[发明专利]一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法

权利要求书

1.一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于包括以下步骤：

1)编织物预制体参数的选取：编织物预制体采用整体式设计，设计低压涡轮叶片的叶身长度相对于高温合金制备的低压涡轮叶片的叶身增加0.3％～0.6％；

2)孔隙结构空间分布的设计：孔隙结构布置于整个叶片表面；

3)孔隙结构参数的选取：孔隙率为0.5％～2％，孔隙直径为0.1～2mm；

4)二步法编织编织物预制体并形成孔隙结构。

2.如权利要求1所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤1)中，编织物预制体的编织角为25°～45°。

3.如权利要求1所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤1)中，编织物预制体的纤维平均直径9～15μm，纤维体积分数30％～45％。

4.如权利要求1所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤3)中，相邻孔隙的间距为0.1～2mm，孔隙深度为0.1～2mm。

5.如权利要求4所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：所述相邻孔隙的间距、孔隙深度、孔隙直径的取值一致。

6.如权利要求1所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤4)采用三维编织技术中的二步法，并结合圆形编织。

7.如权利要求6所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤4)中，在二步法编织工艺中，携纱器按照行和列的形式分布在编织机底盘上，编织物预制体成形于上方，使一个运动循环分两步：在第一步运动中，编织纱在携纱器的携带作用下，将沿轴向排列的轴纱捆绑到一起，编织纱沿指定方向运动，相邻的编织纱的运动方向相反；在第二步运动中，编织纱沿第一步所指方向的垂直方向运动且相邻的编织纱的运动方向与之相反；两个运动步骤为一个循环，重复编织的纱线相互交织形成低压涡轮叶片织物。

8.如权利要求6所述的一种基于宏观孔隙结构的低压涡轮边界层强制转捩方法，其特征在于：步骤4)的编织过程中，纱线排列按照编织物截面形状排，轴纱不运动，轴纱沿编织物的成型方向在结构中呈一条直线，并按其编织物的横截面形状分布，编织纱以一定的式样在轴纱之间运动，靠其张力束紧轴纱，以稳定三维编织物的横截面形状，使纱线相互交织交叉在一起，并逐渐形成交错分布的宏观编织孔隙，最终构成一个不分层的空间整体。