[发明专利]风扇平台肋片

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有主气流和次气流的双函道叶轮机的风扇平台，该平台限定主气流在其周围流动的整流罩(nose)表面的一部分，并支承从平台径向向外延伸的叶片。

背景技术

在叶轮机中，进气分成两股气流，在更靠近中央区域中流动的主气流，和围绕在主气流周围的次气流。主气流的径向外边界，即主气流与次气流相交的区域，形成以与叶轮机主轴平行的轴为轴的大致圆柱形。一旦与叶轮机的整流罩接触，主气流的中央区域旋转并沿着叶轮机的整流罩壁流动，其整流罩为圆锥形状，沿气体流动方向渐开到环形通道的入口，其中整流罩壁与叶轮机的主轴逐渐平行。整流罩的圆锥形壁上从通道沿主气流流动方向的上游的一部分，由被称作风扇平台且用来支承叶片的平台构成。这些叶片用来压缩主气流的气体，并传递轴向的旋转动力。主气流沿着风扇叶片间的锥形前进且旋转到通道入口时，同时还被锥形壁和次气流之间径向压缩，其内边界远离叶轮机的主轴。该机构用来在通道入口获得被压缩的气体，并且由于以大于初始平均半径的平均半径(与主轴的平均距离)，相对于叶轮机的主轴旋转，所以具有增大的能量。

主、次气流在围绕叶轮机整流罩的环形通道入口分开，主气流穿过通道而次气流沿着限定通道外侧的环形壁的径向外表面流动。在通道中布置有径向延伸且主气流被进一步压缩的叶片。穿过通道的主气流气体可被尽可能地压缩，以利于通过通道的低压压缩机对所述气体执行的压缩操作。风扇叶片压缩主气流气体的效率随着叶片数量的增多而增大。然而，这些叶片的成本很高。如果能够减少叶片的数量将会比较有利。此外，减少叶片的数量还会减小平台的重量，从而使惯性减小。然而，在具有较少叶片的风扇平台上很难压缩穿过叶片之间的气体，这使其下游的压缩机执行工作更加困难。

本发明意图克服上述缺陷，或者至少减轻这些缺陷。

发明内容

本发明意图提供一种叶轮机的风扇平台，利用平台上设置的规定数量的叶片，尽可能高效地压缩的主气流气体。

本发明是通过这样来实现的，在平台的两个相邻叶片之间设置至少一条伸出于两个叶片之间空间内的肋，所述肋被设计成参与压缩主气流气体，并延伸在由叶片所限定空间的40％范围内即沿主气流流动方向的最下游。

利用这些从主气流流动的空间内伸出的肋，穿过叶片之间的主气流的气体被压缩得比无肋结构中的更多。此外，每条肋用来减小从肋与平台相交的每个叶片的导边(叶片的端部即沿主气流流动方向的最上游)开始产生的涡流的振幅。由于这些涡流减弱了叶片的性能，故涡流是不希望出现的紊流区域。因此本发明的平台与支承了更多叶片的平台同样有效，而由于制造肋比制造叶片的成本更低且包括较少的材料，所以成本较低且质量较轻。

优选地，所述至少一条肋延伸在由叶片之间所限定的空间的30％范围内沿主气流流动方向的最下游。

肋的这种布置用来减小从叶片的导边开始产生并产生干扰叶片之间气流的紊流区域的涡流的振幅。

附图说明

通过下面对所给出的非限制性实施例的实施方式的详细描述，本发明及其优点将会更加易于理解，描述中参考下列附图，其中：

图1是双函道叶轮机前部的纵截面图，示出主气流与次气流的位置；

图2是示出了两个相邻叶片的本发明平台的立体图；

图3是沿图2中III-III线的横截面图；

图4是本发明所述肋上带有圆形尾边的平台的示意图；

图5A和5B是肋为非线性的本发明所述的平台的示意图；

图6是两个相邻叶片之间设有两条肋的本发明所述的平台的示意图。

具体实施方式

图1示出了主轴A的双函道叶轮机的前部分。由于关于X轴对称，所以只示出叶轮机的上半部。在下面的描述中，术语“前”是指位于相对于穿过叶轮机的气流的上游部分，术语“后”是指位于比所述气流更下游的部分。

叶轮机前部设有整流罩10，其端部指向前面即图1中的左侧。整流罩首先向右张开，形成大体上的圆锥形状，然后整流罩壁逐渐与A轴平行以形成A轴的大致圆柱体。整流罩10由大致圆柱形的外壳17围绕，外壳17的轴与A轴对称。外壳17的径向内表面18和整流罩10的表面12之间限定气流经过的环形区域。叶轮机从右向左前进，因而气流沿着箭头F的方向从左向右流经外壳17与整流罩10之间。