[发明专利]一种轴向偏置的非对称蜗壳及其设计方法

权利要求书

1.一种轴向偏置的非对称蜗壳的设计方法，其特征在于，所述设计方法至少包括如下步骤：

SS1.选择一现有非对称蜗壳作为初始蜗壳结构，所述非对称蜗壳包括螺旋管段和扩压管段，其中，所述扩压管段形成在所述螺旋管段的周向出口处，所述扩压管段与所述螺旋管段的起点相交位置处形成为隔舌结构；所述螺旋管段的径向内缘位置设置一环形扩压器，所述环形扩压器包括平行且相对设置的上环形板和下环形板，所述环形扩压器形成为所述螺旋管段的径向进气口，所述上环形板与下环形板之间的轴向间距形成为所述螺旋管段的来流进口宽度；所述螺旋管段的沿周向分布的各子午截面，其轴向的上边缘线均过渡至与所述环形扩压器的上环形板相切，且均位于所述上环形板的下侧；

SS2.基于所述初始蜗壳结构，将其螺旋管段沿周向划分若干子午截面位置，提取各子午截面的初始特征型线，所述初始特征型线中包括径向进气口的特征型线；

SS3.针对每一子午截面的初始特征型线，在保持其来流进口宽度不变的前提下，首先将径向进气口的特征型线沿轴向整体向下进行偏置，偏置距离至少为来流进口宽度的5％，偏置距离的设置应保证偏置后螺旋管段内的射流运动限制在局部区域且能抑制二次流的发展与传播，之后将偏置后的径向进气口型线与未经偏置处理的特征型线以相切的方式进行光滑过渡连接，从而形成每一子午截面的新特征型线；

SS4.将各子午截面的新特征型线，在周向上采用光滑曲面进行过渡连接，从而形成一新螺旋管段结构；

SS5.在保持所述初始蜗壳结构中的扩压管段以及隔舌结构不变的前提下，将步骤SS4中形成的新螺旋管段结构与扩压管段进行重构，最终形成一轴向偏置的非对称蜗壳。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤SS2中，将螺旋管段沿周向划分的子午截面位置的数量应不低于5个。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤SS3中，偏置后的径向进气口型线与未经偏置处理的特征型线，采用圆弧或样条曲线并以相切的方式进行光滑过渡连接。

4.一种基于权利要求1至3任一项所述的设计方法得到的轴向偏置的非对称蜗壳。

5.一种离心叶轮机械，其特征在于，所述离心叶轮机械包括如权利要求4所述的轴向偏置的非对称蜗壳。