[发明专利]流体翼

说明书

气体涡轮机引擎包括风扇，所述风扇包括诸如风扇叶片31的多个翼面。每个风扇叶片31包括前缘33和在前缘33后面的前缘区段35。前缘区段35顺翼展方向延伸达风扇叶片31的整个长度。前缘区段35包括一个或多个偏转区45，其局部地减小风扇叶片31的冲角。偏转区45从前缘33延伸到风扇叶片31的弦范围的1%和50%之间。在通过图3a公开时待被附上。

技术领域

本发明涉及流体翼和并入流体翼的引擎。

背景技术

导管风扇气体涡轮机引擎是已知的，在其中导管推进风扇由气体涡轮机引擎核心驱动。由于引擎的大部分推进推力由风扇生成，所以风扇效率对于总体引擎效率是关键性的。此外，在操作中从风扇发出显著量的噪声，并且期望使这种噪声最小化。

专利公开EP 2759471公开了一种螺旋桨转子，其具有用于使尖端处的流分离最小化的一个或多个偏转区。然而，这种现有设计被优化来用于开放的转子螺旋桨（在其中没有导管围绕转子尖端）。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种包括翼面的导管推进器，所述翼面包括多个翼面叶片，每个叶片包括前缘和在前缘后面的前缘区段，所述前缘区段顺翼展方向在叶片的整个翼展上延伸，翼面叶片被包围在导管内，其中前缘区段包括局部地减小翼面叶片的冲角的一个或多个偏转区，其中偏转区从前缘延伸到翼面的弦范围的1%和50%之间。

当翼面在使用中时，前缘的具有减小的冲角的区域可以增加接近该区域的流体的动量。以这种方式，可以减少在其处发生流分离的与前缘的距离。在偏转区的区中增加的动量还可以携带附近的流，由此减少常规/非偏转的前缘区段的区中的流分离。通过减小前缘之前的流分离距离，由风扇引起的尾流可以减小，并且因此也产生宽带噪声。此外，减小的流分离距离还可以减少总体升力损失和阻力，从而改进效率。其可以例如是，比在其他情况下将会需要的风扇速度更慢的风扇速度将足以产生给定的力。这还可以具有进一步减小噪声的附加益处。此外，在导管风扇的情况下，已经发现，风扇失速趋向于由叶片尖端处的失速开始。通过提供在风扇叶片的弦范围的1%和50%之间延伸的偏转区，这些尖端涡流被最小化，从而允许较大的风扇工作裕度和稳定性裕度。这允许风扇设计具有比常规设计更大的偏离设计效率和更大的风扇压力比。偏转区将改变分离气泡在高负载条件下的再附接位置，并且这将改进翼面失速颤振裕度。

还应当注意的是，偏转区可以具有与空气动力栅类似的效果，从而阻挡顺翼展方向流迁移，因此减少流体翼尖端涡流。

贯穿本文档的剩余部分，该偏转区、一些偏转区或每个偏转区的可选特征是为了简单性（除非其中以其它方式指定）经由对单个偏转区的讨论来指示。然而，如将领会地，关于单个偏转区讨论的特征也可以应用于附加的或实际上所有的偏转区。

翼面可以包括风扇叶片和定子叶片中的一个。

偏转区可以从前缘延伸到翼面叶片的弦范围的5%和25%之间。已经发现，在一些情况下，对于导管翼面在尖端涡流上的减小和在工作裕度和风扇压力比上的增加是最大的，其中偏转区在弦范围的5%和25%之间延伸。

当引擎在最大起飞条件下操作时，风扇叶片可以具有超过马赫（Mach）1的尖端速度。已经发现所公开的布置对于超音速风扇设计是特别有益的，因为所公开的布置将改变冲击模式的径向剖面，并且能够增加冲击的相互作用并减弱冲击引起的噪声生成，诸如，“圆锯类”和转子单独的音调噪声。

导管推进器的入口可以具有在0.2和0.4之间的长度与直径比。期望减小导管风扇推进器的长度与直径比，以减小风扇短舱重量和阻力。然而，这样的设计遭受高噪声（这是由于在其上能够安装噪声吸收面板的短距离），并且在飞机以低速度在高侧风中以高冲角操作的情况下还遭受高入口扭曲。该高入口扭曲能够导致不均匀方位角风扇负载分布和局部风扇流分离。公开的风扇具有能够通过减小流分离解决该问题并且因此允许具有较短入口的短舱的偏转区。