[实用新型]叶片表面附面层可控抽吸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机的叶片的附件。

背景技术

随着如今飞机对动力要求的提高，航空发动机向着高推重比、低耗油率的方向快速发展。作为航空发动机核心部件之一的风扇/压气机，其设计水平越来越高，设计要求越来越苛刻，高效率、高负荷是现今压气机设计的基本特征。高负荷、高效率压气机设计意味着叶片承受的气动负荷在增加的同时还必须保证效率的不下降，这是一个矛盾。高负荷压气机承受的逆压梯度高，叶型设计困难，极易出现叶型表面的气流分离，导致叶片做功急剧下降，效率损耗。究其原因，能否控制附面层的发展和分离是设计出高效率、高负荷压气机的关键。

对叶片表面附面层进行抽气或吹气，通过在叶片表面开槽(开孔)设计流体流通路径，引走(或吹走)附面层内低能流体，使得叶片表面附面层减薄，流体贴着叶片表面流动，从而达到消除附面层分离、提高叶片做功能力以及降低叶片损失、提高叶片效率的目的。目前，对叶片表面进行抽吸附面层控制叶片表面气流分离的研究相当普遍、研究内容也多种多样，如在叶片整个叶高上开贯通槽抽吸附面层，也有在叶片表面开多排的离散孔形式，从叶片两端区抽吸或吹气控制附面层的，在叶片表面埋设涡流器、离子器等设备控制附面层的，还有的自吸式开槽引气方式，即从流道前后或叶片表面通过压差自然形成抽吸气流的。这些方法中有些存在着结构复杂，应用受限的问题，如埋设离子器，需要引入外接电路，且对附面层控制作用较微弱，另外，这些方法对于附面层抽吸时流量大小和抽吸位置无法进行有效控制，且缺乏简单有效的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叶片表面附面层可控抽吸装置，该装置结构简单、易实现。

一种叶片表面附面层可控抽吸装置包括叶片以及流路管，所述叶片具有吸力面以及从展向方向的一端侧开口并延伸到另一端的管孔，所述流路管可旋转地插设于所述管孔中，所述吸力面在对应叶片的叶尖和叶根的位置分别具有抽气孔，所述流路管具有第一孔、第二孔、第三孔以及第四孔，所述第一孔和所述第二孔在同一直线方向上，所述流路管在所述管孔中具有第一旋转位置，在该第一旋转位置，所述第一孔和所述第二孔与在叶尖和叶根的所述抽气孔分别相通；所述第三孔与所述第一孔、所述第二孔在周向上错开，所述流路管在所述管孔中还具有第二旋转位置，在该第二旋转位置，所述第三孔在叶尖的所述抽气孔相通；所述第四孔与所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔在周向上错开，所述流路管在所述管孔中还具有第三旋转位置，在该第三旋转位置，所述第四孔与在叶根的所述抽气孔相通。

所述的叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述流路管和所述管孔之间由套在所述流路管上并接触所述管孔的孔端面的封严轴套密封。

所述的叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述抽气孔在叶片弦长方向位于叶片弦长40-70％的位置。

所述的叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，该叶片表面附面层可控抽吸装置还包括用于旋转所述流路管的旋转装置，用于控制所述流路管的旋转角度。

所述的叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述流路管的出口连接真空设备或者大气环境或者流道内低压气路，形成抽吸的驱动力。

所述的叶片表面附面层可控抽吸装置的进一步特点是，所述流路管的出口连接高压气源或者流道内高压气路，形成吹气的驱动力。

本实用新型的有益效果包括：

本实用新型针对易发生叶片分离的展向方向的近两端壁区域进行附面层的抽吸控制，叶片内布置可旋转的流路管，流路管表面与叶片表面的抽气孔对应位置开孔，形成抽吸流路，根据需要旋转流路管，改变抽吸位置和槽道面积，达到对抽吸位置和抽吸流量控制的目的；针对需求可以改变抽吸位置和抽吸流量的大小，达到精确控制叶片表面附面层发展的目的，该装置结构简单、易实现、且控制效果明显；解决了叶片表面附面层分离的增厚、气流发生分离，效率损失的问题；解决在叶片表面发生不同程度的气流分离，采用不同抽气流量的问题。

另外，抽吸位置可以设置在叶片易发生分离的50-60％弦长区域，解决在叶片表面两端区不同的位置发生气流分离时，抽吸位置选择的问题。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为一个实施例中叶片表面附面层可控抽吸装置的叶片的立体图。

图2为该叶片表面附面层可控抽吸装置的流路管的立体图一。

图3为该叶片表面附面层可控抽吸装置的流路管的立体图二。