[发明专利]轴流压气机叶片及应用其的轴流压气机

说明书

本公开提供了一种轴流压气机叶片，包括：叶片本体、引气通道和喷气缝，引气通道位于叶片本体的吸力面与叶片本体的压力面之间，引气通道沿叶片的第一方向贯通设置在叶片本体上，该第一方向与叶片展向相垂直，叶片展向由叶片本体的前缘沿吸力面指向叶片本体的尾缘，喷气缝的第一端设置在吸力面上，喷气缝的第二端与引气通道相连通。本公开通过在叶片本体上开设喷气缝，借助喷气为附面层的低能流体增加动量，使其抵抗叶片通道内逆压梯度的能力增强，进而使流动分离现象得到抑制，有效抑制叶片吸力面的气体附面层的流动分离现象。

技术领域

本公开涉及轴流压气机技术领域，尤其涉及一种轴流压气机叶片及应用其的轴流压气机。

背景技术

轴流压气机是航空发动机和民用燃气轮机的核心部件之一，其性能好坏直接影响到航空发动机或燃气轮机的整体运行性能。现有技术中，通常借助降低轴流压气机单级叶片数量或者减少叶片级数来降低发动机质量，进而提高航空发动机或燃气轮机的推重比、运行效率、压比等性能。但是限于叶片材料及已有加工工艺水平的限制，通过此方法提高航空发动机或燃气轮机上述性能的程度有限。

本领域技术人员多数通过改进轴流压气机的叶型来提升轴流压气机性能。例如：通过增加轴流压气机叶片的气流折转角提高轴流压气机的单级压比，进而间接提高发动机的运行性能。然而，气流折转角的增大会引起叶片流动分离，导致轴流压气机的扩压能力严重下降，还可能会引起轴流压气机的通道堵塞。

因此，研发一种轴流压气机叶片来抑制轴流压气机叶片表面流动分离现象，进而提高发动机的运行性能显得尤为重要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提出了一种轴流压气机叶片及应用其的轴流压气机，以至少解决上述现有技术中存在的问题。

(二)技术方案

为达到上述目的，本公开提供了一种轴流压气机叶片，包括：叶片本体；引气通道，引气通道位于叶片本体的吸力面与叶片本体的压力面之间，引气通道沿叶片的第一方向贯通设置在叶片本体上；第一方向与叶片展向相垂直，叶片展向由叶片本体的前缘沿吸力面指向叶片本体的尾缘；喷气缝，喷气缝的第一端设置在吸力面上，喷气缝的第二端与引气通道相连通。

可选地，喷气缝的缝隙间距沿叶片展向保持不变。

可选地，喷气缝的缝隙间距为0.2～0.5mm。

可选地，引气通道包括：上壁，与吸力面相接触；下壁，与压力面相接触；侧壁，与上壁和下壁相连，上壁、下壁和侧壁构成一连续曲面；喷气缝位于引气通道的上方，喷气缝包括：第一面，与吸力面相接触，第一面与下壁相连，第一面与下壁构成一连续曲面；第二面，与吸力面相接触，第二面与上壁相连。

可选地，引气通道包括：上壁，与吸力面相接触；下壁，与压力面相接触；侧壁，与上壁和下壁相连，上壁、下壁和侧壁构成一连续曲面；喷气缝位于引气通道的一端，喷气缝包括：第一面，与吸力面相接触，第一面与上壁相连，第一面与上壁构成一连续曲面；第二面，与下壁相接触，且第二面与下壁相连，第二面与下壁构成一连续曲面。

可选地，上壁与下壁的间距沿叶片展向逐渐增大。

可选地，上壁与下壁的间距沿叶片展向保持不变。

可选地，吸力面还包括：可控段，设置在喷气缝的第一端，且可控段沿叶片展向与吸力面相切，可控段的曲率大于吸力面的曲率。

可选地，的轴流压气机叶片，还包括：

至少一片第一导流叶片，设置在上壁上；

至少一片第二导流叶片，设置在下壁上。