一种闭式离心叶轮出口结构.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CN106015085A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610554549.4(22)申请日2016.07.14(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市凌工路2号(72)发明人赵鹏飞刘艳杨金广王晓放(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人梅洪玉(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种闭式离心叶轮出口结构(57)摘要本发明是一种闭式离心叶轮出口结构，属于叶轮机械技术领域。该闭式离心叶轮出口结构包括轮盖侧出口延长段和轮盘侧出口延长段。该闭式离心叶轮出口结构设计参数包括轮盖侧出口延长段径向距离、轮盖侧出口延长段倾斜角、轮盖侧出口延长段凹槽走向、轮盘侧出口延长段径向距离、轮盘侧出口延长段倾斜角、轮盘侧出口延长段凹槽走向和叶轮的叶片出口半径。本发明改善了离心叶轮出口气流角的不均匀性，减小了离心叶轮出口的尾迹区大小，从而在提高叶轮性能的同时有效地提高了叶轮之后静止部件的性能，整级性能得到改善。CN106015085ACN106015085A权利要求书1/1页1.一种闭式离心叶轮出口结构，其特征在于，包括轮盖侧出口延长段和轮盘侧出口延长段；轮盖侧出口延长段的径向距离与轮盘侧出口延长段的径向距离相等。2.根据权利要求1所述的一种闭式离心叶轮出口结构，其特征在于，Rie＝Re/R2，其中，Rie是出口延长段参数，Re是轮盖侧出口延长段的径向距离，R2是叶轮的叶片出口半径。3.根据权利要求2所述的一种闭式离心叶轮出口结构，其特征在于，所述的出口延长段参数Rie≥0.017。2CN106015085A说明书1/2页一种闭式离心叶轮出口结构技术领域[0001]本发明属于叶轮机械技术领域，涉及一种闭式离心叶轮出口结构。背景技术[0002]闭式离心叶轮由轮盘、叶片和轮盖组成。这种叶轮没有半开式叶轮的流道间的潜流损失，因而其效率较高。并且其叶轮与机壳之间的间隙也不像半开式叶轮那样要求严格，可以适当放大，使检修时拆装方便。因而其在离心压缩机中得到了广泛应用。[0003]闭式离心叶轮虽然没有半开式叶轮的叶顶泄漏影响，但是闭式叶轮出口依旧存在射流尾迹结构，出口截面气流参数存在较大的不均匀性。该不均匀性会恶化叶轮后面的扩压器回流器等静止部件的性能。发明内容[0004]本发明为了解决现有技术中存在的问题，提出了一种闭式离心叶轮出口结构，旨在提高叶轮效率，改善叶轮出口流场均匀性。[0005]本发明的具体技术方案如下：[0006]一种闭式离心叶轮出口结构，包括轮盖侧出口延长段和轮盘侧出口延长段。该闭式离心叶轮出口结构设计参数包括轮盖侧出口延长段径向距离、轮盖侧出口延长段倾斜角γse、轮盖侧出口延长段凹槽走向βse、轮盘侧出口延长段径向距离、轮盘侧出口延长段倾斜角γhe、轮盘侧出口延长段凹槽走向βhe和叶轮的叶片出口半径R2。本发明的特征在于轮盖侧出口延长段径向距离＝轮盘侧出口延长段径向距离＝Re；进一步限定，出口延长段参数Rie＝Re/R2≥0.017，当出口延长段参数Rie≥0.017时，其整级效率η与出口延长段参数Rie成线性增长关系。[0007]本发明的有益效果是改善了离心叶轮出口气流角的不均匀性，减小了离心叶轮出口的尾迹区大小，从而在提高叶轮性能的同时有效地提高了叶轮之后静止部件的性能，整级性能得到改善。附图说明[0008]图1是本发明闭式离心叶轮出口结构示意图。[0009]图2是本发明闭式离心叶轮的轮盘侧出口延长段凹槽走向βhe三维示意图。[0010]图3是本发明闭式离心叶轮的轮盖侧出口延长段凹槽走向βse三维示意图。[0011]图4是应用本发明计算得到的不同出口延长段参数Rie对整级设计点效率η的影响图。[0012]图中：1叶轮；2轮盘；3轮盖；4轮盘侧间隙；5轮盖侧间隙。具体实施方式[0013]以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。3CN106015085A说明书2/2页[0014]一种闭式离心叶轮出口结构，由图1、图2、图3所示，包括轮盖侧出口延长段和轮盘侧出口延长段。该闭式离心叶轮出口结构设计参数包括轮盖侧出口延长段径向距离、轮盖侧出口延长段倾斜角γse、轮盖侧出口延长段凹槽走向βse、轮盘侧出口延长段径向距离、轮盘侧出口延长段倾斜角γhe、轮盘侧出口延长段凹槽走向βhe和叶轮的叶片出口半径R2；其中，轮盖侧出口延长段径向距离＝轮盘侧出口延长段径向距离＝Re。[0015]所述的轮盖侧出口延长段凹槽走向βse和轮盘侧出口延长段凹槽走向βhe是由于实际加工中在轮盖和轮盘侧均会出现由于整体铣制刀具头半径所留下的凹槽(除电火花加工和铸造加工外均会存在