[发明专利]具有弦向叶片厚度变化的叶轮

说明书

本发明涉及具有弦向叶片厚度变化的叶轮。一种用于离心压缩机的叶轮，所述叶轮包括：限定了旋转轴线的轮毂，所述叶轮能够绕所述旋转轴线旋转；以及从所述轮毂延伸的叶片，所述叶片具有前缘、后缘以及在所述前缘和所述后缘之间限定的弦、所述叶片的压力侧以及所述叶片的与所述压力侧相对的吸力侧、在所述压力侧和所述吸力侧之间横向限定的叶片厚度，所述叶片厚度在所述弦的至少下游40%上减小，所述叶片厚度在所述后缘处具有介于所述叶片厚度的最大厚度值的40%和80%之间的后缘厚度值。

技术领域

本申请总体上涉及燃气涡轮发动机的离心压缩机，并且更具体而言，涉及这种离心压缩机的叶轮。

背景技术

离心压缩机通常由至少两个主要部件构成，即：叶轮和扩散器。该叶轮包括轮毂，其被安装到驱动轴，以便随之一起旋转。该叶轮的叶片（即，blade）从轮毂延伸，并且被布置成使轴向引导的引入气流径向向外朝向位于该叶轮下游的扩散器重定向。然而，应力可能会被施加在该叶轮上，通常施加在轮毂中或附近。这样的应力集中可能会不利地影响该叶轮的寿命。同时，叶片的大体积（vane bulk）通常被认为不利于从叶轮传递到扩散器的流的空气动力学特性，因而使得在解决应力集中问题时，加大尺寸的方法是不可取的。因此，仍然需要改进。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于离心压缩机的叶轮，所述叶轮包括：限定了旋转轴线的轮毂，所述叶轮能够绕所述旋转轴线旋转；以及从所述轮毂延伸的叶片，所述叶片具有前缘、后缘以及在所述前缘和所述后缘之间限定的弦、所述叶片的压力侧以及所述叶片的与所述压力侧相对的吸力侧、在所述压力侧和所述吸力侧之间横向限定的叶片厚度，所述叶片厚度在所述弦的至少下游40%上减小，所述叶片厚度在所述后缘处具有介于所述叶片厚度的最大厚度值的40%和80%之间的后缘厚度值。

如本文所述的叶轮还可整体或部分地包括以下附加特征中的一个或多个。

其中，0%弦位置被限定在所述前缘处，并且100%弦位置被限定在所述后缘处，所述后缘厚度值为所述100%弦位置处的厚度值，所述100%弦位置处的厚度值在所述最大厚度值的45%和75%之间。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的50%和75%之间的厚度值。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的45%和55%之间的厚度值。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的60%和70%之间的厚度值。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的60%和75%之间的厚度值。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的65%和70%之间的厚度值。

其中，所述100%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的70%和75%之间的厚度值。

其中，所述叶片厚度在90%弦位置处具有介于所述最大厚度值的50%和90%之间的厚度值。

如权利要求9所述的叶轮，其中，所述90%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的55%和80%之间的厚度值。

其中，所述90%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的55%和65%之间的厚度值。

其中，所述90%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的70%和80%之间的厚度值。

其中，所述90%弦位置处的厚度值为介于所述最大厚度值的85%和90%之间的厚度值。

其中，所述最大厚度值处于所述弦的上游50%内。