[实用新型]一种仿生学前后可调可变弯度导叶

说明书

本实用新型公开了一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其包括：前叶和后叶，前叶的尾缘为圆形，后叶的前缘叶为圆形，前叶的尾缘与后叶的前缘相切于中弧线与前叶尾缘的交点处，前叶由一系列前叶前缘沿成周期性变化的基元积叠而成，前叶的前缘成波浪型曲线分布，波浪型曲线为正弦曲线且所述波浪型曲线的曲线方程为：LE_h＝LE_ori+cos(H_b/W×π)×A。本实用新型在前后可调可变弯度导叶前缘设置了按照正弦曲变化的一定波长和波幅的结状凸起，从而达到控制后叶气流分离，低可变弯度导叶总压损失，拓宽可用转角范围的效果。

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，具体是一种仿生学前后可调可变弯度导叶。

背景技术

在航空发动机和地面燃气轮机中，为使压气机在所有工况下均不进入失速状态，需要设置一些调节机构使压气机保持较大的喘振裕度，其中可调导叶是一种重要且广泛应用的调节措施。当前实际使用的可调导叶通常分为两种，一种是整体可调多用于高压压气机前面级；一种是分半可调即可变弯度导叶，即导叶分为前叶和后叶，前叶固定不动，后叶整体可调，多用于低压压气机进口；从效果上来看分半可调式可变弯度导叶可用转角范围更大。随着航空发动机技术的不断进步，特别是变循环发动机概念的提出，对可变弯度导叶的可用转角范围以及总压损失提出了更高的要求。当前又提出了前后可调可变弯度导叶，其特点在于前叶和后叶均可绕转轴转动，能进一步拓宽可用转角范围。

但是，前后可调可变弯度导叶也存在随着前叶转动角度的增加，前叶气动攻角的增加会导致吸力面气流分离加剧，进而导致损失增加，限制了前后可调可变弯度导叶的工作范围。因此亟需一种能够改善前叶气动攻角增加加剧吸力面气流分离的问题，提高可变弯度导叶可用转角范围的新型导叶。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其在前后可调可变弯度导叶前缘设置了按照正弦曲变化的一定波长和波幅的结状凸起，从而达到控制后叶气流分离，低可变弯度导叶总压损失，拓宽可用转角范围的效果。

为实现上述目的，实用新型采用的技术方案是：一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其特征在于，包括：前叶和后叶，所述前叶的尾缘为圆形，所述后叶的前缘叶为圆形，所述前叶的尾缘与后叶的前缘相切于中弧线与前叶尾缘的交点处，所述前叶由一系列前叶前缘沿成周期性变化的基元积叠而成，所述前叶的前缘成波浪型曲线分布，所述波浪型曲线为正弦曲线且所述波浪型曲线的曲线方程为：

LE_h＝LE_ori+cos(H_b/W×π)×A

其中，H_b为当前基元距轮毂的径向距离，LE_h为当前基元前缘点轴向位置，LE_ori为原型基元前缘点轴向位置，W为波浪型曲线的波长，A为波浪型曲线的波幅。

上述的一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其特征在于，所述波浪型曲线的波幅A的取值范围为0.5％C_ori≤A≤5％C_ori，其中C_ori为原型可变弯度导叶的弦长。

上述的一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其特征在于，所述波浪型曲线的波长W的取值范围为5％C_ori≤W≤25％C_ori，其中C_ori为原型可变弯度导叶的弦长。

上述的一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其特征在于，所述后叶的前缘圆心的轴向位置不变，各个基元的后叶前缘圆心连线垂直于任一基元平面。

上述的一种仿生学前后可调可变弯度导叶，其特征在于，所述的积叠为径向积叠，积叠轴为后叶前缘圆心连线。