[实用新型]一种复合式叶片、一种压缩机叶片扩压器

说明书

本实用新型提出一种复合式叶片及一种压缩机叶片扩压器，包括复合式叶片独特叶片型式和圆周均匀布置形式，该叶片整体为两段机翼型叶片，前半段采用半高式叶片和后半段为全高叶片的复合式机翼型叶片，前后段结合位置在扩压器通道的喉部位置以后，后半部机翼型叶片头部采用全新翼型设计。本叶型改善叶片扩压器数量设计以及叶片扩压器阻塞流量过大问题，本设计兼具半高式扩压器稳定工况范围宽的优势和二元叶片扩压器加工制造优势，其叶片仍为二元叶片，有效降低加工和安装难度。

技术领域

本实用新型涉及扩压器结构，具体涉及一种离心压缩机叶片扩压器。

背景技术

在离心压缩机中，扩压器的主要作用是通过降低叶轮出口的气流速度提高气体压力，气流在扩压器中的能量损失占离心压缩机静止元件损失大部分，同时对压缩机整体结构和气动性能有较大影响。

常见的扩压器分为无叶扩压器、叶片扩压器和直壁扩压器。无叶扩压器结构设计和加工制造简单，气流流动方向角α基本不变，但其气流流程长，流动损失大，扩压效率较低。叶片扩压器中叶片形状和安装促使气体流动方向角α逐渐增大，气流流程长度得到控制，从而降低流动损失，提高扩压效率。但是由于叶片扩压器叶片厚度影响，导致在相邻叶片形成的扩压通道的喉部位置气流阻塞，在压缩机大流量区压力和效率急剧降低，为提高机翼型叶片扩压器应用范围，从机翼型线，布置形式开展研究。直壁扩压器在扩压流道喉部以后位置接近于直线型，气流速度、压力分布比较均匀，适用于离心压缩机高能量头级中，应用场合较少。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种复合式叶片及一种新型叶片扩压器，解决目前的有叶扩压器气流冲击损失较大、易出现流动严重分离导致工况不稳定的问题

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种复合式叶片，该复合式叶片包括前段叶片、与前段叶片平滑过渡连接的后段叶片；所述前段叶片为半高式叶片，所述后段叶片为全高叶片；前段叶片的高度与后段叶片的高度比为0.3-0.7。

作为本实用新型的进一步改进，前段叶片与后段叶片连接处的直径与叶片扩压器出口直径比为0.3-0.65。

作为本实用新型的进一步改进，所述前段叶片的头部吸力面的厚度小于前段叶片厚度的1/2，后段叶片头部吸力面厚度小于后段叶片厚度的1/2。

作为本实用新型的进一步改进，所述前段叶片和后段叶片均为机翼型叶片。

作为本实用新型的进一步改进，所述后段叶片的半高位置以上的叶片和半高位置以下的叶片采用不同的翼形，并在半高位置光滑过渡。

作为本实用新型的进一步改进，所述后段叶片的半高位置以上的叶片型线与半高位置以下的叶片型线壁面平齐或与半高位置以下的叶片叶型中线一致。

本实用新型还提供一种压缩机叶片扩压器，包括扩压器本体，还包括沿扩压器本体圆周均匀分布的复合式叶片，复合式叶片的前段叶片和后段叶片在叶片扩压器通道的喉部位置平滑过渡。

作为本实用新型的进一步改进，所述复合式叶片的叶片数不大于叶轮叶片数，且与叶轮叶片数的差值为奇数。前段叶片的半高段位于压缩机叶轮的轮盘侧或轮盖侧。

作为本实用新型的进一步改进，前段叶片进口几何角与气流夹角为-3°—+5°。

作为本实用新型的进一步改进，叶片扩压器进口马赫数小于0.85，叶片扩压器进口宽度不小于叶轮出口宽度，扩压器叶栅稠度为2-2.5，扩压器扩压度为2°-6°。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提出的两段复合式机翼型叶片扩压器，将改善扩压器入口的流动损失，降低了大流量是扩压器入口气流阻塞，提高机翼型叶片扩压器性能和适用范围。