[发明专利]微型涡喷发动机离心压气机的进气机匣

说明书

技术领域

本发明属于微型涡轮喷气发动机气动稳定性技术领域，具体是一种微型涡喷发动机离心压气机的进气机匣。

背景技术:

微型涡喷发动机是涡轮动力技术发展的新兴领域。近年来，由于军事及民用的大力需求而得以迅猛发展。军事上，微型涡喷发动机可用作微型无人侦察机、微型无人攻击机、巡航飞弹及靶机等飞行器的动力，这种微小型飞行器在未来无人电子空战、军事侦察、对地精确攻击、反恐作战等军事应用方面将发挥重要的作用；而民用上，微型涡喷发动机可用作高速航模、微型无人摄像机、低空无人监测预警机等微型飞机的动力，它在大地测量、气象观测、环境监测、森林防火、人工降雨等国民经济领域有着优越的应用前景。以上可见，微型涡喷发动机应用之广泛将导致其运行工况具有复杂和多变性，这要求微型涡喷发动机应有较宽的稳定工作范围。离心压气机的喘振余度是决定微型涡喷发动机工作稳定性的主要因素。通常希望在保持压比、效率为一定值时，提高压气机的喘振余度，增加其稳定工作范围。为了使压气机具有理想的喘振余度，在气动设计时选用有利于压气机扩稳的气动及结构参数。同时，还要采取一些防喘措施，如中间级放气、可调整流叶片、多转子结构等。机匣处理技术是目前应用较为广泛的防喘措施，得到国内外专家一致认可。它具有结构简单，防喘效果好，便于加工、装配，制造成本低等优点，而这些优点正符合微型涡喷发动机的需求。机匣处理技术防喘原理：叶片旋转时由于槽的前后端存在压差，这样槽的前部会产生喷流，这股喷流压迫或吹除叶尖背面离散的泄漏涡，阻止了气流分离，避免或推迟了压气机的喘振。试验表明压气机喘振往往由叶片尖部开始，然后诱发整机气流喘动，可见处理好尖部气流(包括泄漏涡)非常重要。机匣处理技术是国内外普遍使用的一种有效扩稳方法，该技术应用于微型涡喷发动机领域意义十分重大。目前，机匣处理形式的理论设计还不够成熟，新方案的实施主要是通过试验手段完成。一种新颖成功的处理机匣形式应该在不降低或很少降低压气机效率前提下较大幅度提高压气机的喘振余度。压气机防喘措施通常分主动和被动两种，如中间级放气、可调整流叶片、叶背吸气等是主动措施，多转子结构、机匣处理等属被动措施。多转子结构复杂在微型涡喷发动机中极少采用，处理机匣具有结构简单，防喘效果好，便于加工、装配，制造成本低等优点，这正是微型涡喷发动机所需求的。

发明内容

本发明要解决的是如何降低压气机喘振余度的问题，提供了一种微型涡喷发动机离心压气机的进气机匣。

本发明采用了如下技术方案：

微型涡喷发动机离心压气机的进气机匣，它包括机匣本体以及进气口、进气口边缘，所述的进气口内壁周面上设有若干周向均匀排布的梯形槽。

所述的梯形槽设置为倾斜的，数量设置有50-70条。

所述的梯形槽腰长27mm，顶边长为1.5mm，底边长为2.5mm，梯形槽的槽深度为5.5mm。

所述的梯形槽的两侧侧壁与径向成25°的角度，该梯形槽的倾斜方向与叶轮旋转方向相反。

所述的梯形槽的顶端与进气口边缘的距离为18.5mm。

本发明的优点是结构简单，防喘效果好，便于加工、装配，制造成本低等。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的a部放大图；

图3为图1的H-H向剖视图；

图4为图3的b部放大图。

具体实施方式

如图1所示，微型涡喷发动机离心压气机的进气机匣，它包括机匣本体1以及进气口2、进气口边缘3，离心压气机进气机匣本体用铝材质精密铸造而成，所述的进气口2内壁周面上设有若干周向均匀排布的梯形槽4。

如图3所示，梯形槽设置为倾斜的，该梯形槽的倾斜方向与叶轮旋转方向R相反，数量设置有50-70条，本具体实施例中采用的是60条；处理机匣无周向内腔结构，以保持压气机效率，梯形槽周向均匀分布，共有60个，其工作过程是叶片旋转时由于槽的前后端存在压差，这样槽的前部会产生喷流，这股喷流压迫或吹除叶尖背面离散的泄漏涡，阻止了气流分离，避免或推迟了压气机的喘振。

如图2所示，梯形槽腰长27mm，顶边长为1.5mm，底边长为2.5mm，梯形槽的槽深度为5.5mm，这种梯形槽结构能增加气流的喷射强度，强化对泄漏涡的吹除及抑制。

如图4所示，梯形槽的两侧侧壁与径向成25°的角度，该梯形槽的倾斜方向与叶轮旋转方向相反，其作用是有利于对泄漏涡的压迫及吹除，使其在叶背难以分离。

如图2所示，梯形槽的顶端与进气口边缘的距离为18.5mm，该尺寸可通过试验进行优化。