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申请/专利权人：中国航发湖南动力机械研究所

摘要：本发明公布了排气框架叶片设计方法、排气框架叶片装置及航空发动机，属于航空发动机技术领域，排气框架叶片设计方法用于设计排气框架内周向布置的大叶片及小叶片的叶型参数，根据发动机工作需求，确定进口来流典型工况的进口气流角范围与来流马赫数值范围，根据排气框架结构限制确定大叶片最大厚度并以上述参数作为设计依据，首先设计大、小叶片的进口构造角，随后依次确定出口构造角、前缘楔角、尾缘楔角、弯折角和安装角的数值范围，以满足典型工况下的发动机功能需求。本发明能够满足发动机进口来流角度偏离轴向较大的工况，同时在发动机排气框架进口角度变化较大的不同工况下，具有总压损失低，宽工况适应性好的优点。

主权项：1.一种排气框架叶片设计方法，用于设计航空发动机排气框架内周向布置的大叶片及小叶片的叶型参数，其特征在于，包括如下步骤：S100、根据航空发动机工作需求，确定多个进口来流典型工况的进口气流角范围与来流马赫数值范围，根据排气框架结构功能实现要求确定大叶片最大厚度；S200、取步骤S100中所有典型工况下进口气流角范围内的最大值与最小值，并计算所取进口气流角的最大值与最小值的中间值，记为中间进口气流角；S300、根据进口构造角与进口气流角关系式计算小叶片进口构造角：β1k-α1k＝ψ1式中β1k为进口构造角，α1k为进口气流角，ψ为来流攻角，取来流攻角ψ的范围-10°～5°，进口气流角α1k的数值取步骤S200中的中间进口气流角的值代入公式1，计算得到进口构造角β1k的数值为初步的小叶片进口构造角的范围值；S400、大叶片进口构造角的取值为小叶片进口构造角的基础上加8°～12°，以保证大叶片型线从前部区域到最大圆厚度区域的曲率平缓过渡；S500、大叶片出口构造角与小叶片出口构造角均在85°～95°范围内取值，以保证气流在经过叶片后出口角度贴近轴向；S600、先确定小叶片尾缘楔角的经验值范围，再根据小叶片最大厚度与航空发动机设计原理确定小叶片前缘楔角的范围，并以同样的顺序依次确定大叶片尾缘楔角的范围和大叶片前缘楔角的范围；S700、大叶片的弯折角和小叶片的弯折角取值范围通过下式得到：θ＝χ1+χ22式中θ为弯折角，χ1为前缘楔角，χ2为尾缘楔角；S800、大叶片和小叶片的安装角采取经验值进行验证；S900、选取步骤S300-S800中各参数范围的中间值进行三维CFD仿真模拟验证，根据模拟情况修正各参数最终值，以满足步骤S100中各个进口来流典型工况要求。

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百度查询： 中国航发湖南动力机械研究所 排气框架叶片设计方法、排气框架叶片装置及航空发动机