增压级、压缩系统和航空发动机的制作方法

本申请涉及航空发动机，特别涉及一种增压级、压缩系统和航空发动机。

背景技术：

1、增压级是航空发动机的重要组成部分，其位于风扇与高压压气机之间，主要用于增加核心机流量，提高压缩系统总增压比。

2、工作过程中，增压级的根部流场较差，容易发生流动分离，导致气动损失较大，喘振裕度较小，且这一现象在大涵道比航空发动机中尤其显著，严重影响增压级以及航空发动机的性能。如何减少增压级的根部流动分离，一直是个难题。

技术实现思路

1、本申请所要解决的一个技术问题是：减少增压级的根部流动分离，改善增压级和航空发动机的性能。

2、为了解决上述技术问题，本申请提供一种用于航空发动机的增压级，该增压级包括至少两级增压装置，每级增压装置均包括转子和静子，且增压级的出口总压最大值分布于0％～19％展高位置。

3、在一些实施例中，增压级的出口总压最大值分布于9％～19％展高位置。

4、在一些实施例中，增压级的出口总压最大值与增压级的80％展高处出口总压值之差与增压级的出口总压最大值之比为5％～15％。

5、在一些实施例中，至少两级增压装置包括沿着气流流动方向依次布置的第一级增压装置和第二级增压装置，第一级增压装置和/或第二级增压装置的压比最大值分布于0％～10％展高位置。

6、在一些实施例中，第一级增压装置和/或第二级增压装置的转子的叶型弯角最大值位于0％～10％展高位置。

7、在一些实施例中，第一级增压装置和/或第二级增压装置的压比最大值分布于5％～10％展高位置。

8、在一些实施例中，第一级增压装置的压比最大值与第一级增压装置的90％展高处的压比值之差与第一级增压装置的压比最大值之比为8％～15％；和/或，第二级增压装置的压比最大值与第二级增压装置的90％展高处的压比值之差与第二级增压装置的压比最大值之比为4％～8％。

9、在一些实施例中，第一级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与第一级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为30％～60％；和/或，第二级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与第二级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为20％～50％。

10、在一些实施例中，至少两级增压装置包括第三级增压装置，第三级增压装置沿着气流流动方向布置于第二级增压装置的下游，第三级增压装置的压比最大值分布于0％～15％展高位置。

11、在一些实施例中，第三级增压装置的转子的叶型弯角最大值分布于0％～15％展高位置。

12、在一些实施例中，至少两级增压装置包括第三级增压装置，第三级增压装置的压比最大值分布于5％～15％展高位置。

13、在一些实施例中，第三级增压装置的压比最大值与第三级增压装置90％展高处的压比值之差与第三级增压装置的压比最大值之比为0％～5％。

14、在一些实施例中，第三级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与第三级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为0％～30％。

15、在一些实施例中，至少两级增压装置包括第四级增压装置，第四级增压装置沿着气流流动方向布置于第三级增压装置的下游，第四级增压装置的压比最大值分布于85％～100％展高位置。

16、在一些实施例中，第四级增压装置的转子的叶型弯角最大值分布于85％～100％展高位置。

17、权利要求14的增压级，其特征在于，第四级增压装置的压比最大值分布于85％～95％展高位置。

18、在一些实施例中，第四级增压装置的压比最大值与第四级增压装置在10％展高处的压比值之差与第四级增压装置的压比最大值之比为2％～8％。

19、在一些实施例中，第四级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在10％展高处的叶型弯角之差与第四级增压装置的转子在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为5％～20％。

20、另外，本申请还提供一种压缩系统，其包括高压压气机，并且还包括本申请实施例的增压级，增压级连接于高压压气机的上游。

21、此外，本申请还提供一种航空发动机，其包括本申请的压缩系统。

22、使增压级整体的总压最大值分布于0％～19％展高位置，可以有效加强增压级的根部压比，减少增压级的根部流动分离，降低增压级的气动损失，提高增压级的喘振裕度，改善增压级的性能。

23、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例进行详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种增压级(20)，用于航空发动机(100)，其特征在于，所述增压级(20)包括至少两级增压装置(60)，每级所述增压装置(60)均包括转子(4)和静子(5)，且所述增压级(20)的出口总压最大值分布于0％～19％展高位置。

2.根据权利要求1所述的增压级(20)，其特征在于，所述增压级(20)的出口总压最大值分布于9％～19％展高位置。

3.根据权利要求1所述的增压级(20)，其特征在于，所述增压级(20)的出口总压最大值与所述增压级(20)的80％展高处出口总压值之差与所述增压级(20)的出口总压最大值之比为5％～15％。

4.根据权利要求1-3任一所述的增压级(20)，其特征在于，所述至少两级增压装置(60)包括沿着气流流动方向依次布置的第一级增压装置(1)和第二级增压装置(2)，所述第一级增压装置(1)和/或所述第二级增压装置(2)的压比最大值分布于0％～10％展高位置。

5.根据权利要求4所述的增压级(20)，其特征在于，所述第一级增压装置(1)和/或所述第二级增压装置(2)的转子(4)的叶型弯角最大值位于0％～10％展高位置。

6.根据权利要求4所述的增压级(20)，其特征在于，所述第一级增压装置(1)和/或所述第二级增压装置(2)的压比最大值分布于5％～10％展高位置。

7.根据权利要求4所述的增压级(20)，其特征在于，所述第一级增压装置(1)的压比最大值与所述第一级增压装置(1)的90％展高处的压比值之差与所述第一级增压装置(1)的压比最大值之比为8％～15％；和/或，所述第二级增压装置(2)的压比最大值与所述第二级增压装置(2)的90％展高处的压比值之差与所述第二级增压装置(2)的压比最大值之比为4％～8％。

8.根据权利要求7所述的增压级(20)，其特征在于，所述第一级增压装置(1)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与所述第一级增压装置(1)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为30％～60％；和/或，所述第二级增压装置(2)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与所述第二级增压装置(2)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为20％～50％。

9.根据权利要求4所述的增压级(20)，其特征在于，所述至少两级增压装置(60)包括第三级增压装置(3)，所述第三级增压装置(3)沿着气流流动方向布置于所述第二级增压装置(2)的下游，所述第三级增压装置(3)的压比最大值分布于0％～15％展高位置。

10.根据权利要求9所述的增压级(20)，其特征在于，所述第三级增压装置(3)的转子(4)的叶型弯角最大值分布于0％～15％展高位置。

11.根据权利要求9所述的增压级(20)，其特征在于，所述至少两级增压装置包括第三级增压装置(3)，所述第三级增压装置(3)的压比最大值分布于5％～15％展高位置。

12.根据权利要求9所述的增压级(20)，其特征在于，所述第三级增压装置(3)的压比最大值与所述第三级增压装置(3)90％展高处的压比值之差与所述第三级增压装置(3)的压比最大值之比为0％～5％。

13.根据权利要求12所述的增压级(20)，其特征在于，所述第三级增压装置(3)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在90％展高处的叶型弯角之差与所述第三级增压装置(3)的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为0％～30％。

14.根据权利要求9所述的增压级(20)，其特征在于，所述至少两级增压装置包括第四级增压装置，所述第四级增压装置沿着气流流动方向布置于所述第三级增压装置(3)的下游，所述第四级增压装置的压比最大值分布于85％～100％展高位置。

15.根据权利要求14所述的增压级(20)，其特征在于，所述第四级增压装置的转子(4)的叶型弯角最大值分布于85％～100％展高位置。

16.权利要求14所述的增压级(20)，其特征在于，所述第四级增压装置的压比最大值分布于85％～95％展高位置。

17.根据权利要求14所述的增压级(20)，其特征在于，所述第四级增压装置的压比最大值与所述第四级增压装置在10％展高处的压比值之差与所述第四级增压装置的压比最大值之比为2％～8％。

18.根据权利要求17所述的增压级(20)，其特征在于，所述第四级增压装置的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角与在10％展高处的叶型弯角之差与所述第四级增压装置的转子(4)在压比最大值所对应展高处的叶型弯角之比为5％～20％。

19.一种压缩系统(50)，包括高压压气机(40)，其特征在于，还包括如权利要求1-18任一所述的增压级(20)，所述增压级(20)连接于所述高压压气机(40)的上游。

20.一种航空发动机(100)，其特征在于，包括如权利要求19所述的压缩系统(50)。

技术总结
本申请涉及一种增压级、压缩系统和航空发动机。其中，增压级包括至少两级增压装置，每级增压装置均包括转子和静子，且增压级的出口总压最大值分布于0％～19％展高位置。如此，可以有效加强增压级的根部压比，减少增压级的根部流动分离，提高增压级的喘振裕度，改善增压级的性能。

技术研发人员：高倩,杨小贺,郑覃,陈云永
受保护的技术使用者：中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25