[发明专利]一种预旋条件下低流动损失的离心压缩机进口导叶结构的设计方法

说明书

一种预旋条件下低流动损失的离心压缩机进口导叶结构，确定原始进口导叶，然后按弦长比L₅/L₄确定改进型导叶叶底弦长，并将其沿导叶翼型中心线向‑R方向平移，使进口导叶前缘相对叶底呈后掠角θ₂，从而确定改进型导叶的前缘位置；将与进口导叶连接的原始进气道的型线顺时针转动角度θ₁，使改进后进气道入口呈喇叭型；按弦长比L₃/L₂确定改进型导叶叶顶弦长，并将其沿改进后的导叶前缘线向上移动至改进后进气道壁面，使进口导叶前缘与叶顶弧线中点切线间的夹角满足θ₃＝180°‑θ₂‑θ₁。本发明可以抑制叶片表面与近轮盘侧分离流动损失，适用于较宽广流量范围与预旋角度范围，可以有效提高离心压缩机整机多变效率与总压比，同时显著扩大工况范围内的阻塞流量。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种改进型进口导叶与入口进气结构，具体涉及一种预旋条件下低流动损失的离心压缩机进口导叶结构的设计方法，适用于离心压缩机工况范围的预旋调节过程。

背景技术

离心压缩机可以通过进口导叶调节(预旋)的方式使其性能曲线发生偏移，进而使工况点较无预旋时的初始工况偏移一定范围，达到在更小或者更大流量下运转的目的。然而，随着预旋角度的增大，进口段的流动损失也会随之显著增大。研究表明，尤其在较大预旋角度下，传统的进口导叶叶型导致的流动损失在离心压缩机全部流动损失中占有较高的比重。(参见文献ZHAO J,WANG Z,XI G.et al.Investigation of performance and flowfield of a centrifugal compressor under negative pre-swirl[C].ASME Turbo Expo2015:Turbine Technical Conference and Exposition.2015:V02CT42A026.)因此，如何降低进口导叶在预旋条件下的流动损失对提高进口导叶调节的经济性具有重要的意义。