[發明專利]一種斜孔式處理機匣及壓氣機

有效

• 申請號: 202210132820.0
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114183403B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 楊萬金;王鳴;閃頌武;戚光鑫;黃致建;王蕊;陳濤;富健強;方圓
• 申請（專利權）人: 成都中科翼能科技有限公司
• 主分類號: F04D29/52
• 分類號: F04D29/52;F04D29/54;F04D27/02
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李通

本發明屬于處理機匣技術領域，具體涉及一種斜孔式處理機匣及壓氣機，其中，一種斜孔式處理機匣，包括機匣本體和設置在機匣本體上的若干個氣孔，其中，機匣本體的內側設有壓氣機，機匣本體的外側設有外機匣，外機匣扣接在機匣本體上并在二者之間圍成附加腔；氣孔貫穿機匣本體并連通機匣本體的內側與附加腔，以使機匣本體內側的氣體通過附加腔循環流動。一種壓氣機，包括所述的斜孔式處理機匣。一種斜孔式處理機匣及壓氣機利用氣孔導引壓氣機流道上被滯塞的氣體，并推動下方滯塞氣體向流道后部流動，降低滯塞氣體對壓氣機流場特性的影響，提高壓氣機的穩定性裕度。同時，本斜孔式處理機匣兼具工藝要求低、加工成本低、適用性高的特點。

技術領域

本發明屬于處理機匣技術領域，具體涉及一種斜孔式處理機匣及壓氣機。

背景技術

壓氣機是一種通過旋轉的葉片對氣流做功以提高氣流壓力的機械。壓氣機葉輪葉片的前端部分呈彎曲狀稱為導輪，其起到的作用是將氣體無沖擊的導入工作葉輪，減小氣流沖擊損失。小型增壓器的壓氣機葉輪一般將導輪與工作葉輪制成一體。壓氣機的葉輪出口有擴壓器，使氣體在葉輪中獲得的動能盡可能多地轉化為壓力。壓氣機的外殼有氣流的進口和出口。進口一般呈軸向布置，流道略呈漸縮，以減小進氣阻力。出口一般設計成流道沿圓周漸擴的蝸殼狀，使高速氣流在出口處可以繼續擴壓，提高增壓器的總效率。

根據結構形式的不同，壓氣機主要可以分為軸流式、徑流式、斜流式和混合式四種。壓氣機是燃氣渦輪發動機（主要包括航空發動機和地面燃氣輪機）的重要部件之一，其性能的好壞對燃氣渦輪發動機的性能產生重要的影響。

壓氣機在使用過程中可能出現壓氣機喘振，即氣流沿壓氣機軸線方向發生低頻率、高振幅的震蕩現象，壓氣機喘振一直是制約著燃機性能提升的重要因素。為了解決壓氣機喘振的問題，現有技術中所采用的一種解決方案是設置處理機匣，處理機匣是一種用來擴大壓氣機穩定工作范圍和改進性能的裝置，即在壓氣機機匣上與一級或幾級轉子頂部的相應部位，扣、開縫或構造成多孔內壁，以抑制葉尖區氣流的失速和改變流動損失。

現有的處理機匣多為槽式處理機匣和縫式處理機匣。槽式處理機匣在應用時，其將堵塞氣體引入氣腔的難度較大、很難對對引入的氣體流動進行控制，對壓氣機效率的提升微乎其微；縫式處理機匣在應用時，一般情況下要求縫越長越好，這同時又對機匣及葉片的軸向長度起到了一定的限制作用，設計的難度大大增加，制約了其適用性。

發明內容

本發明的目的是提供一種斜孔式處理機匣及壓氣機，解決了壓氣機喘振的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種斜孔式處理機匣，包括機匣本體和設置在機匣本體上的若干個氣孔，其中，機匣本體的內側設有壓氣機，機匣本體的外側設有外機匣，外機匣扣接在機匣本體上并在二者之間圍成附加腔；氣孔貫穿機匣本體并連通機匣本體的內側與附加腔，以使機匣本體內側的氣體通過附加腔循環流動。

上述的斜孔式處理機匣通過外機匣形成附加腔，再利用氣孔將滯塞在壓氣機流道內的氣體吸入附加腔，再向外噴射至流道內，提高了滯塞氣體的流動性，對主動流量進行補給，改善流道的堵塞情況，保障壓氣機的空氣流量始終高于發生喘振的最高值，有效避免了壓氣機發生喘振。

在一種可能的設計中，氣孔分為進氣組和排氣組，進氣組包括若干排近壓氣機轉子的葉片的氣孔，排氣組包括若干排近機匣本體進氣端的氣孔，其中，相鄰排的氣孔沿機匣本體的軸線方向間隔設置在機匣本體上，相鄰排之間的氣孔相互錯位。

在一種可能的設計中，進氣組包括兩排氣孔，排氣組包括三排氣孔。

在一種可能的設計中，相鄰排之間的氣孔相互錯位0.4°-0.6°。

在一種可能的設計中，氣孔均傾斜設置，其中，進氣組內氣孔由上至下向機匣本體進氣端方向傾斜，排氣組內氣孔由上至下向壓氣機轉子的葉片方向傾斜。