[實用新型]徑流式流線隧道輪

有效

• 申請號: 202222982597.7
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN218844383U
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 黃若;郭文杰;撒博文
• 申請（專利權）人: 科諾泰博（北京）科技有限公司
• 主分類號: F01D1/34
• 分類號: F01D1/34;F04D29/28
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 王志東

本實用新型提出一種徑流式流線隧道輪，包括：開孔端面；外廓環面，所述外廓環面一端抵接于所述開孔端面；開孔環面；后端面，所述后端面抵接于所述開孔環面；若干流線隧道，每條所述流線隧道的一端的端面隧道口設置在所述開孔端面上，所述流線隧道的另一端環面隧道口開設在所述開孔環面上；所述隧道輪相比于葉片式結構，結構堅固不易損壞，且轉速更高，功率密度更大。

技術領域

本實用新型屬于旋轉流體機械技術領域，具體涉及一種徑流式流線隧道輪。

背景技術

旋轉流體機械廣泛應用于燃氣輪機、渦輪增壓器等領域，分為對工質做功的壓氣機和從工質中獲取能量的渦輪機兩類，傳統旋轉流體機械為葉片機，對于徑流式葉片機葉輪，分為對應于壓氣機的離心式葉輪和對應于渦輪機的向心式葉輪兩種，作為核心零件的葉輪的性能決定了功率密度、燃油經濟性、有害氣體排放等重要指標，葉輪的優化方向主要為輕量化、小型化、強度高、易加工、低成本、高效率、壽命長，但主要受到以下幾方面限制：在葉片強度方面，為提高氣動性能、提高轉速以及輕量化需求，葉輪葉片越薄越好，目前車用渦輪增壓器壓氣機葉片厚度最薄處僅0.5～0.7mm，但材料的強度限制了轉速的進一步提高；在結構上，由于閉式葉輪較大的離心應力限制了轉速的提高，因此很少采用，而目前主流的開式葉輪存在葉尖間隙泄漏損失，影響著葉輪效率及壽命；在介質流動機理方面，由于葉輪進出口周長相差較大，而葉片又無法設置無限多，導致渦輪進口/壓氣機輪出口的葉片切向間距過大，難以有效約束介質流動，產生損失，如壓氣機中存在的慣性旋流會使壓比大幅下降；在制造工藝上，車、銑葉輪的工藝在不同工序上會使用不同的基準面，導致精度欠佳，精密鑄造葉輪則不可避免存在鑄造缺陷，影響葉片強度；對于渦輪葉輪，長期處于高溫、腐蝕氣流的持續沖刷下，工作條件極為惡劣，限制了強度的提高和輕質材料的選用。

例如公布號為WO2011042863A2的專利文獻公開了一種適合用作渦輪機部件的無葉片工作輪，工作輪包括多個空心輪通道，每個輪通道從工作輪的周邊開口通向工作輪表面中的表面開口，其中每個車輪通道具有基本連續的平滑彎曲形狀。

但是，其公開的結構中，每組流線隧道的隧道口大小相近，無法充分利用流線隧道輪實體體積，流通能力較低；流線隧道均為前彎形式，適用范圍受限。

由此，基于現有技術存在的如上述技術問題，本實用新型提供一種徑流式流線隧道輪。

實用新型內容

本實用新型提供一種徑流式流線隧道輪。

本實用新型采用以下技術方案：

一種徑流式流線隧道輪，包括：

開孔端面，所述徑流式流線隧道輪作壓氣機輪時連通于進氣管路，作渦輪時連通于排氣管路；

外廓環面，所述外廓環面一端抵接于所述開孔端面；

開孔環面，所述徑流式流線隧道輪作壓氣機輪時連通于擴壓器，作渦輪時連通于噴嘴環，所述開孔環面一端抵接于所述外廓環面；

后端面，所述后端面抵接于所述開孔環面；

若干流線隧道，每條所述流線隧道的一端的端面隧道口設置在所述開孔端面上，所述流線隧道的另一端環面隧道口開設在所述開孔環面上。

進一步地，所述開孔端面為圓形的平面、內凹面或外凸面。

進一步地，所述外廓環面為橢圓曲線、二次曲線、三次曲線或直線段繞軸線旋轉一周所形成的環面。

進一步地，所述開孔環面為柱面、錐面或弧形面。

進一步地，所述流線隧道為前彎流線隧道、后彎流線隧道或徑向流線隧道。

進一步地，所述開孔端面的外輪廓為圓形，所述開孔端面設有若干同心的圓環區域，所述端面隧道口開設在不同的圓環區域內。