一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置

本发明涉及平面叶栅实验装置领域，具体涉及一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置。

背景技术：

1、平面叶栅实验技术一直是航空发动机先进叶型研发的必备技术。其通过采用有限个数和高度的平面叶栅实验装置，在平面叶栅风洞中去模拟叶轮机械中环型基元叶栅固有的周期性和二维流场，建立叶栅叶型在不同进气工况下的气动特性，用于指导压气机、涡轮叶片的性能设计。

2、平面叶栅装置通常根据所建设的平面叶栅风洞实验段的尺寸设计，主要由有限个二维叶片和两侧栅板构成。通过将二维叶片以设计的安装角和稠度固定到栅板上，进而达到模拟叶片二维流道的目的。

3、可变弯度导叶是指在航空发动机运行过程中进口导向叶片弯度可变的叶片设计。为了实现导叶弯度的调节，如图2所示，可变弯度导叶分为前叶片和后叶片两个部分，中间留有一定缝隙，可以在保持叶片前部不动的情况下，独立调节叶片后部的角度，进而可在保持进口导叶进气攻角不变的情况下实现出口气流角的调节，使得后排转子可在理想的进气攻角下工作，从而降低压气机在非设计工况下的损失，有效调节压气机特性，扩大压气机的稳定工作范围，目前可变弯度导叶设计已经在国内外多个航空发动机型号中得到了实际应用。

4、现有平面叶栅实验装置中栅板和叶片之间的相对角度通常无法进行调节，在一些可变安装角的特殊平面叶栅实验装置中，调节栅板与叶片之间的相对角度时也都以整个叶片为调节目标，而无法实现叶片弯角的独立调节。因此，目前的平面叶栅实验装置无法满足可变弯度导叶在平面叶栅风洞中的实验需求，故，为了在平面叶栅风洞中研究可变弯度导叶的弯角对其气动性能的影响，以为后续可变弯度导叶在航空发动机中的应用提供指导，需要提供一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，基于可变弯度导叶，设计叶片弯度可调的平面叶栅实验装置，以解决现有的平面叶栅实验装置无法满足可变弯度导叶在平面叶栅风洞中的实验需求的问题。

2、本发明的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置采用如下技术方案：包括：

3、包括：上栅板和下栅板，还包括：

4、定距柱，其拆卸连接在上栅板和下栅板之间；

5、多个可变弯度导叶，均布设置在上栅板和下栅板之间；

6、每个可变弯度导叶中的前叶片拆卸连接在上栅板和下栅板之间，后叶片转动连接在上栅板和下栅板之间，且每个可变弯度导叶的前叶片和后叶片的端面平行且相邻；

7、限位调节机构，连接在每个后叶片上，用于控制后叶片转动以调节两个叶片之间的角度，并对调节完成的后叶片进行限位。

8、优选的，上栅板和下栅板上均布开设有多个圆形安装孔，且上栅板和下栅板上的圆形安装孔一一对应，每个圆形安装孔中转动设置有一个转盘，且转盘设置在靠近上栅板和下栅板相背面的一侧；其中，后叶片拆卸连接在上栅板和下栅板上对应的两个转盘之间；

9、在圆形安装孔的内设置有挡板，且挡板固定在靠近上栅板和下栅板相对面的一侧，其中，前叶片拆卸连接在上栅板和下栅板对应的两个所述挡板之间。

10、优选的，限位调节机构包括：

11、调节板，其连接在每个转盘的背离后叶片的一面；

12、定位螺钉，其穿设在调节板上；

13、多个定位螺纹孔，绕圆形安装孔均布开设在上栅板和下栅板上，且定位螺纹孔与定位螺钉连接。

14、优选的，绕转盘的中心每间隔10°在对应的上栅板、下栅板上各开设一个定位螺纹孔。

15、优选的，调节板通过螺钉与转盘背离后叶片的一面连接。

16、优选的，每个转盘的厚度与挡板的厚度之和等于上栅板的厚度。

17、优选的，挡板为扇环形，其外弧面与圆形安装孔的内壁连接。

18、优选的，每个前叶片和后叶片的短边上均设置有连接耳，挡板上开设有与前叶片的连接耳插接的第一连接槽，转盘开设有与后叶片的连接耳插接的第二连接槽，其中，第一连接槽和第二连接槽均沿圆形安装孔的半径方向开设。

19、优选的，第一连接槽和第二连接槽相靠近的一端之间有间距。

20、本发明的有益效果是：

21、1、通过上栅板和下栅板上的圆形安装孔内设置的固定的挡板，然后将可变弯度导叶的前叶片连接上栅板和下栅板对应的两个挡板之间，使得前叶片固定不能转动，然后，在圆形安装孔设置转盘，将可变弯度导叶的后叶片连接上栅板和下栅板对应的两个转盘之间，其中，转盘是可以转动的，基于此在转盘上设置的限位调节机构，通过限位调节机构来控制转盘的转动，从而使得转盘转动时带动转盘上的后叶片转动，即实现了在前叶片不动的情况下，独立对后叶片进行转动，从而实现了后续风洞试验中叶栅叶片弯角的调节，为后续研究可变弯度导叶在不同弯角下的气动性能提供参考。

22、2、其次，绕转盘中心在上栅板和下栅板上均布开设有多个定位螺纹孔，且每两个相邻定位螺纹的中心与转盘中心的连线之间的夹角均为10度，故每次调节可变弯度导叶的后叶片与前叶片之间的角度时，均可按照间隔定位螺纹的数目，进行准确调节后叶片与前叶片之间的角度，进而提高后续风洞实验时弯角的调节的精度。

技术特征：

1.一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，包括：上栅板和下栅板，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，所述上栅板和下栅板上均布开设有多个圆形安装孔，且上栅板和下栅板上的圆形安装孔一一对应，每个所述圆形安装孔中转动设置有一个转盘，且转盘设置在靠近上栅板和下栅板相背面的一侧；其中，所述后叶片拆卸连接在上栅板和下栅板上对应的两个所述转盘之间；

3.根据权利要求2所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，所述限位调节机构包括：

4.根据权利要求3所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，绕转盘的中心每间隔10°在对应的上栅板、下栅板上各开设一个定位螺纹孔。

5.根据权利要求3所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，所述调节板通过螺钉与转盘背离后叶片的一面连接。

6.根据权利要求2所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，每个所述转盘的厚度与挡板的厚度之和等于上栅板的厚度。

7.根据权利要求2所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，所述挡板为扇环形，其外弧面与所述圆形安装孔的内壁连接。

8.根据权利要求2所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，每个所述前叶片和后叶片的短边上均设置有连接耳，所述挡板上开设有与前叶片的连接耳插接的第一连接槽，所述转盘开设有与后叶片的连接耳插接的第二连接槽，其中，第一连接槽和第二连接槽均沿圆形安装孔的半径方向开设。

9.根据权利要求8所述的一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，其特征在于，所述第一连接槽和所述第二连接槽相靠近的一端之间有间距。

技术总结
本发明涉及一种可变弯度导叶的平面叶栅实验装置，包括：定距设置的上栅板和下栅板，上栅板和下栅板设置有多个可变弯度叶片，其中，每个可变弯度叶片均由前叶片和后叶片两部分组成。其中前叶片连接在上栅板和下栅板之间，后叶片转动连接在上栅板和下栅板之间，通过限位调节机构实现后叶片的转动与限位，以使得后叶片与前叶片之间夹角改变，进而改变整个叶片的弯度。本装置实现了平面叶栅实验装置中可变弯度导叶弯角的调节，为后续在平面叶栅风洞中研究可变弯度导叶的气动性能提供实验基础，以指导后续航空发动机中可变弯度导叶的设计。

技术研发人员：高丽敏,黄磊,欧阳波,黎浩学,张峻,刘亚伟
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15