CN105065329A - 一种有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置，包括涡轮壳和叶轮，涡轮壳包括内壳、外壳以及出气管道，外壳套设在内壳外部且与该内壳围绕形成一空气循环腔，内壳内为空气流道，空气循环腔和空气流道的后端均与外界连通；叶轮通过可转动固定在内壳前端的叶轮轴安装在空气流道内，叶轮分为主叶片和分流叶片，内壳上位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间的位置设有第一后槽，该内壳上位于空气流道中部的位置设有第二后槽，第一后槽和第二后槽均沿周向分布一定角度。本发明的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置可以减小压气机喘振流量的同时有效增大其堵塞流量，达到拓宽压气机稳定流量范围的目的。

Description

一种有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置

技术领域

本发明属于内燃机领域，尤其是涉及一种能够有效地拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置。

背景技术

内燃机高功率密度和高原功率恢复的要求需要增压器压气机增压压比不断提高。随着增压比的不断提高，叶轮进口马赫数不断增大，离心压气机内部流动转化为跨音速流动结构，将导致离心压气机稳定工作范围急剧降低，效率下降。而增压内燃机涉及到旋转式叶轮机械与往复式活塞之间的匹配，特别对于车用工况，由于宽广的发动转速范围，涡轮增压器离心压气机必须具备宽广的稳定工作范围。拓宽高压比离心压气机稳定流量范围成为实现增压系统与发动机良好匹配的关键技术之一。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种有效拓宽压气机流量范围,拓宽压气机的喘振裕度，提高压气机效率的双后槽机匣处理装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置，包括涡轮壳和叶轮，所述涡轮壳包括内壳、外壳以及出气管道，所述外壳套设在所述内壳外部且与该内壳围绕形成一空气循环腔，所述内壳内为空气流道，所述空气循环腔和空气流道的后端均与外界连通；

所述叶轮通过可转动固定在所述内壳前端的叶轮轴安装在所述空气流道内，所述叶轮分为主叶片和分流叶片，所述内壳上位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间的位置设有第一后槽，该内壳上位于空气流道中部的位置设有第二后槽。

进一步的，所述第一后槽和第二后槽均为斜槽，即该两后槽的侧壁均向同一角度倾斜，以便于实现对该后槽之间空气循环的要求。

进一步的，所述第一后槽和第二后槽为非对称几何后槽，均只沿周向分布一定角度，用以减小气流泄漏损失。

相对于现有技术，本发明所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置具有以下优势：

(1)本发明所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置可以减小压气机喘振流量的同时有效增大其堵塞流量，达到拓宽压气机稳定流量范围的目的。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置结构示意图；

图2为本发明实施例所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置的剖面结构正视图。

附图标记说明：

1-涡轮壳，2-叶轮，11-内壳，12-外壳，13-出气管道，14-空气循环腔，15-空气流道，17-第一后槽，16-第二后槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至3所示，本发明包括涡轮壳1和叶轮2，涡轮壳1包括内壳11、外壳12以及出气管道13，外壳12套设在内壳11外部且与该内壳11围绕形成一空气循环腔14，内壳11内为空气流道15，空气循环腔14和空气流道15的后端均与外界连通。

叶轮2通过可转动固定在内壳前端的叶轮轴安装在空气流道15内，叶轮2分为主叶片和分流叶片，内壳11上位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间的位置设有第一后槽17，该内壳11上位于空气流道15中部的位置设有第二后槽16，第一后槽17和第二后槽16均沿周向分布一定角度。

第一后槽17和第二后槽16均为斜槽，即该两后槽的侧壁均向同一角度倾斜，以便于实现对该后槽之间空气循环的要求。

第一后槽17和第二后槽16为分对称几何后槽，用以避免气流对称时的较大冲击。

在压气机工作时，通过第一后槽17和第二后槽16实现空气循环腔14与空气流道15内的空气流通，用以达到压气机的工作要求。

当压气机小流量工作时，主叶片前缘叶尖聚积大量低动量流体，靠近前缘位置的第一后槽17使得该大量低动量流体流入空气循环腔14内，减小了低能流体的堆积，拓宽了压气机的喘振裕度。

当压气机大流量工作时，空气流道15中部为压气机最小静压位置，气流由空气循环腔14经第二后槽16进入空气流道15，增大了压气机回流流量。

由于压气机叶轮各通道流场的非均匀特性，第一后槽17和第二后槽16分别只在周向一定角度内分布，减小了叶顶的泄漏损失，提高了压气机效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置，其特征在于：包括涡轮壳(1)和叶轮(2)；所述涡轮壳(1)包括内壳(11)、外壳(12)以及出气管道(13)，所述外壳(12)套设在所述内壳(11)外部且与该内壳(11)围绕形成一空气循环腔(14)，所述内壳(11)内为空气流道(15)，所述空气循环腔(14)和空气流道(15)的后端均与外界连通；

所述叶轮(2)通过可转动固定在所述内壳(11)前端的叶轮轴安装在所述空气流道(15)内，所述叶轮(2)分为主叶片和分流叶片，所述内壳(11)上位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间的位置设有第一后槽(17)，该内壳(11)上位于空气流道(15)中部的位置设有第二后槽(16)，所述第一后槽(17)和第二后槽(16)均沿周向分布一定角度。

2.根据权利要求1所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置，其特征在于：所述第一后槽(17)和第二后槽(16)均为斜槽，即该两后槽的侧壁均向同一角度倾斜。

3.根据权利要求1所述的有效拓宽压气机流量范围的双后槽机匣处理装置，其特征在于：所述第一后槽(17)和第二后槽(16)为非对称几何后槽。