CN103261699A - 离心压缩机的叶轮 - Google Patents

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Abstract

一种离心压缩机的叶轮,从整体叶片(5F)的顶端与护罩之间的叶片端间隙向分割叶片(7)的前缘(7a)部产生叶片端泄漏涡流(W),对于该叶片端泄漏涡流(W),使分割叶片(7)的前缘(7a)的护罩侧从整体叶片(5R、5F)的周向等间隔位置向整体叶片(5F)的负压面(Sb)侧接近地配置,以使叶片端泄漏涡流(W)越过分割叶片(7)的前缘(7a),此外,使分割叶片(7)的后缘(7b)的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片(5F)的负压面(Sb)侧接近。

Description

离心压缩机的叶轮
技术领域
本发明涉及一种车辆用、船用涡轮增压器等所使用的离心压缩机的叶轮,尤其涉及一种设在互相相邻的整体叶片(全叶片)之间的分割叶片(短叶片)的叶片形状。
背景技术
车辆用、船用涡轮增压器的压缩机部等所使用的离心压缩机,通过叶轮的旋转而给予流体动能,并将流体向径向外侧排出而获得离心力所带来的压力上升。该离心压缩机在较大的运行范围内被要求高压力比和高效化,因此,往往使用如图13、图14那样在互相相邻的整体叶片(全叶片)01之间设有分割叶片(短叶片)03的叶轮05,并对其叶片形状进行了各种设计。
具有这种分割叶片03的叶轮05,整体叶片01和分割叶片03交替地设置在轮毂07的面上,一般的分割叶片03是仅将整体叶片01的上游侧切除的形状。
如果是一般的分割叶片03,如图15所示,分割叶片03的入口端缘(LE2)处于离开整体叶片01的入口端缘(LE1)一定距离的下游侧,出口端缘(TE)被设成一致,分割叶片03的入口端缘的叶片角θ(表示入口端缘的方向与叶轮05的轴向G所构成的角度),被设定成与在整体叶片01间的流路内流动的流体的流动方向F相同。
另一方面,我们知道一种将形成于分割叶片03两侧的两通道的喉口面积做成相同而获得流体均等分配的技术,例如,专利文献1(日本特开平10—213094号公报)所公开的技术是作了这样的设计:如图16所示,将分割叶片09的入口端缘的叶片角θ做大到θ+Δθ(设定为比流体的流动方向F大Δθ),即,使分割叶片09的入口端缘向整体叶片01的负压面Sb侧接近,由此将分割叶片09的两侧通道的喉口面积做成相同(A1=A2)。
另外,我们还知道有专利文献2(日本专利特许3876195号公报)的技术,使分割叶片的入口端部向整体叶片的负压面侧倾斜。
专利文献1:日本专利特开平10-213094号公报
专利文献2:日本专利特许3876195号公报
发明所要解决的课题
所述专利文献1、2所示的技术都是这样的技术:在将叶片间的流动假定为沿整体叶片流动的基础上,着眼于由分割叶片分割的流路的流量分配来改进叶片形状,当是具有叶片端间隙的开放式叶轮时,有从该叶片端间隙流入通道内或从通道流出的叶片端泄漏流动的影响,流动场变得复杂,需要进行适合于这些复杂的内部流动的进一步改进。
利用数值分析对该复杂的内部流动进行评价后就可明白:从整体叶片的入口端缘顶端部(叶片的离开轮毂面的高度方向(护罩侧)的顶端部)产生的泄漏涡流到达分割叶片的入口端缘的顶端部(叶片的离开轮毂面的高度方向(护罩侧)的顶端部)近旁(参照图12的叶片端泄漏流动涡流,以下称为叶片端泄漏涡流W)。
因此,本申请人通过未公开的日本专利特愿2009-233183号,申请了使分割叶片的入口端缘向整体叶片的负压面侧倾斜来避免与叶片端泄漏涡流W相干涉的技术。
但是,在所述专利文献1、2中,仅着眼于由分割叶片分割的流路的流量分配而对叶片形状作了改进,另外,本申请人的前述的已有申请是避免分割叶片的入口端缘与叶片端泄漏涡流W的干涉的技术。对于进一步的性能提高作了研究后,结果发现,分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配(叶片负载的分担)的均匀化是有效的。
如此,当分割叶片的护罩侧与轮毂侧的叶片负载分配不均匀时,就有可能在承担较大的叶片负载的面上产生剥离等,有不能期望提高压缩机的压力比的问题。另外,当叶片负载分配不均匀时,分割叶片容易产生变形,耐久性也产生问题。
发明内容
因此,本发明是鉴于这种问题而做成的,其目的在于提供一种离心压缩机的叶轮,使分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配均匀化,实现提高压力比所带来的高效化以及耐久性的提高。
用于解决课题的手段
为实现上述目的,本发明的离心压缩机的叶轮具有:整体叶片,在轮毂面上从流体的入口部延伸至出口部地沿周向以等间隔立设有多片所述整体叶片;以及分割叶片,该分割叶片从形成于互相相邻设置的所述整体叶片之间的流路的中途延伸至出口部地设置,其中,
所述离心压缩机在所述整体叶片顶端与护罩之间形成有叶片端间隙,从该叶片端间隙朝向所述分割叶片的前缘部产生叶片端泄漏涡流,对于该叶片端泄漏涡流,使所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,以使所述叶片端泄漏涡流越过所述分割叶片的前缘部,或与所述叶片端泄漏涡流的方向相一致,并且使所述分割叶片的后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近。
采用这种发明,在所述整体叶片顶端与护罩之间形成有叶片端间隙,从该叶片端间隙朝向所述分割叶片的前缘部产生叶片端泄漏涡流,对于该叶片端泄漏涡流,使所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,以使所述叶片端泄漏涡流越过所述分割叶片的前缘部,或与所述叶片端泄漏涡流的方向相一致,由此避免与叶片端泄漏流动所产生的叶片端泄漏涡流相干涉,进行压缩机的效率提高和性能改进。另外,叶片端泄漏涡流的方向通过数值分析或台架试验来求得。
此外,由于使所述分割叶片的后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,因此能加大轮毂侧的叶片曲率(叶片负载),能提高压缩机的压力比。
当提高该压力比时,由于护罩侧已经向整体叶片的负压面侧接近以避免所述叶片端泄漏涡流,因此叶片曲率(叶片曲率)已经变大,有产生剥离的危险,故要使后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近。
利用护罩侧的叶片负载的增大和轮毂侧的叶片负载的增大,能使分割叶片的轮毂侧与护罩侧的叶片负载的平衡均等化,减小护罩侧的负载而降低剥离等的产生风险,并可利用轮毂侧的负载增大而进一步地提高压缩机的性能以及耐久性。
另外,通过使整体叶片及分割叶片的周向位置成为不等间距,也可获得离心压缩机的转速和叶片片数所引起的压缩机噪声的降低效果。
另外,在本发明中最好是,使所述分割叶片的后缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的正压面侧接近。
如此,通过使分割叶片的后缘部的护罩侧向整体叶片的正压面侧接近,由此能减小护罩侧的叶片负载。
即,为了避免与叶片端泄漏涡流相干涉,使前缘部的护罩侧向整体叶片的负压面侧接近,由此在护罩侧作用了较大的叶片负载。因此,要使后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近。
但是,仅仅如此不能消除护罩侧的叶片负载的增大负担,有时护罩侧依然有剥离等危险性,因此,通过使后缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的正压面侧接近,就可进一步降低护罩侧的负载。
另外,在本发明中最好是,所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧的接近通过如下方式进行:至所述分割叶片的整个高度的大致70%的部分之前配置在整体叶片的周向等间隔位置上,且使超过该整个高度的大致70%的部分以该大致70%的位置为起点向顶端倾斜。
如此,由于仅使分割叶片的前缘部的超过整个高度的大致70%的部分以该大致70%的位置为起点朝顶端向整体叶片的负压面侧接近地倾斜,因此,能避免与叶片端泄漏涡流相干涉,并能获得整体叶片与分割叶片的叶片负载的平均化,能通过整体叶片与分割叶片的叶片负载的均匀来防止压缩机整体的性能下降。
另外,在本发明中最好是,使由所述分割叶片分割的各个流路的、分割叶片的前缘及后缘处的构成至整体叶片的正压面或负压面的最短距离的位置上的截面积比均匀化。
即,也可是,使分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,并且,使分割叶片的后缘部的轮毂侧的位置和护罩侧的位置分别处于使由分割叶片分割的各个流路的入口和出口的面积比均匀化的位置。
入口和出口的面积,是指分割叶片的前缘及后缘处的构成至整体叶片的正压面或负压面的最短距离的位置上的截面积比。
通过进行均匀化,由分割叶片分割的各个流路间的压力差不易产生,超越分割叶片的流体的泄漏消失,能防止压缩机的性能下降。
发明的效果
采用本发明,在所述整体叶片顶端与护罩之间形成有叶片端间隙,从该叶片端间隙朝向所述分割叶片的前缘部产生叶片端泄漏涡流,对于该叶片端泄漏涡流,使所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,以使所述叶片端泄漏涡流越过所述分割叶片的前缘部,或与所述叶片端泄漏涡流的方向相一致,由此避免与叶片端泄漏流动所产生的叶片端泄漏涡流相干涉,进行压缩机的效率提高和性能改进。
此外,由于使所述分割叶片的后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,因此能加大轮毂侧的叶片曲率(叶片负载),能使护罩侧与轮毂侧的叶片负载均匀化,并能提高压缩机的压力比。
如上所述,能避免与叶片端泄漏涡流相干涉,且使分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配均匀化,能通过提高压力比来实现高效化并提高耐久性。
附图说明
图1是表示本发明的设有分割叶片的离心压缩机的叶轮的主要部分的立体图。
图2是表示第1实施方式的整体叶片与分割叶片之间的关系的说明图,表示护罩侧周向位置关系。
图3是表示第1实施方式的整体叶片与分割叶片之间的关系的说明图,表示轮毂侧周向位置关系。
图4表示第1实施方式的分割叶片的前缘形状,是相对于流动方向的主视图。
图5表示第1实施方式的分割叶片的后缘形状,是相对于流动方向的主视图。
图6是表示第2实施方式的整体叶片与分割叶片之间的关系的说明图,表示护罩侧周向位置关系。
图7是表示第2实施方式的整体叶片与分割叶片之间关系的说明图,表示轮毂侧周向位置关系。
图8表示第2实施方式的分割叶片的前缘形状,是相对于流动方向的主视图。
图9表示第2实施方式的分割叶片的后缘形状,是相对于流动方向的主视图。
图10表示第3实施方式的分割叶片的前缘形状,是相对于流动方向的主视图。
图11是表示叶片片数所引起的压缩机噪声的关系的说明图。
图12是表示形成在分割叶片的入口端部的顶端部的来自于整体叶片顶端部的叶片端泄漏流动的数值分析结果。
图13是以往技术的说明图。
图14是以往技术的说明图。
图15是以往技术的说明图。
图16是以往技术的说明图。
具体实施方式
下面,用图示的实施形态来详细说明本发明。
但是,本实施形态所记载的结构零件的尺寸、形状和相对配置等只要不特别进行特定的记载,就不是将本发明的范围仅限定于此的意思,只不过是说明例而已。
(第一实施形态)
图1是表示应用本发明的分割叶片的离心压缩机的叶轮的主要部分的立体图。叶轮1,沿周向等间距地交替竖立设置有:多个互相相邻的整体叶片(全叶片)5,该多个整体叶片5位于嵌装在未图示的转子轴上的轮毂3的上表面;以及设在该整体叶片5间的分割叶片(短叶片)7。并且,分割叶片7的长度相对于流体的流动方向比整体叶片5短,并且分割叶片7被设置成从形成在前后的整体叶片5之间的流路9的中途延伸至出口部。叶轮1向箭头方向旋转,其中心用O表示。
图2表示分割叶片7和整体叶片5在护罩侧位置即叶片顶端侧位置上的配置关系。
分割叶片7的引导端即前缘7a,位于整体叶片5的引导端即前缘5a的流动方向下游侧,分割叶片7的后端的后缘7b和整体叶片5的后端的后缘5b的位置在周向上被设成一致。
另外,形成于整体叶片5的正压面Sa侧与整体叶片5的负压面Sb侧之间的流路9被配置成沿周向由分割叶片7二等分,在分割叶片7与整体叶片5的正压面Sa侧的壁面之间形成有流路11,在分割叶片7与整体叶片5的负压面Sb侧的壁面之间形成有流路13。
另外,分割叶片7的形状沿着整体叶片5,分割叶片7的前缘7a的倾斜角度β与整体叶片5的倾斜角度相同。
如此构成的叶轮1,被收纳在将整体叶片5及分割叶片7覆盖的未图示的护罩内,构成为在该护罩与叶片之间具有叶片端间隙的开放式叶轮。
因此,旋转方向上游侧的整体叶片5(前侧整体叶片5F)的正压面侧的流体通过整体叶片5的前缘5a的顶端部分(护罩侧)与护罩的间隙部分而产生泄漏到整体叶片5的负压面侧的叶片端泄漏涡流W。
由于该叶片端泄漏涡流W给分割叶片7的前缘7a近旁的流动带来影响,故对该叶片端泄漏流动W的状态进行了数值分析。图12表示该数值分析结果的流线图。
该叶片端泄漏涡流W随着强烈涡流而对沿着整体叶片5的流动具有强烈的阻挡作用,因此,在分割叶片7的前缘7a近旁,流动不是沿着整体叶片5的流动,而是以所述涡流为核心产生朝向分割叶片7的前缘的偏流M。
该叶片端泄漏涡流W的方向虽然根据压缩机的运行状态而变化,但在效率为峰值时,为使叶片端泄漏涡流W的方向越过分割叶片7的前缘7a的护罩侧或大致相对(一致),而将分割叶片7的前缘7a的护罩侧从整体叶片5的周向等间隔位置偏向整体叶片5的负压面Sb侧。
为了应对大范围的运行区域,将效率峰值时的叶片端泄漏涡流W设定为基准的方向。
所谓大致相对(一致)是指,分割叶片7的前缘7a的护罩侧的倾斜角度β与叶片端泄漏涡流的流动方向大致一致、涡流与分割叶片7的前缘7a的护罩侧不互相干涉(不交叉)的状态。
分割叶片7位于前侧整体叶片5F与后侧整体叶片5R之间的中间部,其前缘7a的位置也设定在前侧整体叶片5F与后侧整体叶片5R的周向的中间部。对于分割叶片7的前缘7a的位置即长度方向的位置的设定有各种方法。
例如,如图2所示,有这样的情况:用数值分析或实体试验算出表示效率峰值点的叶片端泄漏涡流W的方向的线Z,将分割叶片7的前缘7a的长度方向的位置设定为该线Z与前后的整体叶片5F、5R中间点的交点。
或者,有这样的情况:将连接所谓喉口的中心位置和前侧整体叶片5F的前缘5a而形成的线作为叶片端泄漏涡流的方向并设为线Z,将分割叶片7的前缘7a的长度方向的位置设定为该线Z与前后整体叶片5F、5R的中间点的交点。所谓喉口形成从后侧整体叶片5R的前缘5a至与该后侧整体叶片5R相邻而设在旋转方向前侧的前侧整体叶片5F的负压面Sb侧的最小距离。
无论何种方法,都求出表示作为基准的叶片端泄漏涡流的方向的线Z,并将分割叶片7的前缘7a的长度方向的位置设定为该线与前后整体叶片5F、5R中间点的交点。
以如上那样设定的、作为基准的分割叶片7的前缘7a为基础,使护罩侧的位置如图2、4、5所示那样偏向前侧整体叶片5F侧的负压面Sb侧地倾斜。该倾斜如图4所示,是相比于前侧整体叶片5F和后侧整体叶片5R的相对于轮毂3的立设状态而进行倾斜(倒下)的。另外,后缘7b的护罩侧配置在周向等间隔位置上。
向前侧整体叶片5F的负压面Sb侧接近的接近量,例如为前后整体叶片5F、5R间的大约10%左右,最好是10%以上。另外,关于接近量的开始点,可以从距离顶端的距离是整体叶片5的轴向长度的0.1~0.3左右的地方开始。关于该接近量及开始点,是以模拟实验的数值分析或实体确认结果为基础,求出在压缩机的运行状态的小量运行到大量运行的较大范围内都能避免第1分割叶片7的前缘7a与叶片端泄漏涡流相干涉的范围。
另一方面,关于轮毂侧,如图3、4、5所示,前缘7a配置在周向等间隔位置上,使后缘7b偏向前侧整体叶片5F的负压面Sb侧。通过使后缘7b偏向前侧整体叶片5F的负压面Sb侧,则如图5所示,分割叶片7就成为相比于前侧整体叶片5F和后侧整体叶片5R的相对于轮毂3的立设状态而更立起的状态。
如图2所示,为了避免与叶片端泄漏涡流W相干涉,护罩侧从前后整体叶片5F、5R的周向等间隔位置向前侧整体叶片5F的负压面Sb侧接近,护罩侧的叶片曲率(叶片负载)变大。
为了应对这种情况,在轮毂侧也向前侧整体叶片5F的负压面Sb侧接近,由此增大轮毂侧的叶片曲率(叶片负载)。
如此,通过与护罩侧的叶片负载的增大相对应地使轮毂侧的叶片负载增大,从而使分割叶片的轮毂侧与护罩侧的叶片负载的平衡均等化。
在护罩侧偏向图2中的箭头P的方向、在轮毂侧偏向图3中的箭头Q的方向,从而使分割叶片的轮毂侧与护罩侧的叶片负载的平衡均等化,并增大分割叶片7整体的叶片曲率而使叶片负载增大。
其结果,能减小护罩侧的叶片负载而降低剥离等的产生风险,并利用轮毂侧的负载增大而获得压缩机整体的压力比的提高,进一步消除作用于分割叶片7的负载的非平衡而提高叶轮1的耐久性。
在本实施方式中,如前所述,为了避免与叶片端泄漏涡流W相干涉而将分割叶片7的前缘7a的护罩侧偏移设定,此外,为了作用于分割叶片7的叶片负载的均匀化而将分割叶片7的后缘7b的轮毂侧偏移设定。
此外,还可如下那样将流路面积比设定得均匀。即,也可将分割叶片7的前缘7a的护罩侧的偏移量、以及分割叶片7的后缘7b的轮毂侧的位置的偏移量设定成使由分割叶片7分割的各个流路11、13的入口与出口的面积比均匀化。
即,可将所述前缘7a的护罩侧的偏移量以及后缘7b的轮毂侧的偏移量设定成,由分割叶片7分割的流路11、13的截面积A1与截面积A2的面积比A1/A2均匀化,所述截面积A1是分割叶片7的前缘7a及后缘7b处的构成至后侧整体叶片5R的正压面Sa的最短距离的位置上的截面积,所述截面积A2是分割叶片7的前缘7a及后缘7b处的构成至前侧整体叶片5F的负压面Sb的最短距离的位置上的截面积。
具体来说,在流路11中,用入口面积A1a、出口面积A1b构成为面积比A1a/A1ba,在流路13中,用入口面积A2a、出口面积A2b构成为A2a/A2b,将这些面积比A1a/A1b与A2a/A2b设定成均等。
如此,通过使入口与出口的面积比均匀化,从而由分割叶片分割的各个流路11、13间不易产生压力差,超越分割叶片7的流体泄漏不会发生,能防止压缩机的性能下降。
另外,由于设置在整体叶片5、5间的分割叶片7倾斜配置,因此,各个叶片间隔在周向为不等间距间隔,故还可获得离心压缩机的转速和叶片片数所引起的压缩机噪声的降低效果。
例如,图11是纵轴表示噪声峰值、横轴表示共振频率的曲线图,在使分割叶片的周向位置向负压面侧移动10%时,关于分割叶片的间隔,一方从以往的50%减小两成而成为40%,故频率提高两成。另外,另一方从以往的50%扩大两成而成为60%,故频率下降两成。结果,因相位错开,峰值从a降低到b(图11(B))。
(第2实施方式)
下面,参照图6~9来说明第2实施方式。
第2实施方式除了第1实施方式外,还有这样的特点:使分割叶片7的后缘7b的护罩侧从前后的整体叶片5F、5R的周向等间隔位置向后侧整体叶片5R的正压面Sa侧接近地配置。
在前述第1实施方式中,如前所述,为避免与叶片端泄漏涡流W相干涉而将分割叶片7的前缘7a的护罩侧偏移设定,此外,为了作用于分割叶片7的叶片负载的均匀化而进行了使分割叶片7的后缘7b的轮毂侧偏向旋转方向上游侧(旋转方向前侧)的设定。
但是,仅使后缘7b的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近是不能消除护罩侧的负载的,护罩侧依然存在剥离等的危险性,因此,为了进一步消除护罩侧的叶片负载,在本第2实施方式中,通过使后缘7b的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的正压面Sa侧即图6中的箭头S的方向偏移,从而减小护罩侧的叶片曲率(叶片负载)。由此,相比于第1实施方式,更能获得护罩侧的负载降低效果。
另外,对于入口与出口的面积比的均匀化,能发挥与第1实施方式相同的作用效果。
(第3实施方式)
下面,参照图10来说明第3实施方式。
第3实施方式不是第1实施方式及第2实施方式的使分割叶片7的前缘7a的正面形状从轮毂3直线状地倾斜的形状,而是至分割叶片7的整个高度的大致70%的H之前配置在整体叶片5F、5R的周向等间隔位置上,且使超过该整个高度的大致70%的部分以该大致70%的位置为起点向顶端倾斜。
该70%,是根据数值分析或台架试验而求出的范围,是叶片端泄漏涡流W相对于分割叶片7的前缘7a产生干涉影响的范围。
如此,由于使分割叶片的前缘部的超过整个高度的大致70%的部分以该大致70%的位置为起点朝着顶端向整体叶片的负压面侧接近地倾斜,因此,通过使其仅在避免与叶片端泄漏涡流W干涉所需的最小限度的范围内倾斜,能获得整体叶片5与分割叶片7的叶片负载的平均化。
其结果,能通过整体叶片5与分割叶片7的叶片负载的均匀来防止压缩机的性能下降。
产业上的实用性
采用本发明,离心压缩机的叶轮具有:整体叶片,该整体叶片从流体的入口部延伸至出口部且互相相邻地设置;以及分割叶片,该分割叶片在该整体叶片之间从流路的中途延伸至出口部地设置,使分割叶片的护罩侧与轮毂侧的负载分配均匀化,能通过提高压力来实现高效化并提高耐久性,因此适合用于离心压缩机的叶轮。

Claims (4)

1.一种离心压缩机的叶轮,具有:整体叶片,在轮毂面上从流体的入口部延伸至出口部地沿周向以等间隔立设有多片所述整体叶片;以及分割叶片,该分割叶片从形成于互相相邻设置的所述整体叶片之间的流路的中途延伸至出口部地设置,该离心压缩机的叶轮的特征在于,
所述离心压缩机在所述整体叶片顶端与护罩之间形成有叶片端间隙,从该叶片端间隙朝向所述分割叶片的前缘部产生叶片端泄漏涡流,对于该叶片端泄漏涡流,使所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近,以使所述叶片端泄漏涡流越过所述分割叶片的前缘部,或与所述叶片端泄漏涡流的方向相一致,并且使所述分割叶片的后缘部的轮毂侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧接近。
2.如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮,其特征在于,使所述分割叶片的后缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的正压面侧接近。
3.如权利要求1所述的离心压缩机的叶轮,其特征在于,所述分割叶片的前缘部的护罩侧从整体叶片的周向等间隔位置向整体叶片的负压面侧的接近通过如下方式进行:至所述分割叶片的整个高度的大致70%之前的部分配置在整体叶片的周向等间隔位置上,且使超过该整个高度的大致70%的部分以该大致70%的位置为起点向顶端倾斜。
4.如权利要求1至3中任一项所述的离心压缩机的叶轮,其特征在于,使由所述分割叶片分割的各个流路的、分割叶片的前缘及后缘处的构成至整体叶片的正压面或负压面的最短距离的位置上的截面积比均匀化。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107304774A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 本田技研工业株式会社 压缩机
CN110657126A (zh) * 2019-09-10 2020-01-07 中国科学院工程热物理研究所 控制离心叶轮流动的非轴对称轮毂结构、离心叶轮
CN111699323A (zh) * 2018-06-11 2020-09-22 三菱重工发动机和增压器株式会社 旋转叶片以及具备该旋转叶片的离心压缩机
CN112943686A (zh) * 2021-02-08 2021-06-11 中国科学院工程热物理研究所 一种离心压气机叶轮及其设计方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014199498A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 三菱重工業株式会社 インペラ及び流体機械
TW201617016A (zh) * 2014-11-14 2016-05-16 盈太企業股份有限公司 渦輪
US20160281732A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Dresser-Rand Company Impeller with offset splitter blades
DE102015211173A1 (de) * 2015-06-17 2016-07-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Schaufelanordnung, Radialmaschine und Abgasturbolader
DE102015117470A1 (de) * 2015-10-14 2017-04-20 Atlas Copco Energas Gmbh Turbinenlaufrad für eine Radialturbine
DE102015117463A1 (de) * 2015-10-14 2017-04-20 Atlas Copco Energas Gmbh Turbinenlaufrad für eine Radialturbine
US11525457B2 (en) * 2017-10-11 2022-12-13 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Impeller for centrifugal turbomachine and centrifugal turbomachine
KR20200124375A (ko) * 2019-04-23 2020-11-03 현대자동차주식회사 터보차저 컴프레서휠

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115597U (zh) * 1980-02-06 1981-09-04
JPH10213094A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遠心圧縮機のインペラ
JP2002332992A (ja) * 2001-05-11 2002-11-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 遠心圧縮機のインペラ
CN1112520C (zh) * 1998-05-27 2003-06-25 株式会社荏原制作所 涡轮机械叶轮
CN1842657A (zh) * 2004-05-28 2006-10-04 株式会社安来制作所 用于增压器的叶轮及其制造方法
JP3876195B2 (ja) * 2002-07-05 2007-01-31 本田技研工業株式会社 遠心圧縮機のインペラ
CN101173672A (zh) * 2007-11-29 2008-05-07 北京航空航天大学 带有非全高小叶片的大小叶片叶轮及压气机
CN101173673A (zh) * 2007-11-29 2008-05-07 北京航空航天大学 叶片沿周向非均匀分布的大小叶片叶轮及压气机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115597A (en) 1980-02-19 1981-09-10 Tokyo Shibaura Electric Co Flame resisting printed circuit
DE3275000D1 (en) * 1981-08-07 1987-02-12 Holset Engineering Co Impeller for centrifugal compressor
US5002461A (en) * 1990-01-26 1991-03-26 Schwitzer U.S. Inc. Compressor impeller with displaced splitter blades
DE102007017822A1 (de) * 2007-04-16 2008-10-23 Continental Automotive Gmbh Abgasturbolader
JP5152905B2 (ja) 2008-03-27 2013-02-27 株式会社ユニバーサルエンターテインメント 遊技機
JP5665535B2 (ja) * 2010-12-28 2015-02-04 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115597U (zh) * 1980-02-06 1981-09-04
JPH10213094A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 遠心圧縮機のインペラ
CN1112520C (zh) * 1998-05-27 2003-06-25 株式会社荏原制作所 涡轮机械叶轮
JP2002332992A (ja) * 2001-05-11 2002-11-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 遠心圧縮機のインペラ
JP3876195B2 (ja) * 2002-07-05 2007-01-31 本田技研工業株式会社 遠心圧縮機のインペラ
CN1842657A (zh) * 2004-05-28 2006-10-04 株式会社安来制作所 用于增压器的叶轮及其制造方法
CN101173672A (zh) * 2007-11-29 2008-05-07 北京航空航天大学 带有非全高小叶片的大小叶片叶轮及压气机
CN101173673A (zh) * 2007-11-29 2008-05-07 北京航空航天大学 叶片沿周向非均匀分布的大小叶片叶轮及压气机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107304774A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 本田技研工业株式会社 压缩机
CN107304774B (zh) * 2016-04-19 2019-03-15 本田技研工业株式会社 压缩机
CN111699323A (zh) * 2018-06-11 2020-09-22 三菱重工发动机和增压器株式会社 旋转叶片以及具备该旋转叶片的离心压缩机
CN111699323B (zh) * 2018-06-11 2021-12-21 三菱重工发动机和增压器株式会社 旋转叶片以及具备该旋转叶片的离心压缩机
US11384774B2 (en) 2018-06-11 2022-07-12 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Rotor and centrifugal compressor including the same
CN110657126A (zh) * 2019-09-10 2020-01-07 中国科学院工程热物理研究所 控制离心叶轮流动的非轴对称轮毂结构、离心叶轮
CN112943686A (zh) * 2021-02-08 2021-06-11 中国科学院工程热物理研究所 一种离心压气机叶轮及其设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
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US9494160B2 (en) 2016-11-15
US20130272861A1 (en) 2013-10-17
WO2012090656A1 (ja) 2012-07-05
JP5574951B2 (ja) 2014-08-20
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