[發(fā)明專利]帶孔口的葉片的擴(kuò)散器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980141435.5
• 申請(qǐng)日: 2009-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102187101A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杰羅姆·波羅多;勞倫特·塔爾諾夫斯基;休伯特·維格諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 渦輪梅坎公司
• 主分類號(hào): F04D27/02
• 分類號(hào): F04D27/02;F04D29/44;F04D29/54;F04D29/68
• 代理公司: 中國(guó)商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 萬學(xué)堂;劉廣新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓縮級(jí)，特別涉及在如混流或離心式壓縮機(jī)的壓縮級(jí)中的擴(kuò)散器。

背景技術(shù)

擴(kuò)散器的作用就是整流來自壓縮機(jī)葉輪的氣流，從而將氣體的動(dòng)態(tài)壓力恢復(fù)成靜態(tài)壓力形式。

為此，擴(kuò)散器通常包括多個(gè)沿周緣布置并固定在兩個(gè)固定環(huán)之間的葉片。

擴(kuò)散器葉片施加的偏轉(zhuǎn)會(huì)引起葉片壓力面或吸力面上的氣體分離，這種分離很大時(shí)會(huì)引起氣體分離，進(jìn)而引起喘振。

人們知道喘振現(xiàn)象對(duì)壓縮機(jī)各個(gè)部件是完全有害的，為此，應(yīng)盡可能地避免。

為此，本發(fā)明旨在解決上述缺陷，特別涉及一種燃?xì)鉁u輪機(jī)混流式或離心式壓縮機(jī)的擴(kuò)散器，這種擴(kuò)散器包括至少一個(gè)帶壓力面、吸力面和第一側(cè)面的葉片，所述葉片提供有多個(gè)孔口，這些孔口開口于吸力面和/或壓力面并與葉片內(nèi)形成的至少一個(gè)腔室相通，所述腔室相對(duì)于葉片橫向延伸并開口于第一側(cè)面。在這個(gè)示例中，橫向是指在葉片的第一側(cè)面和第二側(cè)面之間延伸的方向，第二側(cè)面與第一側(cè)面相對(duì)。

該方案介紹了緩慢吸入吸力面和/或壓力面上流動(dòng)的氣體，從而防止其與葉片分離。

美國(guó)專利文件US?6?210?104已經(jīng)介紹了一種擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)，該專利文件提供了這種擴(kuò)散器的示意圖，即使預(yù)期目的不同。

該文件提出了通過葉片吸力面上的孔來吸收一部分氣體，目的是隨后將其作為冷卻氣體，以冷卻渦輪機(jī)的發(fā)熱部件。

所述裝置的缺陷是，吸收經(jīng)由孔帶走的氣體在吸力面上并不均勻，結(jié)果，氣體還可能會(huì)分流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種離心或混流式壓縮機(jī)的擴(kuò)散器，使得氣體能夠被均勻吸入。

本發(fā)明的目的通過腔室橫截面沿葉片橫向上的變化來實(shí)現(xiàn)，所述橫截面朝著第一側(cè)面逐漸增大。

換句話說，第一側(cè)面(腔室開口于該側(cè)面)處的腔室的橫截面大于腔室底部的橫截面，應(yīng)明白的是，腔室的底部與第一側(cè)面橫向相對(duì)。

從腔室底部看，這種腔室橫截面增大的選擇是這樣的，即與所述腔室相通的孔口具有相同的吸入率，此外，單個(gè)孔口的吸入率在其整個(gè)截面上是均勻的。

為此，沿葉片橫向看，優(yōu)選地，腔室的橫截面隨著整個(gè)吸入截面的增大而成比例的增大。如果孔口是孔時(shí)，所述整個(gè)吸入截面等于孔口截面的總和，和/或，如果吸入孔口(諸如橫向狹槽)的截面區(qū)域是連續(xù)的，所述吸入截面是其積分。

在本發(fā)明中，孔口可以只位于吸力面上，只位于壓力面上，或位于吸力面和壓力面上。

有利的是，根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)散器包括第一系列孔口，所述孔口開口于吸力面并與葉片上形成的且開口于第一側(cè)面的至少一個(gè)腔室相通。

在第一個(gè)變化的方案中，擴(kuò)散器包括一個(gè)開口于第一側(cè)面的單一腔室。為此，第一系列的所有孔都與葉片最厚處形成的所述單一腔室相通。

在第二個(gè)變化的方案中，擴(kuò)散器包括多個(gè)腔室，所述腔室構(gòu)成開口于第一側(cè)面的凹槽。

優(yōu)選地，所述凹槽相似，而且，優(yōu)選地，都是截頭圓錐體形狀。為此，所述凹槽的橫截面是一個(gè)半徑朝著第一側(cè)面逐漸增大的圓盤。

有利的是，擴(kuò)散器進(jìn)一步包括第二系列孔口，這些孔口開口于壓力面并與葉片上形成的且開口于葉片兩個(gè)側(cè)面其中一個(gè)的至少一個(gè)其它腔室相通。

優(yōu)選地，所述至少一個(gè)其它腔室也開口于第一側(cè)面。

有利的是，所述其它腔室的橫截面是變化的，朝著第一側(cè)面逐漸增大。

通過該腔室，氣體吸力在葉片吸力面的均勻程度與其在壓力面的吸力相同。

在另一種變化的方案中，擴(kuò)散器包括開口于第一側(cè)面的單一腔室。

在另一種變化的方案中，擴(kuò)散器包括多個(gè)腔室，這些腔室構(gòu)成開口于第一側(cè)面的凹槽。在這個(gè)不同方式中，每個(gè)腔室優(yōu)選為截頭圓錐體形狀。

此外，孔口優(yōu)選橫向穿孔和/或狹槽。

按照本發(fā)明，可以設(shè)想幾種實(shí)施方案：穿孔和狹槽可以相互聯(lián)通；可以提供多個(gè)孔口，這些孔口與單一凹槽或甚至帶凹槽的單一狹槽相通，或甚至可以提供所有孔口與葉片上單一腔室相通。

優(yōu)選地，但不是專門地，擴(kuò)散器為徑向擴(kuò)散器。

最后，本發(fā)明提供了一種包括了根據(jù)本發(fā)明擴(kuò)散器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

下面結(jié)合附圖，并閱讀以非限定性示例給出的兩個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)說明，可以更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)會(huì)更清楚地顯現(xiàn)出來。

附圖說明

圖1為直升機(jī)燃?xì)鉁u輪機(jī)的局部剖面圖，所示渦輪機(jī)包括裝有本發(fā)明擴(kuò)散器的離心式壓縮機(jī)；

圖2是擴(kuò)散器葉片第一實(shí)施方案的示意圖，所示葉片包括多個(gè)開口于其吸力面和其壓力面的狹槽，每個(gè)狹槽都與凹槽相通；