專利名稱：能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葉片。
背景技術(shù)：
激波是一種存在于超音速流動中的強壓縮氣體波的集合，是一個強壓縮波 束。在理想流動中，它是沒有寬度的。但是在實際流動中，由于氣體存在粘性 導(dǎo)致激波存在厚度。激波在葉柵流場中是一個強間斷面，經(jīng)過它的氣體溫度、 壓力、密度都突然升高，流動速度突然降低，使葉柵流場流動不穩(wěn)定，進而對 渦輪發(fā)動機的穩(wěn)定性都造成影響。激波還是發(fā)動機噪音的罪魁禍?zhǔn)?，強激波?到葉片上會產(chǎn)生一種刺耳的蜂鳴聲。所以控制激波結(jié)構(gòu)與強度對渦輪發(fā)動機起 著非常重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決跨音速氣冷渦輪葉柵流場中存在強激波，該激波使得渦輪 發(fā)動機的葉柵流場流動不穩(wěn)定及渦輪發(fā)動機的噪音大的問題，提出了一種能削 弱跨音速渦輪激波強度的葉片。
本發(fā)明的葉片的吸力面上激波折射點組合構(gòu)成的激波折射線上設(shè)有至少 一個與內(nèi)腔相通的冷氣噴孔。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明通過冷氣噴孔進行冷氣噴射，改變了跨音速渦輪級 葉柵流道內(nèi)的壓力分布，即注入壓力相對高的冷氣后，增加了喉部以后流體的 局部壓力值，減弱了靜葉柵擴張段的膨脹波的發(fā)展，從而控制了由于膨脹所誘 導(dǎo)出的強壓縮波的強度；同時由于在激波傳播通道上的冷氣噴射，導(dǎo)致了局部 壓差減弱，削弱了激波向吸力面的傳播，使得葉柵流場流動更加穩(wěn)定、渦輪發(fā) 動機的噪音減小。


圖1是本發(fā)明的葉片1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的I局部放大圖，圖3 是葉柵流場的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖l和圖2說明本實施方式，本實施方式所述葉片 1的吸力面1-1上激波折射點組合構(gòu)成的激波折射線上設(shè)有至少一個與內(nèi)腔
1-2相通的冷氣噴孔2。來自壓氣機的氣流從內(nèi)腔經(jīng)過冷氣噴孔2進入葉片流 場，形成冷氣射流，該射流改變了尾緣7激波壓力面分支傳播方向上的局部壓 差，削弱了激波壓力面分支3和吸力面分支4的傳播強度，如圖3所示，從而 削弱了跨音速渦輪激波強度，使得葉柵流場流動明顯改善，減小了能量損失。
具體實施方式
二結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的冷氣噴孔2 與吸力面的切線5之間的夾角a為20° 160° ?？筛鶕?jù)激波入射方向調(diào)整夾 角a的大小。
具體實施方式
三結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的冷氣噴孔2 的直徑d為葉片壁面厚度h的0.1 5倍。可根據(jù)激波強度的大小改變冷氣噴孔 2的直徑。
具體實施方式
四結(jié)合圖l和圖2說明本實施方式，本實施方式的所述冷
氣噴孔2的數(shù)量為1~100個。可根據(jù)激波覆蓋范圍的大小確定冷氣噴孔2的數(shù)
權(quán)利要求
1、一種能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片，其特征在于所述葉片(1)的吸力面(1-1)上激波折射點組合構(gòu)成的激波折射線上設(shè)有至少一個與內(nèi)腔(1-2)相通的冷氣噴孔(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片，其特征在 于所述冷氣噴孔(2)與吸力面的切線(5)之間的夾角(a)為20° ~160
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片，其特 征在于所述冷氣噴孔(2)的直徑(d)為葉片壁面厚度(h)的0.1 5倍。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片，其特征在 于所述冷氣噴孔(2)的數(shù)量為1 100個。
全文摘要
能削弱跨音速渦輪激波強度的葉片，它涉及一種葉片。本發(fā)明為解決了跨音速氣冷渦輪葉柵流場中存在強激波，該激波使得渦輪發(fā)動機的葉柵流場流動不穩(wěn)定及渦輪發(fā)動機的噪音大的問題。本發(fā)明的葉片的吸力面上激波折射點組合構(gòu)成的激波折射線上設(shè)有至少一個與內(nèi)腔相通的冷氣噴孔。本發(fā)明通過冷氣噴孔進行冷氣噴射，改變了跨音速渦輪級葉柵流道內(nèi)的壓力分布，即注入壓力相對高的冷氣后，增加了喉部以后流體的局部壓力值，減弱了靜葉柵擴張段的膨脹波的發(fā)展，從而控制了由于膨脹所誘導(dǎo)出的強壓縮波的強度；同時由于在激波傳播通道上的冷氣噴射，導(dǎo)致了局部壓差減弱，削弱了激波向吸力面的傳播，使得葉柵流場流動更加穩(wěn)定、渦輪發(fā)動機的噪音減小。
文檔編號F01D5/18GK101566076SQ20091007192
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者凱 王, 王松濤 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)