CN115045722A - 一种应用于向心涡轮的跨音速导向器、向心涡轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于向心涡轮的跨音速导向器、向心涡轮，所述跨音速导向器采用三段式径向气流通道及“盔形”叶型设计，第一段通道宽度沿流动方向逐渐减小，大大提高了气流加速效果，大大降低叶片进口流动损失，第二段径向气流通道的通道宽度保持不变，便于对导向器喉部面积进行检验，第三段径向气流通道的通道宽度变化则根据导向器叶片出口处的气流马赫数进行耦合设计，有效降低了导向器叶片出口处的气流马赫数在不同情况时无叶区的流动损失，进一步提高了导向器的加速性能。“盔形”叶型采用小曲率半径前缘及零曲率叶背设计，可有效提高叶片前缘负荷及叶栅通道的加速能力，降低叶型损失并减小导向器的尺寸和重量。

Description

一种应用于向心涡轮的跨音速导向器、向心涡轮

技术领域

本发明涉及向心涡轮导向器设计技术领域，特别地，涉及一种应用于向心涡轮的跨音速导向器，另外，还涉及一种采用上述跨音速导向器的向心涡轮。

背景技术

当前燃气涡轮发动机的一大发展趋势是逐渐向更高功重比、更高热力循环参数方向发展，涡轮前温度及涡轮膨胀比不断提高。这促使涡轮部件在设计中，越来越频繁地采用较高的单级膨胀比和气动负荷，以达到减少级数，降低重量和成本的目的。而向心涡轮由于其单级做功能力强，零件数少，结构简单等一系列优势，在诸如辅助动力装置，小功率量级涡轴等燃气涡轮发动机动力装置中得以大量应用。涡轮导向器的作用主要是实现气流的加速及预旋，由于向心涡轮导向器中气流径向流动的特点，随着流道半径的降低，沿流动方向气流流通面积往往是减小的，这对于导向器叶片出口速度需要达到超临界状态的涡轮，使得气流在流出导向器叶片后无法实现气流继续膨胀加速的目标，从而影响到下游叶轮的做功能力。此外，由于向心涡轮的最大外廓尺寸通常由导向器结构尺寸决定，因此，对于追求轻量化、高结构紧凑度的航空燃气涡轮装置，要求涡轮导向器结构尺寸尽可能小，这与跨音速导向器为实现超音速流动需要增加导向器流通面积的需求相矛盾，增加了跨音速导向器的设计难度。

目前，中国发明专利CN108533332A提出了一种叶背面“内凹”的收扩喷嘴，通过叶型的设计使得叶栅最小宽度位置(喉部)位于两相邻叶片构成的叶栅通道中间某处，这使得气流在叶栅最小宽度位置处达到临界速度后，在叶栅通道中继续膨胀加速从而实现跨音速流动的目的。但是，该构造对叶背面叶型设计和加工要求较高，且对于叶片出口马赫数在1.1～1.2时的流动损失控制较差。另一方面，受导向器叶片出口无叶区的流通面积收缩的限制，使得叶片出口的跨音速气流必然在到达下游转子叶片时速度会降低，无法实现预想的高跨声速流动目的。

因此，现有常规导向器叶片和气流通道没有根据跨音速向心涡轮导向器流动特点进行耦合设计，导致导向器加速能力差，流动损失高，性能难以满足大膨胀比向心涡轮使用需求。另外，导向器叶片的进口段负荷较低、加速性较差，导致叶片较长，导向器尺寸大，影响整个涡轮部件的结构尺寸及重量。

发明内容

本发明提供了一种应用于向心涡轮的跨音速导向器、向心涡轮，以解决现有向心涡轮的导向器无法既实现跨音速流动，又减小流动损失、降低加工制造难度和导向器叶片尺寸的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种应用于向心涡轮的跨音速导向器，包括导向器外环、导向器内环和多个导向器叶片，所述导向器外环和导向器内环绕发动机轴线对称布置，所述导向器外环和导向器内环之间构成环形气流通道，多个所述导向器叶片沿圆周方向间隔相同的角度均匀布置在所述环形气流通道内，所述环形气流通道包括轴向气流通道和与之联通的径向气流通道，所述径向气流通道由三段组成，其中，第一段径向气流通道自进口处延伸至距叶片前缘10％～15％叶片高度的位置处，第二段径向气流通道自第一段径向气流通道的终点延伸至导向器叶片的喉部处，第三段径向气流通道自第二段径向气流通道的终点延伸至导向器外环的终点处，第一段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小，第二段径向气流通道的通道宽度沿流动方向保持不变，第三段径向气流通道的通道宽度变化根据导向器叶片出口处的气流马赫数进行耦合设计。

进一步地，在第一段径向气流通道，所述导向器外环的截面型线为直线，所述导向器内环的截面型线自第一段径向气流通道的终点朝进口处逐渐扩张，在第二段径向气流通道，所述导向器外环和导向器内环的截面型线均为直线。

进一步地，所述第一段径向气流通道的起点处的通道宽度与其终点处的通道宽度的比值在1.15～1.25之间。

进一步地，当导向器叶片出口处的气流速度为亚音速时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小或保持不变，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐减小；当导向器叶片出口处的气流速度为跨音速时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐增大，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐增大。

进一步地，所述导向器叶片的前缘采用盔形设计，以降低叶背侧型线起始点至喉部点之间的叶型曲率。

进一步地，所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与叶型轴向弦长的比值在0.09～0.11之间。

进一步地，所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与尾缘直径的比值在5～6之间。

进一步地，所述导向器叶片的叶背侧型线起始点到最大内切圆圆心的距离与叶型轴向弦长的比值在0.15～0.28之间，叶背侧型线终止点到最大内切圆圆心的距离与叶型轴向弦长的比值在0.9～1之间。

进一步地，叶背侧型线起始点和最大内切圆圆心的连线与叶背侧型线终止点和最大内切圆圆心的连线之间的夹角在160°～180°之间。

另外，本发明还提供一种向心涡轮，采用如上所述的跨音速导向器。

本发明具有以下效果：

本发明的应用于向心涡轮的跨音速导向器，通过对径向气流通道采用三段式设计，第一段径向气流通道自进口处延伸至距叶片前缘10％～15％叶片高度的位置处，第二段径向气流通道自第一段径向气流通道的终点延伸至导向器叶片的喉部处，第三段径向气流通道自第二段径向气流通道的终点延伸至导向器外环的终点处。其中，第一段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小，再加上叶栅通道宽度的逐渐减小，在现有导向器的基础上沿气流流动方向进一步减小了气流流通面积，大大提高了第一端径向气流通道的气流加速效果，并且还可以降低与燃烧室的搭接半径，降低整体外廓尺寸，更重要的是，可以降低轴向气流通道内的气流在进入径向气流通道入口处时的流动速度，大大降低了叶片进口流动损失。而第二段径向气流通道的通道宽度保持不变，由于叶栅通道宽度的逐渐减小，仍然可以继续对气流进行加速，并且有利于保证导向器叶片喉部受导向器外环加工质量及叶片径向位置的影响较小，便于对导向器喉部面积进行检验。而第三段径向气流通道的通道宽度变化则根据导向器叶片出口处的气流马赫数进行耦合设计，有效降低了导向器叶片出口处的气流马赫数在不同情况时无叶区的流动损失，无论是导向器叶片出口处的气流马赫数为亚音速或者超音速，均可实现对导向器叶片出口气流进行进一步加速，提高了导向器的加速性能。

另外，本发明的向心涡轮同样具有上述优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请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是常规向心涡轮导向器的子午流道示意图。

图2是常规向心涡轮导向器的右视示意图。

图3是本发明优选实施例的应用于向心涡轮的跨音速导向器的径向气流通道的流道设计示意图。

图4是本发明优选实施例的应用于向心涡轮的跨音速导向器的径向气流通道的另一流道设计示意图。

图5是本发明优选实施例的应用于向心涡轮的跨音速导向器的径向气流通道的又一流道设计示意图。

图6是常规向心涡轮导向器叶片基元叶型的示意图。

图7是本发明优选实施例的导向器叶片基元叶型及叶栅通道的示意图。

图8是本发明优选实施例的导向器叶片基元叶型的最大内切圆示意图。

图9是本发明优选实施例的导向器叶片的盔形前缘的示意图。

图10是本发明优选实施例的导向器叶片的叶背面型线曲率示意图。

图11是本发明优选实施例的导向器叶片与常规导向器叶片的叶片表面马赫数对比示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，常规向心涡轮导向器包括导向器外环、导向器内环和多个导向器叶片，所述导向器外环和导向器内环绕发动机轴线对称布置，所述导向器外环和导向器内环之间构成环形气流通道，多个所述导向器叶片沿圆周方向间隔相同的角度均匀布置在所述环形气流通道内，所述环形气流通道包括轴向气流通道和与之联通的径向气流通道。其中，径向气流通道由导向器叶片所在区域和无叶区组成，而导向器叶片区的导向器外环和导向器内环的型线基本上采用直线设计，即导向器叶片区的气流通道宽度基本上相同。这一方面导致气流从轴向气流通道转折流入径向气流通道入口处时，流动速度较大，使得导向器叶片进口流动损失增加。另一方面，由于导向器的气流流通面积与气流通道宽度和气流通道半径有关，而径向气流通道半径沿着气流流动方向是逐渐减小的，因此即使径向气流通道宽度保持不变，径向气流通道的气流流通面积沿着气流流动方向仍然是减小的，因此，当导向器叶片出口处的气流马赫数达到临界时，由于无叶区的气流流通面积缩小，使得气流在流出导向器叶片后无法继续膨胀加速，从而气流在到达叶轮叶片时的速度会降低，无法实现跨声速流动。另外，当前存在的设计，导向器叶片叶型设计没有与通道设计耦合考虑，仅依据叶栅通道的加速能力，使得无叶区内存在较为复杂的波系结果，导致导向器加速能力差，流动损失大；而且还导致叶片制造及检验复杂程度大大提高。鉴于现有向心涡轮导向器通道及叶型设计存在的上述缺点，本发明对向心涡轮导向器进行了优化设计，采用三段式设计结构及与导向器叶型耦合设计来提高导向器的加速性能，以实现气流的高跨声速流动的同时，降低流动损失和加工制造难度，可很好地满足大膨胀比向心涡轮的需求。

具体地，如图3和图4所示，本发明的优选实施例提供一种应用于向心涡轮的跨音速导向器，包括导向器外环、导向器内环和多个导向器叶片，所述导向器外环和导向器内环绕发动机轴线对称布置，所述导向器外环和导向器内环之间构成环形气流通道，所述环形气流通道包括轴向气流通道和与之联通的径向气流通道。多个所述导向器叶片沿圆周方向间隔相同的角度均匀布置在所述环形气流通道的径向气流通道内。其中，所述径向气流通道由三段组成，其中，第一段径向气流通道自进口处延伸至距叶片前缘10％～15％叶片高度的位置处(即F点处)，即第一段径向气流通道的终点处到叶片前缘的距离为10％～15％叶片高度，第二段径向气流通道自第一段径向气流通道的终点延伸至导向器叶片的喉部处(即T点处)，第三段径向气流通道自第二段径向气流通道的终点延伸至导向器外环的终点处(即E点处)，第一段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小，第二段径向气流通道的通道宽度沿流动方向保持不变，第三段径向气流通道的通道宽度变化根据导向器叶片喉部处的气流马赫数进行耦合设计。

可以理解，第一段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小，再加上叶栅通道宽度的逐渐减小，在现有导向器的基础上沿气流流动方向进一步减小了气流流通面积，大大提高了第一端径向气流通道的气流加速效果，并且还可以降低与燃烧室的搭接半径，降低整体外廓尺寸，更重要的是，可以降低轴向气流通道内的气流在进入径向气流通道入口处时的流动速度，大大降低了叶片进口流动损失。而第二段径向气流通道的通道宽度保持不变，由于叶栅通道宽度的逐渐减小，仍然可以继续对气流进行加速，并且有利于保证导向器叶片喉部受导向器外环加工质量及叶片径向位置的影响较小，便于对导向器喉部面积进行检验。而第三段径向气流通道的通道宽度变化则根据导向器叶片出口处的气流马赫数进行耦合设计，有效降低了导向器叶片出口处的气流在不同速度下流经无叶区的流动损失，无论是导向器叶片出口处的气流马赫数为亚音速或者超音速，均可实现对导向器叶片出口气流进行进一步加速，提高了导向器的加速性能。

具体地，当导向器叶片喉部处的气流速度为亚音速时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小或保持不变，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐减小，从而对流出导向器叶片的气流进行继续加速，实现高亚声速流动；当导向器叶片喉部处的气流达到临界时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐增大，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐增大，从而依据拉瓦尔喷管原理，对流出导向器叶片的气流进行继续膨胀加速，实现跨声速流动。

可以理解，在第一段径向气流通道，所述导向器外环的截面型线为直线，而所述导向器内环的截面型线自第一段径向气流通道的终点(即F点)朝进口处逐渐扩张，从而使得第一段径向气流通道的通道宽度沿气流流动方向始终要大于F点处的通道宽度b₂，进而使得沿气流流动方向的气流流通面积逐渐缩小。采用此种设计，一方面可以降低与燃烧室的搭接半径，降低整体外廓尺寸，另一方面，可以降低轴向气流通道内的气流在进入径向气流通道入口处时的流动速度，大大降低了叶片进口流动损失，更重要的是大大提升了气流的加速效果。可选地，所述第一段径向气流通道的起点处的通道宽度b₁与其终点处的通道宽度b₂的比值在1.15～1.25之间，优选为1.2。

而在第二段径向气流通道，所述导向器外环和导向器内环的截面型线均为直线，从而使得通道宽度保持完全相同，即b₂＝b₃，以此保证导向器叶片喉部受导向器外环加工质量及叶片径向位置的影响较小，便于对导向器喉部面积进行控制及检验。虽然此处的气流通道宽度保持不变，但是随着从F点至T点的叶栅通道宽度逐渐减小，第二段径向气流通道的气流流通面积仍然是逐渐减小的，仍然可以对气流进行压缩加速。

而第三段径向气流通道即为现有的无叶区通道，此处的导向器内环、导向器外环的截面型线可根据导向器叶片出口气流马赫数的不同而采用不同的变化形式。例如如图3所示，当导向器叶片出口处的气流马赫数达到临界或超过临界马赫数时，导向器外环截面型线保持与第二段径向气流通道相同的直线造型，而导向器内环则自T点开始向外扩张，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐增大，即b₃小于b₄，保证气流通道面积沿气流流动方向逐渐增加，即A₃＜A₄。根据计算，当导向器叶片出口的气流马赫数为1.1时，A₄/A₃＝1.12时，可使E点处的气流马赫数达到1.2。例如如图4所示，当导向器叶片出口处的气流马赫数达到或超过临界马赫数时，导向器内环的截面型线与导向器外环的截面型线沿中心线对称分布，并分别自T点开始沿气流流动方向向外扩张，使得气流通道面积沿气流流动方向一直增加，即A₃<A₄。例如如图5所示，当导向器叶片出口处的气流为亚音速时，即马赫数低于临界马赫数时，导向器外环的截面型线自T点对应位置开始向内收缩，导向器内环的截面型线自T点开始向外扩张，但是第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向是逐渐减小的，即b₃＞b₄，并使得第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐减小，从而对流出导向器叶片的气流进行继续加速，从而实现高亚声速流动。另外，当导向器叶片出口处的气流马赫数为亚音速时，导向器内环和外环的截面型线均可以自T点开始向内收缩，但需要保证导向器内环与叶轮之间的安装间隙。

可以理解，通过将无叶区气流通道包含在导向器外环和导向器内环构成的径向气流通道内，无叶区对应的导向器外环和内环的截面型线根据导向器叶片出口的气流马赫数进行耦合设计，无论是导向器叶片出口气流马赫数为亚音速或者超音速，均可以通过导向器外环和内环的截面型线进行耦合设计来实现对流出导向器叶片出口的气流进行进一步的加速，并且有效降低了无叶区的流动损失，提高了导向器的加速性能。

可以理解，如图6至图9所示，导向器叶片是由不少于2个二维基元叶型沿叶高方向按一定规律积叠而成，对于所述基元叶型，具有如下特征：二维基元叶型具有叶背、叶盆、前缘及大致成圆形的尾缘，叶型型线满足曲率连续；叶背、叶盆及前缘侧型线采用贝塞尔曲线生成，也可采用其他形式样条曲线；任意两个相邻导向器叶片在相同叶高处的基元叶型叶背面及叶盆面之间形成叶栅通道；叶栅通道宽度沿气流流动方向上是逐渐收缩的，即叶型喉部位于叶片出口尾缘处。在叶片的叶盆侧前缘位置，存在来流驻点P₁点，来流撞击在P₁点后，气流速度滞止为零，而后沿着气流分为两部分，一部分气流绕过叶盆侧前缘沿着叶背侧朝着叶背尾缘方向流动，另一部分气流沿着叶盆侧朝着叶片出口方向流动。由于流动面积减小，在到达喉部位置P₂点前，这两部分气流速度均会一直增加，当导向器进出口压力比达到临界压力比以上时，当气流到达P₂点，气流马赫数将达到1.0。由于P₂点后，叶栅通道面积的扩张，因此，气流将沿着叶栅通道的斜切口段继续加速至超音速状态并最终进入上述无叶区通道内，依据无叶区通道面积的继续扩张，实现进一步的加速。

对于常规向心涡轮导向器叶片，为降低叶片进口气流攻角，叶片进口构造角β选择为与来流气流角相同，这使得叶片前缘部位叶背侧弯曲程度较大，叶背侧叶型呈现“外凸”的样式。由于叶型切向弦长b_t与轴向弦长b_x及安装角α之间近似存在关系：b_t＝b_x*tanα。而前缘弯曲程度的增加，在轴向弦长b_x不变的前提下，必然使得安装角α的增大，从而使得切向弦长b_t长度增加，导致导向器整体尺寸及重量增加；另一方面由于叶背侧型线起始点(q点)到喉部点(p₂点)之间的曲线弯曲程度增加，曲率较大，曲线长度较长，对自p₁点绕流过来的流体加速性较差，使得常规叶型前缘点附近负荷低，未能充分利用导向器叶片弦长较长的优势。

因此，本发明通过采用了一种小曲率半径前缘设计，叶型前缘大体成“盔形”，使得从q点到p₂点之间的型线弯曲程度降低，即降低此处的叶型曲率，从而提高前缘的气流加速性，在弦长不变的前提下，提高了前缘附近的负荷，并使得叶背切向弦长得以有效降低，有效降低了导向器尺寸及重量。具体地，本发明对基元叶型进行了重新设计，以所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与叶型轴向弦长b_x的比值在0.09～0.11之间。所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与尾缘直径的比值在5～6之间。所述导向器叶片的叶背侧型线起始点q点到最大内切圆圆心的距离L_qo与叶型轴向弦长b_x的比值在0.15～0.28之间，叶背侧型线终止点到最大内切圆圆心的距离L_ho与叶型轴向弦长b_x的比值在0.9～1之间。叶背侧型线起始点和最大内切圆圆心的连线与叶背侧型线终止点和最大内切圆圆心的连线之间的夹角θ在160°～180°之间。叶型安装角α在20°～40°之间。并且，叶背侧喉部后叶型型线近乎为直线，叶背面叶型曲率分布如图10所示，从30％～90％的弦长区域，叶片曲率几乎保持为零，即叶型近乎为一条直线，无任何弯曲，从而尽可能的降低减少叶型凸起程度，从而减少对喉部后跨声速流动的干扰，降低流动损失。本发明的叶型设计与常规叶型设计的叶片表面马赫数对比如图11所示，本发明的叶型设计能够实现对流经导向器的气流加速至临界马赫数以上的目的，可以使最终达到转子叶片进口时的气流马赫数不低于1.3。

可以理解，采用本发明的盔形前缘设计的叶片，可以提高导向器叶片进口段的负荷，大幅提高了叶片前缘的气流加速性，进一步提升了导向器的加速性能，并且还可以有效降低叶背切向弦长，有利于减小导向器的尺寸和重量。

另外，本发明还提供一种向心涡轮，采用如上所述的跨音速导向器。其中，所述向心涡轮优选为大膨胀比向心涡轮。经燃烧室燃烧后的高温高压燃气从轴向进入导向器的气流通道中，并由径向进入导向器叶片中，经过径向气流段的三段式加速后进入到向心叶轮中推动叶轮做功，并完成由径向向轴向流动的转变，最终流出叶轮。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，包括导向器外环、导向器内环和多个导向器叶片，所述导向器外环和导向器内环绕发动机轴线对称布置，所述导向器外环和导向器内环之间构成环形气流通道，多个所述导向器叶片沿圆周方向间隔相同的角度均匀布置在所述环形气流通道内，所述环形气流通道包括轴向气流通道和与之联通的径向气流通道，所述径向气流通道由三段组成，其中，第一段径向气流通道自进口处延伸至距叶片前缘10％～15％叶片高度的位置处，第二段径向气流通道自第一段径向气流通道的终点延伸至导向器叶片的喉部处，第三段径向气流通道自第二段径向气流通道的终点延伸至导向器外环的终点处，第一段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小，第二段径向气流通道的通道宽度沿流动方向保持不变，第三段径向气流通道的通道宽度变化根据导向器叶片出口处的气流马赫数进行耦合设计。

2.如权利要求1所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，在第一段径向气流通道，所述导向器外环的截面型线为直线，所述导向器内环的截面型线自第一段径向气流通道的终点朝进口处逐渐扩张，在第二段径向气流通道，所述导向器外环和导向器内环的截面型线均为直线。

3.如权利要求2所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，所述第一段径向气流通道的起点处的通道宽度与其终点处的通道宽度的比值在1.15～1.25之间。

4.如权利要求1所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，当导向器叶片出口处的气流速度为亚音速时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐减小或保持不变，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐减小；当导向器叶片出口处的气流速度为跨音速时，第三段径向气流通道的通道宽度沿流动方向逐渐增大，以使第三段径向气流通道的气流流通面积沿流动方向逐渐增大。

5.如权利要求1所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，所述导向器叶片的前缘采用盔形设计，以降低叶背侧型线起始点至喉部点之间的叶型曲率。

6.如权利要求5所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与叶型轴向弦长的比值在0.09～0.11之间。

7.如权利要求6所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，所述导向器叶片的叶背侧与叶盆侧之间的最大内切圆直径与尾缘直径的比值在5～6之间。

8.如权利要求7所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，所述导向器叶片的叶背侧型线起始点到最大内切圆圆心的距离与叶型轴向弦长的比值在0.15～0.28之间，叶背侧型线终止点到最大内切圆圆心的距离与叶型轴向弦长的比值在0.9～1之间。

9.如权利要求8所述的应用于向心涡轮的跨音速导向器，其特征在于，叶背侧型线起始点和最大内切圆圆心的连线与叶背侧型线终止点和最大内切圆圆心的连线之间的夹角在160°～180°之间。

10.一种向心涡轮，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的跨音速导向器。

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