[发明专利]降低噪声的燃气涡轮发动机翼型件

说明书

一种降噪翼型件，该降噪翼型件限定跨度和弦，跨度在根部和尖端之间延伸，弦在沿着跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸。翼型件包括压力侧，吸力侧和联接到翼型件的后缘的后缘护套，后缘护套包括外表面。后缘护套在后缘护套内沿着跨度的每个点处在压力侧和吸力侧上至少部分地沿着弦延伸。后缘护套限定沿着跨度的至少一部分延伸的流体通道。此外，后缘护套在压力侧，吸力侧或后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，该至少一个孔口将流体通道流体地联接到外表面。

技术领域

本主题大体涉及翼型件，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的降噪翼型件。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常以串行流动顺序包括：压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，从风扇向压缩机区段的入口提供空气，在压缩机区段一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。在燃烧区段内燃料与压缩空气混合并燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段导向至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导向通过排气区段，例如，通向大气。

涡轮风扇燃气涡轮发动机通常包括风扇组件，该风扇组件将空气引导至核心燃气涡轮发动机和旁路管道。在操作期间，风扇通过将空气向下游供应到燃气涡轮发动机，并且还以增加的速度推动空气通过排气喷嘴来为飞行器提供推力，从而类似于螺旋桨操作。更具体地，在空气被引导通过旁路管道之前，风扇使空气产生涡旋运动。在空气离开排气喷嘴之前，这种涡旋运动可能会导致动量损失。因此，至少一些已知的涡轮风扇发动机包括一组定子轮叶，以有助于减少旁路管道之前的空气涡旋运动。

然而，冲击定子轮叶的气流可能导致噪声发出的增加。风扇流的不稳定性可能会与定子相互作用，从而产生宽带噪声。此外，风扇空气以叶片经过的速率冲击定子轮叶，并产生通常称为叶片通过频率(BPF)的音调噪声。风扇空气产生旋转模式噪声，该旋转模式噪声由转子叶片导致的旋转压力场和尾流，以及其与相邻定子轮叶的相互作用产生。该噪声既通过风扇管道的入口从发动机上游发出，也通过管道出口从发动机下游发出。旋转模式噪声发生在离散频率上，该离散频率包括基本叶片通过频率BPF(其也是第一谐波)以及更高阶频率或其谐波。

宽带噪声和音调噪声是发动机噪声的两个来源。宽带噪声和音调噪声的减少是一项环境目标，并且通常使用各种技术(包括更高的旁通比涡轮风扇，发动机管道和风扇机舱内的隔音衬，以及排放混合器)来实现。但是，解决该重要问题的已知尝试涉及间接改进措施，该间接改进措施不会直接影响具有明显的不良副作用(例如增加的发动机重量)的问题的来源。

这样，需要一种翼型件，该翼型件能够降低由翼型件产生的噪声，同时以可能减小的总发动机重量保持期望的性能水平。

发明内容

方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实施本发明来学习。

在一方面，本主题涉及一种降噪翼型件，该降噪翼型件限定跨度和弦，跨度在根部和尖端之间延伸，弦在沿着跨度的每个点处在前缘和后缘之间延伸。翼型件包括压力侧，吸力侧和联接到翼型件的后缘的后缘护套，后缘护套限定外表面。后缘护套在后缘护套内沿着跨度的每个点处在压力侧和吸力侧至少部分地沿着弦延伸。后缘护套限定沿着跨度的至少一部分延伸的流体通道。此外，后缘护套在压力侧，吸力侧或后缘中的至少一个上限定至少一个孔口，该至少一个孔口将流体通道流体地联接到外表面。

在一个实施例中，至少一个孔口可以被构造为将加压空气从流体通道供应到外表面，以减少尾流，速度不足或两者。在一个特定实施例中，翼型件还可包括根部处的流体入口，该流体入口流体地联接到流体通道。在另一个实施例中，后缘护套可以沿着跨度在根部和尖端之间延伸。在进一步实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在沿着跨度与根部相距跨度的50％的点与尖端之间。在若干实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在压力侧或吸力侧。在这样的实施例中，至少一个孔口中的每个孔口可以定位在与后缘相距弦的10％至20％之间、在沿每个孔口的跨度的点处。