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压气机翼型和对应的压气机转子组件

阅读：381发布：2021-02-27

IPRDB可以提供压气机翼型和对应的压气机转子组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于涡轮发动机的压气机翼型，压气机翼型包括在前缘和后缘处相遇的吸引表面壁和压力表面壁，顶端板在吸引表面壁与压力表面壁之间延伸并且具有由此延伸的第一顶端肋和第二顶端肋。第一顶端肋和第二顶端肋中的至少一个具有从顶端板延伸的高度R2。拱形线被限定为穿过前缘和后缘并且拱形线的长度是从前缘沿着顶端板到后缘。第一顶端肋和第二顶端肋限定出大致沿着翼型的拱形线布置的槽。第一顶端肋位于从前缘起朝向后缘的距离L1处并且第二顶端肋位于从前缘起的距离L2处，其中距离L1和L2大于拱形线的长度的1％。，下面是压气机翼型和对应的压气机转子组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于涡轮发动机的压气机翼型(70)，所述压气机翼型包括具有吸引表面(89)的吸引表面壁(88)和具有压力表面(91)的压力表面壁(90)，所述吸引表面壁和所述压力表面壁在前缘(76)和后缘(78)处相遇，顶端板(92)，在所述吸引表面壁与所述压力表面壁之间延伸并且具有由此延伸的第一顶端肋(101)和第二顶端肋(102)，所述顶端板(92)具有顶端表面(86)，所述第一顶端肋具有从所述顶端表面(86)延伸的第一高度R1并且所述第二顶端肋具有从所述顶端表面(86)延伸的第二高度R2，拱形线(108)被限定为穿过所述前缘和所述后缘并且所述拱形线的长度是从所述前缘沿着所述顶端板到所述后缘，所述第一顶端肋和所述第二顶端肋限定出大致沿着所述翼型的所述拱形线布置的槽(110)，所述第一顶端肋从所述前缘起朝向所述后缘的距离L1处开始并且所述第二顶端肋从所述前缘起的距离L2处开始，其中所述距离L1和L2在所述拱形线的长度的1％与20％之间并且包括所述拱形线的长度的

1％和20％。

2.根据权利要求1所述的用于涡轮发动机的压气机翼型，其中所述距离L1和L2在所述拱形线的长度的5％与15％之间并且包括所述拱形线的长度的

5％和15％。

3.根据权利要求1所述的用于涡轮发动机的压气机翼型，其中所述距离L1和L2是所述拱形线的长度的近似12％。

4.根据权利要求1所述的用于涡轮发动机的压气机翼型，其中L2大于L1。

5.根据权利要求1所述的用于涡轮发动机的压气机翼型，其中L2比L1大所述拱形线的长度的1％至10％。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的用于涡轮发动机的压气机翼型，其中所述第一顶端肋位于从所述后缘起朝向所述前缘的距离T1处并且所述第二顶端肋位于从所述后缘起的距离T2处，其中T1和T2小于所述拱形线的长度的10％。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述第一顶端肋和所述第二顶端肋中的至少一个顶端肋具有在所述高度R2与所述顶端表面(86)之间的共混部分(104，106)。

8.根据权利要求7所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述共混部分在所述拱形线的长度的2％与10％之间。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述槽具有宽度G并且G在所述前缘与所述后缘之间是变化的。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述翼型具有厚度D，并且所述槽具有宽度G并且G等于或大于所述翼型的在所述前缘与所述后缘之间的任意位置处的相应厚度D的30％。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述第一顶端肋(101)具有宽度E1并且所述第二顶端肋(102)具有宽度E2，其中所述第一顶端肋(101)与所述第二顶端肋(102)中的至少一个顶端肋具有可变宽度。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中至少所述第一顶端肋限定出肋压力侧表面(103)，所述肋压力侧表面(103)与所述压力表面(91)齐平。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的用于涡轮发动机的压力机翼型，其中所述槽(110)具有槽延伸部(124)，所述槽延伸部具有在所述顶端表面(86)下方的深度h3并且h3达到顶端间隙H的两倍。

14.一种用于涡轮发动机的压气机转子组件，所述压气机转子组件包括壳体和根据权利要求1至13中的任一项所述的压气机翼型，所述壳体和所述压气机翼型限定出顶端间隙H，所述顶端间隙H被限定在所述顶端板与所述壳体之间。

15.根据权利要求13所述的用于涡轮发动机的压气机转子组件，其中所述顶端肋的所述高度R2在所述顶端间隙H的20％与80％之间并且包括所述顶端间隙H的20％和80％。

说明书全文

压气机翼型和对应的压气机转子组件

技术领域

[0001] 本发明涉及无冠(unshrouded)的压气机翼型并且特别是压气机翼型的顶端的配置以使空气动力损失最小化。压气机翼型或者是转子叶片或者是定子翼片。本发明还涉及压气机转子组件，其包含壳体和在之间限定出顶端间隙的压气机翼型的环形阵列。壳体是包围压气机叶片翼型的环形阵列的定子壳体或者由压气机翼片翼型的环形阵列包围的转子筒。

背景技术

[0002] 燃气涡轮发动机的压气机包括转子部件(包含转子叶片与转子筒)和定子部件(包含定子翼片与定子壳体)。像众所周知的那样，压气机围绕转动轴线布置有大量交替的转子叶片和定子翼片级，并且各级包括翼型。压气机的效率受到其转子和定子部件之间的运转间隔或径向顶端间隙的影响。转子叶片与定子壳体之间的径向间隙或间隔以及定子翼片与转子筒之间的径向间隙或间隔被设定为尽可能地小以使工作气体的顶端泄漏最小化，但充分地大以避免可能损坏部件的显著摩擦。

[0003] 翼型的压力侧与吸引侧之间的压力差引起工作气体通过顶端间隙泄漏。工作气体的该流动或越顶泄漏(over-tip leakage)归因于其在顶端间隙内且与主流工作气体流动(特别是在从顶端间隙的出口上的)粘性相互作用而产生空气动力损失。该粘性相互作用引起压气机级的效率的损失并随后降低燃气涡轮发动机的效率。

[0004] EP 2 378 075 A1公开了一种涡轮机叶片，其具有承载着小翅的顶端，小翅分别在吸引表面和压力表面的径向外端部处从涡轮机叶片横向突出。在小翅的顶端形成有沟槽并且沟槽出口的位置和方向对与从沟槽返回到主工作气体流动的气体相关联的混合损失提供控制。

[0005] EP 1 013 878 B1公开了一种涡轮机叶片，其包括翼型，翼型具有在前和后缘处连到一起并从根部延伸至顶端板的压力和吸引侧壁。两个肋在前和后缘之间从顶端板向外延伸并且横向上分隔开以在其间限定出顶开口的顶端通道。顶端肋中的每一个具有用于从可绕着涡轮机叶片流动的燃烧气体中提取能量的翼型轮廓。压力侧顶端肋远离(step away)主翼型压力表面并从翼型的前缘延伸。

[0006] 然而，已确定了对于越顶泄漏流动的两个主组成部分。起源于翼型的在顶端处的前缘附近并形成顶端泄漏旋涡的第一组成部分，和由从压力侧越过顶端到吸引侧的泄漏流动创建的第二组成部分。该第二组成部分离开顶端间隙并给送到顶端泄漏旋涡内，由此创建了又进一步的空气动力损失。

[0007] EP 2 378 075 A1的涡轮机叶片小翅配置力求凭借悬垂于压力和吸引表面的小翅和存在于翼型的前缘处的小翅而防止顶端泄漏旋涡的形成。

[0008] EP 1 013 878 B1的顶端肋配置力求通过使工作气体流动的一部分转移到其通道内并使该流动从前缘转向至后缘而从主工作气体流动中提取功。前缘处的压力侧肋的存在还力求防止顶端泄漏旋涡的形成。

发明内容

[0009] 本发明的一个目的是使顶端泄漏旋涡流动的一部分转移，以防止该部分作为顶端泄漏旋涡的溢出翼型顶端的部分。由此本发明寻求降低顶端泄漏旋涡的强度并因此增加效率。另一目的是降低顶端泄漏旋涡与从压力侧越过顶端至吸引侧的泄漏流动的相互作用。本发明的另一目标是增加压气机翼型的效率。

[0010] 为解决上面描述的已知压气机和涡轮机的问题并且为了下面描述的优点，提供有一种用于涡轮发动机的压气机翼型，压气机翼型包括具有吸引表面的吸引表面壁和具有压力表面的压力表面壁，吸引表面壁和压力表面壁在前缘和后缘处相遇，顶端板在吸引表面壁与压力表面壁之间延伸并且具有由此延伸的第一顶端肋和第二顶端肋，顶端板具有顶端表面，第一顶端肋具有从顶端表面延伸的第一高度R1并且第二顶端肋具有从顶端表面延伸的第二高度R2，拱形线被限定为穿过前缘和后缘并且拱形线的长度是从前缘沿着顶端板到后缘，第一顶端肋和第二顶端肋限定出大致沿着翼型的拱形线布置的槽，第一顶端肋从前缘朝向后缘开始距离L1并且第二顶端肋从前缘开始距离L2，其中距离L1和L2可以在拱形线的长度的1％与20％之间并且包括拱形线的长度的1％和20％。

[0011] 距离L1和L2可以在拱形线的长度的5％与15％之间并且包括拱形线的长度的5％和15％。

[0012] 距离L1和L2可以是拱形线的长度的近似12％。

[0013] L2可以大于L1。

[0014] L2可以以拱形线的长度的1％至10％的差异大于L1。

[0015] 第一顶端肋位于从后缘朝向前缘的距离T1处并且第二顶端肋位于从后缘的距离T2处，其中T1和T2可以小于拱形线的长度的10％。

[0016] 第一顶端肋和第二顶端肋中的至少一个可以具有在高度R2与顶端表面之间的共混部分。

[0017] 共混部分可以在拱形线的长度的2％与10％之间。

[0018] 槽可以具有宽度G并且G在前缘与后缘之间是变化的。

[0019] 翼型具有厚度D并且槽具有宽度G并且G其可以等于或大于在前缘与后缘之间的任意位置处的相应厚度D的30％。

[0020] 第一顶端肋可以具有宽度E1并且第二顶端肋具有宽度E2，其中第一顶端肋与第二顶端肋中的至少一个可以具有可变宽度。

[0021] 至少第一顶端肋可以限定出肋压力侧表面，肋压力侧表面与压力表面齐平。

[0022] 槽可以具有槽延伸部，槽延伸部具有在顶端表面下方的深度h3并且h3达到顶端间隙H的两倍。

[0023] 在本发明的另一方面中，提供有一种用于涡轮发动机的压气机转子组件，压气机转子组件包括壳体和如上面的段落中的任一个中所记载的压气机翼型，其中壳体和压气机翼型限定出在顶端板与壳体之间限定的顶端间隙H。

[0024] 顶端肋的高度R2可以在顶端间隙H的20％与80％之间并且包括顶端间隙H的20％和80％。

附图说明

[0025] 通过参照结合附图进行的对本发明的实施例的以下描述，该发明的上面提到的属性和其他特征与优点及获得它们的方式将变得更加明显并且发明本身将更好地得以理解，其中：

[0026] 图1以截面图示出结合有本发明的涡轮发动机的一部分，

[0027] 图2示出涡轮发动机的压气机的一部分的放大图，其更详细地示出了本发明，[0028] 图3是示出了本发明的示例性实施例的压气机翼型的顶端的径向视图；

[0029] 图4是示出了本发明的示例性实施例的压气机翼型的顶端的周向视图；

[0030] 图5至图7分别是翼型的顶端的并且如图4中的截面线所指示出的截面A-A、B-B和C-C；

[0031] 图8是图6的可选实施例的视图并且是沿着如图4所示的B-B的截面；

[0032] 图9是示出了本发明的示例性实施例的压气机翼型的顶端的径向视图。

具体实施方式

[0033] 图1以截面图示出燃气涡轮发动机10的示例。燃气涡轮发动机10按照流动系列包括入口12、压气机部14、燃烧装置部16和涡轮机部18，它们大致按照流动系列布置并且大致围绕纵向或转动轴线20并在纵向或转动轴线20的方向上。燃气涡轮发动机10进一步包括轴22，其可围绕转动轴线20转动并且纵向地延伸穿过燃气涡轮发动机10。轴22将涡轮机部18驱动地连接至压气机部14。

[0034] 在燃气涡轮发动机10的操作中，通过空气入口12被吸入的空气24由压气机部14压缩并且被输送至燃烧装置部或燃烧器部16。燃烧器部16包括燃烧器增压室26、一个或多个燃烧室28、和被固定至各燃烧室28的至少一个燃烧器30。燃烧室28和燃烧器30位于燃烧器增压室26的内侧。穿过压气机14的压缩空气进入扩散器32并从扩散器32排放到燃烧器增压室26内，空气的一部分由此进入燃烧器30并与气体或液体燃料混合。空气/燃料混合物接着被燃烧并且燃烧所产生的燃烧气体34或工作气体通过燃烧室28被引导至涡轮机部18。

[0035] 涡轮机部18包括被附接至轴22的多个叶片承载盘36。在本示例中，两个盘36各承载有涡轮机叶片38的环形阵列。然而，叶片承载盘的数量可以不同，即仅一个盘或多于两个的盘。另外，被固定至燃气涡轮发动机10的定子42的引导翼片40布置在涡轮机叶片38的环形阵列的级之间。入口引导翼片44设置在燃烧室28的出口与前列涡轮机叶片38之间并使工作气体的流动转向到涡轮机叶片38上。

[0036] 来自燃烧室28的燃烧气体进入涡轮机部18并驱动涡轮机叶片38，该涡轮机叶片38进而使轴22转动。引导翼片40、44用于优化燃烧气体或工作气体在涡轮机叶片30上的角度。

[0037] 涡轮机部18驱动压气机部14。压气机部14包括翼片级46和转子叶片级48的轴向系列。转子叶片级48包括支撑叶片的环形阵列的转子盘。压气机部14还包括包围转子级并支撑翼片级48的壳体50。引导翼片级包括被安装至壳体50的径向延伸翼片的环形阵列。设置了翼片以使气体流动在给定发动机操作点呈现在对于叶片而言的最佳的角度。引导翼片级中的一些具有可变翼片，其中翼片的围绕它们自己的纵向轴线的角度可以根据在不同发动机操作条件下可能出现的空气流动特性而针对角度进行调节。

[0038] 壳体50限定了压气机14的通路56的径向外表面52。通路56的径向内表面54至少部分地由转子的转子筒53限定，该转子部分地由叶片48的环形阵列限定，并且将在下面更详细地描述。

[0039] 参照上面的示例性涡轮发动机来描述本发明，示例性涡轮发动机具有将单个的多级压气机与单个的一级或多级涡轮机连接的单个轴或绕轴。然而，应该领会的是，本发明同样适用于两个或三个轴的发动机，并且其可以用于工业、航空或海洋应用。术语转子或转子组件旨在包括转动的部件，转动的部件包括转子叶片和转子筒。术语定子或定子组件旨在包括固定的或非转动的部件，固定的或非转动的部件包括定子翼片和定子壳。因此术语转子到定子旨在将转动的部件与固定的部件联系起来，如转动的叶片与固定的壳体、或者转动的壳体与固定的叶片或翼片。转动的部件可以在固定的部件的径向向内或径向向外。术语翼型旨在意味着转动的叶片或固定的翼片的翼型部分。

[0040] 术语上游和下游是指通过发动机的气流和/或工作气体流动的流动方向，除非另有说明。术语向前和向后是指通过发动机的气体的大致流动。术语轴向、径向和周向是参照发动机的转动轴线20做出的。

[0041] 参见图2，涡轮发动机10的压气机14包括交替的定子引导翼片46排和可转动的转子叶片48排，它们各自在大致径向方向上延伸到通路56内或横跨通路56延伸。

[0042] 转子叶片级49包括支撑叶片48的环形阵列的转子盘68。转子叶片48如这里所示被安装在相邻的盘68之间，但是转子叶片48的各环形阵列可以以其他方式被安装在单个盘68上。在各情况中，叶片48包括安装脚或根部部分72、被安装在脚部分72上的平台74、和翼型70，翼型70具有前缘76、后缘78与叶片顶端80。翼型70被安装在平台74上并由此朝向壳体50的表面52径向向外延伸以限定出叶片顶端间隙或叶片间隔82。

[0043] 通路56的径向内表面54至少部分地由叶片48的平台74与压气机盘68限定。在上面所提到的压气机叶片48被安装到单个盘内的可选布置中，相邻的盘之间的轴向空间可以通过环84桥接，环84可以是环形的或周向分段的。环84被夹持在轴向相邻的叶片排48之间并且面对引导翼片46的顶端80。另外，作为进一步的可选布置，单独的节段或环可以被附接在压气机盘的外侧，在这里示出为接合平台的径向向内表面。

[0044] 图2示出两种不同类型的引导翼片，可变几何形状的引导翼片46V和固定几何形状引导翼片46F。可变几何形状引导翼片46V经由传统可转动的安装件60被安装至壳体50或定子。引导翼片包括翼型62、前缘64、后缘66和顶端80。像可变定子翼片的操作那样，可转动的安装件60是本领域众所周知的并因此不需要进一步的描述。

[0045] 引导翼片46从壳体50朝向通路56的径向内表面54径向向内延伸，以在其间限定出翼片顶端间隙或翼片间隔83。

[0046] 叶片顶端间隙或叶片间隔82以及翼片顶端间隙或翼片间隔83在这里被统称为“顶端间隙”。术语“顶端间隙”在这里用用于指翼型部分的顶端的表面与、转子筒表面或定子壳体表面之间的距离，通常是径向距离。

[0047] 现在参见示出了压气机叶片38的顶端80的径向向内观看的视图的图3和示出了压气机叶片38的压力侧的顶端80和壳体50的一部分的截面的周向观看的视图。这些图中的与前面所描述的相同的特征具有相同的附图标记并且将不再再次介绍。尽管参照压气机叶片48及其顶端80描述了本发明，但本发明同样适用于压气机定子翼片46V和46F及其各自的顶端80。

[0048] 压气机翼型70包括在前缘76和后缘78处相遇的吸引表面壁88和压力表面壁90。吸引表面壁88具有吸引表面89并且压力表面壁90具有压力表面91。在图3中，翼型70具有由穿过前缘76和后缘78的拱形线条线所限定出的拱形线108。拱形线的长度被限定为从前缘76沿着顶端板表面86到后缘78的长度。

[0049] 在图4中，顶端板92至少在吸引表面壁88与压力表面壁90之间延伸。顶端板92可以在吸引表面壁88与压力表面壁90之间延伸，或者顶端板92可以被定位在吸引表面壁88和压力表面壁90中的每一个的端部上。翼型70的顶端80具有顶端表面86。顶端间隙82由顶端表面86与径向外表面52限定。顶端间隙的径向量是H并且其由顶端表面86和径向外表面52限定。应该领会的是，顶端间隙82的径向量H可以在非操作与操作之间并且在发动机操作期间是变化的。

[0050] 顶端表面86旨在是指由顶端板和/或吸引和压力壁的端部限定的表面。从顶端表面86开始，第一顶端肋101和第二顶端肋102远离表面86延伸并且到顶端间隙82内。第一顶端肋101可以被称为吸引侧顶端肋并且第二顶端肋102可以被称为压力侧顶端肋。压气机转子组件包括壳体或筒，其中壳体或筒与压气机翼型限定出顶端间隙H，顶端间隙H在顶端板与壳体之间限定。顶端肋101和102的高度R1、R2分别是顶端间隙H的近似50％，但是可以在顶端间隙H的20％与80％之间并且包括顶端间隙H的20％和80％。第一顶端肋101和第二顶端肋102被示出为具有相同的高度，然而，在一些情形中高度可以不同并且且可以取决于局部流动速度。顶端肋102、101中的任一个可以高于另一个，由此为泄漏流动提供了例如加速或减速路径。在第一顶端肋101高于第二顶端肋102的情况下将出现加速的泄漏流动。在第一顶端肋101低于第二顶端肋102的情况下将出现减速泄漏流动。

[0051] 本发明的重要的方面是第二顶端肋102与压力表面91齐平。换言之，第二顶端肋102的肋压力侧表面103与翼型70的压力表面91连续。此外，第二顶端肋102的肋压力侧表面
103不朝向拱形线108向内或朝向压力表面91向外延伸(step)而创建悬垂(overhang)。在图中示出的示例性实施例中，第一肋101具有肋侧表面105并且其与吸引表面89齐平。因此在该示例中，顶端肋101、102不从它们各自的压力或吸引表面91、89偏移。在其他示例中，对于第一顶端肋101来说从吸引表面89偏移而不招致显著的空气动力损失是可能的。因此肋侧表面105朝向拱形线108并远离吸引表面89延伸。

[0052] 第一顶端肋101和第二顶端肋102在其间限定出槽110并且槽110大致沿着翼型70的拱形线108布置。槽110由顶端表面86进一步限定。在该实施例中顶端表面86是大致平坦或平面的。在该实施例中顶端表面86没有任何腔或凹陷。槽110具有宽度G并且G在前缘76与后缘78之间是变化的。如果翼型70在顶端处具有厚度D，则宽度G等于或大于在前缘76与后缘78之间的沿着拱形线108的任意位置处的相应翼型厚度D的30％。宽度G可以达到并包括相应的翼型厚度D的80％。最小宽度G是翼型的厚度D的近似20％。因此，顶端肋101、102的宽度E可以是沿着翼型70的拱形线108相应地变化的。顶端肋101、102如示出的具有近似相等的宽度，然而，第二顶端肋102的宽度E2可以是在沿着拱形线108的任意给定点处大于翼型70的宽度的尺寸D，并且反之亦然。尺寸D、G、E1和E2旨在大致垂直于拱形线108并且基本上沿着截面B-B。

[0053] 第一顶端肋101和第二顶端肋102具有分别从顶端表面86开始的高度R1和R2，由此留下了分别从顶端肋101、102到径向外表面52的肋间隙h1和h2。在该实施例中，顶端肋101和第二顶端肋102具有近似相等的高度R1和R2。第一顶端肋101和第二顶端肋102具有沿着它们的拱形线性的长度的恒定高度R1和R2。在示出的实施例中，第一顶端肋101和第二顶端肋102具有前共混部分104和后共混部分106，其中顶端肋的高度在从顶端表面86开始的高度R1、R2之间平滑地共混。然而，在其他实施例中，第一顶端肋101和/或第二顶端肋102中的任一个具有前共混部分104和/或后共混部分106。共混部分104、106在与顶端表面86和肋表面交叉处相切。在示出的实施例中，共混部分104、106是拱形线的长度的近似5％长度。在其他实施例中，共混部分104、106的拱形线的量在拱形线的长度的2％与10％之间。

[0054] 在图3中可以看出，顶端肋101、102的前共混部分104也可以朝向前缘76在它们的宽度E上成锥形或减小，以形成槽110的喇叭口或会聚入口112。另外，可以看出，顶端肋101、102的后共混部分106可以朝向后缘76在它们的宽度E上成锥形或减小，以形成槽110的发散出口114。顶端肋101、102的这些前和后共混部分104、106在横穿拱形线的方向上减小或成锥形。顶端肋101的成锥形或减小的宽度是朝向吸引表面89的，使得吸引表面89没有台阶或偏移。类似地，第二顶端肋102的成锥形或减小的宽度是朝向压力表面91的，使得压力表面
91没有台阶或偏移。因此前和后共混部分104、106在高度和宽度两者上从第一和第二顶端肋的主部分相应地减小至吸引或压力表面。该平滑的共混避免了尖角，并防止形成附加的或局部的旋涡而引起进一步的空气动力损失。

[0055] 如可以在图3和图4中看出的，第一顶端肋101位于从前缘76开始在朝向后缘78的方向上的距离L1处，并且第二顶端肋102位于从前缘76开始在朝向后缘78的方向上的距离L2处。具体地，距离L1和L2是从翼型70的前缘76开始，沿着拱形线108，并且到垂直于拱形线108的、与前共混部分104的最靠前的点相交的线。在该示例性实施例中，距离L1和L2是拱形线的长度的近似12％，其中拱形线是从前缘76沿着拱形线108到后缘78的距离。拱形线108由将在顶端表面交叉处的贯穿厚度尺寸D的中点连起来的线限定。一般地，已知具有依照本发明的有益益处的距离L1和L2的值是在拱形线的长度的1％与20％之间以及等于拱形线的长度的1％和20％。距离L1和L2的一个优选范围是在拱形线的长度的5％与15％之间并且包括拱形长度的5％和15％。

[0056] 距离L1和L2的长度不需要相同并且实际上在L2大于L1的情况下可以发现优点。这被发现促进了越顶泄漏空气在它接近翼型前缘和压力表面时被吸入到槽110内。在L2大于L1拱形线的长度的1％至10％的情况下，可以体验到该优点。

[0057] 顶端肋的位置和量意味着存在有顶端表面86的如下部分，该部分是平坦表面，不由顶端肋界定，并从叶片48的前缘76延伸至顶端肋的前缘或距离L1和L2。因此，该配置具有从压力表面89到吸引表面91的跨越顶端表面86的通畅或无障碍的视域或通路，使得工作流体的一部分不跨越顶端肋或在顶端肋之间通过，并且仅越过顶端表面86的该前缘部分。

[0058] 还在图3和图4中看出第一顶端肋101位于从后缘78开始在朝向前缘76的方向上的距离T1处，并且第二顶端肋102位于从后缘78开始在朝向前缘76的方向上的距离T2处。在该示例性实施例中，T1和T2是拱形线的长度的近似5％，其中拱形线的长度是从后缘78开始沿着拱形线108到前缘76的距离。T1和T2可以是拱形线的长度的0％，或者达到并且等于从后缘开始拱形线的长度的10％。

[0059] 图5、图6和图7示出如图3中图示出的翼型70的顶端80的横截面。如可以在图6中看出的，槽110横截面形状大致为矩形；然而，一个或两个顶端肋101、102可以凭借不垂直于顶端表面86的外内侧面114限定出不同的形状。例如，顶端肋101的内侧面114'可以如用虚线所示地成角度。此外，槽110的横截面形状被示出为沿着拱形线的长度恒定；然而，横截面形状可以从前共混部分104处的矩形开始改变并过渡至由虚线114'示出的横截面形状。顶端表面86是顶端板92的外表面，不过如早先提到的，顶端表面86也可以部分地由压力和吸引壁89、90的端部的外表面形成。翼型70可以是实心的，没有内腔，可选地翼型可以包括腔128以减少重量或者甚至允许冷却流体。

[0060] 图8是图6的可选实施例的视图并且是如图4所示的沿着B-B的截面。在该实施例中，槽110通过槽延伸部124被加深，该槽延伸部124使槽110延伸到顶端板92内，使得它在压力和吸引壁90、88之间横向地延伸。槽110被延伸到顶端表面86的下方或到顶端表面86内。在顶端肋101、102之间，槽110的侧壁121、122形成大致矩形的横截面形状，并且可以使该形状持续至其底表面123；然而，在该示例性实施例中，侧壁121、122在顶端肋101、102的下方并朝向底表面123会聚。底表面123在图4上被示出为虚线。槽延伸部124的拱形线的量被示出为近似镜像沿着拱形线108的轮廓和一个或两个顶端肋101、102的量。槽延伸部124朝向前缘76具有加深的导入部分125，并且槽延伸部124朝向后缘78具有升高的导出部分126。这些导入和导出部分可以大致类似地镜像前和后共混部分104、106。然而，导入部分125和导出部分126中的至少一个或者很可能两者可以是台阶或者换言之形成径向对齐的端壁。

[0061] 槽延伸部124的深度h3近似等于顶端间隙82，图4中的尺寸H。在最大值处、槽延伸部124的深度h3近似等于顶端间隙82的两倍，或2H。在其他示例中，槽延伸部124的深度可以沿着其拱形线性长度是变化的，并且特别地，槽延伸部124朝向前缘76是近似h2的深度并且槽延伸部124朝向后缘78是近似h2/2的深度。因此槽延伸部124在前和后缘76、78之间深度减小。

[0062] 槽110和槽延伸部124因此能够捕获并保持越顶泄漏流动S并且将其中的至少一部分朝向后缘78引导，在那里被从前缘旋涡118中排出。这减少了空气动力相互作用并降低了效率损失。在槽延伸部124在前和后缘76、78之间深度减小的情况中，槽110中的越顶泄漏流动被加速以更相似的速度加入主工作气体流动并因此进一步降低了空气动力损失。

[0063] 图9图示出绕过并跨过翼型70的前缘76的工作气体流动116。主工作气体流动116的越顶泄漏流动M远离顶端肋101、102越过顶端表面86，并且创建了顶端泄漏旋涡118。然而，作为越顶泄漏流动M的一部分的槽流动P被引导通过槽110。在引导中，越顶泄漏流动M中的远离顶端泄漏旋涡的一部分在强度上被显著地降低。这通过在尺寸和时间长度上减小越顶旋涡而提高了本身效率。沿着在翼型的压力侧上的拱形线的长度，逐渐增大地，进一步的越顶泄漏流动S溢出顶端。该越顶泄漏流动S部分接着被吸入槽110内以加入槽流动P。因此流过第一顶端肋或吸引侧顶端肋101的越顶泄漏流动S的量被减少。越顶泄漏流动S的量的减少是有益的，因为随后存在较少与越顶泄漏旋涡118的相互作用，因此产生较少的损失和更高的效率。

[0064] 虽然已针对优选实施例详细图示并描述了发明，但发明不限于这些公开的示例并且本领域技术人员可以在实践所要求保护的发明时推导出其他变型。

标题	发布/更新时间	阅读量
可滑动的发散后缘装置-专利编号CN105173062B	2020-05-14	177
机翼后缘冷却-专利编号CN107084003A	2020-05-14	273
后缘带-专利编号CN103266985A	2020-05-11	535
后缘组件-专利编号CN110094312A	2020-05-11	837
一种后缘边条-专利编号CN109383756A	2020-05-13	317
后缘冷却-专利编号CN1538038A	2020-05-11	738
转子叶片后缘-专利编号CN104870808B	2020-05-12	284
后缘带-专利编号CN103266985B	2020-05-12	401
翼型后缘冷却-专利编号CN1851239A	2020-05-13	666
风机短舱后缘-专利编号CN108016625A	2020-05-13	603

压气机翼型和对应的压气机转子组件

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