[發(fā)明專利]渦殼以及離心壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580080304.6
• 申請(qǐng)日: 2015-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN107614885B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖切健一郎;富田勛;白石隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F04D29/44
• 分類號(hào): F04D29/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

一種渦殼，形成離心壓縮機(jī)的渦旋流路，其中，在渦旋流路的剖面上，若將離心壓縮機(jī)的徑向上的渦旋流路的外側(cè)端設(shè)為Eo，將離心壓縮機(jī)的軸向上的渦旋流路的前側(cè)端設(shè)為Ef，將徑向上的渦旋流路的最大流路寬度Wmax的中間點(diǎn)設(shè)為Mw，則軸向上的渦旋流路的流路高度H從徑向上的外側(cè)端Eo的位置至前側(cè)端Ef的位置逐漸增大，渦旋流路在比卷繞始端與卷繞終端的連接位置靠卷繞始端側(cè)的至少一部分的區(qū)間，具有前側(cè)端Ef位于比中間點(diǎn)Mw靠徑向上的內(nèi)側(cè)的再循環(huán)流動(dòng)抑制剖面。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及渦殼以及離心壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

使用于車輛用或者船舶用渦輪增壓器的壓縮機(jī)部等的離心壓縮機(jī)，通過葉輪的旋轉(zhuǎn)向流體賦予動(dòng)能，向徑向外側(cè)排出流體，利用離心力獲得壓力上升。

在該離心壓縮機(jī)中，在寬運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)要求高壓力比與高效化，實(shí)施了各種研究。

作為現(xiàn)有技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了一種具備設(shè)有以螺旋狀形成的渦旋流路的外殼的離心壓縮機(jī)，該渦旋流路的軸向的流路高度形成為，從徑向內(nèi)側(cè)向外側(cè)逐漸擴(kuò)大，在比徑向的流路寬度的中間點(diǎn)更靠徑向外側(cè)的位置成為最大。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4492045號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

圖24是沿比較方式的離心壓縮機(jī)的軸向觀察時(shí)的渦旋流路004的概略圖。圖25是對(duì)于圖24所示的離心壓縮機(jī)的渦旋流路、從卷繞始端004a與卷繞終端004b的連接位置(所謂的舌部位置)P向下游方向(卷繞始端側(cè))每隔規(guī)定角度Δθ重復(fù)表示流路剖面形狀的圖。離心壓縮機(jī)中的渦旋流路的剖面形狀一般來說如圖25所示那樣在渦旋流路的整周上形成為圓形。

在離心壓縮機(jī)的小流量工作點(diǎn)，渦旋流路內(nèi)的流動(dòng)從渦旋流路的卷繞始端至卷繞終端是減速流動(dòng)，卷繞始端處的壓力比卷繞終端處的壓力低。因此，在渦旋流路中，在舌部位置P會(huì)產(chǎn)生從卷繞終端向卷繞始端的再循環(huán)流動(dòng)fc(參照?qǐng)D24)。這樣的再循環(huán)流動(dòng)由于作為主流被急劇地引入流路連接部的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生剝離，因此成為產(chǎn)生高損失的主要因素之一。

另外，根據(jù)本發(fā)明人的見解，如圖26以及圖27A～圖27C所示，來自擴(kuò)散出口8a的流動(dòng)fd沿渦旋流路004的流路壁形成回旋流，因此在比較方式的以圓形剖面形狀形成的渦旋流路中的卷繞始端004a處，來自擴(kuò)散出口的流動(dòng)將會(huì)偏向渦旋流路的流路剖面中的外周側(cè)的區(qū)域Do(在圖26以及圖27A～圖27C所示的例子中，在將舌部位置P設(shè)為θ＝0度，并將相對(duì)于舌部位置靠向下游側(cè)的角度位置設(shè)為θ時(shí)，在θ＝0度的角度位置以及θ＝15度的角度位置，來自擴(kuò)散出口的流動(dòng)偏向區(qū)域Do)。因此，在渦旋流路中的卷繞始端，如圖28所示，再循環(huán)流動(dòng)fc容易流入未被來自擴(kuò)散出口的流動(dòng)充滿的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域Di，這會(huì)成為導(dǎo)致再循環(huán)流動(dòng)的流量增加而使伴隨著再循環(huán)流動(dòng)的損失增加的主要因素。

在專利文獻(xiàn)1中，示出了將渦旋流路的剖面形狀設(shè)為并非圓形的特殊形狀來改善渦旋流路內(nèi)的回旋流的特性的技術(shù)，但未公開用于抑制舌部附近的再循環(huán)流動(dòng)的見解。

本發(fā)明鑒于上述課題而完成，提供一種通過減少伴隨著再循環(huán)流動(dòng)的損失能夠提高壓縮機(jī)性能的渦殼、以及具備該渦殼的離心壓縮機(jī)。

用于解決課題的手段