[发明专利]一种压气机超音预压缩叶型

说明书

本发明提供一种压气机超音预压缩叶型，包括叶片本体，所述叶片本体包括沿前后方向依次分布的第一段分体、第二段分体、及第三段分体，所述叶片本体的叶型中弧线包括第一段分体的第一段中弧线、第二段分体的第二段中弧线、及第三段分体的第三段中弧线，所述第一段中弧线、第二段中弧线及第三段中弧线均为曲线，且所述第一段中弧线的折转角由前至后逐渐增大，所述第二段中弧线的折转角由前至后逐渐减小，所述第三段中弧线的折转角由前至后逐渐增大。本压气机超音预压缩叶型的增压能力及通流能力更高，喘振裕度更高。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，特别是涉及一种压气机超音预压缩叶型。

背景技术

随着压气机单级压比的提高，压气机中跨音、超音级设计越来越普遍，激波成为设计中的关键问题。超音叶型设计与亚音设计有较大差异，亚音设计方案应用于超音工况时损失较大，使压气机效率下降。现有的技术设计方案预压缩叶型设计，仍存在一些缺陷。

专利号：CN101182784A公开了一种应用于航空发动机风扇/压气机转子超声叶型及设计方法，存在如下问题：

1、叶型采用正弦曲线和直线构建，不能保证连续性，损失较大；

2、S型段仅为靠近前缘的小部分，预压缩的效果有限；

3、难以同时满足叶型弯角与进出口金属角的要求，导致可用攻角范围有限，部件的喘振裕度较低。

同时，专利号：CN105465040A公开了一种两段式预压缩中弧线叶型结构，存在如下问题：

1、预压缩叶型方案采用传统设计方式，不能够保证曲率的高阶连续性。

2、难以同时满足叶型弯角与进、出口金属角的要求，导致可用冲角范围有限，部件的喘振裕度较低。

现有的论文中公开了预压缩叶型通过前缘的定制化设计来减小气流冲角，增加工作的冲角范围。但仍存在下列问题：

1、前缘的优化仅针对特定工况，需要额外设计成本针对特定叶型进行优化。

2、前缘本身较薄，该设计增加了加工制造的难度和成本，并且可能难以满足结构强度的要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种增压能力和通流能力更高、且喘振裕度更高的压气机超音预压缩叶型。

为实现上述目的，本发明提供一种压气机超音预压缩叶型，包括叶片本体，所述叶片本体包括沿前后方向依次分布的第一段分体、第二段分体、及第三段分体，所述叶片本体的叶型中弧线包括第一段分体的第一段中弧线、第二段分体的第二段中弧线、及第三段分体的第三段中弧线，所述第一段中弧线、第二段中弧线及第三段中弧线均为曲线，且所述第一段中弧线的折转角由前至后逐渐增大，所述第二段中弧线的折转角由前至后逐渐减小，所述第三段中弧线的折转角由前至后逐渐增大。

进一步地，所述第一段中弧线和第二段中弧线的过渡点的折转角变化率为0，所述第二段中弧线和第三段中弧线的过渡点的折转角变化率为0。

进一步地，所述叶型中弧线的相对弦长为L，所述第一段中弧线的相对弦长为L1，则L1≤L×30％。

进一步地，所述第一段中弧线的相对弦长为L1，所述第二段中弧线的相对弦长为L2，所述第三段中弧线的相对弦长为L3，则L1＜L2＜L3。

进一步地，所述第一段分体的厚度由前至后逐渐增大。

进一步地，所述第二段分体的厚度由前至后逐渐增大。

进一步地，所述第三段分体包括沿前后方向依次分布的第三前段分体、第三中段分体、及第三后段分体，所述第三前段分体的厚度由前至后逐渐减小，所述第三中段分体的厚度由前至后逐渐增大，第三后段分体的厚度由前至后逐渐减小。