[发明专利]涡轮机风扇整流器叶片、包括这种叶片的涡轮机组件以及装备有所述叶片或所述组件的涡轮机

说明书

本发明涉及具有纵向轴线(X)的涵道式涡轮机(100)的整流器叶片(1)，该叶片(1)包括多个叶片部段(2)，该多个叶片部段在根部端部(3)与尖端端部(4)之间沿着堆叠线(L)相对于轴线(X)径向地堆叠，每个叶片部段(2)包括压力面表面(7)与吸力面表面(8)，压力面表面和吸力面表面在上游前缘(5)与下游后缘(6)之间轴向延伸并且切向相对。根据本发明，在每个叶片部段(2)的前缘(5)与后缘(6)之间形成有轮廓弦(CA)，该轮廓弦的长度在尖端端部(4)与根部端部(3)之间基本上是恒定的，并且堆叠线(L)在或多或少地穿过轴线(X)并穿过堆叠线(L)的平面中具有弯曲部，该弯曲部位于尖端端部(4)附近并且从下游朝向上游定向。

技术领域

本发明涉及涡轮机领域。本发明涉及涡轮机叶片，并且特别涉及风扇整流器(flow-straightener)叶片。本发明还涉及包括短舱和风扇壳体的组件，该风扇壳体固定到短舱并且该风扇壳体装备有至少一个整流器叶片，并且本发明还涉及涡轮机，该涡轮机装备有这种叶片或这种具有整流器叶片的组件。

背景技术

特别是在上游具有风扇的多流涡轮喷气发动机的自然演变通过降低比推力(该比推力是通过降低风扇压缩比而获得的)来提高推进效率，从而导致涵道比(bypass ratio，BPR)增加，该涵道比是当发动机在国际标准大气中在海平面处静止时，以最大推力计算出的穿过围绕气体发生器的一个或多个叶脉的空气的质量流与穿过气体发生器的空气的质量流的比率。

涵道比的增加会影响涡轮机的直径，该涡轮机的直径受到由于通常将涡轮机整合在飞行器的机翼下方而需要的最小离地间隙的约束。涵道比的增加主要发生在风扇的直径上。风扇被围绕风扇叶片的风扇壳体包围，并通过定子叶片连接到气体发生器，该定子叶片被称为整流器或“出口导向叶片”(Outlet Guide Vanes，缩写为OGV)。这些整流器叶片从气体发生器壳体沿径向布置在风扇叶片的下游，并且用于对由气体发生器产生的气流进行整流。这些叶片必须被布置在与风扇叶片相距一预先确定的最小轴向距离处，以对引起显著噪声的声音交互进行限制。叶片之间的预先确定的轴向距离确定了风扇壳体的长度。另外，风扇壳体的重量、特别是风扇壳体的长度影响涡轮机的阻力。

从US-B1-6554564中已知一种布置在风扇叶片下游的涡轮机整流器叶片。该整流器叶片具有前缘或后缘，该前缘具有(沿着涡轮机的纵向轴线)指向上游的扫掠角，该后缘具有(沿着涡轮机的纵向轴线)指向下游的扫掠角，使得这些整流器叶片的弦从根端到尖端变化。这影响叶片的轴向长度和叶片的质量。这些整流器叶片还可包括这些整流器叶片的主体的一部分，该部分使得前缘和后缘具有指向同一方向(上游或下游)的扫掠角。然而，对于后面的这些整流器叶片的示例，在前缘的两个部段之间或后缘的两个部段之间形成的扫掠角形成钝角或锐角。换句话说，前缘和后缘的扫掠角形成方向的突然变化。因此，前缘或后缘的两个部段之间没有弯曲部。在本文的图8c中示出的整流器叶片的示例示出了下叶片部分，该下叶片部分的俯仰角A与上叶片部分的俯仰角完全相反。这些方向的突然变化的缺点是，这些方向的突然变化增加了涡旋现象，该涡旋现象也会引起噪声。

发明目的

本发明特别地具有以下目的：限制涡轮机短舱的阻力并限制推进组件的质量，同时作用于整流器叶片附近发生的声学现象。

发明内容

根据本发明，这是通过具有纵向轴线的涵道式涡轮机的整流器叶片来实现的，该叶片包括多个叶片部段，该多个叶片部段在根部端部与尖端端部之间沿着堆叠线相对于纵向轴线径向地堆叠，每个叶片部段包括压力面表面和吸力面表面，该压力面表面和吸力面表面在上游前缘与下游后缘之间轴向延伸并且切向相对，在每个叶片部段的前缘与后缘之间形成有轮廓弦，该轮廓弦的长度在尖端端部与根部端部之间基本上是恒定的，并且堆叠线在基本上穿过纵向轴线并穿过堆叠线的平面中具有弯曲部，该弯曲部位于尖端端部附近并且从下游向上游定向。