用于减少不稳定损失的空气动力学失谐翼型件制造技术

本文公开了用于减少不稳定损失的空气动力学失谐翼型件。本文公开的示例装置包括盘；联接到盘的第一翼型件，第一翼型件具有第一几何形状；以及联接到盘、邻近第一翼型件的第二翼型件，第二翼型件具有不同于第一几何形状的第二几何形状，第一翼型件和第二翼型件在盘的操作期间产生不一致的尾流经过时间。操作期间产生不一致的尾流经过时间。操作期间产生不一致的尾流经过时间。

【技术实现步骤摘要】
用于减少不稳定损失的空气动力学失谐翼型件


[0001]本公开大体上涉及燃气涡轮，并且更具体地涉及用于减少不稳定损失的空气动力学失谐翼型件。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机通常以串联的流动顺序包括入口区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入入口区段并流向压缩机区段，在压缩机区段，一个或多个轴流式压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段，从而产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流过限定在涡轮区段内的热气路径，然后经由排气区段离开涡轮区段。燃气涡轮发动机产生推动运载器(例如客机)向前的推力。来自发动机的推力将载荷传递到机翼支架，例如挂架，并且同样地，运载器经由支架将相等且相反的反作用力施加到机翼上。
附图说明
[0003]在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本描述技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考了附图，其中：
[0004]图1是现有燃气涡轮发动机的横截面视图；
[0005]图2A和2B示出了可与图1的燃气涡轮发动机结合使用的现有翼型件排的一部分的示例。
[0006]图2C示出了在图1的燃气涡轮发动机操作期间由图2A和2B的现有翼型件产生的尾流场。
[0007]图3A示出了根据本公开的教导实施的一排空气动力学失谐翼型件的一部分。
[0008]图3B示出了图3A实施的示例的一排空气动力学失谐翼型件的俯视图。
[0009]图3C示出了在图1的燃气涡轮发动机操作期间由图3A和3B的空气动力学失谐翼型件产生的示例尾流场。/>[0010]图4A示出了根据本公开的教导实施的另一示例的一排空气动力学失谐翼型件。
[0011]图4B示出了在图1的燃气涡轮发动机操作期间由图4A的翼型件产生的示例尾流场。
[0012]图5A示出了根据本公开的教导实施的另一示例的一排空气动力学失谐翼型件。
[0013]图5B示出了在图1的燃气涡轮发动机操作期间由图5A的翼型件产生的示例尾流场。
[0014]图6A示出了根据本公开的教导实现的另一示例的一排空气动力学失谐翼型件。
[0015]图6B示出了在图1的燃气涡轮发动机操作期间由图6A的翼型件产生的示例尾流场。
[0016]图7示出了根据本公开的教导实施的另一示例的一排空气动力学失谐翼型件。
[0017]这些数字不是按比例绘制的。相反，可以在附图中放大层或区域的厚度。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如本专利
中所使用的，说明任何部分(例如，层、膜、区、区域或板)以任何方式位于(例如，定位在、位于、布置在或形成在等)另一部分上，表示被引用的部分或者与另一部分接触，或者被引用的部分在另一部分的上方，并且一个或多个中间部分位于它们之间。连接引用(例如，附接、联接、连接、接合、拆分、拆卸、断开连接、分离等)将被广义地解释并且可以包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对运动，除非另有说明。如本文所使用的，术语“可拆卸的”是指两个部分能够被附接，连接，和/或以其他方式接合，然后被拆分，断开连接，和/或以其他非破坏性的方式将彼此分离(例如，通过移除一个或多个紧固件、移除一个连接部分，等等)。因此，连接/断开连接引用不一定推断两个元件直接连接并且彼此具有固定关系。声明任何部分与另一部分“接触”意味着在这两个部分之间没有中间部分。
[0018]当识别可单独提及的多个元件或部件时，本文使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于其使用上下文另有说明或理解，否则这样描述符并非旨在赋予列表中优先级、物理顺序或排列或时间顺序的任何含义，而仅用作分别引用多个元件或部件的标签，为了便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用不同的描述符来指代相同的元件，例如“第二”或“第三”。在这种情况下，应当理解的是，使用这种描述符仅仅是为了便于引用多个元件或部件。
[0019]本文公开的示例包括由翼型件产生的尾流场的图形表示。在本文公开的示例中，尾流场的各个部分用点矩阵阴影来说明。除非另有说明，否则较密和/或较暗的部分点矩阵表示具有相对较大熵的尾流场部分。包含点矩阵阴影用于说明目的并且仅包含以说明本文所述的尾流场的比较流动特性。不同图中使用的重复和/或类似阴影并不表示尾流场的相应部分具有相同的属性。
具体实施方式
[0020]涡轮机械的内部流动路径的空气动力学本质上是不稳定的。来自上游静态和旋转翼型件的尾流，周期性地穿过下游翼型件排，从而影响下游翼型件、与下游翼型件相关的级以及整个涡轮机械的空气动力学、空气力学以及气动声学行为。许多现有的翼型件排包括具有一致几何形状和间距的翼型件，其产生一致的下游尾流。这些现有的一致翼型件排会导致不稳定损失和相关问题，例如颤动、不利的声学响应和/或压缩机的循环失速。公开的示例包括空气动力学失谐的翼型件，其在下游翼型件排的周向相邻通道中产生不同的流动特性和/或模式(例如，不同的尾流经过时间、不同的尾流速度、不同压力载荷分布、不同的后缘尾流熵形状等)，以减轻由尾流经过时间造成的不利影响。这里公开的示例包括具有非一致几何形状(例如，厚度轮廓、厚度与弦的比率、压力分布等)的翼型件排，这些翼型件排与下游尾流经过模式的频率解耦，从而改善级、区段和整个燃气涡轮发动机的空气动力学和空气力学。
[0021]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流向的方向。
[0022]本文使用各种术语来描述特征的取向。通常，附图是参考与特征、力和力矩相关的燃气涡轮发动机的轴向方向、径向方向和周向方向来标注的。通常，附图用包括轴向轴线A、径向轴线R和周向轴线C的一组轴线注释。如本文所用，术语“纵向”和“轴向”可互换使用以指代平行于轴向轴线的方向。如本文所用，术语“横向”、“切向”和“周向”用于指代平行于周
向轴线的方向。如本文所用，术语“径向”用于指代平行于径向轴线的方向。
[0023]在本文中使用的一些示例中，术语“基本上”用于描述在所述关系的三度以内的两个部分之间的关系(例如，基本上共线的关系在线性的三度以内，基本上垂直的关系在垂直的三度以内、基本上平行的关系在平行的三度以内等)。如本文所用，术语“联动”是指两个部件之间的连接，其限制两个部件的相对运动(例如，限制部件的至少一个自由度等)。“包含”和“包括”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，只要权利要求采用任何形式的“包含”或“包括”(例如，包括、包含、具有等)作为前言或在任何类型的权利要求陈述中，应理解为在不超出相应权利要求或引用的范围的情况下，可以存在附加元件、术语等。如本文所用，当短语“至少”用作例如权利要求的序言中的过渡术语时，它以与术语“包括”和“包含”相同的方式是开放式的。术语“和/或”当以例如A、B和/或C的形式使用时，指的是A、B、C的任何组合或子集，例如(1)仅A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，其特征在于，包括：盘；第一翼型件，所述第一翼型件联接到所述盘，所述第一翼型件具有第一几何形状；第二翼型件，所述第二翼型件联接到所述盘，邻近所述第一翼型件，所述第二翼型件具有不同于所述第一几何形状的第二几何形状；第一通道，所述第一通道在所述第一翼型件和所述第二翼型件之间；和第二通道，所述第二通道邻近所述第一通道，所述第一翼型件和所述第二翼型件在所述盘的操作期间在所述第一通道和所述第二通道中产生不一致的尾流经过时间。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述盘是燃气涡轮发动机的转子盘。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括第三翼型件，所述第三翼型件联接到所述盘，邻近所述第二翼型件，所述第三翼型件具有第三几何形状，所述第三几何形状不同于所述第二几何形状。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括第三翼型件，所述第三翼型件联接到所述盘，邻近所述第二翼型件，所述第三翼型件具有所述第一几何形状。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中：所述第二翼型件与所述第一翼型件间隔第一距离；并且所述第三翼型件与所述第二翼型件...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯科，
申请(专利权)人：通用电气阿维奥有限责任公司，
类型：发明
国别省市：