[发明专利]翼型件及相应的制造方法

说明书

技术领域

本文所提出的实施例大体涉及构造成用于尾流降敏作用的空气动力学表面，且更具体而言，涉及用于对来自上游的冲击尾流和旋涡的不稳定压力响应的降敏作用的空气动力学表面（诸如翼型件）上的前缘构造。

背景技术

至少一些已知的包括空气动力学表面的机械，诸如但不限于飞行器发动机、燃气涡轮发动机和蒸汽涡轮发动机，包括多个旋转翼型件和固定翼型件，它们经受从上游物体，诸如上游叶片排，产生的冲击尾流和旋涡，或者不稳定输入气流。上游产生的尾流和旋涡被引导到下游，此处，它们可冲击在下游翼型件的前缘上。在一些情况中，来自上游物体在下游翼型件（其相对于彼此运动）上的尾流冲击是在涡轮机应用中产生的空气动力学噪音和空气动力学载荷的主要源。在一些已知的旋转机械中，噪音可通过上游旋转翼型件的尾流冲击在位于下游的固定或旋转翼型件的前缘上、上游定子构件的尾流冲击在位于下游的旋转或固定翼型件的前缘上或者上游旋转翼型件的尾流冲击在位于下游的逆向旋转翼型件的前缘上而产生。在一些已知发动机中，尾流可包含非均匀的温度分布。

由飞行器发动机产生的噪音可受国际以及本地法规约束，由此产生对燃料效率以及排放与噪音污染进行平衡的需求。在涡轮机应用中产生的空气动力学噪音和空气动力学载荷的主要源是来自上游叶片排的尾流在下游叶片排或翼片（它们相对于彼此运动）上的互相作用。实例包括与下游出口导向翼片(OGV)相互作用的风机尾流，由前后转子互相作用产生的逆向旋转开放转子噪音，来自增压机入口导向翼片(IGV)上的风机尾流冲击的增压机噪音，等等。更具体而言，翼型件的前缘上的冲击尾流可导致从涡轮机发散的噪音的增加，以及叶片排上的空气动力学载荷的潜在增加。通过尾流幅度的减小以及不稳定压力响应的时间的去相关实现的降敏作用可减少在尾流冲击在叶片排或翼片的前缘上时产生的噪音和空气动力学载荷。至少一些已知的减小下游翼型件上的尾流幅度的方法包括增大上游物体或翼型件与下游翼型件之间的距离。该增大的距离使尾流混合，且由此减小了翼型件前缘上的尾流冲击的幅度。然而，增大上游物体与下游翼型件之间的距离可增大发动机的大小、重量以及成本，且由此降低发动机的效率和性能。

发明内容

根据一个示例性实施例，公开了一种翼型件，包括：在前缘和后缘处联接在一起的第一侧和第二侧；限定至少一个第一弦长的多个第一弦段和限定至少一个第二弦长的多个第二弦段，该多个第一弦段和第二弦段限定沿着翼型件的前缘的波形，所述前缘包括：多个隔开的波形突出部，所述多个波形突出部中的各个波形突出部限定了波顶端和限定在至少一对相邻的隔开的波形突出部之间的至少一个波谷部分，其中，相邻的波形突出部在它们之间限定了顶端到顶端距离，该顶端到顶端距离在代表该至少一个第一弦长的百分比的值的范围中，其中，所述波形突出部为以下情况中的至少一种：基本均匀地隔开和不均匀地隔开，且其中，所述多个第一弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸，且所述多个第二弦段中的至少一个弦段在前缘处从翼型件的第一侧或第二侧其中之一向外延伸，向外延伸的第一弦段和第二弦段以及该多个隔开的波形突出部限定了三维细圆齿式的翼型件，且其中，该至少一个翼型件构造成通过使由翼型件与上游产生的尾流或旋涡的互相作用造成的不稳定压力幅度减小和去相关(空间上以及时间上)，而有助于对于至少一个上游产生的冲击尾流或旋涡的翼型件不稳定压力响应的降敏作用。