[发明专利]一种高效混流涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种混流涡轮，属于变容式机械技术领域。

背景技术

涡轮是涡轮增压器中一个在高温下高速旋转的关键零件，其作用是将内燃机的废气能量转换为带动压气机同轴高速旋转的机械功。常见的涡轮有轴流式、径流式、混流式三种型式，就工作方式而言，混流式是一种介於轴流式和径流式之间的混合模式，优点是效率较高，使内燃机的涡轮增压更加有效，但不足是设计难度大，使人望而却步。

发明内容

本发明目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可提高内燃机涡轮增压有效性的高效混流涡轮。

为提高涡轮的效率，需要从减小气体入射损失、拐弯损失、余速损失入手。而合理的叶型曲线，在保证叶片强度的前提下适当的叶片厚度分布规律，以及按气体流场分布来确定的轮毂和罩毂线是涡轮设计的关键。

本发明包括涡轮叶片、轮毂和轮盘；轮盘为半开式轮盘；轮毂形状参数为：涡轮轮毂底弧半径R₂＝59mm，涡轮进口轮毂倾斜角度α₂＝30°，涡轮出口轮毂倾斜角度α₃＝5°，涡轮出口轮毂直径D_o＝φ40.6mm，涡轮进口轮毂直径D_b＝φ122mm，涡轮叶片轴向高度Zm＝68mm。涡轮叶片数为十二片，叶片的叶型曲线采用双方程模式，即：

沿涡轮轴线方向座标Z＝0～15.3[mm]，

圆周角θ=C1*(15.3-Z15.3)(Z/2)p1---(1)]]>

Z＝15.3～70[mm]，

圆周角θ=C2{1-[1-(Z-15.3b2)p2]1q2}---(2)]]>

式中：θ的单位为弧度；c₁、b₂、c₂为方程待定系数，由叶片最大轴向高度Zm、涡轮出口平均直径D_2p上的叶片安装角β_2p和叶片包路角θ_b来确定，对于混流涡轮，一般的，Zm/D_1P＝0.4～0.5，β_2p＝30～40°；