一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法技术

一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，属于小型燃气轮机技术领域，该设计方法首先确定扩压器中心线公切圆半径R3、扩压器出口圆半径R4、扩压器进口宽度b3，然后依次求出扩压器管数Z、喉部直径dg、喉部长度lg、第一扩压段扩张角θ1、第一扩压段长度l1、主扩压段扩张角θ2。扩压器中心线公切圆半径R3、喉部直径dg与管数Z共同控制喉部入口几何角，使其与叶轮出口气流角相匹配。两个扩压段的扩张角与长度比例控制扩压器的扩压度，形成前半部分较快扩张的扩压管结构，利用管内静压恢复主要发生在管式扩压器前半段的性质，达到更好的扩压效果。本发明专利技术利用较少的设计参数达到控制扩压器内气流流动的效果，能够适应不同转子的出口流场，同时简化了设计流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于小型燃气轮机，涉及一种高压比离心压气机新型管式扩压器的几何造型的设计方法。

技术介绍

1、离心压气机因其结构简单、体积小、单级压比高等特点，被广泛应用于各种微小型燃气轮机和航空发动机装备中。随着节能降耗(陆用燃机)和高推重比(航空发动机)的发展需求，离心压气机朝着高压比及高效率方向发展。高压比离心叶轮出口气流速度高(跨声速或超声速)且流动不均匀，这些因素给后续静子部件设计带来了极大挑战。管式扩压器特殊的燕尾型前缘形状能够较好地适应离心叶轮出口超/跨声速不均匀气流，是解决高压比离心压气机扩压器设计难题的有效手段。

2、常规管式扩压器的径向通道是由一组沿周向均匀排列的钻孔构成，其中心线均与同一圆相切，相邻的径向通道在管式扩压器入口处相贯，形成类椭圆形的周期边界，并构成燕尾型前缘。这种形式的前缘虽然能够更好地适应超音速和非对称来流，性能优异。然而，影响管式扩压器的几何参数较多，并且各个参数之间相互影响。在常规管式扩压器中，气流在经过喉部之后会经由一锥管直接扩张到出口，因此在管式扩压器进出口位置确定的情况下，喉部长度和扩张角是固定不变的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，所述的设计方法中：离心压气机由一级叶轮Ⅰ与一级管式扩压器Ⅱ构成，根据叶轮出口参数来设计管式扩压器，所述的叶轮出口参数包含叶轮出口半径R1，叶轮出口宽度b1以及叶轮出口气流角α1；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，其特征在于，所述的设计方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，其特征在于，所述的步骤1.5)中，管数Z的确定方法如下述公式；

4.根据权利要求2所述的一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，所述的设计方法中：离心压气机由一级叶轮ⅰ与一级管式扩压器ⅱ构成，根据叶轮出口参数来设计管式扩压器，所述的叶轮出口参数包含叶轮出口半径r1，叶轮出口宽度b1以及叶轮出口气流角α1；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计方法，其特征在于，所述的设计方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种离心压气机管式扩压器几何造型的设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思琪，刘艳，贾佳豪，徐毅，马振国，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：