[发明专利]涡轮机及具有该涡轮机的内燃机

权利要求书

1.一种涡轮机(120)，其包括：

涡轮机壳体(215)，其包括至少两个气体通道(236)，所述至少两个气体通道(236)具有相同的流动面积并且设置在分隔壁(240)的相对两侧上；

涡轮机叶轮(212)，其具有多个叶片(214)；

喷嘴环(238)，其连接至所述涡轮机壳体(215)并且设置在所述涡轮机叶轮(212)周围，所述喷嘴环(238)具有：

第一外环(243)；

内环(242)，其邻近于所述第一外环(243)设置，所述内环(242)具有环形的形状并且设置成与所述分隔壁(240)轴向对准，

第二外环(244)，其邻近于所述内环(242)设置，所述第二外环(244)比所述第一外环(243)具有更厚的横截面；

第一多个叶片(246)，其固定地设置在所述第一外环和所述内环之间，所述第一多个叶片(246)在它们之间限定出第一多个进口开口(258)，所述进口开口(258)与形成在所述喷嘴环(238)中且包围所述涡轮机叶轮(212)的狭槽(230)流体连通；第二多个叶片(247)，所述第二多个叶片(247)固定地设置在所述第二外环和所述内环之间，所述第二多个叶片(247)在它们之间限定出与所述狭槽(230)流体连通的第二多个进口开口(260)；

其中，所述第一多个进口开口(258)共同限定第一流动出口面积，所述第一流动出口面积大于由所述第二多个进口开口(260)所共同限定的第二流动出口面积。

2.根据权利要求1所述的涡轮机(120)，

其中，所述第一多个进口开口(258)中的每个限定相应的第一喉部面积和相应的第一出口面积，所述相应的第一喉部面积代表相应的第一进口开口的最小横截面流动面积，所述相应的第一出口面积限定在相应的第一进口开口和所述狭槽之间的边界处；

其中，各个相应的第一喉部面积等于各个相应的第一出口面积；

其中，所述第二多个进口开口(260)中的每个限定相应的第二喉部面积和相应的第二出口面积，所述相应的第二喉部面积代表相应的第二进口开口的最小横截面流动面积，所述相应的第二出口面积限定在所述相应的第二进口开口和所述狭槽之间的边界处；以及

其中，各个相应的第二喉部面积等于各个相应的第二出口面积。

3.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机(120)，其中，在运行期间，进入所述涡轮机壳体(215)的排气的第一部分穿过所述第一多个进口开口(258)，并且进入所述涡轮机壳体(215)的排气的第二部分穿过所述第二多个进口开口(260)，且其中，当排气穿过所述第一多个进口开口(258)和第二多个进口开口(260)的速度从亚音速变成超音速以及相反从超音速变成亚音速时，所述第一和第二部分之间的比值变化小于5％。

4.根据权利要求3所述的涡轮机(120)，其中，所述第一流动出口面积相当于会聚-发散型的第一喷嘴，所述第一喷嘴具有第一等效喉部面积和第一等效出口面积，且其中，所述第二流动出口面积相当于会聚-发散型的第二喷嘴，所述第二喷嘴具有第二等效喉部面积和第二等效出口面积。

5.根据权利要求4所述的涡轮机(120)，其中，当排气速度为亚音速时，所述第一部分取决于所述第一等效出口面积的大小，且当所述排气速度为超音速时，所述第一部分取决于所述第一等效喉部面积的大小。

6.根据权利要求5所述的涡轮机(120)，其中，所述第一等效喉部面积约为940平方毫米，且其中，所述第二等效喉部面积约为406平方毫米。

7.根据权利要求1或2所述的涡轮机(120)，其中，所述第一多个叶片(246)和所述第二多个叶片(247)中的每一者包括15个叶片。

8.根据权利要求1或2所述的涡轮机(120)，其中，所述第二外环(244)沿其面向所述内环(242)的侧壁围绕所述第二外环(244)周向形成平滑突出部(241)，使得所述平滑突出部(241)侵入到所述内环(242)和所述第二外环(244)之间的横截面流动面积中。