CN203962467U - 压气机动叶叶尖小翼以及航空发动机压气机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压气机动叶叶尖小翼以及航空发动机压气机，涉及航空发动机技术领域。解决了现有技术存在压气机效率较低的技术问题。该压气机动叶叶尖小翼包括小翼本体以及至少一条引流槽道，其中：所述引流槽道设置在所述小翼本体背离压气机轴心线的表面上，且所述小翼本体周围的泄露涡以及二次流动气流能通过所述引流槽道流入所述压气机的主流。该航空发动机压气机包括压气机动叶以及本实用新型提供的压气机动叶叶尖小翼。本实用新型用于提高压气机的效率以及裕度。

Description

压气机动叶叶尖小翼以及航空发动机压气机

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种压气机动叶叶尖小翼以及设置该压气机动叶叶尖小翼的航空发动机压气机。

背景技术

压气机(英文可译为：compressor)的动叶叶尖小翼(英文可译为：winglet)是仿照飞机的的叶尖小翼来减小压力面向吸力面的二次流动，提高压气机的的效率。

如图1所示，现在的压气机的动叶叶尖小翼的主要构造是前缘翼10、压力面翼11、吸力面翼12和尾缘翼13组成，压力面翼11和吸力面翼12是在压气机动叶叶型轮廓基础上，在叶型的前缘点A和尾缘点B之间沿圆周方向展出的小翼片。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中压气机的动叶有一部分从如图1所示，吸力面52到压力面51的二次流动，这些二次流动气流会减小压气机的效率，降低压气机的裕度。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种压气机动叶叶尖小翼以及设置该压气机动叶叶尖小翼的航空发动机压气机，解决了现有技术存在压气机效率较低的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的压气机动叶叶尖小翼，包括小翼本体以及至少一条引流槽道，其中：

所述引流槽道设置在所述小翼本体背离压气机轴心线的表面上，且所述小翼本体周围的泄露涡以及二次流动气流能通过所述引流槽道流入所述压气机的主流。

在优选或可选地实施例中，所述引流槽道为直线槽、曲线槽或直线槽与曲线槽的结合。

在优选或可选地实施例中，所述引流槽道的数目为至少两条，所有的所述引流槽道的长度方向互相平行。

在优选或可选地实施例中，相邻两条所述引流槽道之间的间距相一致。

在优选或可选地实施例中，所述小翼本体固设在所述压气机的动叶叶尖，所述引流槽道的长度方向与所述压气机的动叶基元的弦长之间存在夹角。

在优选或可选地实施例中，所述夹角为0°～90°。

在优选或可选地实施例中，所述夹角为30°～60°。

在优选或可选地实施例中，所述引流槽道的宽度为所述压气机的动叶的最大厚度的0.5～1.5倍。

在优选或可选地实施例中，所述引流槽道的深度为所述压气机的动叶的最大厚度的0.5～1倍。

本实用新型提供的航空发动机压气机，包括压气机动叶以及本实用新型任一技术方案提供的压气机动叶叶尖小翼，其中：

所述压气机动叶包括压力面和吸力面，所述小翼本体包括压力面翼和吸力面翼；

所述压力面上的气流和所述吸力面上的气流两者之间的压差以及所述压力面翼上的气流和所述吸力面翼上的气流两者之间的压差能驱动所述小翼本体周围的泄露涡和二次流动气流通过所述引流槽道流入所述压气机的主流。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本实用新型提供的压气机动叶叶尖小翼上设置有引流槽道，小翼本体周围的泄露涡以及二次流动气流能通过引流槽道流入压气机的主流，由此引流槽道的引流作用可以减小压气机动叶叶尖尾缘处低能流动气流的堆积，提高压气机的效率，增大压气机的裕度，所以解决了现有技术存在压气机效率较低的技术问题。

同时，该引流槽道还可以减少压气机动叶叶尖小翼耗费的材料，降低压气机动叶叶尖小翼的质量。另外，该引流槽道还具有结构简单，便于加工、制造的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中压气机动叶叶尖小翼叶尖基元的示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的压气机动叶叶尖小翼与压气机动叶之间连接关系的示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的压气机动叶叶尖小翼的引流槽道内气流的流向示意图；

附图标记：1、小翼本体；10、前缘翼；11、压力面翼；12、吸力面翼；13、尾缘翼；2、引流槽道；3、压气机动叶；4、主流方向；A、前缘点；B、尾缘点；51、普通基元压力面；52、普通基元吸力面。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图3以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本实用新型实施例提供了一种可以提高压气机效率以及压气机裕度的压气机动叶叶尖小翼以及设置该压气机动叶叶尖小翼的航空发动机压气机。

下面结合图2～图3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图2～图3所示，本实用新型实施例所提供的压气机动叶叶尖小翼，包括小翼本体1以及至少一条引流槽道2，其中：

引流槽道2设置在小翼本体1背离压气机轴心线的表面上，且小翼本体1周围的泄露涡以及二次流动气流能通过引流槽道2流入压气机的主流(图3中箭头4示意出了主流的方向)。

由于本实用新型提供的压气机动叶叶尖小翼存在引流槽道2，小翼本体1周围的泄露涡以及二次流动气流能通过引流槽道2流入压气机的主流，由此可见，引流槽道2的引流作用可以减小压气机动叶叶尖尾缘处低能流动气流的堆积，提高压气机的效率，增大压气机的裕度。

同时，该引流槽道2还可以减少压气机动叶叶尖小翼耗费的材料，降低压气机动叶叶尖小翼的质量。另外，该引流槽道2还具有结构简单，便于加工、制造的优点。

作为优选或可选地实施方式，引流槽道2可以为直线槽、曲线槽或直线槽与曲线槽的结合。引流槽道2优选为直线槽，直线槽对气流造成的阻力损失少，且结构简单，便于加工、制造。

作为优选或可选地实施方式，引流槽道2的数目为至少两条，所有的引流槽道2的长度方向互相平行。多条引流槽道2可以取得较为理想的引流效果。所有的引流槽道2的长度方向互相平行时，引流方向性好，可以避免不同引流槽道2引出的气流互相影响。

作为优选或可选地实施方式，相邻两条引流槽道2之间的间距相一致。该结构可以将压气机动叶叶尖小翼上的泄露涡以及二次流动气流较为均匀的引入主流。

作为优选或可选地实施方式，小翼本体1固设在压气机的动叶叶尖，引流槽道2的长度方向与压气机的动叶3基元的弦长之间存在夹角，该夹角可以为0°～90°，较优地，夹角可以为30°～60°。

由于压气机的动叶3基元的弦长方向本身与主流的方向存在一定夹角，所以上述夹角的存在可以确保由引流槽道2引出的气流与如图3所示主流方向4尽可能的一致或接近。

作为优选或可选地实施方式，引流槽道2的宽度可以为压气机的动叶3的最大厚度的0.5～1.5倍，优选为1倍。引流槽道2的深度可以为压气机的动叶3的最大厚度的0.5～1倍，优选为0.8倍。引流槽道2的宽度太宽、深度太深会影响压气机动叶叶尖小翼的强度，引流槽道2的宽度太窄、深度太浅则无法起到较好的引流效果。实践证明，引流槽道2的宽度与深度在上述数值范围内时，可以在保证压气机动叶叶尖小翼的强度可靠的前提下，确保对泄露涡以及二次流动气流的引流效果也较为理想。

如图3所示，本实用新型实施例提供的航空发动机压气机，包括压气机动叶3以及本实用新型任一技术方案提供的压气机动叶叶尖小翼，其中：压气机动叶包括压力面和吸力面，小翼本体1包括压力面翼11和吸力面翼12，

压力面上的气流和吸力面上的气流两者之间的压差以及压力面翼11上的气流和吸力面翼12上的气流两者之间的压差能驱动小翼本体1周围的泄露涡和二次流动气流通过引流槽道2流入压气机的主流。

压力面翼11上的气流和吸力面翼12上的气流两者之间的压差驱动小翼本体1周围的泄露涡和二次流动气流通过引流槽道2流入压气机的主流时，可以有效地减小压气机动叶叶尖尾缘处低能流动气流的堆积，提高压气机的效率，增大压气机的裕度。

压气机动叶叶尖小翼还包括前缘翼以及尾缘翼，尾缘翼13既可以为光滑结构，也可以为燕尾结构。当然，压气机动叶叶尖小翼也可以为其他翼型。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，包括小翼本体以及至少一条引流槽道，其中：

所述引流槽道设置在所述小翼本体背离压气机轴心线的表面上，且所述小翼本体周围的泄露涡以及二次流动气流能通过所述引流槽道流入所述压气机的主流。

2.根据权利要求1所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述引流槽道为直线槽、曲线槽或直线槽与曲线槽的结合。

3.根据权利要求2所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述引流槽道的数目为至少两条，所有的所述引流槽道的长度方向互相平行。

4.根据权利要求3所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，相邻两条所述引流槽道之间的间距相一致。

5.根据权利要求2所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述小翼本体固设在所述压气机的动叶叶尖，所述引流槽道的长度方向与所述压气机的动叶基元的弦长之间存在夹角。

6.根据权利要求5所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述夹角为0°～90°。

7.根据权利要求6所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述夹角为30°～60°。

8.根据权利要求2所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述引流槽道的宽度为所述压气机的动叶的最大厚度的0.5～1.5倍。

9.根据权利要求2所述的压气机动叶叶尖小翼，其特征在于，所述引流槽道的深度为所述压气机的动叶的最大厚度的0.5～1倍。

10.一种航空发动机压气机，其特征在于，包括压气机动叶以及权利要求1－9任一所述的压气机动叶叶尖小翼，其中：

所述压气机动叶包括压力面和吸力面，所述小翼本体包括压力面翼和吸力面翼；

所述压力面上的气流和所述吸力面上的气流两者之间的压差以及所述压力面翼上的气流和所述吸力面翼上的气流两者之间的压差能驱动所述小翼本体周围的泄露涡和二次流动气流通过所述引流槽道流入所述压气机的主流。