[发明专利]采用安装角和稠度耦合可变的非对称有叶扩压器的压气机

摘要

本发明涉及一种采用安装角和稠度耦合可变的非对称有叶扩压器的压气机，属于叶轮机械技术领域。本发明的离心压气机包括蜗壳，离心叶轮和有叶扩压器。本发明中的有叶扩压器进口前缘位置以及叶片形状在周向上是无差别的，而扩压器叶片安装角和稠度在周向上均是非对称分布的，不同周向位置的扩压器叶片安装角和稠度不相等。本发明可以有效适应有叶扩压器下游周向压力畸变，避免局部流动气流攻角过大而造成局部大尺度流动分离，降低有叶扩压器内部流场的非均匀性，有效改善离心压气机流动稳定性，拓宽离心压气机稳定工作范围。

主权项

1.一种采用安装角和稠度周向可变的非对称有叶扩压器的压气机，包括机壳、离心叶轮、背盘和扩压器；所述的机壳与背盘相对固定，机壳两侧形成蜗壳流道，所述的离心叶轮和扩压器同轴安装，离心叶轮由离心压气机旋转轴驱动，扩压器由多个扩压器叶片组成，多个扩压器叶片沿圆周固定在机壳或背盘上，相邻两个扩压器叶片之间形成流道，其特征在于扩压器叶片沿圆周安装的安装角βi和稠度Si分别为：βi＝βdesign+kα·(αi‑αave)+δi其中，i为扩压器叶片序号，β_design为根据离心压气机的设计流量确定的扩压器叶片的理论安装角，k_α为第一修正参数，取值范围为0＜k_α≤5，α_i为第i个扩压器叶片前缘处的气流角，α_ave为所有扩压器叶片前缘处气流角的平均值，N为扩压器的叶片数，δ_i是第二修正参数，取值范围为‑β_design＜δ_i≤90°‑β_design，c为扩压器叶片的弦长，r为扩压器叶片前缘与离心压气机旋转轴中心之间的距离，即扩压器叶片前缘的半径，为第i个叶片的前缘与第i+1个叶片的前缘所形成的圆心角，为扩压器叶片圆心角的平均值，N为扩压器的叶片数，k_p为第三修正参数，k_p的取值范围为1≤k_p≤50，sp_i为第i个叶片尾缘下游处的静压，Δsp_i为第i+1个叶片尾缘下游与第i个叶片尾缘下游之间的静压差，sp_ave为N个叶片尾缘下游静压的平均值，k_β为第四修正参数，k_β取值范围为1≤k_β≤50，Δβ_i为第i+1个扩压器叶片安装角与第i个扩压器叶片安装角之差，β_i为第i个扩压器叶片安装角，β_ave为N个叶片安装角的平均值，ε_i为第五修正参数，ε_i的取值范围为且满足