[发明专利]一种轴流压缩机

说明书

本发明涉及一种轴流压缩机。该轴流压缩机具有作为旋转轴的转子及安装在转子上且沿旋转轴的周向配置的转子叶片排，转子叶片排包括沿旋转轴的周向配置的多个转子叶片；轴流压缩机还包括安装在转子上且沿旋转轴的周向配置的导流转子叶片排，导流转子叶片排包括沿旋转轴的周向配置的多个导流转子叶片；在轴流压缩机内的气流方向上，导流转子叶片排配置在转子叶片排之前，导流转子叶片的叶身截面的中弧线的弯曲方向与转子叶片的叶身截面的中弧线的弯曲方向相反。本发明提出了一种轴流压缩机，能有效地改善轴流压缩机的气动稳定性。

技术领域

本发明涉及叶轮机械技术领域，尤其涉及一种轴流压缩机。

背景技术

由于轴流压缩机的转动叶片排在工作时高速旋转，为了避免在离心力和气动力的作用下发生断裂，现有的轴流压缩机的转子叶片排都采用几何不可调的结构方案，即当压缩机工作状态改变导致流向转子叶片排的气流方向发生改变，但由于转子叶片的进口几何角度是固定不变的，从而使气体流动方向与叶片几何之间产生不协调，尤其是当转子叶片进口的气流攻角较大时将引起压缩机旋转失速或喘振，导致压缩机不能正常工作。

为了减小这种气动与叶片几何不协调，改善压缩机的气动性能，现有的轴流压缩机，特别是航空发动机常常采用进口增加导流静子叶片排，或者将进口导流静子叶片排及其它静子叶片排设计成可调节的，即可以根据工作状态改变叶片排的安装角，从而实现转子叶片进口气流方向的改变。

传统的可调导流叶片或静子叶片为了实现叶片的安装角改变，需要增加额外的调节机构。其次，为了在不同状态下有效地减小气体流动方向与叶片几何之间的不协调程度，导流叶片和静子叶片应该具有多个安装角甚至在一定范围内任意调节。此外，转子叶片进口的气流方向受到导流叶片或静子叶片出口气流方向、压缩机的转速、流过压缩机的气体流量等三个因素的影响，导流叶片和静子叶片安装角调节的数值必须根据压缩机当时工作状态下的转速和流量来确定，这将大大增加调节系统的复杂程度。所以，在实际应用中，为了降低结构重量和调节系统的复杂程度，导流叶片或静子叶片调节往往是无法做到随压缩机工作状态改变而多级或者无级可调，甚至导流叶片或静子叶片只能在两个安装角下工作，这就大大影响了其实际效果。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种轴流压缩机，能有效地改善轴流压缩机的气动稳定性。

具体地，本发明提出了一种轴流压缩机，具有作为旋转轴的转子及安装在所述转子上且沿所述旋转轴的周向配置的转子叶片排，所述转子叶片排包括沿所述旋转轴的周向配置的多个转子叶片；

所述轴流压缩机还包括安装在所述转子上且沿所述旋转轴的周向配置的导流转子叶片排，所述导流转子叶片排包括沿所述旋转轴的周向配置的多个导流转子叶片；

在所述轴流压缩机内的气流方向上，所述导流转子叶片排配置在所述转子叶片排之前，所述导流转子叶片的叶身截面的中弧线的弯曲方向与所述转子叶片的叶身截面的中弧线的弯曲方向相反。

根据本发明的一个实施例，以额线为角度定义基准，所述导流转子叶片的进口几何角度不小于出口几何角度。

根据本发明的一个实施例，所述导流转子叶片的弯角为0°～20°。

根据本发明的一个实施例，所述导流转子叶片叶尖的弯角为0°～10°，所述导流转子叶片叶根的弯角比叶尖的弯角大0°～10°。

根据本发明的一个实施例，所述导流转子叶片排的导流转子叶片数目为所述转子叶片排的转子叶片数目的0.5～1.0倍。

根据本发明的一个实施例，当所述导流转子叶片排的导流转子叶片数目为所述转子叶片排的转子叶片数目的0.5倍或1倍时，所述转子叶片的前缘与所述导流转子叶片的尾缘之间的轴向距离与所述导流转子叶片前缘至后缘的轴向距离的比值为-0.1～0.2；