CN106996310A - 一种增压涡轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种增压涡轮，具有高效节能的特点，涉及飞机、火箭、导弹、鱼雷等，其特征在于，各种发动机的涡轮的叶片旋转方向的前端切风边和压风面或后风面上设置成阶梯形构造，或切风边上设置有凹口，呈开口向压风面或后风面延伸或放大状延伸形成有至少一个凹槽。

Description

一种增压涡轮
技术领域：
本发明涉及一种增压涡轮，该技术用于航空航天的涡轮或叶轮盘上。
背景技术：
目前，航空航天或各种涡轮发动机，或喷气发动机，或涡轮喷气发动机的涡轮，或叶轮盘的叶片的压风面均采用单一平面或曲面，该种结构阻力大，抗破坏强度差，流体阻力能顺利的沿叶片向叶端传导阻力并形成放大作用，尤其在高速运动时所消耗或浪费的动力非常大，按照目前的动力学原理，已经无法适应超高速运动的需要，当高速运动的物体为单一结构时，其所受到的阻力波形成为一个结构最完美，强度最大的阻力体，因此所受到的阻力也最大，只有将阻力的传导结构打破才能有效的提高涡轮发动机，或喷气发动机，或涡轮喷气发动机的燃料利用率或提高推重比。
发明内容：
本发明就是鉴于上述的问题而提出的，以提供一种新型的增压涡轮为目的，该种增压涡轮效率高，阻力小，燃料利用率高，推重比大，节能效果显著，对机械设备的破坏力大幅下降。
为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边延伸并朝向旋转方向的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机涡轮或风扇的叶片压风面上阶梯状凸起的设置内侧的内径压风面，外侧形成凹陷的至少一级外径压风面。
一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机涡轮或风扇的叶片切风边上从叶边到增压涡轮轴向中心的叶片上阶梯状凸起的设置至少一级阶梯状的切风边。
一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片切风边上设置至少一个凹口。
一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片压风面上设置有凹槽。
一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片压风面上设置有向后延伸或螺旋状延伸的凹槽。
优选地，所述发动机增压涡轮的叶片压风面上设置的凹槽放大状分布在叶片压风面上。
优选地，所述涡轮或叶轮盘的叶片由阶梯型切风边，或阶梯型压风面或阶梯型后风面构成。
优选地，所述涡轮或叶轮盘叶片的切风边上设置有凹口，凹口向后风面延伸或放大状延伸形成凹槽。
优选地，所述涡轮或叶轮盘叶片压风面上设置有凹槽，凹槽向压风面的后部方向上延伸或放大状延伸形成凹槽分布在压风面上，以降低气流对叶片的阻力。
优选地，所述涡轮或叶轮盘的叶片由阶梯型切风边、阶梯型压风面和阶梯型后风面构成，切风边上设置有凹口，凹口分别向后风面或压风面延伸或放大状延伸形成凹槽。
优选地，所述的发动机叶片，在发动机进气涡轮或叶轮盘的叶片上设置的稳定断阻凹口和稳定断阻凹槽将轴向中心传出的经旋转形成的离心力沿叶片切风边向外侧传导的过程进行了阻断，该离心力被稳定断阻凹口和稳定断阻凹槽阻断后沿凹槽向轴向的后端传导，由此大幅度减小了叶片外端的受力，因此在吸入相通流量的流体的情况下涡轮或叶轮盘受到的阻力大幅度减小。
有益效果：
通过在发动机增压涡轮的叶片上设置凹口或阶梯状的构造，阻断了流体作用于叶片并沿叶片的切风边和压风面向叶端传导的阻力，因此在进气流量相同的情况下大幅度减小了阻力，降低了能耗损失，或在由于凹口的底边与凹口两端相当于半圆与直径的关系，即半圆是πR，直径是2R，很显然πR大于2R也就是在转速相同的情况下进入的气流会更多，而切风边和压风面的受力会更小，再加上传导力的阻断，因此该种发动机增压涡轮会具有更大的做功效果。
附图说明：
本发明的技术方案和优点将结合幅图进行说明，在该附图中：
图1是本发明的第一实施方式的一种发动机叶片的示意图。
图2是本发明的第二实施方式的一种发动机叶片的示意图。
图3是本发明的第三实施方式的一种发动机叶片的示意图。
图4是本发明的第四实施方式的一种发动机叶片的示意图。
图5是本发明的第五实施方式的一种发动机叶片的示意图。
具体实施方式：
下面将结合附图详细地说明本发明的超机动飞行器的优选实施方式，在实施方式1-3中主要以阶梯状的切风边3，阶梯状凸起的设置内侧的内径压风面8，外侧形成凹陷的至少一级外径压风面9，切风边3凹口8后风面5或压风面4延伸形成为凹槽9，在增压涡轮1的前锥体上设置有凹槽等方式为例进行说明。
实施方式1：
如图1所示，本发明的第一实施方式的一种增压涡轮，增压涡轮的中心有内齿轮牙11，增压涡轮1由至少两级组成，中心一级的凸起涡轮10，底部外侧二级具有增压效果的加力涡轮11，在凸起涡轮10是由若干个叶片2组成，在每个叶片2上有切风边3，沿切风边3朝向箭头所指的旋转方向并向下延伸的面形成压风面4，切风边3顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面5，压风面4的背部，后风面5的下部的面为背风面6，在发动机涡轮或风扇1凸起涡轮10的叶片2的切风边3上设置凹口12向后风面5延伸形成凹槽13；在凸起涡轮10或加力涡轮11的叶片2的压风面4设置减阻凹槽14，减阻凹槽14沿旋转方向或附近向后呈扩大状的分布在压风面上。
通过如此的构成，由于在切风边3上设置至少一个凹口12向后风面5延伸形成凹槽13，形成了阻断沿切风边3传导阻力的效果，在凸起涡轮10或加力涡轮11的压风面4上设置至少一个减阻凹槽14，减小了流体对压风面4的作用力，提高了增压涡轮1的工作效率。
实施方式2：
如图1所示，本发明的第一实施方式的一种增压涡轮，增压涡轮的中心有内齿轮牙11，增压涡轮1由至少两级组成，中心一级的凸起涡轮10，底部外侧二级具有增压效果的加力涡轮11，在凸起涡轮10是由若干个叶片2组成，在每个叶片2上有切风边3，沿切风边3朝向箭头所指的旋转方向并向下延伸的面形成压风面4，切风边3顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面5，压风面4的背部，后风面5的下部的面为背风面6，在发动机涡轮或风扇1凸起涡轮10的叶片2的切风边3上阶梯状凸起的设置内侧的内径切风边8和外径切风边9，内径后风面5和阶梯状的外径后风面5′。
通过如此的构成，由于在压风面4上阶梯状凸起的设置至少一级阶梯状的内径切风边8和阶梯状的外径切风边9，以及阶梯状的内径后风面5和阶梯状的外径后风面5′，产生了阻断传导阻力的效果，解决了流体沿叶片2从增压涡轮1的中心向叶端传导阻力并将阻力放大的作用于增压涡轮1从而消耗大量能源的难题，在凸起涡轮10或加力涡轮11的压风面4上设置至少一个减阻凹槽14，减小了流体对压风面4的作用力，提高了增压涡轮1的工作效率，提高了增压涡轮1在旋转中的稳定性。
实施方式3：
如图3所示，本发明的第三实施方式的一种增压涡轮，增压涡轮的中心有内齿轮牙11，增压涡轮1由至少两级组成，中心一级的凸起涡轮10，底部外侧二级具有增压效果的加力涡轮11，在凸起涡轮10是由若干个叶片2组成，在每个叶片2上有切风边3，沿切风边3朝向箭头所指的旋转方向并向下延伸的面形成压风面4，切风边3顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面5，压风面4的背部，后风面5的下部的面为背风面6，在发动机涡轮或风扇1凸起涡轮10的叶片2的切风边3上设置凹口12向后风面5延伸形成凹槽13；在凸起涡轮10或加力涡轮11的叶片2的压风面4设置减阻凹槽14，减阻凹槽14沿旋转方向或附近向后呈扩大状的分布在压风面上。
通过如此的构成，由于在切风边3上设置至少一个凹口12向后风面5延伸形成凹槽13，形成了阻断沿切风边3传导阻力的效果，在凸起涡轮10或加力涡轮11的压风面4上设置至少一个减阻凹槽14，减小了流体对压风面4的作用力，提高了增压涡轮1的工作效率。
实施方式4：
如图4所示，本发明的第三实施方式的一种增压涡轮，增压涡轮的中心有内齿轮牙11，增压涡轮1由至少两级组成，中心一级的凸起涡轮10，底部外侧二级具有增压效果的加力涡轮11，在凸起涡轮10是由若干个叶片2组成，在每个叶片2上有切风边3，沿切风边3朝向箭头所指的旋转方向并向下延伸的面形成压风面4，切风边3顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面5，压风面4的背部，后风面5的下部的面为背风面6，在发动机涡轮或风扇1凸起涡轮10的叶片2的切风边3上设置凹口12向后风面5延伸形成凹槽13；在凸起涡轮10或加力涡轮11的叶片2的压风面4设置减阻凹槽14，减阻凹槽14沿旋转方向或附近向后呈扩大状的分布在压风面4上，在凸起涡轮10或加力涡轮11的叶片2的压风面4上凹陷的设置至少一级立起的阶梯状内径台15和至少一级阶梯状复合压风面16。
通过如此的构成，由于在切风边3上设置至少一个凹口12向后风面5延伸形成凹槽13和立起的阶梯状内径台15和立起的阶梯状复合压风面16，形成了阻断流体沿切风边3和压风面4传导阻力的效果，在凸起涡轮10或加力涡轮11的压风面4上设置至少一个减阻凹槽14，减小了流体对压风面4的作用力，提高了增压涡轮1的工作效率。
实施方式5：
如图5所示，本发明的第五实施方式的一种增压涡轮，增压涡轮的中心有内齿轮牙11，增压涡轮1由至少两级组成，中心一级的凸起涡轮10，底部外侧二级具有增压效果的加力涡轮11，在凸起涡轮10是由若干个叶片2组成，在每个叶片2上有切风边3，沿切风边3朝向箭头所指的旋转方向并向下延伸的面形成压风面4，切风边3顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面5，压风面4的背部，后风面5的下部的面为背风面6，在发动机涡轮或风扇1凸起涡轮10的叶片2的切风边3上设置凹口12向后风面5延伸形成凹槽13；在凸起涡轮10或加力涡轮11的叶片2的压风面4设置减阻凹槽14，减阻凹槽14沿旋转方向或附近向后呈扩大状的分布在压风面4上，在凸起涡轮10叶片2的压风面4上内侧凸起的设置立起的阶梯状分径台20，内径压风面22，内径切风边21和至少一级阶梯状外径切风边17，至少一级阶梯状外径压风面18和至少一级阶梯状分径边19。
通过如此的构成，由于在切风边3上设置至少一个凹口12向后风面5延伸形成凹槽13和立起的阶梯状内径台15和立起的阶梯状复合压风面16，形成了阻断流体沿切风边3和压风面4传导阻力的效果，在凸起涡轮10或加力涡轮11的压风面4上设置至少一个减阻凹槽14，减小了流体对压风面4的作用力，提高了增压涡轮1的工作效率。
以上虽然以阶梯状的切风边3和阶梯状的切风边3，阶梯状内径台15和立起的阶梯状复合压风面16，减阻凹槽14，阶梯状凸起的设置内侧的内径压风面8，外侧凹陷的至少一级外径压风面9，切风边3上设置凹口8，在后风面5或压风面4上延伸形成凹槽9的方式进行了说明，在上述的结构中可以采用如所述实施方式的结构及其它多种形式的组合。
以上所述的优选实施方式是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的主旨的基本特征的情况下，本发明还可以以其他方式进行实施和具体化，本发明的范围由权利要求进行限定，在权利要求限定范围内的所有变形都落入本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边延伸并朝向旋转方向的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机涡轮或风扇的叶片压风面上阶梯状凸起的设置内侧的内径压风面，外侧形成凹陷的至少一级外径压风面。
2.一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机涡轮或风扇的叶片切风边上从叶边到增压涡轮轴向中心的叶片上阶梯状凸起的设置至少一级阶梯状的切风边。
3.一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片切风边上设置至少一个凹口。
4.一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片压风面上设置有凹槽。
5.一种增压涡轮，航空发动机的增压涡轮上设置有若干个叶片，在每个叶片上有切风边，沿切风边朝向旋转方向并向后延伸的面形成压风面，切风边顶部朝向旋转方向后面侧延伸的面为后风面，压风面的背部，后风面的下部的面为背风面，其特征在于：在发动机增压涡轮的叶片压风面上设置有向后延伸或螺旋状延伸的凹槽。
6.如权利要求1-5任一所述的增压涡轮，其特征在于：所述发动机增压涡轮的叶片压风面上设置的凹槽放大状分布在叶片压风面上。
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