一种微型离心压气机新型管式扩压器设计造型方法技术

本发明专利技术公开了一种微型离心压气机新型管式扩压器设计造型方法，首先确定底面A1，然后依次求出吸力面A2、压力面A3、过渡面A4以及机匣面A5。底面中线rho值控制底面曲率，底面A1控制进口底部几何角，机匣面A5控制进口顶部几何角，并且底面A1还能控制喉部面积。吸力面A2中部可以控制吸力面位置，避免压力面与吸力面交错相交，在出口位置开的槽将压力面高速流导向底面低速区，使得流动更好。本发明专利技术结合了管式扩压器、保型通道式扩压器的优点，提高了扩压器空间利用率，更好的控制扩压器内气流的流动过程，使用类似于轴流压气机射流方法，在扩压器出口径向位置开槽，消除吸力面低速区。消除吸力面低速区。消除吸力面低速区。

【技术实现步骤摘要】
一种微型离心压气机新型管式扩压器设计造型方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，尤其涉及一种微型离心压气机新型管式扩压器设计造型方法。

技术介绍

[0002]在微型航空发动机领域，由于离心压气机具有单级压比高、零部件少、结构紧凑、可靠性高和抗外物撞击能力强等一系列优势，得到了广泛应用。随着对航空发动机性能的更高要求，压气机的压比愈来愈高，高压比带来的后果使得离心压气机出口气流不均匀性大大提高，并且由于离心压气机结构十分紧凑，气流需要在十分短的距离内从径向转变为轴向，使得离心压气机内部流场的组织十分困难。传统的叶片式扩压器分为径向段和轴向段，在气流转弯的时候存在着强烈的转折，甚至滞止。前人的研究曾提出过管式扩压器、保型通道式扩压器，对于管式扩压器，其设计理念在于根据通道中心线，面积沿程分布来进行设计，比较适用于扩张度较大的离心压气机。保形扩压器叶片的设计方法是针对通道直接进行设计，通过对通道高度分布、通道截面面积、叶片数、以及轮毂、机匣的通道构造角分布进行确定，则能从通道进口到通道出口构造出完整的保形通道，相邻通道之间即为叶片。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型离心压气机新型管式扩压器设计造型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1），根据转子出口气流参数、扩压器尺寸要求计算扩压器进口面积和出口面积，并根据预设的通道数目得出每一个通道的进口面积和出口面积；步骤2），根据扩压器进口面积、出口面积和通道数目，以进口气流矢量与出口气流矢量为草图平面设计底面中线，根据底面中线以及进出口截面线扫掠得出关键曲面底面；步骤2.1），根据扩压器进口面积确定各个通道进口截面所在的圆柱侧壁，其顶部为圆O1、底部为圆O2；步骤2.2），根据通道的进口面积将圆O1、O2之间的圆柱侧壁分割为各个通道，得到其中一个通道的进口截面S1，S1轮廓包含直边L1、直边L2、圆弧边C1、圆弧边C2，其中，直边L1、直边L2均平行于扩压器轴线，直边L1位于吸力侧、直边L2位于压力侧、圆弧边C1位于顶部、圆弧边C2位于底部；步骤2.3），确定扩压器各个通道出口截面所在的圆环，其内环为圆O3、外环为圆O4，根据圆O3、O4确定圆O5，使得圆O5和圆O3、O4同心，且圆O5的半径等于圆O3、O4半径之和的1/2；步骤2.4），以圆弧边C2中点P1为起点沿进口气流速度矢量方向作直线L3，L3在出口平面上的投影和圆O5相交于点P2；步骤2.5），根据P2和通道的出口面积在各个通道出口截面所在的圆环上截取扇形截面S2作为进口截面S1对应的出口截面，S2的轮廓包含直边L4、直边L5、圆弧边C3、圆弧边C4，其中，直边L4位于吸力侧、直边L5位于压力侧、圆弧边C3位于内侧、圆弧边C4位于外侧，P2位于L4的中点；步骤2.5），将L3沿扩压器轴线拉伸作为草图平面S3；步骤2.6），以过P2且平行于扩压器轴线的直线与L3交点为控制点P3、P1为起点、P2为终点作rho值为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传鹏，冯杰，徐一帆，王志强，胡骏，屠宝锋，王英锋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：