一种抑制泄漏损失的闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔结构制造技术

本发明专利技术涉及一种抑制泄漏损失的闭式向心涡轮轮盖‑机匣空腔结构，适用于压缩空气储能系统中，在前轮盖与机匣之间形成的狭长空腔中，依次设置扩张流道、密封结构、泄漏流掺混抑制结构。扩张流道的通流面积沿流动方向逐渐增加；泄漏流掺混抑制结构为空腔出口至密封出口的遮挡片。本发明专利技术在通过常规密封结构控制泄漏流的基础上，还能通过空腔扩张流道减少进口泄漏流量，通过泄漏流掺混抑制进一步减少泄漏流与主流的掺混损失，最终提高涡轮气动效率和做功能力，增加涡轮对能量的利用率，本发明专利技术除可应用于压缩空气储能外，还可广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、能源动力等多个领域，尤其适用于高压径流涡轮。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制泄漏损失的闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔结构
本专利技术涉及流体机械中的径流涡轮领域，涉及一种抑制闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔泄漏流损失的结构，具体地说是一种将多种结构耦合的闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔结构。
技术介绍
近年来，利用气体工质能量的向心涡轮应用十分广泛，结构型式也多种多样，为工业生产、民众生活提供电力和动力。为了使单位体积的设备在同等热力参数下尽可能多的输出机械能，就需要提高向心涡轮的效率。作为旋转机械的一种，向心涡轮的闭式叶轮的轮盖与机匣存在相对运动，二者之间势必存在空腔，而这种空腔结构使向心涡轮中的工质产生轮盖-机匣空腔泄漏流动损失，并且这种损失是向心涡轮流动损失的重要部分，因此采用合适的技术手段控制向心涡轮的轮盖-机匣泄漏流损失是提高径流涡轮效率的重要途径。目前，控制向心闭式叶轮轮盖-机匣空腔泄漏流损失的主要技术手段是采用常规密封结构，但这种方法受叶轮与机匣的几何形状、振动位移、加工及安装精度、安装工艺等因素影响，为防止轮盖与机匣碰撞摩擦，在实际应用中间隙尺寸不可能太小，应用受到限制。虽然针对向心闭式轮盖-机匣空腔泄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制泄漏损失的闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔结构，所述闭式向心涡轮包括闭式向心叶轮和机匣，所述闭式向心叶轮同轴布置在所述机匣中，所述闭式向心叶轮包括前轮盖、轮毂以及沿周向均匀分布在所述前轮盖与轮毂之间的多个径流叶片，所述前轮盖与机匣之间形成一从叶轮进口延伸至叶轮出口的狭长空腔，其特征在于，/n在所述狭长空腔的进口处，所述机匣上形成一进口台阶，叶轮进口处的泄漏流经过所述进口台阶时基本折转90°后进入所述狭长空腔中，/n在所述狭长空腔的出口处，所述机匣上形成一出口台阶，所述狭长空腔中的泄漏流经过所述出口台阶时基本折转90°后进入叶轮出口的主流中，/n所述狭长空腔从其进口延伸至接近出口位置形成一...

【技术特征摘要】
1.一种抑制泄漏损失的闭式向心涡轮轮盖-机匣空腔结构，所述闭式向心涡轮包括闭式向心叶轮和机匣，所述闭式向心叶轮同轴布置在所述机匣中，所述闭式向心叶轮包括前轮盖、轮毂以及沿周向均匀分布在所述前轮盖与轮毂之间的多个径流叶片，所述前轮盖与机匣之间形成一从叶轮进口延伸至叶轮出口的狭长空腔，其特征在于，
在所述狭长空腔的进口处，所述机匣上形成一进口台阶，叶轮进口处的泄漏流经过所述进口台阶时基本折转90°后进入所述狭长空腔中，
在所述狭长空腔的出口处，所述机匣上形成一出口台阶，所述狭长空腔中的泄漏流经过所述出口台阶时基本折转90°后进入叶轮出口的主流中，
所述狭长空腔从其进口延伸至接近出口位置形成一扩张流道，所述扩张流道用以减小所述狭长空腔进口的通流面积，并降低泄漏流在所述狭长空腔内的流速，最终降低泄漏流量和掺混强度，减少流动损失；
所述狭长空腔内的下游布置有密封结构，所述密封结构用以形成节流效应，以进一步减少泄漏流量，降低泄漏流动损失；
在所述狭长空腔出口区域，所述机匣的出口台阶上布置有泄漏流掺混抑制结构，所述泄漏流掺混抑制结构为固定在所述机匣的出口台阶上的一延伸至所述前轮盖出口侧的密封板，所述泄漏流掺混抑制结构一方面形成用以密封所述狭长空腔的容腔结构和节流结构，以减少泄漏流向叶轮主流的泄漏量，另一方面改变所述狭长空腔出口流场分布，以减少泄漏流速度，进一步降低泄漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星，张雪辉，朱阳历，李文，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11