叶轮及具有该叶轮的离心压缩机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110230609A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910103192.1(22)申请日2019.02.01(30)优先权数据2018-0386272018.03.05JP(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京都(72)发明人曹腾富田勋L.徐神坂直志(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人张思宝(51)Int.Cl.F04D29/30(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图15页(54)发明名称叶轮及具有该叶轮的离心压缩机(57)摘要本发明提供一种叶轮及具有该叶轮的离心压缩机，其能够提高离心压缩机的效率。叶轮具有：轮毂；多个长叶片，其在轮毂的周面上以从流体的入口部延伸至出口部的方式设置；短叶片，其在轮毂的周面上以从比长叶片的前边缘更靠下游侧的位置延伸至出口部的方式设置于在相邻的长叶片之间形成的流体的各流路；若将出口部处的长叶片及短叶片各自的翼尖侧边缘的叶片角设为β2s，full及β2s，spl，则β2s，full＜β2s，spl。CN110230609ACN110230609A权利要求书1/1页1.一种叶轮，具有：轮毂；多个长叶片，其在所述轮毂的周面上以从流体的入口部延伸至出口部的方式设置；短叶片，其在所述轮毂的周面上以从比所述长叶片的前边缘更靠下游侧的位置延伸至所述出口部的方式设置于在相邻的所述长叶片之间形成的所述流体的各流路；所述叶轮的特征在于，若将所述出口部处的所述长叶片及所述短叶片各自的翼尖侧边缘的叶片角设为β2s，full及β2s，spl，则β2s，full＜β2s，spl。2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，β2s，spl-β2s，full≧5°。3.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，若将从子午面方向观察所述叶轮的情况下的相同位置处的所述长叶片及所述短叶片各自的所述翼尖侧边缘的叶片角设为βs，full及βs，spl，则在所述短叶片的全长范围内，βs，full＜βs，spl。4.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，若将所述出口部处的所述长叶片及所述短叶片各自的轮毂侧边缘的叶片角设为β2h，full及β2h，spl，则β2h，spl-β2h，full≧5°。5.如权利要求4所述的叶轮，其特征在于，若将从子午面方向观察所述叶轮的情况下的所述短叶片的前边缘的位置处的所述长叶片及所述短叶片各自的翼尖侧边缘的叶片角设为βs，full，m＝mLE及βs，spl，m＝mLE，则βs，spl，m＝mLE-βs，full，m＝mLE≧5°。6.如权利要求4所述的叶轮，其特征在于，若将从子午面方向观察所述叶轮的情况下的所述短叶片的前边缘的位置处的所述长叶片及所述短叶片各自的轮毂侧边缘的叶片角设为βh，full，m＝mLE及βh，spl，m＝mLE，则βh，full，m＝mLE＞βh，spl，m＝mLE。7.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述短叶片的前边缘包含第一部分和比所述第一部分更靠径向外侧的第二部分，在将从子午面观察时所述第一部分延伸的方向与所述叶轮的旋转轴线所成的锐角侧的角度设为θ1，将从子午面观察时所述第二部分延伸的方向与所述叶轮的旋转轴线所成的锐角侧的角度设为θ2的情况下，θ1＞θ2。8.一种离心压缩机，其特征在于，具有权利要求1～7中任一项所述的叶轮。2CN110230609A说明书1/8页叶轮及具有该叶轮的离心压缩机技术领域[0001]本公开涉及叶轮及具有该叶轮的离心压缩机。背景技术[0002]工业用压缩机和涡轮增压器等使用的离心压缩机通过使放射状地设置多个叶片的叶轮旋转来对流体进行压缩，追求高效率化、高压力比化、大容量化。容量是由形成在叶轮的入口部的最小流路面积(喉口面积)规定的，因此通过减少叶片的片数而扩大喉口面积，能够加大容量。与此相对，通过增加叶轮的出口部处的叶片的片数，能够提高压力比。[0003]特别是在追求大容量化的情况下，可通过减少长叶片(全叶片)的片数来扩大喉口面积，并通过在相邻的全叶片之间在比全叶片的前边缘更靠下游侧的位置设置比全叶片短的短叶片(分流叶片)来增加叶轮的出口部处的叶片的片数而提高压力比。[0004]一般来说，将分流叶片设为与全叶片相同的形状是基本设计。但是，在形成于相邻的全叶片之间的流路中流动的流体未必是沿着全叶片的表面流动的，因此有时在分流叶片的前边缘会产生流体流动的方向与叶片角之间的不一致(冲角)，分流叶片的前边缘处的负荷增加而产生较强的压力分布，在冲角大的情况下，会产生剥离而导致效率降低。[0005]另外，在叶轮与覆盖叶轮的壳体之间存在间隙(空隙)。从该空隙泄漏的气流(泄漏流)会变成具有叶片高度方向成分的非预期方向的气流(二次流)，因此，对在流