[发明专利]一种半开式离心压气机轴向推力平衡方法

权利要求书

1.一种半开式离心压气机轴向推力平衡方法，其特征在于：包括叶轮入口端、加强段和轮盘，轮盘上设有密封片，密封片的外径R_x在轮盘上；

所述叶轮入口端R1的轴向力为F_inlet表示，F_inlet为进口大气压对轮盘产生的静压力，F_inlet＝P₀×πR₁²，其中P₀为进口大气压，R₁是叶轮圆盘的进口半径；

所述加强段的轴向力为F_imp表示，F_imp为气流冲量变化对叶轮的冲力和叶轮前静压力对叶轮作用力的合力，G₀为压气机质量流量，C₀为进口气流速度，P₁为叶轮进口静压，P₂为叶轮出口静压，R₂是叶轮上叶片的进口半径；

所述轮盘的轴向力为F_disk表示，F_disk为叶轮背部的环状空腔的压力，R₃是轮盘的小径，R₄是轮盘的大径，其中P₃为R₃对应空腔位置的压力；

所述叶轮入口端F_inlet与所述加强段F_imp的轴向力的方向相同，所述轮盘F_disk与所述叶轮入口端F_inlet和所述加强段F_imp的轴向力的方向相反并且依次相加产生轴向推力合力，所述轴向推力合力为F表示，F＝F_inlet+F_imp+F_disk，默认从轮盘指向叶轮的方向为正方向，其中F_disk为正值，F_inlet和F_imp均为负值，F等于0时轴向的力得到平衡。

2.根据权利要求1所述的一种半开式离心压气机轴向推力平衡方法，其特征在于：所述轮盘轴向力F_disk，在轮盘的R₃位置接通大气的情况下，可将公式简化为F_disk＝π(R₄²-R₃²)×P₂，此时，F_disk＝π(R₄²-R_x²)×P₂₊F_disk＝π(R_x²-R₃²)×P₃。

3.根据权利要求1所述的一种半开式离心压气机轴向推力平衡方法，其特征在于：所述轮盘通过密封片形成了背部空腔的形状，轮盘通过密封片将压力进行均匀的分布。

4.根据权利要求1所述的一种半开式离心压气机轴向推力平衡方法，其特征在于：所述密封片的齿的顶部距离叶轮背盘间隙控制在0.2～0.9mm之间。