[發(fā)明專利]一種帶分流葉片的向心渦輪有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911349318.X | 申請日： | 2019-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN111005770B | 公開（公告）日： | 2022-06-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王忠義;王昆;萬雷;王艷華;王萌;王松;欒一剛;孫濤;孫海歐 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號： | F01D5/34 | 分類號： | F01D5/34;F01D5/14 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 分流 葉片 向心 渦輪 | ||
本發(fā)明的目的在于提供一種帶分流葉片的向心渦輪，包括機(jī)匣、輪轂、主葉片、分流葉片，主葉片設(shè)置在機(jī)匣與輪轂之間且沿圓周方向設(shè)置，每個主葉片的吸力面與其相鄰主葉片的壓力面之間的輪轂構(gòu)成的通道上均安裝有分流葉片，分流葉片在通道內(nèi)相對于其相鄰的兩個主葉片傾斜布置，分流葉片前緣靠近其相鄰為吸力面的主葉片，尾緣靠近其相鄰為壓力面的主葉片。本發(fā)明能抑制向心渦輪主葉片吸力面周向分離，改善葉片載荷分布提高渦輪效率與做工，同時還可略微擴(kuò)大渦輪穩(wěn)定工作范圍。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及的是一種渦輪，具體地說是艦船、航空用的渦輪。
背景技術(shù)
向心渦輪具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、在流量較小情況下可獲得較高效率等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在艦船動力、航空推進(jìn)等領(lǐng)域。但由于其徑流式、高轉(zhuǎn)速等特點使其內(nèi)部流場較為復(fù)雜，對于大功率的微小型向心渦輪而言，通道內(nèi)往往由于過度膨脹而存在較大的分離流動，破壞流場穩(wěn)定性，使得效率降低。由于向心渦輪結(jié)構(gòu)緊湊，主動控制方式不易實現(xiàn)，因此需要一種有效被動控制流動分離的向心渦輪。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能抑制向心渦輪主葉片吸力面周向分離，改善葉片載荷分布提高渦輪效率與做工，同時還可略微擴(kuò)大渦輪穩(wěn)定工作范圍的一種帶分流葉片的向心渦輪。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明一種帶分流葉片的向心渦輪，其特征是：包括機(jī)匣、輪轂、主葉片、分流葉片，主葉片設(shè)置在機(jī)匣與輪轂之間且沿圓周方向設(shè)置，每個主葉片的吸力面與其相鄰主葉片的壓力面之間的輪轂構(gòu)成的通道上均安裝有分流葉片，分流葉片在通道內(nèi)相對于其相鄰的兩個主葉片傾斜布置，分流葉片前緣靠近其相鄰為吸力面的主葉片，尾緣靠近其相鄰為壓力面的主葉片。
本發(fā)明還可以包括：
1、所述分流葉片前緣位于其相鄰為吸力面的主葉片分離區(qū)起點前0.05～ 0.15主葉片軸向弦長。
2、所述分流葉片軸向弦長為主葉片吸力面分離區(qū)軸向弦長的1～1.5倍。
3、所述分流葉片高度為與其相鄰主葉片同軸向位置相等。
4、所述分流葉片最大厚度為主葉片的0.5～1倍。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明在渦輪主葉片吸力面易分離區(qū)附近安裝分流葉片。由于分流葉片前緣靠近壓力面，尾緣靠近相鄰葉片吸力面，使得主葉片吸力面易分離區(qū)附近形成擴(kuò)壓結(jié)構(gòu)，順壓梯度減小，防止因過加速引起的附面層分離，同時相鄰葉片壓力面形成噴管結(jié)構(gòu)，流體做工量增大，同時，由于該分流葉片軸向尺寸與轉(zhuǎn)折角較小，不易對發(fā)生分離而增加損耗，對渦輪重量影響較小，因此總體上該結(jié)構(gòu)能提高向心渦輪氣動性能，此外本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，加工和工程應(yīng)用也較為方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的剖面圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：
結(jié)合圖1，本發(fā)明包括機(jī)匣1、輪轂4、主葉片2、分流葉片3，主葉片2 設(shè)置在機(jī)匣1與輪轂4之間且均勻沿圓周方向設(shè)置，在相鄰的兩個主葉片2吸力面與壓力面之間的通道輪轂4上安裝有分流葉片3，分流葉片3前緣靠近主葉片2吸力面，尾緣靠近相鄰主葉片2壓力面。分流葉片3前緣位于主葉片2 吸力面分離區(qū)起點前0.05～0.15主葉片2軸向弦長。分流葉片3軸向弦長為主葉片2吸力面分離區(qū)軸向弦長的1～1.5倍。分流葉片3高度為與主葉片2同軸向位置相等。分流葉片3最大厚度為主葉片2的0.5～1倍。
具體設(shè)計步驟如下：
根據(jù)渦輪主葉片2吸力面易分離區(qū)前主流氣流角、同軸向位置相鄰葉片壓力面壓力分布情況，確定分流葉片3前緣安裝角、尾緣安裝角。
根據(jù)渦輪流量工作范圍，葉片重量等結(jié)構(gòu)因素確定分流葉片最大厚度。
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