[实用新型]一种压气机叶片及压气机

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，更具体地，涉及一种压气机叶片及压气机。

背景技术

气流流经叶片表面时，由于流体粘性阻滞的作用，靠近叶片表面的流体流速为零，从叶片表面至主流区域形成一层有速度梯度的流体薄层，该薄层即为叶片表面附面层。附面层内气体速度较低，不易抵抗沿程大的逆压梯度，极易发生分离，造成较大的流动损失。附面层分离会造成较大的流动损失，因此工程中需要控制附面层的发展，减小附面层的厚度，减弱或延缓附面层的分离，即为附面层控制。

飞机技术的不断发展对其动力-航空发动机的要求越来越高，作为航空发动机核心部件之一的压气机，其设计水平不断进步，性能指标大幅提升。高效率、高负荷是现代压气机设计的基本特征。高负荷且高效率的压气机设计要求意味着叶片承受很高的气动载荷的同时还需保证损失较小。高负荷通常代表着压气机通道内高的逆压梯度，要同时保证损失较小的要求，给叶型设计和附面层控制带来极大困难。对叶片表面附面层进行吹吸控制是设计高负荷叶型的有效手段。

对叶片表面附面层进行的吹吸控制，是通过在叶片表面开槽(孔)设计流体流通路径，吹吸走附面层内低能流体，使得叶片表面附面层减薄，流体贴着叶片表面流动，从而达到控制附面层发展，消除附面层分离、提高叶片做功能力以及降低叶片损失、提高叶片效率的目的。当前，对叶片表面进行附面层吹吸控制的研究十分广泛，研究内容多种多样，如在叶片整个叶高上开贯通槽抽吸附面层的，从叶片端区抽吸控制附面层的，在叶片表面埋涡流器或离子器等控制附面层的，也有自吸式开槽引气方式，即从流道前后或叶片表面通过压差自然形成抽吸气流的。这些方法有的结构复杂、效果微弱，有的需要引入外部的能量输入，有的无法控制抽吸位置，实际应用中受到一定的限制。

本领域需要一种结构简单并且无需外部动力就能减弱附面层的压气机叶片及压气机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压气机叶片，所述压气机叶片无需外部动力就能减弱附面层，并且具有结构简单的优点。

本实用新型的目的还在于提供一种压气机，该压气机包括上述压气机叶片，从而无需外部动力就能减弱附面层，并且具有结构简单的优点。

为实现所述目的的压气机叶片，包括叶片本体、气流通道，所述叶片本体包括吸力面和压力面，所述吸力面的外侧为吸力面侧，所述压力面的外侧为压力面侧；所述气流通道贯穿所述叶片本体并被设置成将所述吸力面侧和所述压力面侧连通；

所述压气机叶片还包括附面层控制装置和阀体转动通道，所述阀体转动通道设置于所述叶片本体内部并与所述气流通道交叉连通；

所述附面层控制装置包括阀体，所述阀体设置在所述阀体转动通道内，穿过所述气流通道并且与所述阀体转动通道的内壁可转动地接触密封；所述阀体上开设有用于气流通过的贯通孔；

所述阀体被设置成能够在所述阀体转动通道内转动，以使所述贯通孔的两端均位于所述气流通道内，从而开启所述气流通道；或者使所述贯通孔的两端中的至少一端位于所述气流通道内，从而关闭所述气流通道。

所述的压气机叶片其进一步的特点是，所述贯通孔包括开设在所述阀体上的上贯通孔和下贯通孔；所述气流通道包括第一气流通道和第二气流通道；所述阀体转动通道与所述第一气流通道和所述第二气流通道均交叉连通；

所述上贯通孔用于控制所述第一气流通道的开闭，所述下贯通孔用于控制所述第二气流通道的开闭。

所述的压气机叶片其进一步的特点是，在所述阀体的横截面上，所述上贯通孔的投影与所述下贯通孔的投影以一定角度相交，从而使得当所述第一气流通道和所述第二气流通道中的一个开启时，另一个关闭。

所述的压气机叶片其进一步的特点是，在所述阀体的横截面上，所述上贯通孔的投影与所述下贯通孔的投影重合，从而使得所述第一气流通道和所述第二气流通道能够同时开启或者同时关闭。

所述的压气机叶片其进一步的特点是，所述上贯通孔包括第一贯通孔和第二贯通孔，所述下贯通孔包括第三贯通孔和第四贯通孔；

在所述阀体的横截面上，所述第一贯通孔的投影与所述第二贯通孔的投影以一定角度相交，所述第二贯通孔的投影与所述第三贯通孔的投影重合，所述第三贯通孔的投影与所述第四贯通孔的投影以一定角度相交。

所述的压气机叶片其进一步的特点是，在所述阀体的横截面上，所述第一贯通孔的投影和所述第四贯通孔的投影关于所述第二贯通孔与所述第三贯通孔的投影对称。