一种离心压气机扩压器和离心压气机制造技术

本发明专利技术提供一种离心压气机扩压器和离心压气机，离心压气机扩压器包括：壳体和叶片，叶片设置于壳体的内壁上，以单个叶片为基准，以壳体中气流的流动方向为x轴，叶片的前缘为O点，垂直于x轴的方向为y轴建立xy轴坐标系；中弧线上的每一处位置的切线与y轴之间夹设叶片中弧线安装角β，且叶片中弧线安装角沿流向分布规律遵循三次函数：β＝A1+B1x1+C1x

【技术实现步骤摘要】
一种离心压气机扩压器和离心压气机


[0001]本专利技术涉及压气机
，具体涉及一种离心压气机扩压器和离心压气机。

技术介绍

[0002]作为空气循环机的关键部件及空气循环机中涡轮部件的上游组件，压气机能够使来流低压空气减速、增压，并驱动高压空气进一步流入涡轮，完成膨胀做功过程。可见，压气机的增压能力直接影响涡轮的做功能力，进而影响空气循环机的系统性能。压气机中对气体总压升产生直接作用的是压气机叶轮，叶轮下游的扩压器起减速扩压的作用，其必须与压气机叶轮实现良好的配合，才能使压气机整级再设计工况下拥有较高的效率和压比。
[0003]由于现有技术中的扩压器吸力面轮毂位置存在回流，气流冲击损失较大，熵增较大等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种离心压气机扩压器和离心压气机。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的扩压器吸力面轮毂位置存在回流的缺陷，从而提供一种离心压气机扩压器和离心压气机。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种离心压气机扩压器，其包括：
[0006]壳体和叶片，所述叶片设置于所述壳体的内壁上，以单个叶片为基准，以所述壳体中气流的流动方向为x轴，所述叶片的前缘为O点，垂直于x轴的方向为y轴建立xy轴坐标系；
[0007]所述叶片还包括尾缘、压力面和吸力面，叶片的中弧线为连接所述叶片的前缘和尾缘之间的弧线段，所述中弧线上的每一点距离所述压力面和所述吸力面的最小距离均相等；
[0008]且所述中弧线上的每一处位置的切线与所述y轴之间夹设夹角，即为叶片中弧线安装角β，且所述叶片中弧线安装角沿流向分布规律遵循三次函数：β＝A1+B1x1+C1x
12
+D1x
13
，其中x1为中弧线上的任一位置的x值除以中弧线总长在x轴上的投影长度，0≤x1≤1，β为该位置对应的叶片中弧线安装角。
[0009]在一些实施方式中，A1＝76.288
±
0.006，B1＝
‑
59.586
±
0.058，C1＝113.578
±
0.137，D1＝
‑
65.873
±
0.091。
[0010]在一些实施方式中，叶片弦长为连接所述叶片的前缘和尾缘之间的直线段，用C表示，叶片厚度h为叶片上任一位置处沿着所述叶片弦长的垂线方向，所述压力面与所述吸力面之间的距离；
[0011]叶片厚度的分布规律遵循三次函数：h＝A2+B2x1+C2x
12
+D2x
13
，其中x1为中弧线上的任一位置的x值除以中弧线总长在x轴上的投影长度，0≤x1≤1，h为该位置对应的叶片厚度。
[0012]在一些实施方式中，A2＝0.389
±
0.004，B2＝8.688
±
0.003，C2＝1.743
±
0.007，D2＝
‑
10.298
±
0.004。
[0013]在一些实施方式中，在任一位置处两个相邻叶片之间的最小距离处为喉道，该距
离为该位置处的喉道距离，喉道面积S为所述喉道距离乘以叶片高度；并有：
[0014]所述喉道面积S沿流向分布规律遵循五次函数：S＝A3+B3x1+C3x
12
+D3x
13
+E3x
14
+F3x
15
，其中x1为中弧线上的任一位置的x值除以中弧线总长在x轴上的投影长度，0≤x1≤1，S为该位置对应的喉道面积。
[0015]在一些实施方式中，A3＝37.426
±
0.377，B3＝
‑
301.008
±
4.455，C3＝1154.700
±
20.081，D3＝
‑
2052.157
±
43.322，E3＝1679.370
±
44.920，F3＝
‑
478.755
±
17.983。
[0016]在一些实施方式中，两个相邻的叶片的尾缘之间沿着y轴方向的间距为节距L，叶片的稠度δ＝C/L。
[0017]在一些实施方式中，所述叶片的个数为13，扩压器出口总压/入口总压
[0018]＝0.985
±
0.02。
[0019]本专利技术还提供一种离心压气机，其包括前述的离心压气机扩压器。
[0020]本专利技术提供的一种离心压气机扩压器和离心压气机具有如下有益效果：
[0021]本专利技术通过将叶片中弧线安装角设置为沿流向分布规律遵循三次函数：β＝A1+B1x1+C1x
12
+D1x
13
，尤其是A1＝76.288
±
0.006，B1＝
‑
59.586
±
0.058，
[0022]C1＝113.578
±
0.137，D1＝
‑
65.873
±
0.091，能够使得优化后的扩压器流道内，扩压器入口位置气流贴合叶片进入流道，吸力面空气在向下游流动过程中未发生分离，吸力面没有低马赫数区产生，有效消除了原始扩压器吸力面轮毂位置的回流，从而减小气流冲击损失；并且本专利技术将叶片厚度的分布规律遵循三次函数：h＝A2+B2x1+C2x
12
+D2x
13
，尤其是A2＝0.389
±
0.004，B2＝8.688
±
0.003，
[0023]C2＝1.743
±
0.007，D2＝
‑
10.298
±
0.004，以及喉道面积S沿流向分布规律遵循五次函数：S＝A3+B3x1+C3x
12
+D3x
13
+E3x
14
+F3x
15
，尤其是A3＝37.426
±
0.377，
[0024]B3＝
‑
301.008
±
4.455，C3＝1154.700
±
20.081，D3＝
‑
2052.157
±
43.322，E3＝1679.370
±
44.920，F3＝
‑
478.755
±
17.983，能够使得优化后的扩压器流道内部熵值明显低于初始设计方案，流道内不存在高熵区，仅仅在叶片表面以及尾迹区域产生了比较高的熵值；所以，该扩压器能够保证来流空气贴合叶片表面进入流道且在向下游流动过程中不产生吸力面分离，同时抑制了流道内非必要的损失，将熵增控制在叶表边界层内，流道内无明显损失。
附图说明
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心压气机扩压器，其特征在于：包括：壳体(1)和叶片(2)，所述叶片(2)设置于所述壳体(1)的内壁上，以单个叶片(2)为基准，以所述壳体(1)中气流的流动方向为x轴，所述叶片(2)的前缘(21)为O点，垂直于x轴的方向为y轴建立xy轴坐标系；所述叶片(2)还包括尾缘(22)、压力面(23)和吸力面(24)，叶片的中弧线(25)为连接所述叶片(2)的前缘(21)和尾缘(22)之间的弧线段，所述中弧线(25)上的每一点距离所述压力面(23)和所述吸力面(24)的最小距离均相等；且所述中弧线(25)上的每一处位置的切线与所述y轴之间夹设夹角，即为叶片中弧线安装角β，且所述叶片中弧线安装角沿流向分布规律遵循三次函数：β＝A1+B1x1+C1x
12
+D1x
13
，其中x1为中弧线上的任一位置的x值除以中弧线总长在x轴上的投影长度，0≤x1≤1，β为该位置对应的叶片中弧线安装角。2.根据权利要求1所述的离心压气机扩压器，其特征在于：A1＝76.288
±
0.006，B1＝
‑
59.586
±
0.058，C1＝113.578
±
0.137，D1＝
‑
65.873
±
0.091。3.根据权利要求1所述的离心压气机扩压器，其特征在于：叶片弦长为连接所述叶片(2)的前缘(21)和尾缘(22)之间的直线段，用C表示，叶片厚度h为叶片上任一位置处沿着所述叶片弦长的垂线方向，所述压力面(23)与所述吸力面(24)之间的距离；叶片厚度的分布规律遵循三次函数：h＝A2+B2x1+C2x
12
+D2x
13
，其中x1为中弧线上的任一位置的x值除以中弧线总长在x轴上的投影长度，0≤x1≤1，h为该位置对应的叶片厚度。4.根据权利要求3所述的离心压气机扩压器，其特征在于：A2＝0.389
±...

【专利技术属性】
技术研发人员：连柽煜，张慧森，符渡，黄建平，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：