[发明专利]一种负出口气流角低损失扩压叶型

说明书

本发明公开了一种负出口气流角低损失扩压叶型，叶型出口气流角小于0度，所构成的平面叶栅通道前部呈扩张流道、后部呈收缩流道。由于所述叶型弯度比常规叶型大，气流流过叶栅通道气流转角大、对气流做功能力强；由于叶栅通道后部呈收缩流道，可抑制流动分离，实现低损失、高效率。采用本发明负出口气流角低损失扩压叶型进行轴流风扇/压气机转子设计，能够提高叶片对气流的做功能力，转速不变可增加增压比、增压比不变可降低转速，并且维持转子效率不变甚至提高。

技术领域

本发明涉及空气动力学领域，具体为一种负出口气流角低损失扩压叶型。

背景技术

轴流风扇/压气机由转子和静子组成。轴流风扇/压气机转子叶片用于对气流做功，增加流经气体总压、同时增加气体静压。轴流风扇/压气机增压比与转子转速、转子叶片弯度成正比，采用大弯度叶型可提高轴流风扇/压气机转子叶片对气流的做功能力。在转子转速一定的情况下，增加叶片弯度可增加增压比；在转子增压比一定情况下，增加叶片弯度可降低转子转速，转速越低、噪声与振动越小。但是叶片弯度增加，流道扩张度增大，气流容易产生分离，造成流动损失增加、甚至流动失速，转子效率将会降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种负出口气流角低损失扩压叶型，能够大幅度提高轴流风扇/压气机转子叶片对气流的做功能力，并且不降低转子效率。

本发明的技术方案如下：一种适用于轴流风扇/压气机转子的负出口气流角低损失扩压叶型，定义出气速度与转轴平行线的夹角为出口气流角，该出口气流角小于0度，所构成的平面叶栅通道前部呈扩张流道、后部呈收缩流道。

作为优选，出口气流角在-10度至-15度之间。

有益效果：

(1)本发明负出口气流角低损失扩压叶型的叶型弯度比常规叶型大，气流流过叶栅通道气流转角大、对气流做功能力强，可大幅度提高转子叶片做功能力；

(2)本发明负出口气流角低损失扩压叶栅通道后部呈收缩流道，可抑制流动分离，实现低损失、高效率；

(3)本发明负出口气流角低损失扩压叶型与常规叶型比较，在相同转速下可大幅度增加转子增压比；

(4)本发明负出口气流角低损失扩压叶型与常规叶型比较，在相同增压比下可大幅度降低转速，进而降低噪声和强度要求。

附图说明

图1(a)为本发明一个实施例的常规叶栅；

图1(b)为本发明一个实施例的最大扩压度叶栅；

图1(c)为本发明一个实施例的负出口气流角叶栅；

图2为本发明一个实施例的叶栅进出口速度三角形；

图3为本发明一个实施例的由叶型构成叶片示意图；

图4为本发明一个实施例的叶型比较图；

图5(a)为本发明一个实施例的初始叶栅马赫数云图；

图5(b)为本发明一个实施例的优化叶栅马赫数云图。

附图标记：1、叶型，2、叶型中弧线，3、转轴平行线，4、常规叶栅，5、最大扩压度叶栅，6、负出口气流角叶栅，7、常规叶栅进出口速度三角形，8、最大扩压度叶栅进出口速度三角形，9、负出口气流角叶栅进出口速度三角形，10、积叠线，11、叶片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。