片表面的速度分布及附面层发展，