[发明专利]一种高低压比的双流道离心压气机

说明书

本发明公开了一种高低压比的双流道离心压气机，包括：离心叶轮、双流道径向扩压器和轴向扩压器；离心叶轮的叶片的尾端具有贯穿径向边沿和轴向边沿的缺口；双流道径向扩压器包括：圆环形的扩压器本体；扩压器本体的两个环形表面上分别设置有多个叶片式导叶和多个楔形导叶。本发明通过在离心叶轮的叶片的尾端使用局部切割的形式形成缺口，使离心叶轮具有两种不同的切线速度，能够满足进入回流燃烧室及进入引气蜗壳的不同压力需求，同时减少了其轴向尺寸、重量与零件数，在维持引气压比、提高进入回流燃烧室压比的同时，保持了小尺寸、轻重量，进一步提升了辅助动力装置的性能。

技术领域

本发明属于离心压气机技术领域，具体涉及一种高低压比的双流道离心压气机。

背景技术

辅助动力装置为飞机提供启动能源及高压空气，受限于飞机引气管路的可用性，辅助动力装置压缩系统的引气压力一般在4左右，常规采用单叶轮的辅助动力装置，其引气压力与进入燃烧室的压力相同，且约为4个大气压左右，此时进入燃烧室的气体压力较低整机性能不佳；常规采用双叶轮时，维持引气压比为4左右，进入燃烧室的气体压比达到8左右，此时辅助动力装置气动性能提升，但整个转子的长度、重量与零件数均增加。

一种现有的燃气涡轮发动机如图1、2所示，图1为单叶轮、图2为双叶轮。单叶轮的实现方案为：将转动的涡轮转子106与离心叶轮101连接在同一根轴上，两者之间装有燃烧室104，空气连续不断的被吸入压气机101、102、103，在其中压缩后，一部分压缩气体进入蜗壳108提供给飞机使用，另一部分进入燃烧室104中喷油燃烧成为高温燃气，再进入涡轮导向器105中梳理方向，然后高温高压的燃气在涡轮转子106膨胀做功，膨胀功通过传动轴传给离心叶轮101从而实现发动机的连续工作。

双叶轮的实现方案为：将转动的涡轮转子206与离心叶轮201、208连接在同一根轴207上，两者之间装有燃烧室204，空气连续不断的被吸入压气机201、202、203，在其中压缩后进入燃烧室204中喷油燃烧成为高温燃气，再进入涡轮导向器205中梳理方向，然后高温高压的燃气在涡轮转子206膨胀做功，膨胀功通过传动轴传给离心叶轮201及208，从而实现发动机的连续工作。同时空气连续不断的被吸入压气机208、209、210，在其中增压后进入飞机供使用。

常规采用单叶轮的离心压气机的辅助动力装置其引气压力与进入燃烧室的压力相同，考虑到飞机引气管路的防火及可用性，其压力一般为4个大气压左右，此时进入燃烧室的气体压力较低，导致辅助动力装置整机耗油率较高；常规采用双叶轮的离心压气机的辅助动力装置，一路叶轮维持引气压力压比为4左右，一路叶轮保证进入燃烧室的气体压比达到8左右，辅助动力装置气动性能虽提升，但整个转子的长度、重量与零件数均增加，使双叶轮的收益降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高低压比的双流道离心压气机。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种高低压比的双流道离心压气机，包括：离心叶轮、双流道径向扩压器和轴向扩压器；

所述离心叶轮的每个叶片的尾端具有贯穿径向边沿和轴向边沿的缺口，以使所述离心叶轮产生第一切线速度和第二切线速度；所述第一切线速度大于所述第二切线速度；

所述双流道径向扩压器包括：圆环形的扩压器本体；

所述扩压器本体的两个环形表面上分别设置有多个叶片式导叶和多个楔形导叶；

所述多个叶片式导叶与所述离心叶轮的叶片的尾端位于同一侧，以使所述第一切线速度产生的气流进入所述多个叶片式导叶所形成的流道；所述轴向扩压器位于所述多个叶片式导叶所形成的流道的气流出口处；

所述多个楔形导叶与所述缺口位于同一侧，以使所述第二切线速度产生的气流进入所述多个楔形导叶所形成的流道。

在本发明的一个实施例中，所述多个叶片式导叶均匀分布，且所述多个叶片式导叶偏转方向相同；