專利名稱：軸流式壓氣機靜子葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種靜子葉片，具體說是一種用于二級低速軸流壓氣機的第一級靜子葉片。
背景技術(shù)：
軸流式壓氣機作為一種對氣體進行做功從而提高其壓力的裝置，被廣泛應(yīng)用于航空、地面、艦船、導(dǎo)彈、燃氣輪機等軍用和民用領(lǐng)域中。隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展，航空發(fā)動機性能的要求不斷提高，作為航空發(fā)動機三大核心部件之一的壓氣機需要提供更大的壓比，具備較高的效率。隨著壓氣機壓比的不斷增高，葉片通道內(nèi)的逆壓力剃度增加，隨之而來的葉片通道內(nèi)部的附面層分離更為強烈，特別是輪轂-角區(qū)的三維失速范圍的擴大，其能夠?qū)е聣簹鈾C效率的大大降低，更為重要的是導(dǎo)致整個壓氣機進入失速、喘振狀態(tài)，帶來嚴(yán)重的后
^ ο現(xiàn)有的二級低速軸流壓氣機試驗臺，設(shè)計總壓比1. 035，設(shè)計點流量為2^g/s，該壓氣機存在有在大流量時角區(qū)分離不明顯，損失較小，但在接近近失速點時的小流量范圍第一級靜子葉片葉根和葉尖部分，特別是葉根部分，輪轂-角區(qū)失速非常嚴(yán)重，導(dǎo)致效率急劇下降。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不足，本實用新型的目的是提供一種三維設(shè)計、結(jié)構(gòu)簡單，能有效抑制輪轂-角區(qū)失速，提高壓氣機效率的軸流式壓氣機靜子葉片。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種軸流式壓氣機靜子葉片，包括葉根部分、葉中部分和葉尖部分，所述葉根部分切向正彎曲15° -25°，其技術(shù)特點是所述葉中部分積疊線為直線，所述葉尖部分切向正彎曲15° -25°與葉根部分呈上、下對稱。進一步地，所述葉中部分兩端分別與葉根部分和葉尖部分平滑過渡。再進一步地，所述葉根部分和葉尖部分的長度均占整個靜子葉片長度的20%。采用以上技術(shù)方案，本實用新型達到的有益效果是葉片根部3和葉片尖部2切向正彎曲25°，根部和尖部彎曲長度均占整個葉片長度的20%，三維設(shè)計的彎曲葉片，在大流量時，葉片端部損失不大的情況下，三維設(shè)計的靜子葉片幾乎不會降低壓氣機的性能；而在近失速點前的小流量范圍，三維設(shè)計的第一級靜子能顯著改善壓氣機靜子通道的流場，減小輪轂-角區(qū)失速帶來的損失，顯著提高效率。在小流量范圍時整個壓氣機的效率最大可以提高1個百分點以上；三維設(shè)計的靜子4能夠?qū)⑷~跟部分3周向平均沿葉高分布的損失系數(shù)從最大0. 4降低到最大0. 2以內(nèi)，改善效果非常明顯，而其他葉高范圍并未由于靜子外形的改變而增加損失。本實用新型的靜子葉片采用一種葉根和葉尖上下對稱切向正彎曲的三維設(shè)計結(jié)構(gòu)，它在大流量下基本不降低壓氣機效率和不改變壓氣機損失裕度的前提下，能夠在失速點前的小流量范圍對壓氣機第一級靜子的輪轂-角區(qū)失速起到有效的抑制作用，顯著地降低壓氣機在該流量范圍內(nèi)的氣流損失，從而很好地提高壓氣機的效率。

圖1為本實用新型靜子葉片沿氣流流動方向的正視圖；圖2為本實用新型靜子葉片安裝使用結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為原型壓氣機和裝有本實用新型靜子葉片的新壓氣機壓比-流量特性圖；圖4為原型壓氣機和裝有本實用新型靜子葉片的新壓氣機效率-流量特性圖；圖5為本實用新型靜子葉片和第一級原型靜子在近失速點的損失系數(shù)沿葉高的徑向分布圖。圖中葉片中部1、葉片尖部2，葉片根部3，靜子葉片4，外安裝柄5，內(nèi)安裝柄6。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖1所示，一種軸流式壓氣機靜子葉片，靜子葉片4包括葉根部分3、葉中部分1和葉尖部分2，葉尖部分2切向正彎曲15° -25°，葉根部分3切向正彎曲15° -25°，葉中部分1積疊線為直線；葉中部分兩端分別與葉根部分和葉尖部分平滑過渡；葉根部分和葉尖部分的長度均占整個靜子葉片長度的20%。圖2所示，靜子葉片4安裝使用時，葉片根部3與內(nèi)安裝柄6固頂后連接在壓氣機輪轂一端，葉尖部分2與外安裝柄5固定后連接在壓氣機機匣一端。圖3-5所示，二級低速軸流壓氣機原型和裝有三維設(shè)計的第一級靜子葉片4后的新壓氣機的壓比-流量特性曲線和效率-流量特性曲線相比較，在大流量時，葉片端部損失不大的情況下，三維設(shè)計的靜子葉片4幾乎不會降低壓氣機的性能；而在近失速點前的小流量范圍，三維設(shè)計的第一級靜子4能顯著改善壓氣機靜子通道的流場，減小輪轂-角區(qū)失速帶來的損失，顯著提高效率。在小流量范圍時整個壓氣機的效率最大可以提高1個百分點以上。圖5可以看到，三維設(shè)計的靜子4能夠?qū)⑷~跟部分3周向平均沿葉高分布的損失系數(shù)從最大0. 4降低到最大0. 2以內(nèi)，改善效果非常明顯，而其他葉高范圍并未由于靜子外形的改變而增加損失。
權(quán)利要求1.一種軸流式壓氣機靜子葉片，包括葉根部分、葉中部分和葉尖部分，所述葉根部分切向正彎曲15° -25°，其特征在于所述葉中部分積疊線為直線，所述葉尖部分切向正彎曲 15° -25°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式壓氣機靜子葉片，其特征是所述葉中部分兩端分別與葉根部分和葉尖部分平滑過渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式壓氣機靜子葉片，其特征是所述葉根部分和葉尖部分的長度均占整個靜子葉片長度的20%。
專利摘要本實用新型涉及一種軸流式壓氣機靜子葉片，包括葉根部分、葉中部分和葉尖部分，所述葉根部分切向正彎曲15°-25°，所述葉中部分積疊線為直線，所述葉尖部分切向正彎曲15°-25°。采用一種葉根和葉尖上下對稱切向正彎曲的三維設(shè)計結(jié)構(gòu)，它在大流量下基本不降低壓氣機效率和不改變壓氣機損失裕度的前提下，能夠在失速點前的小流量范圍對壓氣機第一級靜子的輪轂-角區(qū)失速起到有效的抑制作用，顯著地降低壓氣機在該流量范圍內(nèi)的氣流損失，從而很好地提高壓氣機的效率。
文檔編號F04D29/38GK202100526SQ201120193400
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者羅鉅, 胡俊 申請人:羅鉅