过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车制造技术

本申请提供一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车，包括叶轮，过渡段和有叶扩压器，叶轮的出气口和过渡段的进气口连接，过渡段的出气口和有叶扩压器的进气口连接；过渡段的子午流道包括位于轮毂侧的第一型线和位于机匣侧的第二型线；过渡段的第一型线垂直于压气机的轴线；过渡段的子午流道在过渡段的进气口处的宽度，大于过渡段的子午流道在过渡段的出气口处的宽度。过渡段子午流道中位于机匣侧的第二型线向轮毂侧收缩，可以提升过渡段机匣侧的压缩气体的切向速度，从而对经过叶轮的压缩气体的切向速度进行整流，达到减小有叶扩压器进气口处切向速度在叶片高度方向的不均匀度，提高压气机效率的效果。提高压气机效率的效果。提高压气机效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车


[0001]本专利技术涉及压气机
，特别涉及一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车。

技术介绍

[0002]在压气机中，空气经过叶轮压缩后，在叶轮出口处压缩空气的切向速度分布是不均匀的。一种典型叶轮出口处空气的切向速度分布如图2所示。
[0003]现有压气机中，叶轮和有叶扩压器之间的过渡段采用等宽度设计，也就是说，现有压气机中，过渡段子午流道的宽度，从过渡段的进气口到出气口处处相等。
[0004]这种过渡段对流经叶轮的压缩空气无法起到整流作用，造成有叶扩压器进气口处气体的切向速度分布依然呈现如图2所示的不均匀状态，而这种切向速度分布不均匀的状态会导致压气机整体效率较低。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车，以改善压气机有叶扩压器进气口处气体的切向速度分布情况，提高压气机的效率。
[0006]本申请提供一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机，包括叶轮，过渡段和有叶扩压器，所述叶轮的出气口和所述过渡段的进气口连接，所述过渡段的出气口和所述有叶扩压器的进气口连接；所述过渡段的子午流道包括位于轮毂侧的第一型线和位于机匣侧的第二型线；所述过渡段的第一型线垂直于所述压气机的轴线；所述过渡段的子午流道在所述过渡段的进气口处的宽度，大于所述过渡段的子午流道在所述过渡段的出气口处的宽度；所述第二型线包括收缩型线和平行型线；所述平行型线和所述第一型线平行；所述过渡段的子午流道在所述收缩型线的首端的宽度，大于所述过渡段的子午流道在所述收缩型线的尾端的宽度；所述收缩型线中，靠近所述叶轮的一端为首端，靠近所述有叶扩压器的一端为尾端；所述第二型线的结构为：所述收缩型线的尾端位于所述过渡段的出气口处，所述收缩型线的首端和所述平行型线的尾端连接，所述平行型线的首端位于所述过渡段的进气口处；或者，所述平行型线包括第一平行型线和第二平行型线，所述收缩型线位于所述第一平行型线和所述第二平行型线之间，所述第一平行型线的首端位于所述过渡段的进气口处，
所述第二平行型线的尾端位于所述过渡段的出气口处。
[0007]可选的，所述收缩型线为曲线。
[0008]可选的，所述收缩型线为直线。
[0009]本申请还提供一种发动机，至少包括燃烧室，涡轮和本申请任意一项所提供的压气机；所述压气机和所述涡轮同轴；所述压气机的出气口和所述燃烧室的进气口连接；所述涡轮的进气口和所述燃烧室的排气口连接。
[0010]本申请还提供一种汽车，所述汽车的发动机至少包括燃烧室，涡轮和本申请任意一项所提供的压气机；所述压气机和所述涡轮同轴；所述压气机的出气口和所述燃烧室的进气口连接；所述涡轮的进气口和所述燃烧室的排气口连接。
[0011]本申请提供一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机、发动机和汽车，包括叶轮，过渡段和有叶扩压器，叶轮的出气口和过渡段的进气口连接，过渡段的出气口和有叶扩压器的进气口连接；过渡段的子午流道包括位于轮毂侧的第一型线和位于机匣侧的第二型线；过渡段的第一型线垂直于压气机的轴线；过渡段的子午流道在过渡段的进气口处的宽度，大于过渡段的子午流道在过渡段的出气口处的宽度。过渡段子午流道中位于机匣侧的第二型线向轮毂侧收缩，可以提升过渡段机匣侧的压缩气体的切向速度，从而对经过叶轮的压缩气体的切向速度进行整流，达到减小有叶扩压器进气口处切向速度在叶片高度方向的不均匀度，提高压气机效率的效果。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0013]图1为本申请实施例提供的一种现有压气机的子午流道示意图；图2为本申请实施例提供的一种现有压气机叶轮出口处空气的切向速度分布示意图；图3为本申请实施例提供的一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机的子午流道示意图；图4为本申请实施例提供的一种过渡段的子午流道的示意图；图5为本申请实施例提供的另一种过渡段的子午流道的示意图；图6为本申请实施例提供的再一种过渡段的子午流道的示意图；图7为本申请实施例提供的又一种过渡段的子午流道的示意图；图8为本申请实施例提供的一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机中，有叶扩压器进气口处空气的切向速度分布示意图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]为了便于理解本申请的技术方案，首先对部分可能涉及的术语进行说明。
[0016]涡轮增压器，实际上是一种空气压缩机，涡轮增压器由同轴的涡轮和压气机组成，发动机排出的废气流经涡轮时，废气的惯性冲力推动涡轮旋转，涡轮又带动同轴的压气机的叶轮旋转，对空气进行压缩来增加进气量。
[0017]叶轮：是增压器的压气机端中转子总成的核心部件，车用增压器由于转速范围宽，空气流量变化大，叶轮由叶轮片（简称叶片）在轮毂上呈放射状曲线排列形成，叶片通常是三元曲面薄壁叶轮片。
[0018]有叶扩压器，位于叶轮的后端，利用流通截面积的不同，流经叶轮的压缩气体的速度能转化为压力能。有叶扩压器是将压缩空气的动能转化为静压的装置，通过叶片的形状限制气流的流动方向使压缩空气切向速度降低，压缩气体的静压力提高。
[0019]子午流道：是一个物理学术语。是叶轮机型的气流通道在子午面上的投影。子午面，可以理解为经过叶轮的轴线的任一平面。
[0020]请参见图1，为一种现有压气机的子午流道的示意图，其中，叶轮的子午流道（即叶轮的气流通道在子午面的投影）为100，其中101为压气机的进气口，102为压气机的出气口。
[0021]有叶扩压器的子午流道（即有叶扩压器的气流通道在子午面的投影）为300，其中301为有叶扩压器的进气口，302为有叶扩压器的出气口。
[0022]压气机的叶轮和有叶扩压器之间通过过渡段连接，过渡段的子午流道（即过渡段的气流通道在子午面的投影）为200。过渡段和叶轮出气口连接的一端过渡段的进气口，过渡段和有叶扩压器进气口连接的一端为出气口。
[0023]压气机工作时，空气从叶轮的进气口进入叶轮，经过叶轮压缩的气体从叶轮的出气口进入过渡段，流经过渡段后进入有叶扩压器，在有叶扩压器中进一步被压缩，然后从有叶扩压器的出气口进入压气机后端的部件。
[0024]在图1中可以看出，现有压气机的过渡段子午流道采用等宽度设计，即过渡段的子午流道的宽度沿气流流向处处相等，对应的，过渡段的横截面的面积沿气流流向处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过渡段子午流道在机匣侧变窄的压气机，其特征在于，包括叶轮，过渡段和有叶扩压器，所述叶轮的出气口和所述过渡段的进气口连接，所述过渡段的出气口和所述有叶扩压器的进气口连接；所述过渡段的子午流道包括位于轮毂侧的第一型线和位于机匣侧的第二型线；所述过渡段的第一型线垂直于所述压气机的轴线；所述过渡段的子午流道在所述过渡段的进气口处的宽度，大于所述过渡段的子午流道在所述过渡段的出气口处的宽度；所述第二型线包括收缩型线和平行型线；所述平行型线和所述第一型线平行；所述过渡段的子午流道在所述收缩型线的首端的宽度，大于所述过渡段的子午流道在所述收缩型线的尾端的宽度；所述收缩型线中，靠近所述叶轮的一端为首端，靠近所述有叶扩压器的一端为尾端；所述第二型线的结构为：所述收缩型线的尾端位于所述过渡段的出气口处，所述收缩型线的首端和所述平行型线的尾端连接，所述平行型线的首端位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔京朋，窦站成，吕顺，张子山，栾军山，周海磊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：