CN110107539A - 一种用于流体机械的反导叶结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于流体机械的反导叶结构，包括基板、叶片组，叶片组包括第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片，第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片各包括多个大体上弧形叶片，其特征在于：第一叶片、第二叶片、第三叶片第四叶片的径向长度尺寸不相等，曲率半径不相等；第四叶片内部具有缓冲降噪腔。能够提高反导叶结构径向外端处的导流性，均匀化压力分布，提高径向内端处的流量；该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平，均匀化气流分布，提高多级压缩机性能。

Description

一种用于流体机械的反导叶结构
技术领域
本发明涉及流体机械技术领域，具体涉及一种用于流体机械、压缩机的反导叶结构。
背景技术
多级流体机械、多级压缩机通常包括壳体、转子，转子包括转轴、多级离心叶轮，壳体包括定子、反导叶，反导叶位于两级叶轮之间，用于把上一级叶轮径向出口泵送的流体引导至下一级叶轮的轴向入口。反导叶结构的设计对多级流体机械、压缩机的性能，如压效比、压力特性、压力脉动、噪音水平等的影响很大，针对现有的反导叶结构仍有进一步提升改进的空间，对提高多级压缩机性能具有有益的技术效果。
发明内容
本发明提供了一种用于流体机械的反导叶结构，能够提高反导叶结构径向外端/外部处的导流性，均匀化压力分布，提高径向内端/内部处的流量；该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平，均匀化流体/气流分布，提高多级压缩机性能。
该用于流体机械的反导叶结构，其也可以用于多级流体机械、多级泵的级间反导叶结构。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于流体机械的反导叶结构，包括基板、叶片组，叶片组连接于基板上，基板为大体上圆环形基板，叶片组包括第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片，第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片各包括多个大体上弧形叶片，弧形叶片具有凹弧面、凸弧面，凹弧面、凸弧面位于弧形叶片相对两侧，其特征在于：第一叶片、第二叶片、第三叶片第四叶片的径向长度尺寸不相等，曲率半径不相等。
进一步地，第四叶片位于第一叶片、第二叶片、第三叶片径向内侧；第一叶片、第二叶片、第三叶片沿周向依次交错布置。
进一步地，第一叶片与第二叶片之间的周向距离A1，第二叶片与第三叶片之间的周向距离A2，第三叶片与与之相邻的第一叶片之间的周向距离A3，A1＝(0.9-1.1)A2，A1＝(0.4-0.6)A3，A2＝(0.4-0.6)A3。
进一步地，第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3分别具有曲率半径R1、R2、R3，且R1>R2>R3。
进一步地，第一叶片径向长度尺寸>第二叶片径向长度尺寸>第三叶片径向长度尺寸>第四叶片径向长度尺寸。
进一步地，第一叶片径向外缘径向尺寸>第二叶片径向外缘径向尺寸>第三叶片径向外缘径向尺寸，且第一叶片径向内缘径向尺寸>第二叶片径向内缘径向尺寸>第三叶片径向内缘径向尺寸。
进一步地，第四叶片径向外缘的周向位置位于第一叶片1、第二叶片2之间的流道空间内，第四叶片径向内缘的周向位置位于第二叶片、第三叶片之间的流道空间内。
进一步地，第四叶片内部具有缓冲降噪腔，缓冲降噪腔采用分体式连接构成或一体式注塑/浇注构成。
进一步地，第四叶片的凸弧面侧且靠近径向外缘侧的部位设有一个或多个进口孔，多个进口孔沿反导叶结构的轴向呈大体上线性排列；第四叶片的凹弧面侧且靠近径向内缘侧的部位设有一个或多个出口孔，多个出口孔沿反导叶结构的轴向呈大体上线性排列，多个进口孔、出口孔与缓冲降噪腔41连通。
进一步地，缓冲降噪腔的轴向截面呈矩形或等腰梯形。
进一步地，第四叶片还包括倾斜边、弧形连接部，倾斜边、弧形连接部依次连接，弧形连接部位于第四叶片流体上游侧。
进一步地，倾斜边与基板的夹角为10-15°，倾斜边位于第四叶片的远离基板的一侧。
本发明通过对反导叶结构的研发、设计，提高反导叶结构径向外端/外部处的导流性，均匀化压力分布，提高径向内端/内部处的流量；该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平，均匀化流体/气流分布，提高多级压缩机性能。
附图说明
图1为本发明反导叶结构图；
图2为本发明反导叶局部结构图；
图3为本发明反导叶的X向视图结构图；
图4为本发明反导叶Y-Y向视图结构图；
图5为本发明反导叶X向视图另一结构图。
图中：第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3、第四叶片4、反导叶基板5、缓冲降噪腔41、出口孔42、进口孔43、倾斜边44、弧形连接部45、流体流向/气流流向F。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种用于流体机械/压缩机的反导叶结构，包括基板5、叶片组，叶片组安装/连接于基板5上，基板5为大体上圆环形基板，叶片组包括第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3、第四叶片4，第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3、第四叶片4各包括多个大体上弧形叶片，弧形叶片具有凹弧面、凸弧面，凹弧面、凸弧面位于弧形叶片相对两侧；第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3第四叶片4的径向长度尺寸不相等，曲率半径不相等，第四叶片4位于第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3径向内侧；第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3沿周向依次交错布置。定义：第一叶片1与第二叶片2之间的周向距离A1，第二叶片2与第三叶片3之间的周向距离A2，第三叶片3与与之相邻的第一叶片1之间的周向距离A3，A1＝(0.9-1.1)A2，优选1.0；A1＝(0.4-0.6)A3，优选0.5；A2＝(0.4-0.6)A3，优选0.5。第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3分别具有曲率半径R1、R2、R3，且R1>R2>R3。
参见附图2，具体地，第一叶片1径向长度尺寸>第二叶片2径向长度尺寸>第三叶片3径向长度尺寸>第四叶片4径向长度尺寸；第一叶片1径向外缘径向尺寸>第二叶片2径向外缘径向尺寸>第三叶片3径向外缘径向尺寸，且第一叶片1径向内缘径向尺寸>第二叶片2径向内缘径向尺寸>第三叶片3径向内缘径向尺寸；第四叶片4径向外缘的周向位置位于第一叶片1、第二叶片2之间的流道空间内，第四叶片4径向内缘的周向位置位于第二叶片2、第三叶片3之间的流道空间内。流体流向/气流流向F从反导叶结构径向外缘流入，经叶片组整流后进入下一级离心叶轮的入口。叶片材料为不锈钢304L、双相不锈钢2206或高CrNi钢等。
该叶片组结构(第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3、第四叶片4)的研发、设计，有利于提高反导叶结构径向外端/外部处的导流性，均匀化压力分布，提高径向内端/内部处的流量。
参见附图3-4，第四叶片4内部具有缓冲降噪腔41，缓冲降噪腔41采用分体式连接构成或一体式注塑/浇注构成；第四叶片4的凸弧面侧且靠近径向外缘侧的部位设有一个或多个进口孔43，多个进口孔43沿反导叶结构的轴向呈大体上线性排列；第四叶片4的凹弧面侧且靠近径向内缘侧的部位设有一个或多个出口孔42，多个出口孔42沿反导叶结构的轴向呈大体上线性排列，多个进口孔43、出口孔42与缓冲降噪腔41连通。缓冲降噪腔41的轴向截面呈矩形或等腰梯形。该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平。
参见附图5，在另一实施例中，第四叶片4还包括倾斜边44、弧形连接部45，倾斜边44、弧形连接部45依次连接，弧形连接部45位于第四叶片4流体上游侧，倾斜边44与基板5的夹角为10-15°，如12-13°，倾斜边44位于第四叶片4的远离基板5的一侧。该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平，均匀化流体/气流分布，提高多级压缩机性能。
本发明通过对反导叶结构的研发、设计，提高反导叶结构径向外端/外部处的导流性，均匀化压力分布，提高径向内端/内部处的流量；该第四叶片结构的设计能够在提高径向内端处流量的同时对反导叶径向内端处紊流起到缓解的功效，且能够降低反导叶结构流道所产生的噪音水平，均匀化流体/气流分布，提高多级压缩机性能。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于流体机械的反导叶结构，包括基板(5)、叶片组，叶片组连接于基板上，基板为大体上圆环形基板，叶片组包括第一叶片(1)、第二叶片(2)、第三叶片(3)、第四叶片(4)，第一叶片、第二叶片、第三叶片、第四叶片各包括多个大体上弧形叶片，弧形叶片具有凹弧面、凸弧面，凹弧面、凸弧面位于弧形叶片相对两侧，其特征在于：第一叶片、第二叶片、第三叶片第四叶片的径向长度尺寸不相等，曲率半径不相等。
2.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第四叶片位于第一叶片、第二叶片、第三叶片径向内侧，第一叶片、第二叶片、第三叶片沿周向依次交错布置。
3.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所说第一叶片1、第二叶片2、第三叶片3分别具有曲率半径R1、R2、R3，且R1>R2>R3。
4.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第一叶片与第二叶片之间的周向距离A1，第二叶片与第三叶片之间的周向距离A2，第三叶片与与之相邻的第一叶片之间的周向距离A3，A1＝(0.8-1.2)A2，A1＝(0.35-0.65)A3，A2＝(0.35-0.65)A3。
5.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第一叶片径向长度尺寸>第二叶片径向长度尺寸>第三叶片径向长度尺寸>第四叶片径向长度尺寸。
6.根据权利要求5所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第一叶片径向外缘径向尺寸>第二叶片径向外缘径向尺寸>第三叶片径向外缘径向尺寸，且第一叶片径向内缘径向尺寸>第二叶片径向内缘径向尺寸>第三叶片径向内缘径向尺寸。
7.根据权利要求5所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第四叶片径向外缘的周向位置位于第一叶片、第二叶片之间的流道空间内，第四叶片径向内缘的周向位置位于第二叶片、第三叶片之间的流道空间内。
8.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第四叶片内部具有缓冲降噪腔(41)，缓冲降噪腔采用分体式连接构成或一体式注塑/浇注构成；第四叶片的凸弧面侧且靠近径向外缘侧的部位设有一个或多个进口孔(43)；第四叶片的凹弧面侧且靠近径向内缘侧的部位设有一个或多个出口孔(42)。
9.根据权利要求8所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述缓冲降噪腔的轴向截面呈矩形或等腰梯形。
10.根据权利要求1所述的一种用于流体机械的反导叶结构，其特征在于，所述第四叶片还包括倾斜边(44)、弧形连接部(45)，倾斜边、弧形连接部依次连接，弧形连接部位于第四叶片流体上游侧，倾斜边与基板的夹角为5-30°，倾斜边位于第四叶片的远离基板的一侧。
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