[发明专利]风扇叶片

说明书

技术领域

本发明涉及叶片领域，尤其涉及用于特别是航空型的涡轮喷气发动机的风扇叶片。

背景技术

涡轮喷气发动机通常包括压缩机、燃烧室和涡轮机。压缩机的用途是增加供给给燃烧室的空气压力。涡轮机的用途是驱动压缩机的旋转，通过使离开燃烧室的热气体的一些压力能流出且将它转换为机械能。

涡轮喷气发动机可以属于“旁路”型，也就是说两股空气流通过它，一级气流和二级气流。一级气流由构成单流涡轮喷气发动机的部件产生，将一或多个辅助涡轮机添加到该单流涡轮喷气发动机上，以驱动压缩阶段，风扇。这种风扇装配有大尺寸叶片，该风扇叶片产生二级气流。风扇略微增加通过它的气体的压力，但因为其直径大，产生用于推力的能量也高。

带有风扇的涡轮喷气发动机(也被称作涡轮风扇发动机)的一个众所周知的例子为数十年来在全世界装配给众多飞机的CFM56。CFM56的后续系列在风扇叶片数量上已经逐渐减少。

鉴于它使得涡轮喷气发动机质量明显降低和采购及维护成本降低，减少涡轮喷气发动机上风扇叶片的数量是有益的。然而，这种减少叶片数量必然不能以牺牲涡轮喷气发动机性能为代价来实现。优选地，为了限制涡轮喷气发动机的尺寸，进而限制涡轮喷气发动机的质量，应当避免叶片的弦长的增加。

逐渐减少叶片数量使得相对节距(relative pitch)增加，该相对节距在英文中被称为“节弦比”，以及用于同样弦长，增加叶间距，也就是说增大分隔两连续叶片的距离。

节弦比被定义为比值s/C，其中：

·s表示叶间距(s＝2πR/N)，N为叶片盘上的叶片数量，以及

·C表示考虑叶片高度的半径为R时的曲面(profile)的弦，该弦C表示连接叶片前沿至后沿的线段的长度。

发明内容

本发明的目的是提供一种风扇叶片，其特点是能够减少风扇叶片的数量，同时具有令人满意的性能。

为此，本发明涉及一种旁路式涡轮喷气发动机风扇叶片，其包括在径向Z上叠置的多个空气动力学部件，以及在其中空气动力学曲面的数量随各个空气动力学部件而变化。

一个空气动力学部件具有由至少一个空气动力学曲面所给予的空气动力学性能，各个曲面包括吸入面、挤压面、前沿和后沿。

本质上，径向Z相应于叶片的纵向。本领域技术人员通常称之为径向，这是因为这个方向相应于从涡轮喷气发动机的旋转轴X前伸的半径，在该涡轮喷气发动机上所述叶片在操作期间通常被定位。

优先选择地，依据本发明的风扇叶片包括在下空气动力学部件和在径向Z上叠置的上空气动力学部件，各个空气动力学部件具有至少一个空气动力学曲面，上空气动力学部件的空气动力学曲面的数量大于下空气动力学部件的空气动力学曲面的数量。

在本发明的范围内，上空气动力学部件表示距离涡轮喷气发动机的旋转轴X最远的叶片部件，在该涡轮喷气发动机上所述叶片通常在操作中定位，以及下空气动力学部件表示最靠近涡轮喷气发动机的旋转轴X的叶片部件。

优先选择地，下空气动力学部件具有单个空气动力学曲面及上空气动力学部件具有至少两个空气动力学曲面。

优先选择地，同一个空气动力学部件的所有空气动力学曲面都是相同的。

依据本发明的风扇叶片进一步包括分隔下、上空气动力学部件的平台。这个平台构成空气分流器，具体地在旁路式涡轮喷气发动机中分离一级气流与二级气流。

本发明还涉及一种涡轮喷气发动机，其包括至少一个风扇，或者通过其下端固定至轮轴，或者通过其上端固定至旋转壳体。

附图说明

根据对提供作为非限制性例子的下面详细说明书的阅读、参考附图，本发明的其它优点和特征将变得清楚，附图中：

图1描绘依据本发明的被定位在轮轴上的风扇叶片的前视图；

图2描绘依据本发明的被定位在轮轴上的风扇叶片的透视图；

图3描绘依据本发明中的第一实施例的风扇叶片的侧视图；和

图4描绘依据本发明中的第二实施例的风扇叶片的侧视图。

具体实施方式

图1和图2描绘了依据本发明的被定位在旋转轴X的轮轴2上的三个风扇叶片1。轮轴2的旋转轴X与涡轮喷气发动机的旋转轴X相一致。

依据本发明的风扇叶片1，其径向地从轴X展开，其包括下空气动力学部件11和上空气动力学部件12。下空气动力学部件11由一个空气动力学曲面构成。