[实用新型]涡扇发动机及低压压气机

说明书

本实用新型提供一种低压压气机，用于涡扇发动机，低压压气机包括沿进气方向设置于增压级出口级静子和内涵支板之间的部分叶高转子和部分叶高静子，部分叶高转子和部分叶高静子均具有在低压压气机轮毂侧的叶根，部分叶高转子和部分叶高静子的叶高尺寸分别为增压级出口级静子的叶高尺寸的一部分。本实用新型还提供一种包括上述低压压气机的涡扇发动机。上述低压压气机可以解决增压级出口级根部负荷重因而影响气动稳定性或者导致低压压气机根部增压能力不足的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种涡扇发动机，特别涉及一种用于涡扇发动机的低压压气机。

背景技术

现代风扇增压级不断朝着更高的压比和更高的级负荷方向发展。增压级在涡扇发动机上可改善前置低压压气机和后面高压压气机的气动性能，其本身性能的好坏也直接影响着发动机的效率、压比、稳定裕度等气动参数。

为了与高压压气机相连接，增压级出口级通常设计为下压流路，再通过含有内涵支板的流道转接到高压压气机。下压流路的设计会导致增压级出口级负荷提高，受离心力的影响，流体有向机匣迁移的趋势，从而有利于增压级出口级尖部的流场，却会进一步加剧根部的逆压梯度，导致根部容易出现流动分离，气动损失增加；此外，根据径向平衡关系，当压气机进口流量减小时，轴向速度在近轮毂区减速比近叶尖区严重，导致低压压气机根部在近失稳状态时容易出现做功能力不足的问题，这些因素限制了低压压气机的效率和稳定裕度的提高，高压压气机进口也会面临根部总压较弱的问题，进而影响整个发动机的性能提高。

因此，急需寻求一种能够提高增压级出口总压且低压压气机流动良好的气动布局。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决增压级出口级根部负荷重因而影响气动稳定性的问题。

本实用新型的另一目的是解决低压压气机根部增压能力不足的问题。

本实用新型提供一种低压压气机，用于涡扇发动机，沿进气方向从上游向下游依次包括增压级出口级转子、增压级出口级静子和内涵支板，所述增压级出口级转子和所述增压级出口级静子均具有在低压压气机轮毂侧的叶根和在增压级机匣侧的叶尖，并且具有从叶根向叶尖延伸的叶高尺寸，所述低压压气机还包括沿进气方向设置于所述增压级出口级静子和所述内涵支板之间的部分叶高转子和部分叶高静子，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子均具有在低压压气机轮毂侧的叶根，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子的叶高尺寸分别为所述增压级出口级静子的叶高尺寸的一部分。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子的叶高尺寸为所述增压级出口级静子的叶高尺寸的15％-35％。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子具有远离低压压气机轮毂侧的叶尖，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子的叶尖型线沿流线设计。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子的前缘线与所述增压级出口级静子的尾缘线平行，所述部分叶高转子的尾缘线垂直于低压压气机轮毂线或平行于所述部分叶高转子的前缘线。

在一个实施方式中，所述部分叶高静子的前缘线与所述部分叶高转子的尾缘线平行，所述部分叶高静子的尾缘线平行于所述内涵支板的前缘线。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子的轴向弦长和所述部分叶高静子的轴向弦长相同。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子与所述增压级出口级静子之间的轴向距离、所述部分叶高转子与所述部分叶高静子之间的轴向距离以及所述部分叶高静子与所述内涵支板之间的轴向距离是所述部分叶高转子的轴向弦长的15％～25％。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子的叶片稠度范围均为0.9～1.5。

在一个实施方式中，所述部分叶高转子和所述部分叶高静子的气流转折角范围均为10°～15°。