[实用新型]压气机和用于压气机过渡段的主动流动控制装置

说明书

提供压气机和用于压气机过渡段的主动流动控制装置，用于改善大涵道比涡扇发动机过渡段的流动损失情况。在该用于压气机过渡段的主动流动控制装置中，用于设置在压气机过渡段的支板具有吸力面，该支板设置有位于所述吸力面的射流口以及用于向所述射流口提供射流的气流通道；集气室与所述气流通道接通；引气通路用于从高压压气机引出气体，并连接所述集气室；所述射流口在所述支板上还位于气流分离内。

技术领域

本实用新型涉及压气机，尤其涉及压气机的过渡段的流动控制装置。

背景技术

目前国内外大涵道比双转子航空发动机中，其压缩系统包括高压压气机及风扇增压级，因增压级与风扇转速相同，受风扇叶尖切线速度的限制，增压级被迫工作在较低的工作转速，为了获得均获得较佳的增压效果，增压级的流道布置于径向较高压压气机高的位置以增大叶尖切线速度，以提升叶片对气流的做功能力，进而达到更佳的增压效果。同时为了连接高压压气机与增压级之间的流道，通常在高压压气机进口与增压级出口之间布置过渡段，

上述压缩系统的布置存在以下问题:

1)气流从径向较高的位置经过较短的轴向距离流至径向位置较低的位置，不可避免的会产生流动分离，带来流动损失，降低了整个压缩系统的效率；

2)过渡段的内外壁面中为满足承力等需求，需布置支板，支板与流道壁面的过渡区域附近存在的角涡、角涡与流道分离涡复合的流动结构，进一步增大了流动损失，降低了整个压缩系统的效率；

3)过渡段中存在的气流非定常分离涡位于高压压气机进口，影响了高压压气机进口的流场品质；

4)航空发动机对重量的追求，产生了过渡段越短越好的需求，但这意味着气流需要更剧烈的完成径向位置改变，也就带来更大的流动损失，更多的影响了整个压缩系统的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压气机过渡段的主动流动控制装置，用于改善大涵道比涡扇发动机过渡段的流动损失情况。

本实用新型的目的还在于提供一种压气机，其包括前述压气机过渡段的主动流动控制装置。

为此，在一种用于压气机过渡段的主动流动控制装置中，用于设置在压气机过渡段的支板具有吸力面，该支板设置有位于所述吸力面的射流口以及用于向所述射流口提供射流的气流通道；集气室与所述气流通道接通；引气通路用于从高压压气机引出气体，并连接所述集气室；所述射流口在所述支板上还位于气流分离内。

在一实施方式中，该主动流动控制装置还包括周期性开闭阀门，所述周期性开闭阀门设置在所述集气室和所述射流口之间。

在一实施方式中，所述开闭阀门的频率设定依据是S_tV/c，S_t是斯特劳哈尔数，V是来流的速度，c是支板的弦长。

在一实施方式中，所述射流口在所述支板的吸力面侧的叶根区域和叶尖区域分别布置。

在一实施方式中，所述叶根区域或所述叶尖区域占支板高度的l％-10％。

在一实施方式中，所述射流口为射流缝或射流孔。

在一实施方式中，所述射流口的射流的方向与该射流口所在位置的支板吸力面的切线方向的夹角范围为正负15度范围内。

在一实施方式中，所述集气室位于压气机过渡段的机匣外侧，对应压气机过渡段的多个支板包括沿周向贯通的整个气室，或者包括沿周向独立存在的多个气室。

在一实施方式中，所述集气室与压气机过渡段的外机匣整体铸造成型，或者通过铸造后机加工成型。

在一实施方式中，对于周向贯通的整个集气室，所述引气通路为一个或多个；对于周向独立存在的多个气室，每个气室连接一路所述引气通路。