[发明专利]径向槽机匣处理方法

摘要

本发明提供了一种用于离心压气机的径向槽机匣处理方法，该方法综合考虑了离心压气机的结构特点和内部流动情况，在叶片扩压器通道中易发生失速的位置沿轮盖侧开径向槽。其特征在于处理槽沿径向的覆盖范围和槽深利用了另一种周向槽机匣处理方法的设计结果，即：首先进行周向槽机匣处理方案的设计，确定最佳槽深及处理槽沿径向的覆盖范围，进而可以进行径向槽机匣处理方案的设计，其具体形式为沿径向离散分布的直槽。设计的基本思路是希望径向槽的走向及间距能引导扩压器轮盖侧低速流体的走向，并且为低速流体提供回流通道，有助于减弱顶部通道的堵塞，大幅度提高压气机的稳定工作范围，同时峰值效率和小流量侧压比也有所提高。

主权项

一种径向槽机匣处理方法，其特征在于包括以下步骤：1）首先，对轮盖侧没有开槽的压气机进行建模，并对其内部流场进行数值模拟和流动分析，确定压气机内占主导的流场结构及其流动特征，明确压气机流道内易于发生失速的区域；2）其次，根据步骤1）确定的压气机流道内易于发生失速的区域沿压气机轮盖侧不同子午位置开设单个周向槽并对其进行建模和数值模拟，比较不同位置周向槽机匣的扩稳效果及其对压气机效率的影响，确定最佳的开槽位置；3）然后，根据压气机轮盖侧开设周向槽的最佳位置固定周向槽槽深，改变周向槽槽宽，对不同宽度的周向槽进行建模和数值模拟，比较槽宽对周向槽机匣扩稳效果及压气机效率的影响，从而确定最佳的槽宽；4）进一步，根据压气机轮盖侧开设周向槽的最佳位置及步骤3）得到的最佳槽宽，固定周向槽槽宽，改变周向槽槽深，对不同深度的周向槽进行建模和数值模拟，比较槽深对周向槽机匣扩稳效果及压气机效率的影响，从而确定最佳的槽深；5）最后，根据步骤2）、3）、4）确定的周向槽位置、周向槽的槽深和槽宽，由周向槽位置向外侧延伸开设相同的周向槽，确定槽齿宽即相邻槽的间距，改变周向槽数目，对不同槽数的周向槽机匣进行建模和数值模拟，比较周向槽数目对机匣处理扩稳效果和压气机效率的影响，确定最佳的周向槽数目；6）周向槽数目确定后，径向处理槽沿径向的覆盖范围即从第一道周向槽的前沿至最后一道周向槽的后沿；7）径向槽的前沿与第一道周向槽的前沿重合，径向槽的后沿与最后一道周向槽的后沿重合，径向槽的深度选取上述周向槽的最佳槽深，径向槽共有17组，对应叶片扩压器的17个叶片，每组包括3个径向槽。