具有非线性叶片前缘的离心压缩机叶轮及相关联的设计方法与流程

文档序号:11850498阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种离心压缩机叶轮,包括:

气体入口;

气体出口;

具有从其延伸的多个叶片的盘,各个叶片包括:所述入口处的前缘;所述出口处的后缘;沿所述盘在所述前缘与所述后缘之间延伸的叶片基部;在所述前缘与所述后缘之间延伸的与所述盘相对的叶片末端;压力侧;以及吸入侧;

其中:

各个叶片的所述前缘在子午面中具有弯曲的非线性轮廓;

在所述前缘处开始并且对于至少叶片部分,各个叶片具有所述叶片基部处的第一金属角分布、所述叶片末端处的第二金属角分布,以及所述叶片基部与所述叶片末端之间的中间位置处的至少第三金属角分布;

并且所述第三金属角分布选择为随所述前缘的所述非线性轮廓而变,所述叶片部分具有双曲率。

2.根据权利要求1所述的叶轮,其特征在于,所述前缘的所述非线性轮廓为凸形的,并且其中所述第三金属角分布选择成使得在所述中间位置所述叶片具有双曲率,其中至少在邻近所述前缘的区域中,凸形表面在所述吸入侧上,并且凹形表面在所述压力侧上。

3.根据权利要求1所述的叶轮,其特征在于,所述前缘的所述非线性轮廓为凹形的,并且其中所述第三金属角分布选择成使得在所述中间位置所述叶片具有双曲率,其中至少在邻近所述前缘的区域中,凸形表面在所述压力侧上,并且凹形表面在所述吸入侧上。

4.一种离心压缩机,其包括根据权利要求1至权利要求3中的一项或更多项的至少一个叶轮,以及围绕所述叶轮的出口布置的扩散器。

5.一种用于设计具有多个叶轮叶片的压缩机叶轮的方法,包括以下步骤:

对于各个所述叶片,在子午面中限定沿叶轮盘的叶片基部轮廓,以及叶片末端轮廓;

限定在所述叶片基部轮廓与所述叶片末端轮廓之间延伸的所述叶片的压力侧表面和吸入侧表面,所述压力侧表面和所述吸入侧表面在后缘与非线性前缘之间延伸,所述非线性前缘在子午面中为弯曲的;

从所述前缘开始朝所述后缘,向各个叶片给予所述叶片基部处的第一金属角分布、所述叶片末端处的第二金属角分布,以及所述叶片基部与所述叶片末端之间的中间位置处的至少第三金属角分布,其中所述第三金属角分布选择为随所述前缘的所述非线性轮廓而变,邻近所述前缘的叶片部分具有双曲率。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述前缘在所述子午面中具有凸形形状,并且所述第三金属角分布选择成使得在所述中间位置所述叶片具有双曲率,其中至少在邻近所述前缘的区域中,凸形表面在所述吸入侧上,并且凹形表面在所述压力侧上。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述前缘在所述子午面中具有凹形形状,并且所述第三金属角分布选择成使得在所述中间位置所述叶片具有双曲率,其中至少在邻近所述前缘的区域中,凹形表面在所述吸入侧上,并且凸形表面在所述压力侧上。

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