[实用新型]中介机匣支板及高压压气机进口导向叶片融合结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机中介机匣支板及高压压气机进口导向叶片的布置。

背景技术

随着“绿色航空”概念的提出，现代商用发动机的飞行经济性、噪声、耗油率 和全寿命周期费用受到越来越重视，要求发动机设计部门要研制低耗油率、低噪声 与低排放的新一代商用发动机，这样促使商用大涵道比涡扇发动机的普及，使连接 上下游高低压部件的中介机匣径向落差越来越大，流道的严重弯曲使得壁面流线曲 率增加，内部气流极易产生分离，诱导出强二次流动，造成总压损失，并使下游高 压压气机的进口流场畸变度显著增加，为减小壁面流线曲率，需要增加轴向长度， 增加发动机整体重量。中介机匣内增加支板，在控制流道壁面流动分离方面有显著 效果。同时，由于传动轴、油气管路等需要穿过机匣的设备较多，为保证设备通过， 支板厚度较大，无疑又增加了气流损失。出于整机重量控制的要求，中介机匣的轴 向长度要保证尽可能短，因此需要中介机匣在更短的距离内完成更大径向落差气流 的平稳过渡。欧洲在2003年启动了AggressiveIntermediateDuctAerodynamic (AIDA)研究，通过欧洲发动机供应商、大学和相关研究所合作，该计划对大涵 道涡扇发动机紧凑型中介机匣的设计提供了全新可验证的设计方法、优化工具和融 合设计理念，并经过了试验台验证。

进口导向叶片一般位于中介机匣支板后，高压压气机第一级转子叶片(R1) 前，通过调节进口导向叶片摆放角度，可以引导进入下游转子叶片的气流角度产生 旋转(或称之为预旋)，实现转子性能的调节，同时开关叶片可实现气流流量调节。

一般机型中，高压压气机中介机匣支板和可调进口导向叶片作为两排叶片在轴 向分开放置，这样造成轴向长度较长，导致整机重量较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种中介机匣支板及高压压气机进口导向叶片融 合结构，达到减重同时调节气流角度的目的。

一种中介机匣支板及高压压气机进口导向叶片融合结构，包括在高压压气机中 介机匣内的中介机匣支板和进口导向叶片，其中，在所述高压压气机中介机匣内， 所述中介机匣支板和所述进口导向叶片交错布置在不同周向位置处，所述中介机匣 支板断开为两部分，其包括支板本体和支板尾部，所述支板尾部位于所述支板本体 的尾部，配置成能带负荷的叶片并且带旋转轴，所述支板尾部的叶型弯曲且由所述 高压压气机中介机匣的轴线方向过渡到所述进口导向叶片的尾缘出口金属角方向 的平行方向，所述进口导向叶片也配置有旋转轴，以便于所述支板尾部和所述进口 导向叶片能同步通过旋转实现所述高压压气机中介机匣内出口气流角度的调节，以 便于所述支板尾部与所述进口导向叶片之间的出口金属角方向保持一致。

在优选的实施例中，所述进口导向叶片的所述旋转轴配置在所述进口导向叶片 的中部。

在优选的实施例中，所述进口导向叶片的所述旋转轴与所述支板尾部的所述旋 转轴在所述高压压气机中介机匣内同一轴向位置。

在优选的实施例中，所述支板尾部的所述旋转轴设置在所述支板本体和所述支 板尾部的断开位置。

在优选的实施例中，所述中介机匣支板的所述支板本体的内部中空部分通管路 和/或传动轴。

在优选的实施例中，所述支板本体的叶型吸力面与压力面对称分布，进口金属 角为0。

本实用新型的有益效果是：

在保证不发生流动分离的前提下，通过将中介机匣支板和进口导向叶片放置于 相同轴向位置区间内，且使支板尾部可转动，达到减重同时调节气流角度的目的。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施 例的描述而变得更加明显，其中：

图1A为航空发动机的高、低压压气机中介机匣的位置示意图；

图1B为图1A中的中介机匣的局部结构示意图；

图2为对应于图1A的中介机匣的气动布局示意图；

图3为根据本实用新型一实施例的中介机匣的气动布局示意图；

图4为根据本实用新型一实施例的中介机匣的结构示意图；

图5为根据本实用新型一实施例的中介机匣中支板尾部及进口导向叶片在未 旋转角度前的示意图；

图6为根据本实用新型一实施例的中介机匣中支板尾部及进口导向叶片在已 旋转角度后的示意图。