[发明专利]高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片

说明书

本发明涉及高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片，包括压气机叶片，所述压气机叶片的尾缘处设置有三角形锯齿，且压气机叶片的尾缘处设置有平整区域，所述平整区域均匀分布在三角形锯齿的上下方，所述各组三角形锯齿的齿宽W均相等，且各组三角形锯齿的齿高H均相同，所述两组平整区域面积大小相等，所述压气机叶片的叶高Z的数值为120mm。该高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片，能够改善压气机叶片翼型的气动性能，降低尾迹流动损失，增加尾迹流动掺混，且能够在高雷诺数条件下利用锯齿结构将集中在尾缘处的大涡破碎并细化，从而有效降低了气动噪声，同时让气动损失最小，使得压气机运行的效率和稳定性大大提高。

技术领域

本发明属于航空机械技术领域，具体涉及高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片。

背景技术

航空发动机的噪声一直是人们关注的热点，压气机是航空发动机的重要组成部分，它的噪声在航空发动机噪声中占据重要地位，压气机叶片尾缘结构对其噪音影响重大，目前减小叶片尾缘噪声的一种重要的方法就是在压气机叶片尾缘处设置锯齿，即在叶片尾缘部分设置不同形状的锯齿，该方法启发于大自然鸮类翅膀尾缘，属于一种仿生方法，其中三角形尾缘锯齿结构得到了人们的特别关注，在风力发电机组和空调外机降噪领域得到了较大程度应用。

但是在目前实际情况中，不论是飞机起飞、降落还是巡航状态，发动机内部气流速度非常高，在高速、高雷诺数的流动状态下，航空压气机在工作时就会产生很大的噪音，但是目前面对航空压气机在高速、高雷诺数工况下降噪的研究还不够充分，不能够进行有效的降噪，因此针对航空压气机叶片在高速、高雷诺数工况下的降噪还需要展开深入研究。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述问题，从而提供一种结构简单，设计合理的高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

高雷诺数条件下一种具有降噪功能的航空压气机叶片，包括压气机叶片，所述压气机叶片的尾缘处设置有三角形锯齿，且压气机叶片的尾缘处设置有平整区域，所述平整区域均匀分布在三角形锯齿的上下方，采用内切法对压气机叶片进行加工。

作为本发明的进一步优化方案，所述各组三角形锯齿的齿宽W均相等，且各组三角形锯齿的齿高H均相同，所述两组平整区域面积大小相等，所述压气机叶片的叶高Z的数值为120mm，三角形锯齿的齿高、齿宽决定了三角形锯齿的齿顶角ε，H＝W/2tan(ε/2)。

作为本发明的进一步优化方案，所述三角形锯齿齿宽W的范围为10～20mm，且三角形锯齿齿高H的范围为5～25mm。

作为本发明的进一步优化方案，所述三角形锯齿的相对齿宽：

W/C＝0.12

其中，C为三角形锯齿的基准叶片弦长，C的数值为127mm，W的数值为15mm。

作为本发明的进一步优化方案，所述三角形锯齿的齿高宽比：

H/W＝1.2

其中，H的数值为18mm。

本发明的有益效果在于：

1)本发明在航空压气机叶片一侧边缘设置了三角形锯齿，三角形锯齿的设置能够改善压气机叶片翼型的气动性能，降低尾迹流动损失，增加尾迹流动掺混，且能够在高雷诺数条件下利用锯齿结构将集中在尾缘处的大涡破碎并细化，从而有效降低了气动噪声，同时让气动损失最小，使得压气机运行的效率和稳定性大大提高；

2)本发明结构简单，设计合理，便于实现。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明三角形锯齿与压气机叶片的相配合视图；