[发明专利]一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法

说明书

本申请公开了一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法，其中压气机为轴流式压气机，其包括至少一个固接于机匣外壁的第一等离子体射流发生器，第一等离子体射流发生器通过开设于机匣壁上的第一射流孔向机匣内腔射出第一等离子体射流，第一射流孔的延伸方向朝向对应的转子叶栅中转子叶片的压力面或背压面并相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面倾斜。减弱压气机转子叶片声激振的方法为在压气机工作期间向转子叶片的压力面或背压面射出第一等离子体射流。上述技术方案能够破坏或削弱由叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡，降低转子叶片发生声激振的概率及声激振的强度，削弱气流‑声波‑叶片的耦合作用，从而降低声激振对转子叶片的危害。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，具体涉及一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法。

背景技术

现有的轴流式压气机包括机匣、在机匣内腔中绕一转动轴线转动的轮毂和沿所述转动轴线布设的若干级增压结构，每一级增压结构均包括一转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其下游的一静子叶栅；转子叶栅装设于所述轮毂并随着轮毂绕轮毂的转动轴线转动，每一转子叶栅包括沿所述轮毂周向布设的若干转子叶片；静子叶栅装设于所述机匣的内壁并相对机匣固定。声激振现象是转子叶片高速转动时由高速运动的空气所产生的声波作用于转子叶片，同时形成气流-声波-叶片耦合，即气流在叶栅中的不稳定流动产生噪声，其声波的压力变化来源于叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡和静子叶片尾缘脱落的尾涡。在其激励下，转子叶片发生强烈振动，产生疲劳损伤，以致断裂，影响发动机工作的安全性和可靠性。

发明内容

本申请的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法，其能够破坏或削弱由叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡，从而降低转子叶片发生声激振的概率以及声激振的强度，削弱气流-声波-叶片的耦合作用，进而降低声激振对转子叶片的危害。

为达成上述目的，采用如下技术方案：

第一技术方案涉及一种压气机，所述的压气机为轴流式压气机，包括机匣、在机匣内腔中绕一转动轴线转动的轮毂和沿所述转动轴线布设的若干级增压结构，每一级增压结构均包括一转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其下游的静子叶栅；所述转子叶栅装设于所述轮毂并随着轮毂绕所述转动轴线转动，每一转子叶栅包括沿所述轮毂周向布设的若干转子叶片；所述静子叶栅装设于机匣内壁；其还包括：至少一组第一等离子体射流发生器组，每组第一等离子体射流发生器组对应一转子叶栅；所述第一等离子体射流发生器组包括至少一个固接于机匣外壁的第一等离子体射流发生器；每个第一等离子体射流发生器通过与其对应的开设于机匣壁上的第一射流孔向机匣内腔射出第一等离子体射流；所述第一射流孔的延伸方向朝向对应的转子叶栅中转子叶片的压力面或背压面并相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面倾斜。

第二技术方案基于第一技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向朝向所述转子叶片的压力面且指向所述转子叶片的弦线的中部。

第三技术方案基于第一技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向与机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面之间的夹角在25°至35°范围内。

第四技术方案基于第三技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向与机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面之间的夹角为30°。

第五技术方案基于第一至第四中任一项技术方案，其中，所述第一等离子体射流发生器包括第一本体、第一电源和两个第一电极；所述第一本体固接于机匣外壁并形成与所述第一射流孔连通的第一等离子体发生腔；所述第一电源用于产生脉冲电压；两个第一电极分别与所述第一电源电连接且均伸入所述第一等离子体发生腔。