一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102562673A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102562673A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210006542.0(22)申请日2012.01.03(71)申请人大同北方天力增压技术有限公司地址037036山西省大同市22号信箱(72)发明人朱爱国董复兴韩国强刘文奇(74)专利代理机构太原同圆知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14107代理人王金锁(51)Int.Cl.F04D29/44(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器(57)摘要本发明的目的是设计一种用于涡轮增压器离心式压气机的叶片扩压器，叶片叶型采用“枣核形”以达到叶片形状两头尖中间厚的要求，从而避免了其他叶型如圆弧形或抛物线型的缺点。叶片叶型的设计是按照下列公式而得出的：本发明的叶片扩压器入射损失小，扩张损失小，尾流损失小。涡轮增压器压气机在安装了本发明的扩压器后，压气机效率会更有优势。CN1025673ACN102562673A权利要求书1/1页1.一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器，其特征在于，叶片中间厚，叶片两端修尖，叶片扩压器的设计包括以下步骤a.选定参数：b.根据选定参数选取Zbm；c.根据公式(1)及(2)来确定背弧型线和内弧型线；叶片型线设计方程及其参数是：d.将内弧绕“O”点顺时针旋转25°角，内、背弧合成后再作两端修尖处理，然后以“A”点为基准放置到扩压器圆盘上。2CN102562673A说明书1/4页一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器技术领域[0001]本发明属于一种扩压器，具体涉及一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器。背景技术[0002]废气涡轮增压是提高发动机功率，改善经济性和降低排放的最有效的手段。其中的压气机部分由压气机叶轮，扩压器和压气机蜗壳三部分组成。无叶扩压器的适用流量范围较宽，但其扩压效率较低，多用于车用发动机。叶片式扩压器扩压效率高，但适用流量范围窄，用于船用及固定发电用发电机。由于船用发动机的平均有效压力普遍较高且还在不断提高，故所需的增压压力也在不断攀升，从增压器的可靠性角度考虑，希望在限定的叶轮线速度下达到尽可能高的压比。为达到这一目的，除了采用高效的压气机叶轮外，提高扩压器的扩压效率也是十分必要的。[0003]一个理想的叶片扩压器应满足下述三个条件：[0004]1.气流入口处入射损失小；[0005]2.进入通道后气体扩张损失小；[0006]3.气流出口处尾流损失小。[0007]目前，应用比较普遍的叶片式扩压器有“三角形叶片扩压器”、“圆弧形叶片扩压器”和“抛物线形叶片扩压器”。此三种形式的叶片扩压器均不能同时满足上述三个条件。发明内容[0008]本发明就是要解决现有叶片式扩压器存在的气流入口处入射损失大、进入通道后气体扩张损失大、气流出口处尾流损失大的问题。[0009]本发明通过以下技术方案实现：[0010]一种用于涡轮增压器离心式压气机枣核形叶片扩压器，叶片中间厚，叶片两端修尖，叶片扩压器的设计包括以下步骤[0011]a.选定参数：[0012]b.根据选定参数选取Zbm；[0013]c.根据公式(1)及(2)来确定背弧型线和内弧型线；[0014]叶片型线设计方程及其参数是：[0015][0016]3CN102562673A说明书2/4页[0017]d.将内弧绕“O”点顺时针旋转αm角，内、背弧合成后再作两端修尖处理，然后以“A”点为基准放置到扩压器圆盘上。[0018]1.背弧型线方程的建立：[0019]在(Sb，Zb)坐标系内，其方程为：[0020][0021]式中：[0022][0023][0024]Sbm＝KbZbm[0025]2.内弧型线方程的建立：[0026]在(Sn，Zn)坐标系内，其方程为：[0027][0028]式中：[0029][0030][0031][0032][0033]Snm＝KnZnm[0034]上述式中：[0035]Kn＝0.04～0.045[0036]Kb＝0.20～0.21[0037]βbm--背弧安装角，βmm＝66～67°[0038]αm--(Sb，Zb)与(Sn，Zn)两坐标系夹角，αm＝10～11°。[0039]Zbm值可按图6选取。[0040]本发明同现有技术相比具有以下有益效果：[0041]1.入口处叶片修尖减小了入射损失；[0042]2.出气端叶片修尖减小尾流损失。4CN102562673A说明书3/4页[0043]3.叶片中间加厚有效地减小在叶片数较少情况下的过分的通道扩张角，这是因为，内弧出口处的内切圆恰好切在了相邻叶片较厚部分的背弧上，减小了d