[发明专利]具有改进叶片轮廓的涡轮机引导叶片

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机矫直器领域，以及涉及包括这种矫直器的涡轮机。

背景技术

图1显示用于飞机推进的旁路涡轮机。其包括输送空气流的风扇10，所述空气流的被称为主流Fp的中心部分被喷射到压缩机12中，所述压缩机12供应一驱动风扇的涡轮14。

空气流的被称为次流FS的周边部分在穿过设置在风扇下游的固定叶片的环后，用于喷射到大气中以提供涡轮机1的部分推力的其零件。被称为矫直器20(也已知为首字母缩略词为OGV的“出口引导叶片”)的此环使得可矫直离开风扇的空气流，同时尽量限制损失。

实际上，矫直器减少0.1％的损失(例如，压力损失)可以导致组件的效率增加0.2个点，所述组件包括风扇和矫直器，在损失与效率之间的对应自然地取决于引擎和关联风扇的气动载荷。

根据与涡轮机轴线的距离，矫直器的有效性特别取决于离开风扇的空气流的特定物理量的梯度。这被称为通过风扇对矫直器的供应。这些物理量例如是空气流速、其压缩比或其温度。

空气流的矫直由矫直器的叶片提供，关于其的设置和几何形状适于此供应。在此领域的发展过程中，第一矫直器叶片是两维的，具有基本矩形的形状。然而，这些几何形状与新设计所要求的损失改进和尺寸减少不兼容。因此，开发三维矫直器叶片轮廓，例如在文件FR 2 828 709中那样。

而且，新的矫直器的供应轮廓导致追求沿着这些线的矫直器设计。

特别地，在文件US 2005/008494中所提出的矫直器所具有的叶片围绕矫直器的旋转轴线沿着径向延伸，并具有在包括沿着径向的27度与33度之间的角处倾斜的尖端端部，这是为了降低由定位在矫直器上游的风扇所产生的噪音。

然而，在此文件中所提出的矫直器没有使得可改进在矫直器流内的空气流的分布，也没有降低损失。

发明内容

本发明具有提出矫直器的目标，关于其的叶片具有适于校正至少一个上述缺点的几何形状。

就这点而言，本发明具有作为其客体的一种涡轮机矫直器，其包括多个围绕环设置的叶片，所述环在涡轮机的轴线上居中，各所述叶片具有前缘并在根部端部与尖端端部之间延伸，在各叶片的根部端部处的前缘相对于气流位于在叶片的尖端端部处的前缘的上游，沿着涡轮机的轴线的方向测量的，在这两个端部之间的前缘的偏移大于叶片的高度的10％，矫直器的特征在于，沿着连续叶片截面(沿着叶片的高度)的重心的环的切线方向，包括位置的切向叠加曲线是朝向叶片的上表面不断增加的曲线，所述曲线在接近于叶片的尖端端部具有朝向相对于所述曲线的剩余部分增加的上表面(E)的斜坡，接近于叶片的尖端端部的曲线的平均斜率大于包括在叶片的高度的30％与90％之间的部分中的曲线的斜率的至少1.2倍。

有利地，但可选择地，本发明还具有至少一个以下特征：

-接近于尖部端部的弯曲部分包括在叶片的高度的90％与100％之间。

-各叶片的前缘相对于空气流动方向包括在所述叶片的尖端端部处的前缘的位置的下游定位的至少一部分。

-在叶片的尖端端部处的前缘的下游处的部分包括在位于叶片高度的60％与100％之间的前缘的区域中。

-与在叶片的尖端端部处的前缘的位置一致而定位的前缘的点位于叶片高度的60％与80％之间。

-各叶片的根部端部处的前缘相对于空气流动方向位于在叶片的尖端端部处的前缘的上游的一段距离处，所述距离包括在叶片高度的12％与20％之间，所述距离沿着涡轮机轴线方向测量。

本发明还涉及一种涡轮机，所述涡轮机包括至少一个根据本发明的矫直器。

附图说明

从纯粹地示例性的和非限制性的以及必须参考附图来阅读的以下描述，本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见，其中：

-已经描述的图1示意性地显示旁路型涡轮机。

-图2a是矫直器的部分示意图。

-图2b显示包括多个叶片截面的矫直器叶片的轮廓。

-图3a显示相对于涡轮机的空气流动方向的叶片的前缘的布局演变。

-图3b显示相对于矫直器的切线方向的叠加曲线。

-图4a显示沿着在叶片根部处的叶片高度的空气流速的分布，其一方面用于与本发明(实曲线)的一个实施例一致的叶片，另一方面用于具有二维几何形状(虚曲线)另一叶片。

-图4b显示穿过沿着在叶片根部处的叶片的高度的叶片的空气的压力损失，用于这两个叶片的一个和另外一个。