CN104564841A - 一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶 - Google Patents
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Abstract
一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶,它涉及一种端弯联合弯静叶,具体涉及一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶。本发明为了解决现有多级轴流压气机的后面级静叶随着负荷增大,近端壁处的正攻角逐渐增大,使压气机提早进入失速工况,压气机的工作稳定性差的问题。本发明包括静叶主体,静叶主体的根部设有端弯叶片区,静叶主体的下部设有弯叶片区,端弯叶片区沿叶型前缘点积迭线的轨迹进行端弯,端弯叶片区的端弯高度h1是叶片高度L的0%~12%,弯叶片区沿叶片质心积叠轴的轨迹进行弯曲,弯叶片区的弯曲高度h2为叶片高度L的88%~100%。本发明用于压气机中。
Description
技术领域
本发明涉及一种端弯联合弯静叶,具体涉及一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶。
背景技术
现有多级轴流压气机的后面级静叶端区容易因附面层累积而造成大尺度的流动分离,端区通流能力降低,使压气机提早进入失速工况,降低了压气机整机效率及总的增压比。
发明内容
本发明为解决现有多级轴流压气机的后面级静叶随着负荷增大,近端壁处的正攻角逐渐增大,使压气机提早进入失速工况,压气机的工作稳定性差的问题,进而提出一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括静叶主体,静叶主体的根部设有端弯叶片区,静叶主体的下部设有弯叶片区,端弯叶片区沿叶型前缘点积迭线的轨迹进行端弯,端弯叶片区的端弯高度h1是叶片高度L的0%~12%,弯叶片区沿叶片质心积叠轴的轨迹进行弯曲,弯叶片区的弯曲高度h2为叶片高度L的88%~100%。
本发明的有益效果是:1.本发明仅针对多级轴流压气机的后面级静叶上端壁和下端壁分别进行端弯技术改型和弯叶片改型,获得端弯联合弯叶片,对压气机整体的叶片强度、振动等方面不会产生消极影响;同时,本发明采用样条曲线曲面进行叶片成型,叶片型面光顺。2.本发明根据质量守恒定律及动量守恒定理,通过对静叶进行端弯联合弯改型,使得单级压气机压比提高1%,单级压气机的等熵效率较未改型前增加了1.5%,还能够有效的抑制端区的流动分离,使得气流的流入和流出更贴合叶片的叶型曲线,与压气机主流区域的角度匹配,提高压气机的工作稳定性。本发明主要用于多级压气机中,由于前面各级上下端壁附面层的累积效应,后面级进口端区附面层较厚占叶高的范围较大容易发生流动分离,同时由于静叶的分离主要集中在机匣表面和吸力面形成的角区内,因此对距叶型根部叶片高度的0%~12%处采用端弯。经过大量计算得出40%弦长之前,端弯叶片中的附面层损失较小,远小于弯角相同的正弯叶片,40%弦长之后,端弯叶片对角区分离的控制能力却与弯角相同的正弯叶片相当。因此在端弯叶片的基础上,采用端弯联合弯叶片技术可以获得具有更低损失的叶片。通过数值模拟计算选取最优方案确定其根部的进口几何角增加0~10°的范围和弯曲角度0~40°的范围。
附图说明
图1是本发明的主视图,图2是本发明的端弯叶片的端弯原理图,图3是弯叶片的弯曲原理图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1至图3说明本实施方式,本实施方式所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶包括静叶主体1,静叶主体1的根部设有端弯叶片区3,静叶主体1的下部设有弯叶片区4,端弯叶片区3沿叶型前缘点积迭线2的轨迹进行端弯,端弯叶片区3的端弯高度h1是叶片高度L的0%~12%,弯叶片区4沿叶片质心积叠轴5的轨迹进行弯曲,弯叶片区4的弯曲高度h2为叶片高度L的88%~100%。
具体实施方式二:结合图1至图3说明本实施方式,本实施方式所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶的端弯叶片区3的端弯叶片7叶型的进口几何角α2较原型叶片6的初始进口几何角α1增加α,α=0~10°,在来流条件不变的条件下,减小进气冲角。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1至图3说明本实施方式,本实施方式所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶的静叶主体1的弯叶片取4的下端叶型弯曲角度γ为0°~40°,且向叶片吸力面侧弯曲。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
Claims (3)
1.一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶,其特征在于:所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶包括静叶主体(1),静叶主体(1)的根部设有端弯叶片区(3),静叶主体(1)的下部设有弯叶片区(4),端弯叶片区(3)沿叶型前缘点积迭线(2)的轨迹进行端弯,端弯叶片区(3)的端弯高度h1是叶片高度L的0%~12%,弯叶片区(4)沿叶片质心积叠轴(5)的轨迹进行弯曲,弯叶片区(4)的弯曲高度h2为叶片高度L的88%~100%。
2.根据权利要求1所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶,其特征在于:端弯叶片区(3)的端弯叶片(7)叶型的进口几何角α2较原型叶片(6)的初始进口几何角α1增加α,α=0~10°,在来流条件不变的条件下,减小进气冲角。
3.根据权利要求1所述一种用于多级轴流压气机中的端弯联合弯静叶,其特征在于:静叶主体(1)的弯叶片取(4)的下端叶型弯曲角度γ为0°~40°,且向叶片吸力面侧弯曲。
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