[實用新型]一種離心式燃?xì)鈩恿u輪機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820385363.5
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN208168983U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔祥真
• 申請（專利權(quán)）人: 孔祥真
• 主分類號: F02C6/12
• 分類號: F02C6/12;F01D1/06;F02B37/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

一種離心式燃?xì)鈩恿u輪機，包括渦殼，渦殼設(shè)置出氣口，渦殼一側(cè)芯點部位安裝進氣管和法蘭盤，與渦殼一側(cè)對應(yīng)的另一側(cè)安裝動葉盤，動葉盤與輸出軸一端連接，輸出軸另一端位于渦殼外部，進氣管一端位于法蘭盤外部，另一端與噴嘴葉柵上端連接，噴嘴葉柵下端與導(dǎo)流體底部連接，進氣管中心線與輸出軸的中心線同軸，每兩個第一動葉片間形成第一氣道，出氣道的出氣口與第一氣道的進氣口對應(yīng)相通，本實用新型可以多次利用氣流的內(nèi)能，將氣流的余速損失降至最低，達(dá)到提高渦輪機轉(zhuǎn)換效率的目的。本實用新型所述方案能使內(nèi)燃機的排氣能量轉(zhuǎn)化效率提高至50%左右，相對于向心式動力渦輪機來說，能量利用率提高一倍以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及內(nèi)燃機動力渦輪系統(tǒng)，是一種離心式燃?xì)鈩恿u輪機。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機的排氣能量回收主要采用渦輪增壓器完成，渦輪增壓器中動力渦輪是將排氣內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機械能的核心部件。目前主要采用向心式結(jié)構(gòu)，它比軸流式結(jié)構(gòu)效率高，成本低。但是，這種向心式渦輪機增壓器的能量回收利用率只有20%左右，80%的排氣內(nèi)能沒有得到有效利用的主要原因是其向心結(jié)構(gòu)。這種向心結(jié)構(gòu)是將排氣從整體式向心渦輪的周邊沿渦輪外圓方向進氣，氣體推動渦輪旋轉(zhuǎn)的同時，沿渦輪葉片間通道流向渦輪中心，從渦輪的中心部位排氣管排出，這種工作方式是離心力方向和氣流的運動方向相反，使一部分氣體產(chǎn)生的沖力被離心力抵消，從而未轉(zhuǎn)換成機械能，這也是渦輪增壓器的散熱損失及機械損失。

本領(lǐng)域技術(shù)人員為解決上述問題使損失降低提供了多種方案，但基本都是如何將葉片入口設(shè)置的更合理，或?qū)⑷~片個數(shù)與通路的個數(shù)設(shè)置成相同，或使回流流路的外徑位置設(shè)置在周向上變化，減少回流流路的葉片處的沖擊損失等。這些結(jié)構(gòu)雖各有優(yōu)點，但不足仍然是明顯，能量的回收率均在25%左右，能量損失仍然較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種離心式燃?xì)鈩恿u輪機，它能使內(nèi)燃機排氣的能量轉(zhuǎn)化率有較大提高。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案：一種離心式燃?xì)鈩恿u輪機，包括渦殼，渦殼設(shè)置出氣口，渦殼一側(cè)芯點部位安裝進氣管和法蘭盤，與渦殼一側(cè)對應(yīng)的另一側(cè)安裝動葉盤，動葉盤與輸出軸一端連接，輸出軸另一端位于渦殼外部，進氣管一端位于法蘭盤外部，另一端與噴嘴葉柵上端連接，噴嘴葉柵下端與導(dǎo)流體底部連接，進氣管中心線與輸出軸的中心線同軸，噴嘴葉柵由數(shù)個噴嘴葉片組成圓環(huán)狀，每兩個噴嘴葉片間形成出氣道，動葉盤上設(shè)置第一動葉柵，第一動葉柵由數(shù)個第一動葉片構(gòu)成圓環(huán)狀，每兩個第一動葉片間形成第一氣道，出氣道的出氣口與第一氣道的進氣口對應(yīng)相通。所述導(dǎo)流體是錐體，導(dǎo)流體的錐頂位于進氣管內(nèi)部，導(dǎo)流體底部最大外徑處與噴嘴葉柵下端連接。渦殼的一側(cè)、進氣管外圍安裝靜葉盤，靜葉盤的中心線與進氣管的中心線同軸，靜葉盤面向動葉盤的一平面上設(shè)置靜葉柵，靜葉柵是圓環(huán)狀，靜葉柵有數(shù)個導(dǎo)流片以靜葉盤的中心線為圓心呈圓環(huán)狀分布，每兩個導(dǎo)流片間形成第二氣道，導(dǎo)流片位于第一動葉片外周，第一氣道的出氣口與第二氣道的進氣口對應(yīng)相通，動葉盤上設(shè)置第二動葉柵，第二動葉柵是圓環(huán)狀，位于靜葉柵的外周，第二動葉柵有數(shù)個第二動葉片，每兩個第二動葉片間形成第三氣道，第二氣道的出氣口與第三氣道的進氣口對應(yīng)相通。第一動葉柵有一個第一上圓環(huán)和一個第一下圓環(huán)，數(shù)個第一動葉片的上端均與第一上圓環(huán)相連，數(shù)個第一動葉片的下端均與第一下圓環(huán)連接，第一下圓環(huán)與動葉盤連接。第二動葉柵有一個第二上圓環(huán)和一個第二下圓環(huán)，數(shù)個第二動葉片的上端均與第二上圓環(huán)連接，數(shù)個第二動葉片的下端均與第二下圓環(huán)連接，第二下圓環(huán)與動葉盤連接。數(shù)個噴嘴葉片外端形成圓環(huán)，噴嘴葉片弦的延長線與該圓環(huán)的交點處形成的切線與噴嘴葉片弦的夾角為第一夾角a₁，數(shù)個第一動葉片外端形成圓環(huán)，第一動葉片弦的延長線與該圓環(huán)的交點處形成的切線與第一動葉片弦的夾角為第二夾角a₂，第一夾角a₁的開口方向朝向噴嘴葉片外端形成圓環(huán)的順時針方向，第二夾角a₂的開口方向朝向第一動葉片外端形成圓環(huán)的逆時針方向。導(dǎo)流片是弧狀，數(shù)個導(dǎo)流片外端形成圓形，導(dǎo)流片弦的延長線與該圓環(huán)的交點處形成的切線與導(dǎo)流片的弦的夾角為第三夾角a₃，第三夾角a₃的開口方向朝向?qū)Я髌舛诵纬蓤A環(huán)的順時針方向。出氣道中心線在出氣道出口端點處的切線與經(jīng)過該端點的噴嘴葉柵的半徑之間設(shè)置第五夾角a₅，第一氣道的中心線在第一氣道進口端點處的切線與經(jīng)過該端點的動葉盤的半徑之間設(shè)置第六夾角a₆，第五夾角a₅和第六夾角a₆角度相等。第一氣道的中心線在第一氣道出口端點處的切線與經(jīng)過該端點的動葉盤的半徑之間設(shè)置第七夾角a₇，第二氣道的中心線在第二氣道進口端點處的切線與經(jīng)過該端點的靜葉盤的半徑之間設(shè)置第八夾角a₈，第七夾角a₇和第八夾角a₈角度相等。導(dǎo)流片的高度小于第二動葉片的高度，導(dǎo)流片的高度大于第一動葉片的高度，第一動葉片的高度大于噴嘴葉片的高度。