CN114321013B - 一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气轮机制造技术领域，公开了一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机及应用，包含两个以上的对转交截面，且每一个对转交截面对应的上下游转子的转动方向均相反，取消所有转子之间的静子叶片，以便上游转子为下游转子提供足够的气流反预旋，从而提升下游转子的进气相对速度和增压潜能。可以根据实际的增压需求，灵活设置级数和对转交截面的个数等，转子间的整流静子叶片全部取消，仅保留末级转子出口的整流静子叶片，可以最大限度地利用对转所来的气动预旋收益，并大幅减少多级压气机的叶排数，以克服传统无导叶对转压气机由于单一对转交截面所导致的气动收益受限且结构问题异常复杂的技术瓶颈。

Description

一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机及应用

技术领域

本发明属于燃气轮机制造技术领域，尤其涉及一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机及应用。

背景技术

对转技术，作为燃气轮机领域比较有潜在价值和应用前景的技术，得到了国内外学者的关注和应用研究。对转技术应用于航空发动机可有效改善发动机的陀螺力矩特性、减少旋转部件的长度和重量等，具有显著效果；对转技术应用于发动机的旋转部件(如风扇/压气机部件、涡轮部件)，则可以凭借其提供的气流反预旋有效改善转子叶片的负荷、匹配特性等。目前无导叶对转技术已经广泛应用于航空燃气涡轮发动机的涡轮部件。其中无导叶对转技术在风扇/压气机部件上的应用得到国内外学者的广泛研究，但实际工程应用及对应产品几几乎很少。借助于无导叶对转技术所带来的气流反预旋，后排转子在相对较低的圆周速度下即可获得相对可观的进口相对速度，在减少风扇/压气机级数的情况下，还能有效提升其级负荷，对燃气轮机尤其是航空燃气涡轮发动机的减级、减重具有重要意义。

然而，目前无导叶对转技术在风扇/压气机中的应用还存在较多的技术屏障制约其广泛应用，具体如下：

(1)单一对转交截面所带来的气动收益非常有限，但是结构实现却较为复杂。目前无导叶对转结构主要通过发动机转动轴的双轴对转结构实现，且仅能实现单一无导叶对转交截面的布置，而结构上在取消转子间导叶后，会给发动机及压气机的支承结构、承力路线、内部管路布置、封严及转子动力学特性等带来较大的技术难度，甚至会造成得不偿失的最终结果，严重制约该技术的实际应用。目前基于单一对转交截面的无导叶对转技术已经在航空燃气涡轮发动机的涡轮部件上应用，例如美国现役的F119军用涡扇发动机用的1+1对转涡轮方案，美国的F135发动机则是采用的1级高压涡轮和2级低压涡轮对转的布局方案，美国的GE公司在其GEnx民用大涵道比涡扇发动机上采用了2级高压涡轮和7级低压涡轮的对转方案，英国的罗尔斯-罗伊斯公司研制的三转子民用发动机遄达1000和遄达XWB的涡轮部件均采用了中压涡轮与高低压涡轮对转的方案。然而对转风扇/压气机的应用则相对较少。然而无导叶对转压气机技术在实际型号上的应用几乎很少。到目前为止，美国F119军用涡扇发动机的3级风扇和6级高压压气机采用双轴对转结构，但是对转交截面的上游风扇末级保留了出口静子叶片，该压缩部件仅是采用物理上的对转，并未利用无导叶对转带来的气动效益。而美国现役的F35B垂直起降的舰载型飞机的2级升力风扇则实际采用了基于单一对转交截面的无导叶对转风扇结构。而国内的中科院工程热物理研究所开展的2级无导叶对转激波增压压气机技术研究、西北工业大学开展的2级亚声速对转压气机技术研究等尚处于实验研究阶段，并未真正投入型号应用。国内中航发608所开展的对转发动机研究工作，其压气机最终采用了保留级间导叶的对转结构方案，并未有效利用对转带来的气动收益，且仅存在单一对转交截面。

(2)基于多对转交截面的无导叶对转压气机内部流动机理尚不明确。目前国内外广泛开展的对转压气机研究，主要针对单一对转交截面的无导叶对转压气机开展，如美国MIT在2000年左右开展的总压比3的两级无导叶对转吸附式压气机研究、国内的中科院工程热物理研究所所开展的两级无导叶对转超音速压气机研究以及西北工业大学开展的两级亚声速无导叶对转压气机的研究等。

一旦对转交截面增加至2个及2个以上，其风扇/压气机内部的级间载荷分配规律、沿程流动组织方法、级间流动匹配机理、变工况特性及调控方法等尚不清楚，亟待开展深入的机理和设计方法研究，同时基于多对转交截面的无导叶对转压气机的结构实现方式也相对较为困难，综合以上各种因素，直接导致国内外目前尚未出现基于多对转交截面的无导叶对转风扇/压气机技术。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前国内外正在研究及已经应用的对转压气机技术，仅针对单一对转交截面的对转压气机技术方案，甚至保留了对转交截面附近的静子叶片，无法有效发挥对转所来带的气动收益。即便是目前所开展的无导叶对转压气机研究，也受制于单一对转交截面的布局方式，使得对转技术所来的气动收益非常有限，且会带来更多的结构设计的问题和挑战，最终严重制约无导叶对转压气机技术的发展和广泛应用。

解决以上问题及缺陷的意义为：本发明所提出的一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机，拟从增压机制和气动/结构布局创新的角度，充分挖掘对转压气机技术的巨大增压潜力，在单一传动轴的情况下，结合行星齿轮变速或转动机匣悬垂转子叶片等方式，营造出2个或2个以上的无导叶对转交截面，使得每一个对转交截面对应的后排转子均可以充分利用气流反预旋，进而有效提升其进口相对气流速度，为转子叶片储备较大的增压潜能。该多个对转交截面的多级无导叶对转压气机在实现高增压的同时，其结构布局更加紧凑，由于全部取消了转子之间的整流静子叶片，可使压气机的叶排数较常规方案减少50％左右，大幅降低压气机的轴向长度、重量和级数。如果同时考虑对转所带来的压气机平均级负荷的提升，该新型结构布局的多级压气机的增压潜力更大，所产生的压缩系统减级数、减长度和减重量的收益也会更大。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机。所述技术方案如下：

基于多对转交截面的无导叶对转压气机包含两个以上的对转交截面，且每一个对转交截面对应的上下游转子的转动方向均相反，取消所有对转转子之间的静子叶片，以便上游转子直接为下游转子提供足够的气流反预旋，从而提升下游转子的进气相对速度和增压潜能；仅设置末级转子叶片的出口导叶，对最终的出口气流进行轴向整流。

在一个实施例中，每一个对转交截面取消上下游转子之间的静子叶片，上游转子直接为对应的下游转子提供气流反预旋，提升下游转子的进气相对速度和进口增压潜能。

在一个实施例中，该基于多对转交截面的无导叶对转压气机采用单传动轴或者两端对置双传动轴驱动各级压气机转子叶片盘。

在一个实施例中，所述转子叶片盘的对旋转动方向和转速值通过不同尺寸和传动比的行星传动齿轮实现。

在一个实施例中，各级所述无导叶对转转子通过行星传动齿轮实现对旋旋转外，还能够实现所有顺时针旋转转子和所有逆时针旋转转子相同的转速值及转速存在的差异性设置。

在一个实施例中，通过调整每一级转子所在位置对应的行星传动齿轮的传动比，实现同一旋转方向的各个转子转速相同或者保持差异性的设置。

在一个实施例中，所述单传动轴或双传动轴由主传动轴传递至每一级转子的转轴，并带动转子叶片盘旋转做功压缩气体，通过每一级转子对应的行星传动齿轮实现转动方向和转速值的调整；

每一级转子对应的行星传动齿轮的传动比根据对应转子转速的实际需要进行设置，以实现转子预期的转速和级负荷。

在一个实施例中，所述转子叶片盘以固定支撑作为总的支撑平台，且每一个转子盘采用2个承力轴承进行固定。

在一个实施例中，受某些几何和结构约束，允许部分对转交截面保留上游转子出口的静子叶片，此时该对转交截面的下游转子无法利用气流反预旋，仅实现物理布局上的对转结构。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于多对转交截面的无导叶对转压气机在多个对转交截面的无导叶斜流和离心式对转压气机上应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于多对转交截面的无导叶对转压气机在地面/舰船燃气轮机、工业气体压缩机及化工机械、矿山机械、室内通风装置的气体增压装置上的应用。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

1)本发明旨在提出一种新气动布局的基于多对转交截面的无导叶对转压气机，在传统的基于“转子和静子”基础形式的多级压气机气动布局下，提出的一种创新型结构。它与目前的对转压气机相比，具有2个或2个以上的对转交截面(可以根据实际的增压负荷需求，灵活设置级数和对转交截面的个数等)，且转子间的整流静子叶片全部取消，仅保留末级转子出口的整流静子叶片，可以最大限度地利用对转所带来的气动反预旋收益，并大幅减少多级压气机的叶排数，以克服传统无导叶对转压气机由于单一对转交截面所导致的气动收益受限且结构异常复杂的技术瓶颈，有利于将对转技术的技术潜力充分发挥并应用于叶轮机械的实际型号和产品中。

2)该基于多对转交截面的无导叶对转压气机采用单一的传动轴向多级转子输入轴功，亦可采用两端侧对置双传动轴分别由上下游分别为多级转子输入轴功。在轴功传递过程中，借助于不同几何尺寸和转动比的行星传动齿轮实现不同转子间轴功的传递，并可通过调节传动比等实现转子转速和转动方向的调整。因此在该新型对转压气机的气动/结构方案中，采用对转结构可以实现相邻转子的转动方向均是相反的，以便于对转交截面上游的转子为下游转子提供充足的气流反预旋；同时通过调整行星传动齿轮的传动比，还可以灵活设置各排对旋转子的转速值，即可以使得所有顺时针旋转的转子和所有逆时针旋转的转子(沿进口向出口方向)分别保持相同的转速值，也可以具有一定的转速值差异性。

3)在该基于多对转交截面的无导叶对转压气机的气动布局方面，由于取消了所有对转转子之间的整流静子叶片，每一个对转交截面的上下游叶排均为转动方向相反的对转式转子，各转子之间遵循严格的载荷匹配、流量匹配和绝对气流角匹配等条件，因此各转子进口相对气流条件可以是亚声速、跨声速和超声速条件。采用该新型气动/结构布局的多级无导叶对转压气机的最大平均级压比可以涵盖1.5～2.0之间，甚至更高，具有较大的增压潜力。

4)在该基于多对转交截面的无导叶对转压气机的级环量分配方面，为实现最大限度的利用气流反预旋，每一对转交截面的上游转子的出口环量分布可采用叶根大、叶尖小的近似线性分布特征，以实现对转交截面下游转子较大的相对进气速度。

5)该基于多对转交截面的无导叶对转压气机的末级出口静子叶片可采用与内、外机匣的一体式结构，具体可采用整体静子叶片盘结构或者组合加工焊接方式。

6)该基于多对转交截面的无导叶对转压气机在几何和总体结构约束下，允许部分对转交截面的上游转子保留出口静子叶片，对应的下游转子此时无法利用气流反预旋收益，仅实现物理布局上的对转结构。

7)该基于多对转交截面的无导叶对转压气机适用于轴流式压气机、斜流式压气机、离心式压气机以及基于上述压气机组合下的各种组合压气机。其应用领域即可用于航空燃气涡轮发动机，也可应用于地面/舰船燃气轮机，还可应用于化工机械、矿山机械、通风机械等设备及领域。

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本发明实施例提供的基于多对转交截面的无导叶对转压气机气动布局分布及对应各个截面的速度三角形示意图。

图2是本发明实施例提供的基于多对转交截面的无导叶对转压气机结构实现方式示意图。

图3是本发明实施例提供的某四级无导叶对转压气机三维叶片结构图。

图4是本发明实施例提供的某四级无导叶对转压气机三维叶片绕Z轴转动示意图。

图5是本发明实施例提供的压气机设计转速下的工作特性曲线分布图；其中，图5(a)为总压比随流量变化图，图5(b)为等熵效率随流量变化图。

图6是本发明实施例提供的设计工况点压气机不同叶高相对马赫数分布图，其中，图6(a)设计工况点压气机10％叶高相对马赫数分布图，图6(b)设计工况点压气机50％叶高相对马赫数分布图，图6(c)设计工况点压气机90％叶高相对马赫数分布图。

图中：1、承力轴承；2、行星传动齿轮；3、固定支撑；4、主传动轴；5、正转转子R₁；6、反转转子R₂；7、正转转子R₃；8、反转转子R₄；9、正转转子R₅；10、反转转子R₆；11、正转转子R₇。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

该基于多对转交截面的无导叶对转压气机以大幅提升压缩系统的级负荷，并显著减小压气机的长度、重量和级数，为高推重比航空燃气涡轮发动机提供关键技术支撑。此外，该基于多对转交截面的无导叶对转压气机还可以应用地面/舰船燃气轮机、工业气体压缩机及化工机械、矿山机械、室内通风机械等领域的气体压缩装置，具有较大技术潜力。

该基于多对转交截面的无导叶对转压气机的工作原理如图1所示，包含2个以上的对转交截面，且每一个对转交截面对应的上下游转子的转动方向均相反，以便于上游转子为下游转子提供足够的气流反预旋并提升下游转子的进气相对速度和增压潜能。所有转子间的整流静子叶片均取消，仅保留末级转子叶片的出口导叶，对最终的出口气流进行轴向整流。

每一个对转交截面取消级间静子叶片后，对转交截面的下游转子严格遵循其进口速度三角形的约束，对其上游转子的出口反预旋值的大小提出要求，并在上游转子的设计中确保其出口气流条件满足预期的反预旋值，且不同的转子级之间除了满足级间反预旋的约束外，需严格遵循转子叶片流量匹配、转速匹配和出口压力匹配的三重要求，以实现最终的基于多对转交截面的多级无导叶对转压气机综合性能满足设计要求。

在气动布局方面，首先，由于取消了所有的转子之间的静子叶片，大幅减少了多级压气机的轴向长度、重量和叶排数，使得整个压气机结构更加紧凑；其次，每一个对转交截面的上游转子可以为对应的下游转子提供充足的气流反预旋，在遵循严格的载荷匹配、流量匹配、转速匹配和压力匹配的情况下，可大幅提升下游转子的进气相对速度和进口增压潜能，有助于采用最少的叶片、排数实现更高的级压比，最终明显提升压气机的平均级负荷，从而进一步实现高载荷条件下压气机减叶排、减长度和减重的多重目的。通过多个无导叶对转交截面的实现，在相同的载荷条件下，可以取消多级压气机所有转子的级间静子叶片，理论上可以使压缩系统较传统方案减少接近50％的长度和重量，实现对转效应气动收益的最大化，对发动机压缩系统减级、减重意义重大。

在结构布局方面，首先，该基于多对转交截面的无导叶对转压气机采用单传动轴或者两端对置双传动轴驱动各级压气机转子叶片盘，具体地通过不同尺寸和传动比的行星传动齿轮2实现不同转子叶片盘的对旋转动方向和转速值，以保证各级转子高增压的综合气动性能；其次各级无导叶对转转子除了可以借助于行星传动齿轮2实现对旋旋转外，还可以分别实现所有顺时针旋转转子(由上游向下游)和所有逆时针旋转转子(由上游向下游)相同的转速值或者转速存在一定的差异性，具体每一排转子的转速值大小可以根据转子间气动匹配性能的需要灵活设置。借助于行星齿轮方案或者悬垂转子转动机匣方案既保证了多个无导叶对转交截面的可实现性，同时亦不明显增加结构复杂性等问题，即在单传动轴的基础上即可实现多级无导叶对转的结构形式。

图1中对转的主要收益，一方面来自于每一个对转交截面的上游转子出口的绝对气流速度的周向分速V_iu可以直接作为下游对转转子进气相对速度提升的预旋条件，在既定的圆周速度下大幅提升下游转子的进口相对速度和增压潜能；另一方面由于取消了所有转子间的整流静子叶片，因此使得多级压气机的叶片排数、轴向长度以及重量等大幅减小，为燃气涡轮发动机压缩部件的减重提供重要的技术支撑。此外，该新型布局的多级无导叶对转压气机各级转子的转速除了旋转方向的差异外，转速值大小亦可实现差异化的设置，方便更好地实现多级转子间的良好匹配工作特性。

该基于多对转交截面的无导叶对转压气机的结构实现方式如图2所示。图2以7级无导叶对转压气机的结构实现方式为例，详细说明该结构布局下的压气机结构实现方式。该7级无导叶对转压气机共包含6个对转交截面，仅保留第7级转子的出口整流静子叶片，相对于常规多级轴流压气机，在既定载荷条件下可以减少6排级间静子叶片，如果同时考虑对转所带来的气动收益，该新型布局压气机的增压潜力相对更大，平均级压比最高可以达到1.5～2.0左右，甚至更高，具有非常显著的增压潜力，且结构更加紧凑。该7级无导叶对转压气机的正转转子R₁5、正转转子R₃7、正转转子R₅9、正转转子R₇11的转动方向相同，且按照顺时针方向旋转(沿转动轴由上游向下游方向)，反转转子R₂6、反转转子R₄8、反转转子R₆10的转动方向相同，且按照逆时针方向旋转(沿转动轴由上游向下游方向)。

此外，通过调整每一级转子所在位置对应的行星传动齿轮2的传动比，可以实现同一旋转方向的各个转子转速相同或者保持一定的差异性。所有的轴功可以由右侧的主传动轴4传递至每一级转子的转轴，并带动转子叶片盘旋转做功压缩气体。通过每一级转子对应的行星传动齿轮2实现转动方向和转速值的调整。所有的转子叶片盘以固定支撑3作为总的支撑平台，且每一个转子盘采用2个承力轴承1进行有效固定。每一级转子对应的1～2个行星传动齿轮2的传动比可以根据对应转子转速的实际需要进行定制设计，以实现转子预期的转速和级负荷。此外，末级转子出口整流静子叶片采用与机匣一体的整体结构，无需附加支撑结构。针对图2的7级无导叶对转压气机结构，如需增加或者减少级数和对转交截面，亦可进行相应的支承结构的调整即可。本发明提出的基于多对转交截面的新型无导叶对转压气机既适用于含有2个或2个以上对转交截面的无导叶轴流式对转压气机布局，也适用于含有2个或2个以上对转交截面的斜流式、离心式或组合式无导叶多级对转压气机布局。

与传统的常规布局压气机相比，该基于多对转交截面的无导叶对转压气机采用无导叶对转技术，取消转子间的整流静子叶片，下游对转转子叶片利用上游转子提供的气流反预旋，在与常规压气机相同的圆周速度下即可明显提升其进气相对速度，为转子高增压储备较大的潜能，因此该新型无导叶对转压气机相对于同向旋转的常规“转子和静子”布局压气机，无论是增压能力还是气动、结构布局的紧凑性上，均表现出较大的技术优势和高增压潜力。与目前的单一对转交截面的无/有导叶对转压气机相比，该基于多对转交截面的新型无导叶对转压气机即克服了单一对转交截面所带来的气动收益严重受限且带来更大结构复杂性的突出问题，又能够充分发挥对转效应在高增压、高工作裕度、紧致结构等方面的巨大收益，同时由于取消了所有转子之间的整流静子叶片，还能为压气机的减叶排数、减轴向长度、减重量等提供显著的技术支撑。此外，该新型无导叶对转压气机采用行星传动齿轮2为各排转子叶片盘输入轴功，既适用于单传动轴的压缩系统，也适用于双传动轴的高增压压缩系统，还能够根据压缩系统每一级转子增压需求，通过调整行星传动齿轮2的传动比灵活配置每一级转子叶片的转速值，是大幅提升高负荷压缩系统的重要技术途径。

实施例：

为验证本发明所提出的基于多对转交截面的无导叶对转压气机，以四级无导叶对转压气机(含有3个无导叶对转交截面)为例，完成了该新型气动布局压气机的气动设计。

该对转压气机共有4级5排轴流式叶片，含有4个转子和1个出口静子叶片，每一级转子之间均取消级间静子叶片，且相邻两转子的转动方向均相反，在压气机出口保留出口整流静子叶片。相比于常规含有4个转子和4个导叶的四级轴流压气机，该对转压气机叶片数减少了3排，轴向长度明显减小，同时该4级无导叶对转压气机在采用相对较小的圆周速度的情况下，实现了设计点6.55的总增压比，平均级压比达到1.6左右，比目前世界第四代涡轮发动机压缩部件平均级压比高约10％以上。一旦结合转子叶片盘结构强度考核和转子动力学特性优化后，还可进一步提升各压气机转子盘的工作转速，结合欧拉公式(1)可知，当压气机工作转速提升后，还可进一步提升该新型压气机的平均级压比和总增压比。

Ah＝U(Cu₂-Cu₁) (1)

以下为该4级无导叶对转压气机的主要设计参数及特性、流场分布：

该新型多级无导叶对转压气机的设计参数如表1所示。

表1四级无导叶对转压气机设计指标

设计流量(kg/s)	16.5
		设计压比	6.55
等熵效率	85％

该无导叶对转压气机设计完成后的三维结构如图3、图4所示。其中Rotor1和Rotor3具有相同的转速值(16000rpm)和转动方向(由上游向下游看沿逆时针方向旋转)，而Rotor2和Rotor4则具有相同的转速值(11000rpm)和转动方向(由上游向下游看沿顺时针方向旋转)，同时压气机出口保留静子叶片负责将绝对气流的速度方向转变为轴向出气。

该四级无导叶对转压气机的主要设计参数如表2所示。其中第一级转子采用跨音速进气条件，第二级和第三级转子采用超音速进气条件，而第四级转子则采用高亚音速进气条件，静子叶片的出口气流方向为轴向出气。

表2四级无导叶对转压气机的设计参数分布

该压气机的设计点和近失速点参数如表3所示。设计转速下的工作特性线如图5、图6所示。该压气机设计点增压比6.55，最高增压比接近7(约6.992)，具有较大的增压潜能，且具有叶排数少、轴向长度短(每一排叶片的轴向长度与常规轴流压气机相当)等特征。

表3无导叶对转压气机设计转速下设计点和近失速点的工作特性。

图6为设计工况下压气机不同叶高相对马赫数分布云图，内部流场分布相对较为合理，具有清晰的激波结构，且无明显的流动分离现象。

通过本发明提出的基于多对转交截面的无导叶对转压气机不仅可以充分发挥多个无导叶对转交截面所带来的巨大气动收益，同时还能保证多级对转结构的可实现性和可操作性，对燃气涡轮发动机的压缩部件减级、减重具有重要意义，同时该技术还可扩展至基于该新型压缩系统布局结构的新型高性能、紧凑式航空燃气涡轮发动机技术及其实现，未来具有很好的应用价值和市场前景。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种基于多对转交截面的无导叶对转压气机，其特征在于，所述基于多对转交截面的无导叶对转压气机包含两个以上的对转交截面，且每一个对转交截面对应的上下游转子的转动方向均相反，取消所有转子之间的静子叶片，以便上游转子为下游转子提供足够的气流反预旋，从而提升下游转子的进气相对速度和增压潜能；仅设置末级转子的出口导叶，对最终的出口气流进行轴向整流；

采用单传动轴或者两端对置双传动轴驱动各级压气机转子叶片盘，所述转子叶片盘的对旋转动方向和转速值通过不同尺寸和传动比的行星传动齿轮实现；所有顺时针旋转转子和所有逆时针旋转的转子根据实际需要，采用各不相同的转速值；

每一对转交截面对应的上游转子的出口环量分布采用叶根大、叶尖小的近似线性分布特征，以实现对转交截面下游转子较大的相对进气速度；

各转子之间遵循载荷匹配、流量匹配和绝对气流角匹配条件；

各级转子进口相对气流条件为亚声速、跨声速或超声速条件。

2.根据权利要求1所述的基于多对转交截面的无导叶对转压气机，其特征在于，每一级转子对应的行星传动齿轮的传动比根据对应转子转速的实际需要进行设置，以实现转子预期的转速和级负荷。

3.根据权利要求1所述的基于多对转交截面的无导叶对转压气机，其特征在于，所述转子叶片盘以固定支撑作为总的支撑平台，且每一个转子叶片盘采用2个承力轴承进行固定。