[实用新型]一种后弯叶轮

说明书

本实用新型涉及泵、风机、压缩机和内燃机用涡轮增压器中的离心压气机领域里新的后弯叶轮。

现用的后弯叶轮的叶片在出口部分附近直径范围内的结构形状沿轴向的分布形式有两种：①与子午面重合的直叶片形状；②与子午面倾斜成一角度并倒向叶轮旋转方向一侧的叶片形状。这两种叶片出口形状结构的后弯叶轮，自流体力学的观点分析、对获得高效率是不利的，在径流式与混流式叶轮内有两次流的流动现象存在，主要是由于盘盖之间存在压力差而引起的叶片上的边界层向轮盖面的迁移，另一个是由于叶片压力面与吸力面之间沿法向存在压力并而引起盘盖上的边界层向吸力面的迁移。在二次流的影响下，边界层发生分离后，位于叶片吸力面侧靠近轮盖处的低速度流体团区域的范围进一步扩大，形成对叶轮流场与性能影响很大的分离活动区（尾迹区），有碍于后叶轮高效率潜力的进一步开发。

本实用新型对现用的后弯叶轮的设计形状有碍于进一步提高它的效率，对径流式与混流式叶轮内的二次流动的理论实验分析，其目的是设计一种新叶片结构形状的半开式后弯叶轮，控制、约束分离流动区（尾迹区）范围的大小与发展，改善叶轮的性能与提高叶轮和级的效率。

本实用新型由叶轮和轮盘构成，其技术特征在于：后弯叶轮的叶片在出口部分附近的直径范围内，其轴向分布形状为曲线状并倒向叶轮转向相反的一侧，其园柱剖面叶型呈弯曲形，即叶型中弧线是曲线。叶片的吸力面与叶轮盘面的交接处形成一个夹角（5°＜δ＜90°）的凹槽。这一凹槽使叶片吸力面侧近盘面处的低速流体团在叶轮高速旋转的离心惯性力作用下，贴附在叶片出口的后弯部分上，限制它不易扩展。另外，轮盘流面压力面与吸力面间的法向压力差也阻碍了尾迹区沿盘面向主流区方向迁移，使尾迹区限制，贴附在后弯叶片出口部分的吸力面侧与盘面形成的凹槽中。

本实用新型与现用的后弯叶轮的结构形状相比，由于叶片的轴向分布形状为曲线状倒向与叶轮转向相反一侧，其园柱剖面叶型呈弯曲形、叶片的吸力面与叶轮轮盘面的交接处形成一个夹角（5°＜δ＜90°）的凹槽，有利于控制、约束流道内尾迹区的扩张与发展、降低叶轮出口流场的不匀度、改善流出叶轮后进入静止扩压元件的流动条件，提高了扩压元件的流动效率及稳定性和叶轮与整个级的效率，实现节能并扩大级高效区与稳定工况区的流量范围。

以下，通过实施例与结合附图对本实用新型的技术内容进一步描述。

图1是本实用新型结构的局部视图。

图2是本实用新型剖视结构视图。

图3是图2B－B向吸力面与盘面夹角视图。

新叶轮结构形状的半开式后弯叶轮的叶片1的下端面与轮盘4的盘面5固定连接，图1、2示。该叶片1结构形状是在出口部分附近的直径范围内，其轴向分由形状为曲线状并倒向叶轮转向相反的一侧，其园柱剖面叶型呈弯曲形、即叶型中弧线是曲线，在叶轮出口部分附近园柱剖面叶型呈弯曲形的剖截园柱面直径的范围在0.8－1.0的叶轮外径之间。叶片1的吸力面3与叶轮盘面5的交接处形成一个夹角        δ（5°＜δ＜90°）的凹槽，图3示。这种叶片1结构形状的半开式后弯叶轮在高速旋转时，流体流至叶轮近出口部分时，将受到叶片1压力面2往该叶片1压力面2的外法线方向的推挤作用而获得附加动能，从而提高了叶轮出口处叶轮轮盖6侧流速值。