The invention relates to a centrifugal compressor adopting nonlinear distribution of A/r of volute flow passage, which belongs to the technical field of turbomachinery. The centrifugal compressor of the invention comprises a casing, a centrifugal impeller, a back plate and a diffuser. The area radius ratio (A/r) of the volute channel section in the present invention is nonlinear in the circumference, and the growth rate of the cross section A/r of the volute in the vicinity of the worm tongue is lower than that in the other circumferential position. The invention can restrain the flow field distortion in the centrifugal compressor, effectively reduce the mixing loss of the flow field, and effectively reduce the inhomogeneity of the flow field, thus greatly improving the aerodynamic performance and flow stability of the centrifugal compressor.
【技术实现步骤摘要】
一种采用蜗壳流道截面A/r非线性分布的离心压气机
本专利技术涉及一种采用蜗壳流道截面A/r非线性分布的离心压气机,属于叶轮机械
技术介绍
本专利技术所涉及的一种采用蜗壳流道截面A/r非线性分布的离心压气机,涉及车用、船用、航空用等各种用途增压器的离心压气机,以及鼓风机等采用的离心压气机。相比于已有的往复式活塞压气机,离心压气机等叶轮式压气机具有效率高、体积重量轻、运转平稳等优势。然而,离心压气机运行工况范围有限,尤其是在小流量等非设计工况下,由于蜗壳几何的周向非对称性和蜗舌结构的影响,使得离心压气机内部形成畸变,流场呈现极强的周向非对称性,诱发离心压气机内部过早的出现不稳定流动,造成失速甚至喘振,将直接导致离心压气机压比和效率下降,缩短离心压气机寿命甚至在短时间内损坏离心压气机。蜗壳是离心压气机重要的组成部分,主要起收集压缩气体的作用,同时由于其通流截面积在周向上以一定的规律增加,其在非设计工况下也起一定的降压(大流量)或扩压(小流量)作用。蜗壳是一个以特定半径为进口,沿周向方向流道截面的面积半径比(A/r)不断增加的通道。传统的蜗壳流道截面的面积半径比(A/r)的分布规律通过离心压气机设计工况点确定,在假定进入蜗壳内部的流体参数周向均匀的前提下保证流体压力在理论上保持周向恒定,实现在收集气体的同时不引入周向流场畸变的效果。由于假定从任何周向位置上进入蜗壳的气流参数相同(周向均匀假设),传统的蜗壳流道截面面积半径比(A/r)在周向上是线性分布的。而实际上,在蜗舌结构的影响下,进入蜗壳的气流在周向上是不同的,尤其是在蜗舌附近区域气流参数(如静压)会 ...
【技术保护点】
1.一种离心压气机,包括机壳、离心叶轮、背盘和扩压器;所述的离心叶轮和扩压器同轴安装,离心叶轮由离心压气机旋转轴驱动,所述的机壳与背盘相对固定,在机壳外端和离心叶轮外缘之间的径向范围内,机壳和背盘形成环状流道,构成扩压器,所述环状流道外端连接由蜗壳限定的蜗壳流道,所述蜗壳为机壳的外端部分,蜗壳流道进口和环状流道出口相通,其特征在于:所述蜗壳流道截面的面积半径比(A/r)在周向上非线性变化。
【技术特征摘要】
1.一种离心压气机,包括机壳、离心叶轮、背盘和扩压器;所述的离心叶轮和扩压器同轴安装,离心叶轮由离心压气机旋转轴驱动,所述的机壳与背盘相对固定,在机壳外端和离心叶轮外缘之间的径向范围内,机壳和背盘形成环状流道,构成扩压器,所述环状流道外端连接由蜗壳限定的蜗壳流道,所述蜗壳为机壳的外端部分,蜗壳流道进口和环状流道出口相通,其特征在于:所述蜗壳流道截面的面积半径比(A/r)在周向上非线性变化。2.根据权利要求1所述的离心压气机,其特征在于:扩压器部分安装导流叶片。3.根据权利要求1所述的离心压气机,其特征在于:扩压器部分不安装导流叶片。4.根据权利要求2或3任意一项所述的离心压气机,其特征在于所述蜗壳流道截面的面积半径比(A/...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑新前,孙振中,邹望之,川久保知己,玉木秀明,王宝潼,
申请(专利权)人:清华大学,株式会社IHI,
类型:发明
国别省市:北京,11
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