[发明专利]离心压气机

摘要

本发明公开了一种离心压气机，包括用于将机械能转化为气体动能的离心叶轮；环绕离心叶轮设置，与离心叶轮形成第一气流通道的引气机匣；位于第一气流通道的出口处，用于将离心叶轮转化后的气体动能转化为压力能的径向扩压器；与径向扩压器相连，用于定位径向扩压器的扩压器内机匣；与引气机匣相连，用于盖住径向扩压器的扩压器外机匣；径向扩压器为楔形扩压器，径向扩压器包括前缘，前缘位于靠近离心叶轮一端，前缘包括尖部及与尖部一体顺延的根部，尖部具有相对根部后掠的后掠面。本发明提供的离心压气机，改变扩压器的前缘形状，能更好地适应离心叶轮出口气流，从而在有效地降低扩压器损失的同时扩展工作范围，提高喘振裕度。

主权项

1.一种离心压气机，用于提高航空燃气涡轮的辅助动力装置的离心压气机喘振裕度，包括：用于将机械能转化为气体动能的离心叶轮(10)；环绕所述离心叶轮(10)设置，与所述离心叶轮(10)形成第一气流通道的引气机匣(20)；位于所述第一气流通道的出口处，用于将所述离心叶轮(10)转化后的所述气体动能转化为压力能的径向扩压器(30)；与所述径向扩压器(30)相连，用于定位所述径向扩压器(30)的扩压器内机匣(40)；与所述引气机匣(20)相连，用于盖住所述径向扩压器(30)的扩压器外机匣(50)；所述径向扩压器(30)为楔形扩压器，所述径向扩压器(30)包括前缘(31)，所述前缘(31)位于靠近所述离心叶轮(10)一端，所述前缘(31)包括尖部(311)及与所述尖部(311)一体顺延的根部(312)，所述根部(312)位于靠近所述扩压器内机匣(40)的一侧，所述尖部(311)位于远离所述扩压器内机匣(40)的一侧，所述尖部(311)具有相对所述根部(312)后掠的后掠面(3111)；径向扩压器(30)的前缘(31)增大了尖部(311)与叶轮之间的间隙，从而使得尖部来流更多的参混，能更好地适应离心叶轮(10)的出口气流，从而在有效地降低径向扩压器(30)损失的同时扩展工作范围，提高喘振裕度；其特征在于，对径向扩压器(30)的前缘(31)的尖部斜切，与扩压器外机匣(50)形成尖部间隙，以扩展该离心级的喘振裕度，通过尖部间隙泄露流动以抑制径向扩压器(3 0)吸力面的低能流体聚集，从而延缓径向扩压器(3 0)的失速，达到扩展喘振裕度的目的；对径向扩压器(30)的前缘(31)的尖部(311)直线切削，切削后，尖部(311)靠近离心叶轮(10)的一端具有一锥面(3112)，锥面(3112)与后掠面(3111)相连，锥面(3112)与扩压器外机匣(50)之间形成一尖部间隙；沿所述第一气流通道的宽度方向与所述锥面(3112)所成的夹角为β，β的大小范围为0.1°—15°，β值越大，裕度越大，径向扩压器损失越高；设定后掠面(3111)与锥面(3112)连接的一端为起始端，后掠面(3111)的另一端为终止端，尖部间隙长度TD为尖部间隙的起始端到扩压器外机匣(50)的距离，则尖部间隙长度在径向扩压器(30)的叶片进口处高度b3的0.01—0.3之间，TD值越大，喘振裕度越大，径向扩压器( 30) 损失越高；将TD值设定在0.01—0.3b3之间，从而在有效地降低扩压器损失的同时扩展工作范围，提高喘振裕度。