[发明专利]压气机翼型

说明书

一种用于涡轮发动机的压气机翼型(70)。压气机翼型(70)包括根部(72)，其通过主体部(102)与顶端部(100)隔开。主体部(102)由以下限定：具有吸入面(89)的吸入面壁(88)，以及具有压力面(91)的压力面壁(90)。吸入面壁(88)和压力面壁(90)在前缘(76)和后缘(78)处相接。顶端部(100)包括顶端壁(106)，其从翼型前缘(76)延伸至翼型后缘(78)。顶端壁(106)限定凹入段(110)，凹入段(110)包括：第一顶端壁区(112)，其从前缘(76)延伸；第二顶端壁区(114)，其从后缘(78)延伸；以及第三顶端壁区(116)，其在第一顶端壁区(112)和第二顶端壁区(114)之间延伸。

技术领域

本发明涉及一种压气机翼型。

特别地，本发明涉及用于涡轮发动机的压气机翼型转子动叶和/或压气机翼型定子静叶、和/或压气机转子组件。

背景技术

一种燃气涡轮发动机的压气机，包括转子部件和定子部件，转子部件包括转子动叶和转子鼓，定子部件包括定子静叶和定子壳体。压气机围绕旋转轴线布置，压气机具有多个交替的转子动叶级和定子静叶级，并且每个级包括翼型。

压气机的效率受压气机的转子部件和定子部件之间的运行间隔或径向顶端间隙的影响。转子动叶和定子壳体之间的径向间隙或间隔以及定子静叶和转子鼓之间的径向间隙或间隔被设置为尽可能小，以最小化工作气体的跨顶端泄漏，但也得足够大，以避免可能损坏部件的明显摩擦。翼型的压力侧和吸入侧之间的压力差导致工作气体通过顶端间隙泄漏。由于在顶端间隔内并且与主流工作气体流的粘性相互作用，尤其是从顶端间隔离开时与主流工作气体流的粘性相互作用，工作气体的这种流或顶端泄漏产生空气动力学损失。这种粘性相互作用导致压气机级的效率损失，并且因此降低燃气涡轮发动机的效率。

已经识别出跨顶端泄漏流的两个主要分量，这两个主要分量在图1中示出。图1示出在压气机中处于原位的翼型2的顶端1的端视图，并进而示出顶端间隙区。第一泄漏分量“A”在顶端1处起始于翼型的前缘3附近，并且形成顶端泄漏涡流4，并且第二分量5由从压力侧6到吸入侧7跨顶端1的泄漏流形成。该第二分量5离开顶端间隙并馈送至顶端泄漏涡流4中，从而进一步产生空气动力学损失。

因此，非常期望能够减少顶端泄漏分量中的任一个分量或两个分量的翼型设计。

发明内容

根据本公开，提供了如所附权利要求中所阐述的装置。本发明的其它特征将从从属权利要求和随后的描述中变得明显。

因此，可以提供一种用于涡轮发动机的压气机翼型(70)，压气机翼型(70)包括：根部(72)，通过主体部(102)与顶端部(100)间隔开；主体部(102)由以下限定：具有吸入面(89)的吸入面壁(88)、具有压力面(91)的压力面壁(90)，其中吸入面壁(88)和压力面壁(90)在前缘(76)和后缘(78)处相接。顶端部(100)可以包括：顶端壁(106)，从翼型前缘(76)延伸至翼型后缘(78)。顶端壁(106)可以限定：凹入段(110)，凹入段包括：从前缘(76)延伸的第一顶端壁区(112)；从后缘(78)延伸的第二顶端壁区(114)；在第一顶端壁区(112)和第二顶端壁区(114)之间延伸的第三顶端壁区(116)。优选地，第一顶端壁区(112)、第三顶端壁区(116)和第二顶端壁区(114)结合以形成连续的顶端壁(106)，该顶端壁提供或形成凹入段(110)。

顶端壁(106)限定顶端面(118)，顶端面(118)可以从翼型前缘(76)延伸至翼型后缘(78)。

在第一顶端壁区(112)中，压力侧肩部(104)可以被设置在压力面壁(90)上，压力侧肩部从前缘(76)部分地朝向后缘(78)延伸；压力面壁(90)的过渡区(108)可以从压力侧肩部(104)沿朝向顶端壁(106)的方向减缩；并且吸入面(89)可以朝向第一顶端壁区(112)延伸。