一種中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，其可達到減重同時調節氣流角度的目的，包括在高壓壓氣機中介機匣內的中介機匣支板和進口導向葉片，在高壓壓氣機中介機匣內，中介機匣支板和進口導向葉片交錯布置在不同周向位置處，中介機匣支板斷開為兩部分，其包括支板本體和支板尾部，支板尾部位于支板本體的尾部，配置成能帶負荷的葉片并且帶旋轉軸，支板尾部的葉型彎曲且由高壓壓氣機中介機匣的軸線方向過渡到進口導向葉片的尾緣出口金屬角方向的平行方向，進口導向葉片也配置有旋轉軸，以便于所述支板尾部和所述進口導向葉片能同步通過旋轉使得所述支板尾部與所述進口導向葉片之間的出口金屬角方向保持一致。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及航空發動機中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片的布置。
技術介紹
隨著“綠色航空”概念的提出，現代商用發動機的飛行經濟性、噪聲、耗油率和全壽命周期費用受到越來越重視，要求發動機設計部門要研制低耗油率、低噪聲與低排放的新一代商用發動機，這樣促使商用大涵道比渦扇發動機的普及，使連接上下游高低壓部件的中介機匣徑向落差越來越大，流道的嚴重彎曲使得壁面流線曲率增加，內部氣流極易產生分離，誘導出強二次流動，造成總壓損失，并使下游高壓壓氣機的進口流場畸變度顯著增加，為減小壁面流線曲率，需要增加軸向長度，增加發動機整體重量。中介機匣內增加支板，在控制流道壁面流動分離方面有顯著效果。同時，由于傳動軸、油氣管路等需要穿過機匣的設備較多，為保證設備通過，支板厚度較大，無疑又增加了氣流損失。出于整機重量控制的要求，中介機匣的軸向長度要保證盡可能短，因此需要中介機匣在更短的距離內完成更大徑向落差氣流的平穩過渡。歐洲在2003年啟動了AggressiveIntermediateDuctAerodynamic(AIDA)研究，通過歐洲發動機供應商、大學和相關研究所合作，該計劃對大涵道渦扇發動機緊湊型中介機匣的設計提供了全新可驗證的設計方法、優化工具和融合設計理念，并經過了試驗臺驗證。進口導向葉片一般位于中介機匣支板后，高壓壓氣機第一級轉子葉片(R1)前，通過調節進口導向葉片擺放角度，可以引導進入下游轉子葉片的氣流角度產生旋轉(或稱之為預旋)，實現轉子性能的調節，同時開關葉片可實現氣流流量調節。一般機型中，高壓壓氣機中介機匣支板和可調進口導向葉片作為兩排葉片在軸向分開放置，這樣造成軸向長度較長，導致整機重量較大。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，達到減重同時調節氣流角度的目的。一種中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，包括在高壓壓氣機中介機匣內的中介機匣支板和進口導向葉片，其中，在所述高壓壓氣機中介機匣內，所述中介機匣支板和所述進口導向葉片交錯布置在不同周向位置處，所述中介機匣支板斷開為兩部分，其包括支板本體和支板尾部，所述支板尾部位于所述支板本體的尾部，配置成能帶負荷的葉片并且帶旋轉軸，所述支板尾部的葉型彎曲且由所述高壓壓氣機中介機匣的軸線方向過渡到所述進口導向葉片的尾緣出口金屬角方向的平行方向，所述進口導向葉片也配置有旋轉軸，以便于所述支板尾部和所述進口導向葉片能同步通過旋轉實現所述高壓壓氣機中介機匣內出口氣流角度的調節，以便于所述支板尾部與所述進口導向葉片之間的出口金屬角方向保持一致。在優選的實施例中，所述進口導向葉片的所述旋轉軸配置在所述進口導向葉片的中部。在優選的實施例中，所述進口導向葉片的所述旋轉軸與所述支板尾部的所述旋轉軸在所述高壓壓氣機中介機匣內同一軸向位置。在優選的實施例中，所述支板尾部的所述旋轉軸設置在所述支板本體和所述支板尾部的斷開位置。在優選的實施例中，所述中介機匣支板的所述支板本體的內部中空部分通管路和/或傳動軸。在優選的實施例中，所述支板本體的葉型吸力面與壓力面對稱分布，進口金屬角為0。本技術的有益效果是：在保證不發生流動分離的前提下，通過將中介機匣支板和進口導向葉片放置于相同軸向位置區間內，且使支板尾部可轉動，達到減重同時調節氣流角度的目的。附圖說明本技術的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：圖1A為航空發動機的高、低壓壓氣機中介機匣的位置示意圖；圖1B為圖1A中的中介機匣的局部結構示意圖；圖2為對應于圖1A的中介機匣的氣動布局示意圖；圖3為根據本技術一實施例的中介機匣的氣動布局示意圖；圖4為根據本技術一實施例的中介機匣的結構示意圖；圖5為根據本技術一實施例的中介機匣中支板尾部及進口導向葉片在未旋轉角度前的示意圖；圖6為根據本技術一實施例的中介機匣中支板尾部及進口導向葉片在已旋轉角度后的示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例和附圖對本技術作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本技術，但是本技術顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本技術內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本實用新型的保護范圍。圖3至圖6示出了本技術的一實施例，需要注意的是，這些附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本技術實際要求的保護范圍構成限制。圖1A至圖2示出了便于理解本技術的實施例的優點的比較例。如圖1A所示，高壓壓氣機中介機匣100是在渦扇發動機壓氣機部件中連接低壓壓氣機101與高壓壓氣機102的S型過渡段，用于引導氣流在較短的軸向距離內，實現徑向高度落差的平穩過渡。如圖1B所示，多個中介機匣支板4在周向的不同位置配置在中介機匣100的外壁106和內壁105之間。如圖2所示，低壓壓氣機101與高壓壓氣機102之間的氣動方向為氣流依次流經機匣流道1、輪轂流道2、低壓部件出口靜子葉片3、中介機匣支板4、進口導向葉片5、高壓壓氣機第一級轉子6。在圖2中，低壓壓氣機101與高壓壓氣機102之間的氣動布局長度包括中介機匣軸向區間7、進口導向葉片軸向區間8、高壓壓氣機第一級轉子軸向區間9。根據本技術的一實施例提供中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，其也包括在高壓壓氣機中介機匣內的中介機匣支板和進口導向葉片。如圖4所示，與前述比較例不同的是，在高壓壓氣機中介機匣內，中介機匣支板斷開為兩部分，其包括支板本體18和支板尾部20，中介機匣支板和進口導向葉片19交錯布置在中介機匣的外壁16和內壁17之間的不同周向位置處，支板尾部20位于支板本體18的尾部，配置成能帶負荷的葉片并且帶旋轉軸21，支板尾部20的葉型彎曲且由高壓壓氣機中介機匣的軸線方向過渡到進口導向葉片19的尾緣出口金屬角方向的平行方向，進口導向葉片19也配置有旋轉軸21，以便于支板尾部20和進口導向葉片19能通過同步旋轉使得支板尾部20與進口導向葉片19之間的出口金屬角方向保持一致。如圖3所示，結合圖4所示的中介機匣機構，根據本技術的實施例的中介機匣的氣動布局的氣動方向為氣流依次流經機匣流道10、輪轂流道11、低壓部件出口靜子葉片3、中介機匣支板本文檔來自技高網...
【技術保護點】
中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，包括在高壓壓氣機中介機匣內的中介機匣支板和進口導向葉片，其特征在于，在所述高壓壓氣機中介機匣內，所述中介機匣支板和所述進口導向葉片交錯布置在不同周向位置處，所述中介機匣支板斷開為兩部分，其包括支板本體和支板尾部，所述支板尾部位于所述支板本體的尾部，配置成能帶負荷的葉片并且帶旋轉軸，所述支板尾部的葉型彎曲且由所述高壓壓氣機中介機匣的軸線方向過渡到所述進口導向葉片的尾緣出口金屬角方向的平行方向，所述進口導向葉片也配置有旋轉軸，以便于所述支板尾部和所述進口導向葉片能同步通過旋轉使得所述支板尾部與所述進口導向葉片之間的出口金屬角方向保持一致。
【技術特征摘要】
1.中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，包括在高壓壓氣機中
介機匣內的中介機匣支板和進口導向葉片，其特征在于，在所述高壓壓氣機中介機
匣內，所述中介機匣支板和所述進口導向葉片交錯布置在不同周向位置處，所述中
介機匣支板斷開為兩部分，其包括支板本體和支板尾部，所述支板尾部位于所述支
板本體的尾部，配置成能帶負荷的葉片并且帶旋轉軸，所述支板尾部的葉型彎曲且
由所述高壓壓氣機中介機匣的軸線方向過渡到所述進口導向葉片的尾緣出口金屬
角方向的平行方向，所述進口導向葉片也配置有旋轉軸，以便于所述支板尾部和所
述進口導向葉片能同步通過旋轉使得所述支板尾部與所述進口導向葉片之間的出
口金屬角方向保持一致。
2.如權利要求1所述的中介機匣支板及高壓壓氣機進口導向葉片融合結構，
其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李斌，張輝，李游，曹傳軍，付玉祥，
申請(專利權)人：中航商用航空發動機有限責任公司，
類型：新型
國別省市：上海;31
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