本發明涉及結合分流器的壓縮機。具體而言，一種壓縮機裝置包括：內流路表面(450)；外流路表面；在內流路表面和外流路表面之間延伸的一系列定子翼型件(452)；以及從內流路表面和外流路表面中的至少一者延伸的一系列翼型形狀的分流器導葉(552,652)，分流器導葉(552,652)與定子翼型件(452)交替，其中分流器導葉(552,652)在其根部處的翼弦尺寸和分流器導葉(552,652)的翼展尺寸中的至少一者小于定子翼型件(452)的對應尺寸。

技術領域

此發明大體涉及渦輪機壓縮機，且更具體而言，涉及這種壓縮機的轉子和定子翼型件。

背景技術

燃氣渦輪發動機包括成串流連通的壓縮機、燃燒器和渦輪。渦輪機械地聯接至壓縮機且這三個構件限定渦輪機核心。核心能以已知的方式操作以生成熱的加壓燃燒氣體的流以操作發動機以及執行有用功，諸如提供推進推力或機械功。一種常見類型的壓縮機是帶有多個級(各自包括帶有成排稱作轉子葉片的軸流式翼型件的旋轉盤)的軸流式壓縮機。通常，這種類型的壓縮機也包括與轉子翼型件交替的靜止翼型件(稱作定子導葉)。定子導葉通常由弓形的端壁結構(例如，轂或殼)限制在其內端部和外端部處。

因為熱力學循環效率的原因，大體期望結合具有最高可能的壓力比(即，入口壓力與出口壓力的比率)的壓縮機。也期望包括最少數目的壓縮機級。然而，存在對穿過給定壓縮機級的可能的質量流和最大壓力比的眾所周知的相互聯系的空氣動力學限制。

已知通過使在給定轉子或定子排中使用的壓縮機翼型件的總數目最大限度減少來減少重量、改善轉子性能和簡化制造。然而，如果翼型件的數目減少，伴隨的降低的端壁充實度趨向于導致翼型件的端壁區域中的空氣流從翼型件表面不期望地分離。

因此，仍然存在對能帶有足夠的失速范圍以及空氣動力學和結構性能的可接受的平衡而操作的壓縮機的需要。

發明內容

此需要通過具有包括定子導葉翼型件和分流器翼型件的定子導葉排的軸向壓縮機解決。

技術方案1. 一種壓縮機裝置，包括：

弓形內壁，其限定內流路表面；

弓形外壁，其限定外流路表面；

在所述內流路表面和所述外流路表面之間延伸的一系列軸流式定子翼型件，其中所述定子翼型件各自具有根部、末梢、前緣和后緣，其中所述定子翼型件具有翼弦尺寸且由周向間距間隔開，所述翼弦尺寸與所述周向間距的比率限定定子翼型件充實度參數；以及

一系列翼型形狀的分流器導葉，其從所述內流路表面和所述外流路表面中的至少一者延伸，所述分流器導葉與所述定子翼型件交替，其中所述分流器導葉各自具有根部、末梢、前緣和后緣；

其中所述分流器導葉在其根部處的翼弦尺寸和所述分流器導葉的翼展尺寸中的至少一者小于所述定子翼型件的對應尺寸。

技術方案2. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述分流器導葉從所述內流路表面和所述外流路表面兩者延伸。

技術方案3. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述定子翼型件充實度參數選擇成使得在正常操作條件下導致流分離。

技術方案4. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述內流路表面和所述外流路表面中的至少一者不是旋轉的本體。

技術方案5. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述分流器導葉的各個大致中間地位于兩個相鄰定子翼型件之間。

技術方案6. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述分流器導葉定位成使得其后緣相對于所述內流路表面和所述外流路表面在與所述定子翼型件的后緣大致相同的軸向位置處。

技術方案7. 根據技術方案1所述的裝置，其中，所述分流器導葉的翼展尺寸是所述定子翼型件的翼展尺寸的50%或更小。