[發明專利]超音速壓縮機

無效

• 申請號: 201210235848.3
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103032345A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: W.B.羅伯茨二世;S.P.勞勒
• 申請（專利權）人: 拉姆金動力系統有限責任公司
• 主分類號: F04D21/00
• 分類號: F04D21/00;F04D29/40;F04D27/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種壓縮機，包括：

轉子，所述轉子具有旋轉軸和延伸進入氣流通道內的多個沖擊式葉片，所述多個沖擊式葉片的尺寸和形狀設置成作用于選定氣體以提供超音速氣流；以及

擴壓器，所述擴壓器包括繞縱軸螺旋布置并設置成接收所述超音速氣流的一個或更多氣動管道，所述一個或更多氣動管道包括

（a）收斂部和擴張部，以及

（b）旁路氣體通道，所述旁路氣體通道可操作以從所述收斂部去除至少一些所述超音速氣流，從而在所述一個或更多氣動管道的一個或更多中調整有效收縮比；

所述一個或更多氣動管道的尺寸和形狀設置成使所述超音速氣流減速至亞音速狀態。

2.一種壓縮機，包括：

轉子，所述轉子具有旋轉軸和延伸進入氣流通道內的多個沖擊式葉片，所述多個沖擊式葉片的尺寸和形狀設置成作用于選定氣體以提供超音速氣流；以及

擴壓器，所述擴壓器具有縱軸，包括繞所述縱軸螺旋布置并設置成接收所述超音速氣流的一個或更多氣動管道，所述一個或更多氣動管道包括

（a）收斂部和擴張部，以及

（b）幾何可調節部分，所述幾何可調節部分可操作以改變所述收斂部的形狀和/或位置，從而在所述一個或更多氣動管道的一個或更多中調整有效收縮比；

所述一個或更多氣動管道的尺寸和形狀設置成使所述超音速氣流減速至亞音速狀態。

3.根據權利要求1或2所述的壓縮機，其中所述一個或更多氣動管道包括圍壁，并在一個或更多所述圍壁中進一步包括排氣吸除口。

4.根據權利要求1或2所述的壓縮機，在所述一個或更多氣動管道中進一步包括配置成通過注氣來激勵邊界層的進氣噴口。

5.根據權利要求1或2所述的壓縮機，在所述一個或更多氣動管道中進一步包括配置成激勵邊界層的一個或更多渦流發生器。

6.一種壓縮機，包括：

轉子，所述轉子具有旋轉軸和延伸進入氣流通道內的多個沖擊式葉片，所述多個沖擊式葉片的尺寸和形狀設置成作用于選定氣體以提供超音速氣流；以及

擴壓器，所述擴壓器繞縱軸布置并包括一個或更多氣動管道，所述一個或更多氣動管道包括收斂部和擴張部，并具有有效收縮比，所述一個或更多氣動管道的尺寸和形狀設置成使所述超音速氣流從選定的進口馬赫數減速至亞音速狀態，以及

（a）（i）旁路氣體通道或（ii）幾何可調節部分中的至少一者或（iii）兩者，可操作以調整所述有效收縮比，以及

（b）邊界層控制結構，所述邊界層控制結構包括一個或更多的（1）用于邊界層去除的排氣吸除口，（2）用于通過注氣來激勵邊界層的進氣噴口，和（3）一個或更多渦流發生器。

7.根據權利要求6所述的壓縮機，還包括鄰近所述一個或更多氣動管道的吸除子氣室，所述吸除子氣室與所述排氣吸除口流體連通，所述吸除子氣室配置用于使經過所述排氣吸除口去除的所述選定氣體通過所述吸除子氣室。

8.根據權利要求1、2或6中的任一項所述的壓縮機，其中所述轉子還包括用于所述多個沖擊式葉片的圍帶。

9.根據權利要求1、2或6中的任一項所述的壓縮機，其中所述轉子用所述擴壓器有效密封，以便使氣體在其間流動期間的氣體泄漏最小化。

10.根據權利要求1、2或7中的任一項所述的壓縮機，其中經過所述轉子的所述選定氣體被轉向至少九十（90）度的角度alpha（α）。

11.根據權利要求1、2或7中的任一項所述的壓縮機，其中經過所述轉子的所述選定氣體被轉向至少一百（100）度的角度alpha（α）。

12.根據權利要求1、2或7中的任一項所述的壓縮機，其中經過所述轉子的所述選定氣體被轉向至少一百一十（110）度的角度alpha（α）。

13.根據權利要求1、2或7中的任一項所述的壓縮機，其中經過所述轉子的所述選定氣體被轉向約九十（90）度與約一百六十（160）度之間的角度alpha（α）。

14.根據權利要求1、2或7中的任一項所述的壓縮機，其中經過所述轉子的所述選定氣體被轉向約一百一十（112）度與約一百一十四（114）度之間的角度alpha（α）。