[发明专利]一种带分流叶片的半开式离心叶轮

说明书

本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种带分流叶片的半开式离心叶轮，包括轮毂、主叶片、分流叶片，轮毂呈凸起状，轮毂上设有凹陷的弧状过渡段，主叶片和分流叶片均匀的分布在弧状过渡段上并且通过叶根圆角与轮毂进行加强连接，轮毂的后侧端面为弧状，动平衡配重孔和动平衡去重带分别设置在轮毂的上下端面上，动平衡效果好。本发明采用主叶片与分流叶片交替的均匀分布在弧形的轮毂上，结构强度高，主叶片和分流叶片可以依次的对进入的气体进行增压，气体总压效率高，增压比高，气流增压的均匀性好，保证了叶轮可以高速的稳定的旋转，叶轮的振动减小，叶轮的定心能力增强，噪音降低，耐用性增强，保证了较为长久稳定的使用寿命。

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，涉及叶轮机械装置，具体涉及一种带分流叶片的半开式离心叶轮。

背景技术

在当代工业领域中，压缩机等旋转机械的应用非常广泛，在化工、矿产、医疗、能源与军事等方面都需要大量高效的压缩机来提供压缩空气或其他压缩气体。压气机是燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。为减小气流冲击损失，气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。增压比反映了压缩机对流动的压缩程度，提高发动机的增压比可以提高压缩效率和燃烧效率。增压过程将导致发动机的总压损失，总压损失接近0的增压比称为最佳增压比。在最佳增压比下，发动机的推力最大，在最经济增压比下，发动机的耗油率最低。

作为压气机的核心部件，叶轮的设计尤为重要。目前，国际上的离心压缩机单级增压比虽较高，但效率较低，效率仅仅在79%左右，总压损失率较大，而国内增压比在5左右的压缩机仍在设计阶段。通常，得到广泛应用的压缩机增压比普遍低于2.5，效率低于82%。因此设计节能高效的新型离心压缩机叶轮，是国内旋转机械设计的重要突破点，也是国家“两机专项”重大研究中的一项重要课题；另外，现有压气机的叶轮在超高速旋转下使用寿命较低，结构强度低，易发生变形，共振阻尼较差，导致风噪较大，造成叶轮的耐用性及稳定性较差。

发明内容

本发明提供一种带分流叶片的半开式离心叶轮，目的是提高叶轮的增压比和总压效率、加强叶轮的共振阻尼，增强叶轮耐用的稳定性。

为实现本发明的目的，本发明提供一种带分流叶片的半开式离心叶轮，其特点在于，包括轮毂、主叶片、分流叶片、叶根圆角、动平衡配重孔和动平衡去重带；主叶片还包括主平直前缘、主弯折翼、主弧引翼、主边翼和主立直后缘，主叶片用于加大进口通流能力和叶轮的做工能力；分流叶片还包括副平直前缘、小弯折翼、副弧引翼、副边翼和副立直后缘，分流叶片用于增强叶轮的做工能力；轮毂呈凸起状，轮毂上设有凹陷的弧状过渡段，主叶片和分流叶片均匀的分布在弧状过渡段上并且通过叶根圆角与轮毂进行加强连接，轮毂的后侧端面为弧状，动平衡配重孔和动平衡去重带分别设置在轮毂的上下端面上，用于增强结构强度。

进一步的，所述主平直前缘在主弯折翼的最外端并靠近轮毂的上端的进气一侧，主弯折翼与叶轮的旋转方向逆向弯曲，主弯折翼通过主弧引翼与主边翼进行平滑过渡连接，主边翼的外部设置有主立直后缘，主立直后缘和轮毂的柱面在同一弧面上并且与子午流面平行。

进一步的，所述主平直前缘与子午流面水平线夹角α1为81.56度。

进一步的，所述副平直前缘设置在小弯折翼的上末端处，小弯折翼通过副弧引翼与副边翼进行平滑的过渡连接，副边翼的下末端处设有副立直后缘。

进一步的，所述副平直前缘与子午流面水平线夹角α2为74.67度。

进一步的，所述主叶片的主平直前缘与分流叶片的副平直前缘的叶片前缘线攻角β1均为0度。

进一步的，所述主弧引翼、主边翼和主立直后缘相连接后与副弧引翼、副边翼和副立直后缘相连接后的形状完全相同，主立直后缘与副立直后缘同子午流面均平行。

进一步的，所述主边翼和主立直后缘与副边翼和副立直后缘的形状相同并且各自所形成的后弯角β2均为58度。