基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111520355A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010416945.7(22)申请日2020.05.18(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人黄国平袁伟豪王进春杨雨轩杜爽(74)专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人严海晨(51)Int.Cl.F04D27/00(2006.01)F04D29/66(2006.01)F02C7/057(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置(57)摘要本发明涉及基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，结构包括锥齿轮、引气口，缝栅进气流路，旋转缝栅，缝栅出气流路，驱动缝栅旋转发生器，射流喷口。通过设计进气流路，将外部高压气体引入射流喷口，驱动缝栅旋转发生器带动一根缝栅进行旋转并通过锥齿轮传动带动具有一定相位差的另一缝栅进行旋转，在两侧射流出口处产生一定频率的脉冲射流，利用脉冲射流与流场的相互作用，对分离流进行抑制，以此来降低或削弱角区中的分离情况。优点：通过基于锥齿轮传动的旋转缝栅相位差的优势，达到相位可调的不同频率的双侧流动激励，能够依靠很小的射流量产生比较显著的控制流动分离情况。双侧相位可调，频率可控，结构简单，体积重量小，工作性能可靠。CN111520355ACN111520355A权利要求书1/1页1.基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是其结构包括锥齿轮1、两个引气口、两条进气流路、两个旋转缝栅、两条出气流路、射流喷口6和驱动缝栅旋转发生器，其中，引气口位于装置表面，第一引气口2将高压气体导入第一进气流路3，通过驱动缝栅旋转发生器首先带动第一旋转缝栅4进行旋转，第一旋转缝栅4和第二旋转缝栅4´通过锥齿轮1连接，并通过锥齿轮传动带动具有一定相位差的第二旋转缝栅4´进行旋转，产生一定频率的脉冲射流，通过缝栅出气流路5到达射流喷口6对产生角区分离流动的位置进行双侧流场控制，以此来降低或削弱角区中的分离情况。2.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述锥齿轮1作为连接机构将不同装配相位的两根相同旋转缝栅连接以相同的频率进行旋转，以此达到角区两侧射流具有不同的相位差；相位差可为n°、2n°、3n°…等值，1°＜n＜360°。3.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述角区两侧射流喷口6分别位于机匣处和静叶叶背处，射流喷口的气流出口角度可依据需要进行0-90度的调整，机匣处射流喷口中心位置位于角区流动分离点前后10%射流喷口进口支撑面高度H1内，静叶叶背处射流喷口中心位置位于分离点前后10%静叶叶高H2内；射流喷口宽度W2为缝栅开缝处长度L2的0.1%～20%，机匣处射流喷口的高度为通道高度H1的1%-100%，静叶叶背处射流喷口的高度为静叶叶高H2的1%-100%。4.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述引气口采用光滑的收缩型面，在最外界与高压气体相连，并将气体引入到缝栅进气流路中，引气口的面积与旋转缝栅的开缝投影面积大小一致，两根旋转缝栅的引气口几何造型一致，以避免进气口不同引起的流动损失。5.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述进气流路、出气流路都采用光滑的流路分别将引气口、旋转缝栅与射流喷口连接，以使高压气体能到达射流喷口，同时两根旋转缝栅采用相同的进口流路和出口流路，以减少因为流路不同而带来的射流差异；与旋转缝栅接触的进气流路垂直投影面直径小于旋转缝栅开缝处宽度W1的10%～20%，从而保证进入缝栅的气流气密性。6.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述旋转缝栅开缝部分与未开缝部分交错排布，达到非定常的控制效果，开缝处宽度W1为出口流路宽度的100%-200%，未开缝部分宽度为射流出口流路宽度的100%-500%。7.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述旋转缝栅两端分别留有与驱动缝栅旋转发生器和锥齿轮的接口，旋转缝栅与锥齿轮通过螺纹连接以保证强度。8.根据权利要求1所述的基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，其特征是所述驱动缝栅旋转发生器为电机。2CN111520355A说明书1/5页基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置技术领域[0001]本发明是基于锥齿轮传动的可调相位与频率非定常流动控制装置，属于压气机技术领域。背景技术[0