[go: up one dir, main page]

CN110259721A - 一种具有高压比的离心式压气机叶轮 - Google Patents

一种具有高压比的离心式压气机叶轮 Download PDF

Info

Publication number
CN110259721A
CN110259721A CN201910510117.7A CN201910510117A CN110259721A CN 110259721 A CN110259721 A CN 110259721A CN 201910510117 A CN201910510117 A CN 201910510117A CN 110259721 A CN110259721 A CN 110259721A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
impeller
blades
edge
pressure ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910510117.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张阳柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN201910510117.7A priority Critical patent/CN110259721A/zh
Publication of CN110259721A publication Critical patent/CN110259721A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30—Vanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有高压比的离心式压气机叶轮，由叶片和叶盘组成。叶片采用扭曲形结构，叶片上边缘为直线形，叶片下边缘为后弯曲线形，叶片与叶盘交线轴向截面外缘为曲线形结构。叶轮边缘叶片宽度大，且叶片上边缘位于同一平面内。叶片与叶轮迎风平面攻角为25～75°，叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，该迎风面即是进气口，进气量显著提高。叶片之间间隙小,叶轮旋转时气体被挤压到流道中，气体在挤压过程中增压，气体流动损失小，增压效果好。由于叶轮边缘叶片宽度大，叶片做功能力较强，压比增大；叶片上边缘为直线形，进气效率高，冲击小；叶片下边缘为后弯曲线形，气流在出口处的流动均匀，在扩压器及蜗壳中的流动损失小。

Description

一种具有高压比的离心式压气机叶轮
技术领域
本发明涉及燃气轮机及叶轮机械技术领域，具体地说，涉及一种具有高压比的离心式压气机叶轮。
背景技术
单级离心式压气机在小型燃机结构设计中应用较广，一般100kW～5MW功率的燃机均可采用这种结构。尤其对于兆瓦级功率段的应用，单级压气机具有结构简单、尺寸小、维护方便、故障率低、寿命长、可靠性高等特点。但同时为了保证燃机设计功率指标的实现，需要压气机具有高压比参数。对于国内自主开发的同功率段燃机压气机叶轮而言，最高设计压比只能达到4.3，而国外单级离心压气机的压比最高可做到9，无法适应兆瓦级燃机对高压比的需求。喘振是离心式压缩机本身固有特性，而造成喘振的唯一直接原因是进气量减小的一定值，现有技术中离心式压气机都存在进气量不足的缺陷。
现有技术中CN108757559A公开了“一种单级分段式离心压气机叶轮结构”，该叶轮结构包括依次布置在转子轴上的第一叶轮段、第二叶轮段和第三叶轮段，各叶轮盘上均设有台阶形装配面并径向过盈配合装配成一体，锥套在径向上过盈配合安装在第一叶轮段的外侧台阶形装配面上，轴封通过螺纹紧固在转子轴上，并在轴向上压紧锥套，且轴封与转子轴之间安装有限位销，第二叶轮段、第三叶轮段的叶片数量相等且在周向位置上一一对应连接，第一叶轮段的叶片在周向上与第二叶轮段的叶片错位布置，且第一叶轮段的叶片进口型线采用折弯型线。虽然增强了进口叶轮段的整流、预压缩作用，增加了入口通流面积，提高流体流量，并降低了气流损失，利于在进口叶轮段获得较高初压的气流，但并未提高离心压气机在径向的增压能力，现有技术中存在同功率段燃机压气机叶轮，最高设计压比低；离心式压气机存在进气量不足的缺陷，继而会导致喘振，稳定高效的工作区域狭窄，不利于叶片对气体的做功，单级增压困难。
发明内容
为避免现有技术存在的不足，本发明提出一种具有高压比的离心式压气机叶轮。该压气机叶轮能提高离心压气机径向增压能力和效率，压气机叶轮具有结构简单、尺度小、维护方便、故障率低、寿命长、可靠性高的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:具有高压比的离心式压气机叶轮，叶轮为半开式结构，包括叶片和叶盘，其特征在于所述叶片上边缘为直线形，叶片下边缘为后弯曲线形，叶片与叶盘交线轴向截面外缘为曲线形结构，叶轮边缘叶片宽度大且叶片上边缘位于同一水平面内；叶片与叶轮迎风面攻角a为25～75°，该迎风面即是进气口，叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，叶片之间间隙小，叶轮顺时针方向旋转，旋转时叶片将气体被挤压到流道中进行增压。
所述叶片数量为若干,叶片依叶盘圆心周向均布且叶片之间距离相等。
有益效果
本发明提出的一种具有高压比的离心式压气机叶轮，压气机叶轮为半开式结构，由叶片和叶盘组成。叶片采用扭曲形结构，叶片上边缘为直线形，叶片下边缘为后弯曲线形，叶片与叶盘交线轴向截面外缘为曲线形结构，叶轮边缘叶片宽度大，且叶片上边缘位于同一水平面内。叶片与叶轮迎风平面攻角a为25～75°，叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，叶片之间间隙小。叶轮顺时针方向旋转，旋转时将气体被挤压到流道中，气体在挤压过程中初步增压，整体增压效果好。由于叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，该迎风面即是进气口，进气量显著提高；叶轮边缘叶片宽度大，叶片做功能力较强，压比增大，压气效率提高；叶片数量多，叶片间间隙小，气体流动损失小，提高增压效率；叶片上边缘为直线形，进气效率高，冲击小；叶片下边缘为后弯曲线形，气流在出口处的流动均匀，在扩压器及蜗壳中的流动损失小。压气机叶轮具有结构简单、尺度小、维护方便、故障率低、寿命长、可靠性高的特点。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种具有高压比的离心式压气机叶轮作进一步详细说明。
图1为本发明具有高压比的离心式压气机叶轮的叶片示意图。
图2(a)(b)(c)(d)为本发明离心式压气机叶轮结构及叶轮轴测图。
图3(a)(b)为本发明具有高压比的离心式压气机叶轮剖视图。
图中
1.叶片上边缘 2.叶片下边缘 3.叶片外缘
a为叶片攻角
具体实施方式
本实施例是一种具有高压比的离心式压气机叶轮。
参阅图1～图3(b)，本实施例具有高压比的离心式压气机叶轮，叶轮为半开式结构，由叶片、叶盘组成；其中，叶片上边缘1为直线型，叶片下边缘2为后弯曲线型，叶片与叶盘交线轴向截面外缘为曲线形结构，叶轮边缘叶片宽度大，且叶片上边缘位于同一水平面内；叶片与叶轮迎风平面攻角为25～75°，叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，叶片之间间隙小，叶轮顺时针方向旋转，旋转时叶片将气体被挤压到流道中进行增压。叶片数量为若干,叶片依叶盘圆心周向均布且叶片之间距离相等。
本实施例中，叶片数量为32片；叶片攻角a为25～75°之间。叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，叶片之间间隙小。叶轮顺时针方向旋转，旋转时将气体被挤压到流道中，气体在挤压过程中初步增压，整体增压效果好。由于叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，该迎风面即是进气口，进气量显著提高；叶轮边缘叶片宽度大，叶片做功能力较强，压比增大，压气效率提高；叶片数量多，叶片间间隙小，气体流动损失小，提高增压效率；叶片上边缘为直线形，进气效率高，冲击小；叶片下边缘为后弯曲线形，气流在出口处的流动均匀，在扩压器及蜗壳中的流动损失小。

Claims (2)

1.一种具有高压比的离心式压气机叶轮，叶轮为半开式结构，包括叶片和叶盘，其特征在于:所述叶片上边缘为直线形，叶片下边缘为后弯曲线形，叶片与叶盘交线轴向截面外缘为曲线形结构，叶轮边缘叶片宽度大且叶片上边缘位于同一水平面内；叶片与叶轮迎风面攻角a为25～75°，该迎风面即是进气口，叶片轴向长度与叶盘半径长度相同，叶片之间间隙小，叶轮顺时针方向旋转，旋转时叶片将气体被挤压到流道中进行增压。
2.根据权利要求1所述的具有高压比的离心式压气机叶轮，其特征在于:所述叶片数量为若干,叶片依叶盘圆心周向均布且叶片之间距离相等。
CN201910510117.7A 2019-06-13 2019-06-13 一种具有高压比的离心式压气机叶轮 Pending CN110259721A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910510117.7A CN110259721A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 一种具有高压比的离心式压气机叶轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910510117.7A CN110259721A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 一种具有高压比的离心式压气机叶轮

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110259721A true CN110259721A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67917986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910510117.7A Pending CN110259721A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 一种具有高压比的离心式压气机叶轮

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110259721A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439760A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 中国航发湖南动力机械研究所 双级离心压气机及航空发动机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104314863A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 湖南天雁机械有限责任公司 具有降低轴向载荷功能的压气机叶轮
CN104358709A (zh) * 2014-11-07 2015-02-18 无锡科博增压器有限公司 一种压气机叶轮
CN104613010A (zh) * 2014-12-11 2015-05-13 中国北方发动机研究所(天津) 一种高效宽流量的压气机
CN104653511A (zh) * 2014-12-12 2015-05-27 常州环能涡轮动力股份有限公司 一种高性能涡轮增压器压气机叶轮
EP2949945A1 (en) * 2013-01-23 2015-12-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Impeller for turbocharger, method for manufacturing same, turbocharger, and turbo unit
EP3205883A1 (de) * 2016-02-09 2017-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Laufrad für einen zentrifugalturboverdichter
CN109578326A (zh) * 2018-11-30 2019-04-05 中国航发湖南动力机械研究所 离心叶轮及离心压气机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2949945A1 (en) * 2013-01-23 2015-12-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Impeller for turbocharger, method for manufacturing same, turbocharger, and turbo unit
CN104314863A (zh) * 2014-10-29 2015-01-28 湖南天雁机械有限责任公司 具有降低轴向载荷功能的压气机叶轮
CN104358709A (zh) * 2014-11-07 2015-02-18 无锡科博增压器有限公司 一种压气机叶轮
CN104613010A (zh) * 2014-12-11 2015-05-13 中国北方发动机研究所(天津) 一种高效宽流量的压气机
CN104653511A (zh) * 2014-12-12 2015-05-27 常州环能涡轮动力股份有限公司 一种高性能涡轮增压器压气机叶轮
EP3205883A1 (de) * 2016-02-09 2017-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Laufrad für einen zentrifugalturboverdichter
CN109578326A (zh) * 2018-11-30 2019-04-05 中国航发湖南动力机械研究所 离心叶轮及离心压气机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439760A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 中国航发湖南动力机械研究所 双级离心压气机及航空发动机
CN114439760B (zh) * 2020-10-30 2023-11-24 中国航发湖南动力机械研究所 双级离心压气机及航空发动机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113236607B (zh) 一种大型工程泵蜗壳的设计方法及其蜗壳
US8016557B2 (en) Airfoil diffuser for a centrifugal compressor
CN107061368A (zh) 采用周向可变叶片稠度非对称有叶扩压器的离心压气机
CN204312394U (zh) 带压气机斜流叶轮的涡轮增压器
CN212671868U (zh) 一种叶轮机械动叶叶顶密封结构
CN212225601U (zh) 高效节能离心泵
CN110259721A (zh) 一种具有高压比的离心式压气机叶轮
CN104832460A (zh) 一种匹配泵径向非对称导叶体的扩散型导流环
CN211039161U (zh) 离心压缩机降噪叶片结构
CN110043476A (zh) 恒压涡流泵
CN108730230A (zh) 一种涡轮增压器及其离心压气机
CN207961076U (zh) 一种采用双层导叶叶片的离心泵结构
CN212155254U (zh) 一种可拆卸分体式节能压缩机叶轮
CN204553344U (zh) 双吸式离心通风机
CN113847273A (zh) 一种带叶轮的压气机级间封严容腔结构
CN216741633U (zh) 3.6m2等级的水冷低压末级动叶
CN111503049A (zh) 组合变形大倾角叶片
CN214366781U (zh) 一种用于离心压缩机的增压装置
CN219754880U (zh) 一种风轮及包含其的轴流风扇
CN218894683U (zh) 一种用于涡轮增压器的压叶轮及涡轮增压器
CN114688077B (zh) 改善动静部件间隙密封效果的旋涡泵叶轮结构和旋涡泵
CN221957849U (zh) 多通道分流式离心泵叶轮
CN204312393U (zh) 带压气机弧形斜流叶轮的涡轮增压器
CN115370611B (zh) 低比转速高效鼓风机三元流曲面离心叶轮系列
CN217582527U (zh) 一种多轴空气分离压缩机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190920