[发明专利]一种斜孔式处理机匣及压气机

说明书

本发明属于处理机匣技术领域，具体涉及一种斜孔式处理机匣及压气机，其中，一种斜孔式处理机匣，包括机匣本体和设置在机匣本体上的若干个气孔，其中，机匣本体的内侧设有压气机，机匣本体的外侧设有外机匣，外机匣扣接在机匣本体上并在二者之间围成附加腔；气孔贯穿机匣本体并连通机匣本体的内侧与附加腔，以使机匣本体内侧的气体通过附加腔循环流动。一种压气机，包括所述的斜孔式处理机匣。一种斜孔式处理机匣及压气机利用气孔导引压气机流道上被滞塞的气体，并推动下方滞塞气体向流道后部流动，降低滞塞气体对压气机流场特性的影响，提高压气机的稳定性裕度。同时，本斜孔式处理机匣兼具工艺要求低、加工成本低、适用性高的特点。

技术领域

本发明属于处理机匣技术领域，具体涉及一种斜孔式处理机匣及压气机。

背景技术

压气机是一种通过旋转的叶片对气流做功以提高气流压力的机械。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮，其起到的作用是将气体无冲击的导入工作叶轮，减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置，流道略呈渐缩，以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状，使高速气流在出口处可以继续扩压，提高增压器的总效率。

根据结构形式的不同，压气机主要可以分为轴流式、径流式、斜流式和混合式四种。压气机是燃气涡轮发动机（主要包括航空发动机和地面燃气轮机）的重要部件之一，其性能的好坏对燃气涡轮发动机的性能产生重要的影响。

压气机在使用过程中可能出现压气机喘振，即气流沿压气机轴线方向发生低频率、高振幅的震荡现象，压气机喘振一直是制约着燃机性能提升的重要因素。为了解决压气机喘振的问题，现有技术中所采用的一种解决方案是设置处理机匣，处理机匣是一种用来扩大压气机稳定工作范围和改进性能的装置，即在压气机机匣上与一级或几级转子顶部的相应部位，扣、开缝或构造成多孔内壁，以抑制叶尖区气流的失速和改变流动损失。

现有的处理机匣多为槽式处理机匣和缝式处理机匣。槽式处理机匣在应用时，其将堵塞气体引入气腔的难度较大、很难对对引入的气体流动进行控制，对压气机效率的提升微乎其微；缝式处理机匣在应用时，一般情况下要求缝越长越好，这同时又对机匣及叶片的轴向长度起到了一定的限制作用，设计的难度大大增加，制约了其适用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种斜孔式处理机匣及压气机，解决了压气机喘振的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种斜孔式处理机匣，包括机匣本体和设置在机匣本体上的若干个气孔，其中，机匣本体的内侧设有压气机，机匣本体的外侧设有外机匣，外机匣扣接在机匣本体上并在二者之间围成附加腔；气孔贯穿机匣本体并连通机匣本体的内侧与附加腔，以使机匣本体内侧的气体通过附加腔循环流动。

上述的斜孔式处理机匣通过外机匣形成附加腔，再利用气孔将滞塞在压气机流道内的气体吸入附加腔，再向外喷射至流道内，提高了滞塞气体的流动性，对主动流量进行补给，改善流道的堵塞情况，保障压气机的空气流量始终高于发生喘振的最高值，有效避免了压气机发生喘振。

在一种可能的设计中，气孔分为进气组和排气组，进气组包括若干排近压气机转子的叶片的气孔，排气组包括若干排近机匣本体进气端的气孔，其中，相邻排的气孔沿机匣本体的轴线方向间隔设置在机匣本体上，相邻排之间的气孔相互错位。

在一种可能的设计中，进气组包括两排气孔，排气组包括三排气孔。

在一种可能的设计中，相邻排之间的气孔相互错位0.4°-0.6°。

在一种可能的设计中，气孔均倾斜设置，其中，进气组内气孔由上至下向机匣本体进气端方向倾斜，排气组内气孔由上至下向压气机转子的叶片方向倾斜。