[发明专利]用于燃气涡轮发动机的最佳升力设计

权利要求书

1.一种用于燃气涡轮发动机的涡轮组件，所述涡轮组件包括：

壳，其具有内表面且沿周向围绕轴向中心线延伸，所述壳限定所述涡轮组件的径向外边界；

盘，其同轴地定位在所述壳内，所述盘具有缘边，所述盘的缘边限定所述盘的周缘；

成排的沿周向相邻的涡轮定子导叶，其从所述壳的内表面沿径向向内延伸；

成排的沿周向相邻的涡轮转子叶片，其从所述盘的周缘沿径向向外延伸，成排的叶片定位成邻近成排的导叶，

其中所述成排的叶片中的各个叶片包括翼型件，各个翼型件具有相反的压力和吸力侧，其沿着叶片翼展从叶片根部沿径向延伸到叶片末梢，所述叶片翼展包括多个叶片翼展位置，各个叶片翼展位置对应于所述叶片翼展的一部分，

其中各个翼型件在各个叶片翼展位置处限定弦，所述弦沿轴向延伸在所述翼型件的相反的前和后缘之间，

其中各个叶片的中翼展区域中的弦短于邻近所述叶片根部的翼展区域和邻近所述叶片末梢的翼展区域中的弦，使得各个叶片具有在1.1到1.7的范围内的兹韦费尔系数，以及

其中各个叶片的中翼展区域从第一叶片翼展位置延伸到第二叶片翼展位置，其中所述第一叶片翼展位置处于所述叶片翼展的四分之一，而所述第二叶片翼展位置处于所述叶片翼展的四分之三。

2.根据权利要求1所述的涡轮组件，其特征在于，各个叶片的兹韦费尔系数在1.2到1.3的范围内。

3.根据权利要求1所述的涡轮组件，其特征在于，各个叶片具有在10°到80°的范围内的交错角度。

4.根据权利要求1所述的涡轮组件，其特征在于，所述成排的导叶中的各个导叶从所述壳的内表面沿径向向内延伸，所述成排的导叶中的各个导叶包括翼型件，其具有相反的压力和吸力侧，所述压力和吸力侧沿着导叶翼展从导叶根部沿径向延伸到导叶末梢，所述导叶翼展包括多个导叶翼展位置，各个导叶翼展位置对应于所述导叶翼展的一部分，

其中各个导叶翼型件在各个导叶翼展位置处限定弦，所述弦沿轴向延伸在所述翼型件的相反的前和后缘之间，以及

其中各个导叶的中翼展区域中的弦短于邻近所述导叶根部的翼展区域和邻近所述导叶末梢的翼展区域中的弦。

5.根据权利要求4所述的涡轮组件，其特征在于，各个导叶的中翼展区域从第一导叶翼展位置延伸到第二导叶翼展位置，其中所述第一导叶翼展位置处于所述导叶翼展的四分之一，而所述第二导叶翼展位置处于所述导叶翼展的四分之三。

6.根据权利要求1所述的涡轮组件，其特征在于，所述成排的导叶和相邻排的叶片限定所述涡轮组件的一个级，并且其中所述涡轮组件包括不超过十二个级。

7.一种用于燃气涡轮发动机的涡轮组件，所述涡轮组件包括：

壳，其具有内表面且沿周向围绕轴向中心线延伸，所述壳限定所述涡轮组件的径向外边界；

盘，其同轴地定位在所述壳内，所述盘具有缘边，所述盘的缘边限定所述盘的周缘；

成排的沿周向相邻的涡轮定子导叶，其从所述壳的内表面沿径向向内延伸；以及

成排的沿周向相邻的涡轮转子叶片，其从所述盘的周缘沿径向向外延伸，成排的叶片定位成邻近成排的导叶，

其中所述成排的导叶中的各个导叶包括翼型件，各个翼型件具有相反的压力和吸力侧，其沿着导叶翼展从导叶根部沿径向延伸到导叶末梢，所述导叶翼展包括多个导叶翼展位置，各个导叶翼展位置对应于所述导叶翼展的一部分，

其中各个翼型件在各个导叶翼展位置处限定弦，所述弦沿轴向延伸在所述翼型件的相反的前和后缘之间，

其中各个导叶的中翼展区域中的弦短于邻近所述导叶根部的翼展区域和邻近所述导叶末梢的翼展区域中的弦，使得各个叶片具有在1.1到1.7的范围内的兹韦费尔系数，以及

其中各个叶片的中翼展区域从第一叶片翼展位置延伸到第二叶片翼展位置，其中所述第一叶片翼展位置处于所述叶片翼展的四分之一，而所述第二叶片翼展位置处于所述叶片翼展的四分之三。