[发明专利]离心叶轮及离心压气机

说明书

本发明提供了一种离心叶轮及离心压气机。离心叶轮包括用于形成气流通道以使气流通过并主要利用气流通道减速扩压对气流做功的导风轮叶片和处于导风轮叶片的气流出口用于形成气流通道以使气流通过并主要利用离心力对气流做功的径向段叶片，导风轮叶片的旋转方向和径向段叶片的旋转方向相同，导风轮叶片和径向段叶片之间设有用于为径向段叶片提供预旋量的导流叶片。导流叶片采用弯曲叶片，气流通过导风轮叶片进入导流叶片后，气流沿导流叶片流动，导流叶片弯曲可以改变进入径向段叶片的气流的角度，为径向段叶片提供预旋量。当导流叶片提供负预旋时，可以提升径向段叶片的做功能力。当导流叶片提供正预旋时，可以提升离心压气机的效率。

技术领域

本发明涉及离心压气机技术领域，特别地，涉及一种离心叶轮。此外，本发明还涉及一种包括上述的离心叶轮的离心压气机。

背景技术

常规的单级离心压气机，气流在离心叶轮的气流通道中连续增压，提高离心压气机的压比主要依赖于提高离心叶轮的出口切线速度，单级超高压比(>10:1)离心压气机的离心叶轮的出口切线速度基本已达到材料的许用强度极限。当要实现更高压比时，常规的单级离心压气机内部流动组织困难，而高的出口切线速度与强的沿程逆压力梯度的耦合作用，使得叶尖间隙泄漏流和主流掺混严重，离心压气机的效率和裕度随之降低。若采用双级离心压气机实现同等超高压比，则轴向长度增加，又会带来强度振动方面的难度。

发明内容

本发明提供了一种离心叶轮及离心压气机，以解决如何使离心压气机实现超高压比和高效率的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种离心叶轮，包括用于形成气流通道以使气流通过并主要利用气流通道减速扩压对气流做功的导风轮叶片和处于导风轮叶片的气流出口用于形成气流通道以使气流通过并主要利用离心力对气流做功的径向段叶片，导风轮叶片的旋转方向和径向段叶片的旋转方向相同，导风轮叶片和径向段叶片之间设有用于为径向段叶片提供预旋量的导流叶片。

进一步地，导流叶片的出口叶片角为-5度至55度。

进一步地，径向段叶片的进口叶片角为30度至75度。

进一步地，径向段叶片的出口后弯角为-10度至-45度。

进一步地，导流叶片设置为多个，多个导流叶片沿离心叶轮的周向均匀间隔布设。

本发明另一方面提供了一种离心压气机，包括上述的离心叶轮和处于离心叶轮的气流出口并用于对气流减速扩压的扩压器。

进一步地，扩压器包括处于离心叶轮的气流出口并用于对气流减速扩压的径向扩压器和处于径向扩压器的气流出口用于对气流减速扩压并使气流由径向转为轴向的轴向扩压器。

进一步地，离心压气机还包括用于轴向旋转的离心叶轮盘体和用于形成气流通道和外部防护的离心叶轮外罩，离心叶轮的导风轮叶片和径向段叶片设置于离心叶轮盘体上，离心叶轮的导流叶片设置于离心叶轮外罩上。

进一步地，离心叶轮外罩采用对半式外罩。

进一步地，导风轮叶片、径向段叶片以及离心叶轮盘体为一体成型的整体结构。

本发明具有以下有益效果：