[实用新型]一种能够削弱转子叶片声激振的轴流式压气机

说明书

本申请公开了一种能够削弱转子叶片声激振的轴流式压气机，其包括至少一组对应一转子叶栅的等离子体射流发生器组，等离子体射流发生器组包括至少一个固接于机匣外壁的等离子体射流发生器；每个等离子体射流发生器通过与其对应的开设于机匣壁上的射流孔向机匣内腔射出等离子体射流；射流孔在机匣内壁上的开口位于对应的转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其上游的静子叶栅之间，射流孔的延伸方向朝向所述转动轴线。上述技术方案能够干扰静子叶栅与转子叶栅之间的区域内的涡流运动，打散大尺度的涡流结构，改变静子叶片尾缘处的尾涡脱落频率，从而降低转子叶片发生声激振的概率或降低声激振的强度，降低声激振对压气机转子叶片的危害。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，具体涉及一种能够削弱转子叶片声激振的轴流式压气机。

背景技术

现有的轴流式压气机包括机匣、在机匣内腔中绕一转动轴线转动的轮毂和沿所述转动轴线布设的若干级增压结构，每一级增压结构均包括一转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其下游的一静子叶栅；转子叶栅装设于所述轮毂并随着轮毂绕轮毂的转动轴线转动，每一转子叶栅包括沿所述轮毂周向布设的若干转子叶片；静子叶栅装设于所述机匣的内壁并相对机匣固定。声激振现象是转子叶片高速转动时由高速运动的空气所产生的声波作用于转子叶片，同时形成气流-声波-叶片耦合，即气流在叶栅中的不稳定流动产生噪声，其声波的压力变化来源于叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡和从静子叶片尾缘脱落的尾涡。在其激励下，转子叶片发生强烈振动，产生疲劳损伤，以致断裂，影响发动机工作的安全性和可靠性。

实用新型内容

本申请的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种能够削弱转子叶片声激振的轴流式压气机，其能够干扰转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其上游的静子叶栅之间的区域内的涡流运动，打散大尺度的涡流结构，改变静子叶片尾缘处的尾涡脱落频率，使尾涡脱落频率远离转子叶片的固有振动频率，从而降低转子叶片发生声激振的概率，降低声激振的强度，削弱气流-声波-叶片的耦合作用，降低声激振对压气机转子叶片的危害。

为达成上述目的，采用如下技术方案：

一种能够削弱转子叶片声激振的轴流式压气机，包括机匣、在机匣内腔中绕一转动轴线转动的轮毂和沿所述转动轴线布设的若干级增压结构，每一级增压结构均包括一转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其下游的静子叶栅；所述转子叶栅装设于所述轮毂并随着轮毂绕所述转动轴线转动；所述静子叶栅装设于机匣内壁；其还包括：至少一组等离子体射流发生器组，每组等离子体射流发生器组对应一转子叶栅；所述等离子体射流发生器组包括至少一个固接于机匣外壁的等离子体射流发生器；每个等离子体射流发生器通过与其对应的开设于机匣壁上的射流孔向机匣内腔射出等离子体射流；所述射流孔在机匣内壁上的开口位于对应的转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其上游的静子叶栅之间，所述射流孔的延伸方向朝向所述转动轴线。

进一步地，所述射流孔的延伸方向垂直于所述转动轴线。

进一步地，所述等离子体射流发生器包括本体、电源和两个电极；所述本体固接于机匣外壁并形成与所述射流孔连通的等离子体发生腔；所述电源用于产生脉冲电压；两个电极分别与所述电源电连接且均伸入所述等离子体发生腔。

相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：

由于在轴流式压气机上增设了等离子体射流发生器，可以通过射流孔向转子叶栅和与该转子叶栅相邻且在其上游的静子叶栅之间的区域喷射等离子体射流。等离子体射流能够干扰该区域内的涡流运动，打散大尺度的涡流结构，改变静子叶片尾缘处的尾涡脱落频率，使尾涡脱落频率远离转子叶片的固有振动频率，从而降低转子叶片发生声激振的概率，降低声激振的强度，削弱气流-声波-叶片的耦合作用，降低声激振对压气机转子叶片的危害。

由于等离子体射流发生器由电源提供能量，因此无需从压气机其他部分引入气流，能够避免降低压气机的作功效率。同时，由于使用电能，因此能够自动或自主地启闭第一等离子体射流，为实现智能化提供了基础。

附图说明