专利名称：表面有花纹的叶轮机械叶片的制作方法
技术领域：
本实用新型所属技术领域为叶轮机械叶片。
现有的各种叶轮机械(包括各种压气机，涡轮机，通风机，风扇水轮机，叶轮泵，风力透平等)叶片均采用光滑表面，表面光洁度一般要求得高，传统的流体力学和气动力学理论认为，流体经过物体时其表面越光滑流动阻力越小，流动当中的能量损失也就越小，由于现代各种叶轮机械叶片大部分在紊流状态下运行，近年来的理论和试验研究表明，紊流阻力和紊流附面层内部的细微拟序涡流结构有直接的联系，物体表面的结构形式可以影响附面层内拟序涡流结构的生成，发展和碎裂过程。特殊构造的非光滑表面，在紊流流场中的阻力有可能较光滑表面的流动阻力更小。根据这种设想苏联做了“有关压气机叶片表面处理的结构和试验”，请见我国1984年出版的“压气机叶栅的空气动力学”一书，(苏联FO·M特雷申科著，许家驹译)书中提供了两种类型的试验叶片，一种是叶背局部开展向大凹槽，一种是叶背局部加展向棱条，从试验研究结论得出这些叶片的试验效果都不好，因此没有多大的实用价值，据分析可能是由于凹凸部分的高度和局部分配不合理所造成的试验效果不理想。
本实用新型的目的就是采取表面有花纹的叶轮机械叶片，以减少流动损失，提高叶轮机械效率。
本实用新型的叶轮机械叶片的表面结构是由
图1至图6给出的。
图1至图4是叶片表面呈网状结构示意图，其中
图1所示是网状结构示意图，图2所示是“U”型沟纹，图3所示的是“V”型沟槽，图4所示是三角形突棱，图5所示的是表面呈鱼鳞状花纹的结构示意图，图6所示的是鱼鳞状花纹的立体图。
图中序号1进气边，2右倾槽中线，3左倾槽中线，4出气边，5左、右倾槽线夹角，6“U”型槽底半径，7槽高，8“V”型槽底角，9“V”型槽宽，10三角形突棱角，11三角形突棱底宽，12三角形突棱高度，13鱼鳞状花纹宽度，14鱼鳞状花纹半径，15纹片厚度。
下列四表为不同类型的叶片表面的几何参数表一“U”型沟纹(见
图1和图2)5左、右倾槽线夹角6“U”型槽底半径(mm)7槽高(mm)0°－150°0.025－1.50.05－3表二“V”型沟槽(见
图1和图3)5左、右倾槽线夹角7槽高(mm)8“V”型槽底角0°－150°0.05－330°－90°表三三角形突棱(见
图1和图4)5左、右倾槽线夹角10三角形突棱角12三角形突棱高度(mm)0°－150°30°－90°0.05－2表四鱼鳞状花纹(见图5和图6)13鱼鳞状花纹宽度(mm)14鱼鳞状花纹半径15纹片高度(mm)0.5－1001－1500.05－3上列表中给出的5左、右倾槽中线为0°时，气流方向与槽线平行。
从上列表中给出的有一种表面花纹的叶轮机械叶片，其叶背和叶盆表面可以是“U”型沟纹或“V”型沟槽或三角形突棱或鱼鳞状花纹。
本实用新型实施例采用“U”型沟纹为表面的叶轮机械叶片，5左、右倾槽线间夹角为90°，7槽高为0.3mm，6“U”型槽底半径为0.15mm，各倾线之间距离为3.5mm。“U”型沟纹加工在WP－7(甲)高压气机叶片试验件上，“U”型沟纹在叶片出气边至2／3弧长处的叶背上全部加工成形，试验在全台压气机风洞中进行，试验结果，有“U”型花纹的WP－7(甲)叶片与未有“U”型花纹的WP－7(甲)叶片的试验结论如下在准均匀进口流场下，有“U”型花纹的叶片与原型叶片相比，使压气机的效率提高，工作点流量和压比损失减少，使高转速的喘振裕度明显降低，在设计转速下，工作点效率提高2.9％，喘振裕度减少0.1％。其它三种有花纹叶片在叶栅风洞中所作的试验证明，均可使临界M数提高5％左右，气流转折角增大0.5°－1°，表面分离推迟，效率有不同程度的提高。
本实用新型的加工方法可以采用机械加工或电化学方法制成，也可采用挤压或精密铸造方法，也可采用有纹薄膜粘贴成型或其它方法。
权利要求1.一种有表面花纹的叶轮机械叶片，其特征在于叶背和叶盆表面可以是“U”型沟纹或“V”沟槽或三角型突棱或鱼鳞状花纹。
2.根据权利要求1所述的有表面花纹的叶轮机械叶片，其特征在于“U”型沟纹的5左、右倾槽线夹角在0°－150°之间，6“U”型槽底半径在0.025mm－1.5mm之间，7槽高在0.05mm－3mm之间。
3.根据权利要求1所述的表面有花纹的叶轮机械叶片，其特征在于“V”型沟槽5左、右倾槽线夹角在0°－150°之间，7槽高在0.05mm－3mm之间，8“V”型槽底角为30°－90°。
4.根据权利要求1所述的表面有花纹的叶轮机械叶片，其特征在于三角形突棱5左、右倾槽线夹角为0°－150°之间，10三角形突棱角为30°－90°，12三角形突棱高度在0.05mm－2mm之间。
5.根据权利要求1所述的有表面花纹的叶轮机械叶片其特征在于鱼鳞状花纹13鱼鳞状花纹宽度为0.5mm－100mm之间，14鱼鳞状花纹半径为1mm－150mm之间，15纹片高度是0.05mm－3mm之间。
专利摘要一种表面有花纹的叶轮机械叶片，在叶片的叶背和叶盆表面可以有“U”型沟纹、或有“V”型沟槽，或有三角形突棱、或有鱼鳞状网纹，气流通过上述叶片表面可以减少流动损失，提高叶轮机械工作效率。
文档编号F01D5/14GK2030655SQ8720956
公开日1989年1月11日 申请日期1987年6月30日 优先权日1987年6月30日
发明者高歌, 苗润田, 唐智明 申请人:北京航空学院, 沈阳黎明机械公司