一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片.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CN105673562A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610020490.0(22)申请日2016.01.13(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人吴艳辉刘军张皓光安光耀陈智洋(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.F04D29/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片(57)摘要本发明公开了一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片；包括转子叶片、转子叶片轮毂、离体小叶片、固定装置，离体小叶片安装在转子叶栅通道内每两个转子叶片之间，离体小叶片对转子通道的流体进行流动控制；离体小叶片的轴向位置位于转子叶片通道前缘20％的转子叶根轴向弦长处，周向位置距转子叶片吸力面4.6％的转子叶根周向弦长，离体小叶片叶根与转子叶片轮毂连接，离体小叶片叶顶处通过连接件与转子叶片吸力面连接，以固定离体小叶片；气流流过离体小叶片后产生的复杂诱导涡结构会干扰主叶片吸力面边界层流动的层流底层，湍动能的增强使得边界层层流流动提前变为湍流，从而抑制或延缓层流边界层分离，提高了压气机的稳定工作裕度。CN105673562ACN105673562A权利要求书1/1页1.一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片，其特征在于:包括转子叶片、转子叶片轮毂、离体小叶片、固定装置，所述离体小叶片安装在转子通道内的每两个转子叶片之间，每个转子叶片配有一个离体小叶片,离体小叶片的轴向位置位于转子叶片通道前缘20％的转子叶根轴向弦长处，周向位置距转子叶片吸力面4.6％的转子叶根周向弦长，离体小叶片叶根与转子叶片轮毂连接，离体小叶片叶顶处与转子叶片吸力面通过固定装置连接件，离体小叶片叶根处的叶型安装角为56°，叶顶处的叶型安装角为57°；固定转置的宽度为离体小叶片弦长的46.7％，高度为离体小叶片弦长的22.2％，离体小叶片叶高为转子叶片叶高的24％；离体小叶片任意叶高截面叶型与转子叶顶叶型一致，弦长为转子叶片叶顶弦长的3％，离体小叶片径向积叠方式与转子叶片的叶背在相同轴向弦长处的截面线相同。2.根据权利要求1所述的轴流压气机转子扩稳的离体小叶片，其特征在于:所述离体小叶片的基准叶型为NACABC-6叶型。2CN105673562A说明书1/4页一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片技术领域[0001]本发明涉及叶轮机械的流动控制领域，具体地说，涉及一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片。背景技术[0002]在压气机中，由于流动逆压梯度的作用，在叶片吸力面广泛存在着流动分离现象，并且随着压气机流量的减小，流动分离越来越严重，发展到一定程度，分离的流体堵塞压气机通道，使压气机进入不稳定工作状态，严重影响着压气机的性能。因此有必要进行流动控制技术的研究，对压气机的流动分离进行控制，提高其稳定裕度。流动控制技术是利用流体间的相互作用，通过改变局部流动达到控制流动状态。可有效地抑制流动分离，扩大轴流压气机稳定工作范围。[0003]公开的技术文献“附面层抽吸对轴流压气机流动控制及性能影响的研究”(西北工业大学，博士论文，2014，)，针对轴流压气机的角区流动分离展开了附面层抽吸技术的研究。即在叶片尾缘分离区开缝，抽取低能的分离流体，抑制分离流体的进一步发展。文献中在轴流压气机上的研究表明，附面层抽吸技术对压气机性能的改善效果受抽吸气量的影响较大，并且需要一套抽气系统对该叶片附面层分离进行抽吸。这种改善角区分离的主动控制方法需要增加气路、控制器、执行机构及电源，另外还需要外界提供能量，这在一定程度上制约了该方法的适用性。发明内容[0004]为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种轴流压气机转子扩稳的离体小叶片；离体小叶片位于转子叶栅通道内，离体小叶片对转子通道的流体进行流动控制,气流流过离体小叶片后产生的复杂诱导涡结构会干扰主叶片吸力面边界层流动的层流底层，湍动能的增强使得边界层层流流动提前变为湍流，从而抑制或延缓层流边界层分离，提高了压气机的稳定工作裕度。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括转子叶片、转子叶片轮毂、离体小叶片、固定装置，所述离体小叶片安装在转子通道内的每两个转子叶片之间，每个转子叶片配有一个离体小叶片,离体小叶片的轴向位置位于转子叶片通道前缘20％的转子叶根轴向弦长处，周向位置距转子叶片吸力面4.6％的转子叶根周向弦长，离体小叶片叶根与转子叶片轮毂连接，离体小叶片叶顶处与转子叶片吸力面通过固定装置连接件，离体小叶片叶根处的叶型安装角为56°，叶顶处的叶型安装角为57°；固定转置的宽度为离体小叶片弦长的46.7％，高度为离体