JP2022505328A - 航空機またはターボ機械のためのプロファイル構造 - Google Patents
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Abstract
-構造が空気流にさらされる長さを有する方向に細長く、
-その方向に対して横断方向に構造が前縁(164)および/または後縁を有し、前縁および/または後縁のうちの少なくとも一方がプロファイルを形成され、前記延伸方向において、連続する歯(30)および窪み(32)によって画定されるセレーション(28a)を有する、プロファイル構造に関する。
プロファイルされた前縁および/またはプロファイルされた後縁に沿って、連続する歯(30)および窪み(32)は、流れにさらされる前記長さの一部にわたってのみ延在し、そこで前記部分の各端部に最も近い少数の歯を除いて歯の振幅および/または間隔が単調に変化し、前記長さの残りの部分(280)は滑らかである。
Description
-構造が空気流にさらされる長さを有する方向に細長く、
-その方向に対して横断方向に構造が前縁および/または後縁を有し、前縁および/または後縁のうちの少なくとも1つがプロファイルされ、前記延伸方向に従って、連続する歯および窪みによって画定されるセレーションを有する、
ものであり、このプロファイル構造は、プロファイルされた前縁および/またはプロファイルされた後縁に沿って、
-連続する歯および窪みは、空気流にさらされる前記長さの一部のみにわたって延在し、前記長さの残りの部分は滑らかであり、
-長さの前記部分にわたって、長さの前記部分の各端部に(最も近く)位置する最大で3つの連続する歯を含むゾーンを除いて、セレーションは、振幅(d)の変動および/または歯もしくは窪みの2つの連続する頂点間の間隔(L2)の変動を有し、前記変動は単調である、
ことを特徴とする。
-平均翼弦(長さL1にわたる翼弦の算術平均;添付の図20から図25を参照)を基準として、
-または前記方向に沿った各セレーションにおける各翼弦について、
これらのセレーションは、延伸方向に対して横断方向に、関係:0.005≦d/c≦0.5を満たすことも提案され、セレーションの振幅「d」の単位はmであり、セレーションの位置におけるプロファイル構造の局所的または平均的な翼弦「c」の単位はメートルである。
-非周期的に、または、
-特に、線形に(増加または減少)、二次式的に、双曲線形に、指数関数的および/または対数的に、
変化することも提案される。
-プロファイルされた前縁および/またはプロファイルされた後縁に沿って、セレーションが、したがって、歯または窪みの2つの連続する頂点間の振幅および/または間隔の単調な変動を有すること、および/または、
-プロファイルされた前縁および/またはプロファイルされた後縁に沿って、歯または窪みの3つの連続する波長頂点間の振幅および/または間隔の変動によって、セレーションが、セレーションのない空気流にさらされる長さの前記平滑部分を徐々に接合すること、および/または、
-セレーションが、平滑部分に接する接合部で(平滑部分への接続端部で)終端すること。
-前記延伸方向に沿って、2つの連続する歯または窪みの2つの頂点間の増加する距離、および/または、
-増大する振幅、
を有することが提案され、
これは、理解されるように、平滑部分からセレーションに進む。
-前記長さの2つの端部のうちの少なくとも1つ、または
-これらの端部の間の中間部に存在せず、前記端部の両方に存在する。
-互いに分離された長さに沿ったいくつかの場所、例えば、中間ゾーンの一端および一部には存在しない。
-一般軸線(これは上述の回転軸線であってもよい)を有し、前記一般軸線の周りを回転することができるロータと、ステータとを備えるターボ機械であって、ステータまたはロータは、各々が上述の特性のすべてまたはいくつかを有するプロファイル構造を備える、ターボ機械、
-特に、ステータが以下を備える(または、プロファイル構造が以下のものである)ターボ機械、
--ファンの下流の空気流を一次流れと二次流れとに分離するための(流路間)環状分離壁、
--前記プロファイル構造を画定する、二次流れを案内するための固定OGVブレード、
--前記プロファイル構造を画定する、一次流れを案内するための固定IGVブレード、
-フェアリングされる場合とされない場合があるターボ機械(その一般軸線は前述の回転軸線であってもよい)であって、前記一般軸線と平行に(少なくとも1つの平行軸線に沿って)回転することができる2つのロータ、および/またはそれぞれが前述の特性のすべてまたはいくつかを有する前記プロファイル構造を含むロータの一方および/または他方を備える、ターボ機械。
-このプロファイルがプロファイル構造1(または空気力学的プロファイル)に属し、その周りに空気が流れ、構造(またはプロファイル)は、空気流にさらされる長さL1を有する方向Zに細長いこと、
-Z方向に対して横断方向に、構造(またはプロファイル)1が前縁164および/または後縁165を有し(分離先端部16は後縁をもたない)、そのうちの少なくとも1つがプロファイルされ、したがって、前記延伸方向Zに従って、前記連続する歯30および窪み32によって画定されるセレーション(プロファイル28)を有すること。
-セレーション28が存在する長さの少なくとも一部にわたって、
-およびより正確には、前記長さ部分の各端部に位置する最大で3つの連続する歯を含むゾーン(図6の符号33および符号35など)を除いて、
セレーション28は、以下を有する(特に図6、図10、図16および図20~図25を参照)。
-延伸方向Zに対して横断方向に、単調に変化するセレーションの振幅d、および/または、
-前記延伸方向に沿って、単調に変化する歯30または窪み32の連続する2つの頂点(それぞれ符号300,320)間の距離L2。
-メートル単位のセレーションの振幅「d」、および、
-メートル単位でのこれらのセレーションの場所におけるプロファイル構造の翼弦「c」。
-変動によって、より正確には、平滑部分280に向かって、歯30または窪み32の2つの連続する頂点300,320の間の振幅dおよび/または間隔L2のグローバルな単調減少が進むことによって、セレーションは、前記平滑部分280に徐々に接続する(移行ゾーン/接続部28a)。図7~ら図8を参照、および/または、
-セレーション28は、前記平滑部分280に接するゾーン280aで(平滑部分へのそれらの接続端部で)終端する。図7から図8を参照。
-前記延伸方向において、歯または窪みの2つの連続する頂点間の増加する距離L2、および/または、
-特に図7および図8に示すように、増大する振幅d。
-図11では、セレーション28がプロファイルの内側端部281に存在しない(ここではOGVの足部に存在しない)。目的は、乱流の強度および乱流の積分スケールが重要である外側端部283(例では外側ケーシング53の近く)での音レベルの良好な減衰を維持しながら、内側端部で機械的および/または空気力学的応力を解放することである。外側ケーシングの近くのセレーションはまた、特定の速度または飛行条件で境界層が剥離する可能性を回避するのに有用とすることができる。
-延伸方向に対して横断方向(変化する振幅;図20のd1からd2参照。図22も参照)、および/または、
-延伸方向に従う(このとき、延伸方向における繰り返しパターンの長さは可変である。図22の長さL21からL23を参照。図21も参照)。
-線形(図23)、
-対数(図24)、
-放物線(図25)の展開。
Claims (14)
- 航空機のためのまたは航空機用ターボ機械のためのプロファイル構造であって、
構造が気流にさらされる長さ(L1)を有する延伸方向に細長く、
延伸方向に対して横断方向に構造が前縁(164)および/または後縁(165)を有し、前縁(164)および/または後縁(165)のうちの少なくとも1つがプロファイルされ、かつ前記延伸方向に沿って、連続する歯(30)および窪み(32)によって画定されるセレーション(28,28a)を有する、プロファイル構造であって、
プロファイルされた前縁(164)および/またはプロファイルされた後縁(165)に沿って、
連続する歯(30)および窪み(32)は、空気流にさらされる前記長さの一部のみにわたって延在し、前記長さの残りの部分(280)は滑らかであり、
長さの前記部分にわたって、長さの前記部分の各端部に位置する最大で3つの連続する歯を具備するゾーン(33,35)を除いて、セレーション(28,28a)は、振幅(d)の変動および/または歯(30)もしくは窪みの2つの連続する頂点間の間隔(L2)の変動を有し、前記変動は単調であることを特徴とする、プロファイル構造。 - セレーションが存在する空気流にさらされる長さ(L1)の少なくとも一部にわたって、前記方向に沿った各セレーションにおける平均翼弦または各翼弦のいずれかに関して、これらのセレーションは、延伸方向に対して横断方向に適合し、0.005≦d/c≦0.5の関係を有し、「d」はメートル単位のセレーションの振幅であり、「c」はメートル単位の前記セレーションの位置におけるプロファイル構造の翼弦である、請求項1に記載のプロファイル構造。
- プロファイルされた前縁(164)および/またはプロファイルされた後縁(165)に沿って、ならびに歯(30)または窪みの2つの連続する頂点間の振幅および/または間隔の変動によって、セレーション(28,28a)が長さの前記平滑部分(280)と漸進的に接続する、請求項1または2に記載のプロファイル構造。
- セレーションが、前記平滑部分(280)に接する接続部(280a)で終端する、請求項1~3のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- 長さの前記平滑部分(280)において、前記構造が、窪み(32)の底部にある翼弦よりも長い翼弦(c)を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- 長さの前記部分にわたって、前記ゾーンを除いて、一連の少なくとも3つの連続する歯(30)および3つの連続する窪み(32)が、前記延伸方向に沿って、歯(30)または窪み(32)の2つの連続する頂点間の厳密に増加する距離(L2)を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- 長さの前記部分にわたって、前記ゾーンを除いて、一連の少なくとも3つの連続する歯(30)および3つの窪み(32)が、厳密に増大する振幅(d)を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- 空気流にさらされる前記長さに沿って、セレーション(28,28a)が、
前記長さの2つの端部のうちの少なくとも1つに存在しない、または、
前記端部の間の中間部分に存在せず、前記2つの端部に向かって存在する、
請求項1~7のいずれか一項に記載のプロファイル構造。 - セレーションが存在する前記長さの少なくとも一部にわたって、歯(30)または窪みの2つの連続する頂点間の振幅(d)および/または間隔(L2)が非周期的に変化する、請求項1~8のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- セレーションが存在する前記長さの少なくとも一部にわたって、歯(30)または窪みの2つの連続する頂点間の振幅(d)および/または間隔(L2)が、直線的、二次的、双曲線的、指数関数的および/または対数的に変化する、請求項1~9のいずれか一項に記載のプロファイル構造。
- 各々が請求項1~10のいずれか一項に記載のプロファイル構造のセットであって、それぞれの延伸方向が回転軸線を中心に半径方向に延在し、歯(30)または窪み(32)の2つの連続する頂点間の距離(L2)および/または振幅が、気流(U)にさらされる長さ(L1)の半径方向外側端部で、その長さの半径方向内側端部よりも長い、プロファイル構造のセット。
- 一般軸線(X)を有し、前記一般軸線(X)を中心に回転可能なロータと、ステータとを備えるターボ機械であって、ステータおよび/またはロータが、各々請求項1~11のいずれか一項に記載のプロファイル構造(1)を備えるターボ機械。
- プロファイル構造が、
一次流れと二次流れとの間でターボ機械のファンの下流の空気流を分離するための環状分離壁(160)、
または、前記プロファイル構造を画定する二次流れ(Fs)を案内するための固定ブレード(26,OGV)、
または、前記プロファイル構造を画定する一次流れ(Fp)を案内するための固定ブレード(24,IGV)、
である、請求項12に記載のターボ機械。 - 請求項12または13に記載のターボ機械であって、各々が前記一般軸線(X)に平行に回転可能な前記ロータ(480a,480b)のうちの2つを備え、ロータの一方および/または他方が、各々請求項1~13のいずれか一項に記載のプロファイル構造(1)を備える、ターボ機械。
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