[发明专利]一种扩压器叶片设计方法、扩压器叶片、扩压器、离心压缩机

权利要求书

1.一种扩压器叶片设计方法，离心压缩机包括叶轮和扩压器，所述叶轮包括轮盖和轮毂，所述扩压器包括扩压器叶片，其特征在于，具体设计方法包括：

步骤一：获取所述叶轮的三维几何模型；

步骤二：将叶轮出口处叶片沿轮盖到轮毂方向分为N个小区域，利用公式(1)-(8)进行计算，得出每一个小区域内的扩压器叶片进口安装角β_3An，其中N的取值为大于等于2的正整数，公式如下：

β_3An＝β_3n+Δβ_3n      (8)

其中：

c_2rn——第n分处叶轮出口气流径向分速度

q_mn——第n分处叶轮出口质量流量

A_2n——第n分处叶轮出口面积

ρ_2n——第n分处叶轮出口气流密度

k_v2n——第n分处叶轮出口比容比(可根据叶轮参数计算得出)

τ_2n——第n分处叶轮出口阻塞系数

Z₂——叶轮叶片数

δ_2n——第n分处叶轮出口叶片厚度

D₂——叶轮出口直径

α_2An——第n分处叶轮出口叶片安装角

α_2n——第n分处叶轮出口气流实际流出角

P_2n——第n分处叶轮出口压力

T_2n——第n分处叶轮出口温度

R——气体常数

——第n分处流量系数

u₂——叶轮出口圆周速度

——第n分处周速系数

c_2un——第n分处叶轮出口气流切向分速度

β_3n——第n分处扩压器叶片进口处气流流入角

b₂——叶轮出口处宽度

b₃——扩压器叶片进口处宽度

β_3An——第n分处扩压器叶片进口安装角

Δβ_3n——第n分处扩压器叶片进口安装角的经验修正量；

步骤三：选定确定的扩压器叶片出口安装角β_4A、扩压器叶片出口直径D₄、扩压器叶片进口直径D₃和扩压器叶片出口处宽度b₄，其中，扩压器叶片出口宽度b₄等于扩压器叶片进口处宽度b₃，根据N个不同的β_3A，将所述扩压器叶片分为N份不同的小区域，且每一份小区域分别与β_3An一一对应；

步骤四：利用公式(9)-(14)得到每一份小区域内扩压器叶片圆弧的曲率半径R，圆心半径R₀和扩压器叶片弧长l，公式如下：

其中，

R——圆弧的曲率半径；

R₀——圆心半径；

D₃——扩压器叶片进口直径；

D₄——扩压器叶片出口直径；

β_3A——扩压器叶片的进口处安装角；

β_4A——扩压器叶片的出口处安装角；

l——扩压器叶片弧长；

均为计算中间变量；

步骤五：已知扩压器叶片厚度的前提下，利用三维制图软件绘制得到扩压器叶片在每一份小区域内的叶型；

步骤六：将N个小区域的N个不同叶型沿所述轮盖到所述轮毂方向依次连接，生成三元流扩压器叶片。

2.根据权利要求1所述的扩压器叶片设计方法，其特征在于，所述叶轮出口处叶片根据叶轮出口处速度的大小、方向及其变化梯度划分N个小区域。

3.根据权利要求2所述的扩压器叶片设计方法，其特征在于，N个小区域为等分区域。