一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法

本发明涉及压气机技术领域，具体涉及一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法。

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。

技术实现要素：

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，提供一种压气机和减弱压气机转子叶片声激振的方法，其能够破坏或削弱由叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡，从而降低转子叶片发生声激振的概率以及声激振的强度，削弱气流-声波-叶片的耦合作用，进而降低声激振对转子叶片的危害。

为达成上述目的，采用如下技术方案：

第一技术方案涉及一种压气机，所述的压气机为轴流式压气机，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，每一转子叶栅包括沿所述轮毂周向布设的若干转子叶片；所述静子叶栅装设于机匣内壁；其还包括：至少一组第一等离子体射流发生器组，每组第一等离子体射流发生器组对应一转子叶栅；所述第一等离子体射流发生器组包括至少一个固接于机匣外壁的第一等离子体射流发生器；每个第一等离子体射流发生器通过与其对应的开设于机匣壁上的第一射流孔向机匣内腔射出第一等离子体射流；所述第一射流孔的延伸方向朝向对应的转子叶栅中转子叶片的压力面或背压面并相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面倾斜。

第二技术方案基于第一技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向朝向所述转子叶片的压力面且指向所述转子叶片的弦线的中部。

第三技术方案基于第一技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向与机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面之间的夹角在25°至35°范围内。

第四技术方案基于第三技术方案，其中，所述第一射流孔的延伸方向与机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面之间的夹角为30°。

第五技术方案基于第一至第四中任一项技术方案，其中，所述第一等离子体射流发生器包括第一本体、第一电源和两个第一电极；所述第一本体固接于机匣外壁并形成与所述第一射流孔连通的第一等离子体发生腔；所述第一电源用于产生脉冲电压；两个第一电极分别与所述第一电源电连接且均伸入所述第一等离子体发生腔。

第六技术方案基于第一技术方案，其还包括至少一组第二等离子体射流发生器组，每组第二等离子体射流发生器组对应一转子叶栅；所述第二等离子体射流发生器组包括至少一个固接于机匣外壁的第二等离子体射流发生器；每个第二等离子体射流发生器通过与其对应的开设于机匣壁上的第二射流孔向机匣内腔射出第二等离子体射流；所述第二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，所述第二射流孔的延伸方向朝向所述转动轴线。

第七技术方案基于第六技术方案，其中，所述第二射流孔的延伸方向垂直于所述转动轴线。

第八技术方案基于第六或第七技术方案，其中，所述第二等离子体射流发生器包括第二本体、第二电源和两个第二电极；所述第二本体固接于机匣外壁并形成与所述第二射流孔连通的第二等离子体发生腔；所述第二电源用于产生脉冲电压；两个第二电极分别与所述第二电源电连接且均伸入所述第二等离子体发生腔。

第九技术方案涉及一种减弱压气机转子叶片声激振的方法，在所述压气机工作期间，通过开设于机匣壁的第一射流孔向转子叶片的压力面或背压面射出第一等离子体射流，第一射流孔的延伸方向相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面倾斜。

第十技术方案基于第九技术方案，在所述压气机工作期间，还通过开设于机匣壁的第二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间隔射出第二等离子体射流，第二射流孔的延伸方向朝向轮毂的转动轴线。

相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：

第一技术方案中，第一射流孔的延伸方向朝向对应的转子叶栅中转子叶片的压力面或背压面，使第一等离子体射流能够直接地对压气机运行过程中在转子叶片的叶尖与机匣内壁之间形成的叶尖间隙潜流进行干扰，破坏或削弱由叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡，减少由叶尖泄漏涡产生的噪声对转子叶片的激励作用，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。此外，相关的实验证实，当第一射流孔的延伸方向相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面倾斜时，第一等离子体射流得以倾斜地从机匣壁上射出，能够更为有效地提高对声激振的削弱效果。而第一射流孔的延伸方向相对机匣内壁在该第一射流孔的开口所在位置的切面垂直时，无法有效地削弱声激振。

第二技术方案在第一技术方案基础上，进一步限定第一射流孔的延伸方向朝向转子叶片的压力面且指向转子叶片的弦线的中部。实验证实，该结构形成的的第一等离子体射流能够更好地降低声激振的强度，更有效地降低声激振对压气机转子叶片的危害。

第三和第四技术方案通过限定第一射流孔的延伸方向与机匣内壁切面之间的角度关系，进一步保证第一等离子体射流有效干扰转子叶片的叶尖处形成的间隙潜流。

第五技术方案给出了第一等离子体射流发生器的具体结构，由于第一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。

第六技术方案增设了第二等离子体射流发生器，可以通过第二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第二等离子体射流。第二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。

第七技术方案中，第二射流孔的延伸方向垂直于转动轴线，能够更好地干扰上述区域内的涡流运动，更好地降低声激振对压气机转子叶片的危害。

第八技术方案给出了第二等离子体射流发生器的具体结构，由于第二等离子体射流发生器由电源提供能量，因此无需从压气机基他部分引入气流，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。

第九技术方案提供了一种通过发射第一等离子体射流对转子叶片的叶尖处形成的间隙潜流进行干扰的方法，该方法能够破坏或削弱由叶尖间隙潜流形成的叶尖泄漏涡，使由叶尖泄漏涡产生的噪声的频率偏离转子叶片的固有振动频率，减少由叶尖泄漏涡产生的噪声对转子叶片的激励作用，降低转子叶片发生声激振的概率，或者降低声激振的强度，从而可以削弱声波-气流-叶片的耦合作用，降低声激振对压气机转子叶片的危害。

第十技术方案进一步提供了一种通过发射第二等离子体射流干扰位于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，降低声激振对压气机转子叶片的危害。

附图说明

为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面简要介绍所需要使用的附图：

图1为实施例一中压气机相关部分纵向剖视图；

图2为实施例一中压气机的轮毂周向展开后转子叶栅和静子叶栅布局示意图；

图3为图1的a部局部放大图；

图4为实施例一中第一射流孔延伸方向示意图；

图5为图1的b部局部放大图；

图6为实施例一中第二等离子体射流发生器位置示意图；

图7为对比实验一中第一射流孔位置示意图；

图8为对比实验二中第一射流孔位置示意图；

图9为对比实验三中第一射流孔位置示意图；

图10为声激振造成的转子叶片结构破坏照片；

主要附图标记说明：

压气机1；机匣2；轮毂3；转动轴线4；增压结构5；转子叶栅6；静子叶栅7；转子叶片8；静子叶片9；压力面10；背压面11；第一等离子体射流发生器12；第一本体13；第一等离子体发生腔14；第一电源15；第一电极16；第一射流孔17、17a、17b、17c、17d、17e、17f、17g；第二等离子体射流发生器18；第二本体19；第二等离子体发生腔20；第二电源21；第二电极22；第二射流孔23；转子叶片前方来流相对于机匣的速度矢量v；静子叶片前方来流相对于机匣的速度矢量v’；转子叶片前方来流相对于转子叶片的速度矢量vr；转子叶片相对机匣转动角速度ω；转子叶片相对机匣运动的线速度u；叶尖间隙潜流vg；第一等离子体射流vj；第二等离子体射流vj’；转子叶片压力面的气压p1；转子叶片背压面的气压p2；转子叶片安装角α；第一夹角β。

具体实施方式

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于简化描述，而不是暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意为“包含但不限于”。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“前部”是转子叶片前缘至向后20％弦长处之间的范围；“中前部”是指自转子叶片前缘向后20％弦长处至转子叶片前缘向后40％弦长处之间的范围；“中部”是指自转子叶片前缘向后40％弦长处至转子叶片前缘向后60％弦长处之间的范围。

下面将结合附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

参见图1，图1示出了实施例一中压气机1的相关部分的结构。如图1所示，压气机1为轴流式压气机。压气机1包括机匣2、轮毂3、若干级增压结构5、一组第一等离子体射流发生器组和一组第二等离子体射流发生器组。

其中，机匣2由机匣壁围合而成，其内部形成机匣内腔。机匣内腔的横截面呈圆形。如图3、图4和图5所示，机匣壁上开设有第一射流孔17和第二射流孔23。第一射流孔17和第二射流孔23均为从机匣外壁贯穿至机匣内壁的通孔，其位置和延伸方向在后面还会作详细介绍。

轮毂3在机匣内腔中绕一转动轴线4转动，转动方向在图1中示出。压气机1沿轮毂3的转动轴线4方向还布设有若干级增压结构5。每一级增压结构5包括一转子叶栅6和与该转子叶栅6相邻且在其下游的静子叶栅7。其中，转子叶栅6装设于轮毂3并随着轮毂3绕转动轴线4转动，每一转子叶栅6包括沿轮毂3周向布设的若干转子叶片8，相邻的转子叶片8之间的间隔形成供气流通过的转子叶栅通道。静子叶栅7装设于机匣内壁，每一静子叶栅7包括沿机匣内壁周向布设的若干静子叶片9，相邻的静子叶片9之间的间隔形成供气流通过的静子叶栅通道。

如图2所示，转子叶片8相对机匣2运动的线速度为u。转子叶片8前方的来流相对机匣2的速度矢量为v，其平行于转动轴线4。由此可得转子叶片8前方来流相对于转子叶片8的速度矢量为vr，其倾斜于转动轴线4。转子叶片8的弦线与来流相对于转子叶片8的速度矢量vr之间的夹角为转子叶片的安装角α，本实施例中，安装角α为15°。

本实施例中，第一等离子体射流发生器组的数量为一组。在其他实施例中，第一等离子体射流发生器组的数量也可以为两组以上。无论第一等离子体射流发生器组的数量是多少，每组第一等离子体射流发生器组均对应一转子叶栅6。

如图1、图3和图4所示，本实施例中，第一等离子体射流发生器组包括一个固接于机匣外壁的第一等离子体射流发生器12。在其他实施例中，第一等离子体射流发生器组也可以包括多个第一等离子体射流发生器12，多个第一等离子体射流发生器12可以沿周向分布于机匣外壁，也可以沿平行于转动轴线4的方向分布于机匣外壁，还可以形成若干单元，各单元沿周向分布于机匣外壁，在每个单元内各第一等离子体射流发生器12则沿平行于转动轴线4的方向分布于机匣外壁。每个第一等离子体射流发生器12均包括第一本体13、第一电源15和两个第一电极16。第一本体13由耐高温绝缘材料制成，其固接于机匣外壁并与机匣外壁配合形成与第一射流孔17连通的第一等离子体发生腔14。第一电源14为脉冲高压电源，其产生脉冲电压。两个第一电极16极性不同，可采用钨铜合金制成。两个第一电极16的一端分别与第一电源15的两极电连接，而另一端均贯穿第一本体13的侧壁伸入第一等离子体发生腔14。第一电极16与第一本体13通过耐高温硅胶来固定，以保证第一等离子体发生腔14的气密性。两个第一电极16伸入等离子体发生腔14的端部之间形成间隔，该间隔的距离根据第一电源15的相关参数确定。第一电源15以特定占空比产生脉冲激励电压。在电压值为正时，在两个第一电极16之间空气被高度电离形成第一等离子体并产生膨胀，第一等离子体通过与第一等离子体发生腔14连通的第一射流孔17向机匣内腔射出第一等离子体射流vj；在电压值为零时，由于第一等离子体发生腔14内形成负压，气流从第一射流孔17流入第一等离子体发生腔14中。

图2和图4示出了本实施例中与第一等离子体发生腔14连通的第一射流孔17。其中，图2示出的是第一射流孔17在机匣内壁上的开口以及沿垂直于机匣内壁在开口位置的切面的视角看到的第一射流孔17的延伸方向(即第一等离子体射流vj射出方向)。在本实施例中，第一射流孔17的延伸方向朝向对应的转子叶栅6中转子叶片8的压力面10并指向转子叶片8的弦线的中部。在其他实施例中，第一射流孔17的延伸方向朝向对应的转子叶栅6中转子叶片8的背压面11。如图4所示，第一射流孔17的延伸方向还相对机匣内壁在该第一射流孔17的开口所在位置的切面倾斜。第一射流孔17的延伸方向与机匣内壁在该第一射流孔17的开口所在位置的切面之间形成第一夹角β，第一夹角β不应等于90°，取值范围可以在25°至35°范围内，本实施例中，第一夹角β为30°。

如图2和图4所示，转子叶片8压力面10处的气压为p1，转子叶片8背压面11处的气压为p2，且p1>p2，由此压力差，转子叶片8的叶尖与机匣2的内壁之间形成叶尖间隙潜流vg。本实施例中的第一等离子体射流发生器12和第一射流孔17使第一等离子体射流vj得以直接地对叶尖间隙潜流vg进行干扰，破坏或削弱由叶尖间隙潜流vg形成的叶尖泄漏涡，减少由叶尖泄漏涡产生的噪声对转子叶片8的激励作用，降低转子叶片8发生声激振的概率，降低声激振的强度，从而可以削弱气流-声波-叶片的耦合作用，降低声激振对转子叶片8的危害。

本实施例中，第二等离子体射流发生器组的数量为一组。在其他实施例中，第二等离子体射流发生器组的数量也可以为两组以上。无论第二等离子体射流发生器组的数量是多少，每组第二等离子体射流发生器组均对应一转子叶栅6。

如图1、图5和图6所示，本实施例中，第二等离子体射流发生器组包括一个固接于机匣外壁的第二等离子体射流发生器18。在其他实施例中，第二等离子体射流发生器组也可以包括多个第二等离子体射流发生器18。多个第二等离子体射流发生器18可以沿周向分布于机匣外壁。每个第二等离子体射流发生器18均包括第二本体19、第二电源21和两个第二电极22。第二本体19由耐高温绝缘材料制成，其固接于机匣外壁并与机匣外壁配合形成与第二射流孔23连通的第二等离子体发生腔20。第二电源21为脉冲高压电源，其产生脉冲电压。两个第二电极22极性不同，可采用钨铜合金制成。两个第二电极22的一端分别与第二电源21的两极电连接，而另一端均贯穿第二本体19的侧壁伸入第二等离子体发生腔20。第二电极22与第二本体19通过耐高温硅胶来固定，以保证第二等离子体发生腔20的气密性。两个第二电极22伸入第二等离子体发生腔20的端部之间形成间隔，该间隔的距离根据第二电源21的相关参数确定。第二电源21以特定占空比产生脉冲激励电压。在电压值为正时，在两个第二电极22之间空气被高度电离形成第二等离子体并产生膨胀，第二等离子体发生器18通过与第二等离子体发生腔20连通的第二射流孔23向机匣内腔射出第二等离子体射流vj’；在电压值为零时，由于第二等离子体发生腔20内形成负压，气流从第二射流孔23流入第二等离子体发生腔20中。

图2、图5和图6示出了本实施例中与第二等离子体发生腔20连通的第二射流孔23。其中，如图所示，第二射流孔23在机匣内壁上的开口位于对应的转子叶栅6和与该转子叶栅6相邻且在其上游的静子叶栅7之间。如图5和图6所示，第二射流孔23的延伸方向(即第二等离子体射流vj’射出方向)朝向轮毂3的转动轴线4且垂直于该转动轴线4。

如图6所示，静子叶片9前方来流相对于机匣2的速度矢量为v’，来流经过静子叶栅通道气流方向转变为平行于转动轴线4，气流在静子叶片9的尾缘形成尾涡并脱落。本实施例中的第二等离子体射流发生器18和第二射流孔23使第二等离子体射流vj’得以干扰转子叶栅6和与该转子叶栅6相邻且在其上游的静子叶栅7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9尾缘处的尾涡脱落频率，使尾涡脱落频率远离转子叶片8的固有振动频率，从而降低转子叶片8发生声激振的概率，降低声激振的强度，从而可以削弱气流-声波-叶片的耦合作用，降低声激振对转子叶片8的危害。

实施例一中的压气机1减弱转子叶片8声激振的方法包括，在压气机1工作期间，通过控制第一电源15和第二电源21产生脉冲高压电，使第一等离子体射流发生器12和第二等离子体射流发生器18工作，从而通过开设于机匣壁的第一射流孔17向转子叶片8的压力面10或背压面11射出第一等离子体射流vj，以干扰叶尖间隙潜流，破坏或削弱由叶尖间隙潜流f形成的叶尖泄漏涡；并通过开设于机匣壁的第二射流孔23向转子叶栅6和与该转子叶栅6相邻且在其上游的静子叶栅7之间的间隔射出第二等离子体射流vj’，以干扰上述间隔区域内的涡流运动，打散大尺度的涡流结构，改变静子叶片9尾缘处的尾涡脱落频率。其中，第一射流孔17的延伸方向相对机匣内壁在该第一射流孔17的开口所在位置的切面倾斜，而第二射流孔23的延伸方向朝向轮毂3的转动轴线4。

作为对实施例一的进一步改造，可以通过振动传感器或应变传感器对转子叶片8的振动进行感测，并在转子叶片8的振动幅度达到人为设定的阈值时才控制第一电源15和/或第二电源21产生脉冲高压电，使第一等离子体射流发生器12和第二等离子体射流发生器18工作。这样就能够智能化地减弱转子叶片8的声激振。一般地，振动传感器或应变传感器可以安装于转子叶片8与轮毂3连接的根部，以避免对气体流动的影响。上述传感器可以与控制器电连接或无线信号连接，而控制器可以通过发送激励信号控制第一电源15和第二电源21产生具有特定占空比的脉冲高压电。

实施例二

如图7所示，实施例二与实施例一唯一的不同在于实施例二中的第一射流孔17a的延伸方向指向转子叶片8的弦线的前部。

实施例三

如图8所示，实施例三与实施例一唯一的不同在于实施例三中的第一射流孔17b的延伸方向朝向转子叶片8的背压面11并指向转子叶片8的的弦线的前部。

实施例四

如图8所示，实施例四与实施例一唯一的不同在于实施例四中的第一射流孔17c的延伸方向朝向转子叶片8的背压面11并指向转子叶片8的弦线的中前部。

实施例五

如图8所示，实施例五与实施例一唯一的不同在于实施例五中的第一射流孔17d的延伸方向朝向转子叶片8的背压面11并指向转子叶片8的弦线的中部。

为了验证第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响，申请人设计了三个实验，分别验证第一射流孔17朝向转子叶片8的压力面10时、第一射流孔17朝向转子叶片8的背压面11时和第一射流孔17朝向转子叶片8的叶顶时第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

三个实验的共同点如下：三个实验均是在风洞中进行，实验装置包括一两端开口的长方形盒体、五个转子叶片8、若干第一等离子体射流发生器12、用于收集声压的声压传感器和用于采集转子叶片应变的应变传感器。其中，长方形盒体延伸方向与风洞延伸方向相同，两端开口分别形成进风端和出风端，长方形盒体的顶壁模拟机匣2，底壁模拟轮毂3。五个转子叶片8沿与来流方向垂直的方向布设于长方形盒体中并与长方形盒体的底壁固接，每个转子叶片8的安装角α均为15°(可参考图7、图8和图9)。转子叶片8的叶顶与长方形盒体的顶壁之间形成5mm的间隔(用于模拟叶尖间隙)。声压传感器安装于长方形盒体中，应变传感器安装于中间的转子叶片8的根部(与长方形盒体的底壁固接的部位)。三个实验中长方形盒体的顶壁开设有与该实验中的第一等离子体射流发生器12数量相等且一一对应的第一射流孔17，第一射流孔17与第一等离子体射流发生器12的第一等离子体发生腔14连通。

三个实验均是通过开启或关闭第一等离子体射流发生器12以及通过改变第一射流孔17的朝向和指向来验证第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响的。

实验一

实验一的目的在于验证第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的压力面10的情况下，第一射流孔17的延伸方向指向转子叶片8的弦线的不同部位时，第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

如图7所示，本实验包括两个第一等离子体射流发生器12(控制射流频率100hz)，长方形盒体的顶壁对应地开设有两个第一射流孔17和17a。两个第一射流孔17和17a均与长方形盒体的顶壁之间形成第一夹角β，且β均等于30°。其中，第一射流孔17的延伸方向指向转子叶片8的弦线的中部，第一射流孔17a的延伸方向指向转子叶片8的弦线的前部。第一射流孔17和17a分别用于模拟实施例一中的第一射流孔17和实施例二中的第一射流孔17a。

本实验的方法是在关闭两个第一等离子体射流发生器12的情况下逐渐增加风洞中来流速度，直至转子叶片8产生声激振，再分别开启两个第一等离子体射流发生器12中的一个，测量不同的第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响，最后关闭两个第一等离子体射流发生器12，对转子叶片8在声激振情况下进行疲劳测试，直至转子叶片8由于声激振产生破坏，观察破坏情况。

本实验在来流速度达到30m/s时转子叶片8产生声激振。本实验的测试结果如表1和图10。

表1：实验一的测试结果

从表1可知，当第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的压力面10的情况下，第一射流孔17的延伸方向指向转子叶片8的弦线的中部时，对声激振振幅降低的程度最高。

图10示出了声激振疲劳测试造成的转子叶片8的结构破坏。从图10可知，转子叶片8由于声激振，造成从根部倾斜向叶片中部的结构破坏。从上述破坏可知，声激振频率接近转子叶片8的三阶振动频率从而导致转子叶片8的破坏既包含弯折形成的破坏也包含扭曲形成的破坏。由此可知，声激振能够对转子叶片8能够造成严重破坏。而第一等离子射流vj则能够降低转子叶片8的声激振振幅，能够有效地提高对声激振的削弱效果。

实验二

实验二的目的在于验证第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的背压面11的情况下，第一射流孔17的延伸方向指向转子叶片8的弦线的不同部位时，第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

如图8所示，本实验包括三个第一等离子体射流发生器12(控制射流频率100hz)，长方形盒体的顶壁对应地开设有三个第一射流孔17b、17c和17d。三个第一射流孔17b、17c和17d均与长方形盒体的顶壁之间形成第一夹角β，且β均等于30°。其中，第一射流孔17b的延伸方向指向转子叶片8的弦线的前部，第一射流孔17c的延伸方向指向转子叶片8的弦线的中前部，第一射流孔17d的延伸方向指向转子叶片8的弦线的中部。第一射流孔17b、17c和17d分别用于模拟实施例三中的第一射流孔17b、实施例四中的第一射流孔17c和实施例五中的第一射流孔17d。

本实验的方法是在关闭三个第一等离子体射流发生器12的情况下逐渐增加风洞中来流速度，直至转子叶片8产生声激振，再分别开启三个第一等离子体射流发生器12中的一个，测量不同的第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

本实验在来流速度达到30m/s时转子叶片8产生声激振。本实验的测试结果如表2。

表2：实验二的测试结果

从表2可知，当第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的背压面11的情况下，第一射流孔17的延伸方向指向转子叶片8的弦线的中部时，对声激振振幅降低的程度最高，但仍低于第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的压力面10且指向转子叶片8的弦线的中部时对声激振振幅的降低程度。

实验三

实验三的目的在于验证第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的叶顶的情况下，第一等射流孔17位于转子叶片8的叶顶上不同部位时，第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

如图9所示，本实验包括三个第一等离子体射流发生器12(控制射流频率100hz)，长方形盒体的顶壁对应地开设有三个第一射流孔17e、17f和17g。三个第一射流孔17e、17f和17g均与长方形盒体的顶壁垂直(第一夹角β等于90°)。其中，第一射流孔17e位于转子叶片8的叶顶的前部，第一射流孔17f位于转子叶片8的叶顶的中前部，第一射流孔17g位于转子叶片8的叶顶的中部。

本实验的方法是在关闭三个第一等离子体射流发生器12的情况下逐渐增加风洞中来流速度，直至转子叶片8产生声激振，再分别开启三个第一等离子体射流发生器12中的一个，测量不同的第一等离子体射流vj对转子叶片8声激振的影响。

本实验在来流速度达到30m/s时转子叶片8产生声激振。本实验的测试结果如表3。

表3：实验三的测试结果

从表3可知，当第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的叶顶的情况下，第一等离子体射流vj对声激振振幅无降低效果，反而使声激振振幅提高。从实验三可知，第一射流孔17的延伸方向垂直于机匣内壁在第一射流孔17的开口处的切面时，无法降低声激振。

由以上三个实验可知，第一射流孔17的延伸方向垂直于机匣内壁在第一射流孔17的开口处的切面时，无法降低声激振。第一射流孔17的延伸方向朝向转子叶片8的压力面10且指向转子叶片8的弦线的中部时，第一等离子体射流vj对转子叶片8的声激振振幅降低效果最好。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本申请的保护范围，但并不构成对本申请保护范围的限定。