一种分流叶片的离心叶轮的制作方法

本实用新型涉及中小型涡喷发动机用压气机设计，具体来讲是一种分流叶片的离心叶轮。

背景技术：

离心压气机由于气流流路折转较多，气动效率相比于同尺寸量级轴流压气机偏低。高性能离心压气机设计一直是中小型涡喷发动机设计的重点与难点，传统的离心叶轮为导风轮+叶轮设计，即分流叶片与主叶片的后半段完全一致，而分流叶片所处流场状况与主叶片并不相同，因此传统的设计方法导致分流叶片的扩压作用不明显，性能较差，整体叶轮性能也难以提高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种结构简单、增加叶轮的通流能力、效率以及裕度的分流叶片的离心叶轮。

本实用新型解决以上技术问题的技术方案：提供一种分流叶片的离心叶轮，包括轮盘、主叶片、分流叶片，所述主叶片和分流叶片都安装在所述轮盘上，所述分流叶片独立于所述主叶片，相邻两个所述主叶片之间设置一个分流叶片，所述分流叶片前缘角度偏向主叶片吸力面。

本实用新型进一步限定的技术方案为：

前述的分流叶片为直纹叶片。

前述的分流叶片积叠方式为尾缘积叠。

前述的分流叶片尾缘后弯角大于主叶片后弯角。

前述的分流叶片厚度分布为主叶片厚度分布的等比缩小。

前述的分流叶片前缘采用椭圆形结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，分流叶片前缘偏向主叶片吸力面，有利于抑制主叶片吸力面激波与附面层相互作用造成的气流分离，增加叶轮稳定裕度；分流叶片尾缘后弯角大于主叶片后弯角，有利于叶轮出口气流沿周向的均匀性；分流叶片厚度采用主与叶片等比缩小的分布，有利于减小叶片对流场的扰动，减小摩擦损失；分流叶片前缘采用椭圆形结构，有利于减小叶片前缘的冲击损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种分流叶片的离心叶轮，结构如图1-2所示，包括轮盘1、主叶片2、分流叶片3，主叶片2和分流叶片3都安装在所述轮盘上，分流叶片3独立于主叶片2，相邻两个主叶片之间设置一个分流叶片3，分流叶片3前缘角度偏向主叶片2吸力面，分流叶片为直纹叶片，分流叶片中弧线独立于主叶片，且分流叶片尾缘后弯角大于主叶片后弯角，分流叶片厚度独立于主叶片，分流叶片厚度为主叶片厚度的等比缩小，分流叶片积叠方式为尾缘积叠，其前缘采用椭圆形结构。

本实施例将分流叶片参数化，叶型成型方式通过中弧线-厚度的函数模型叶片的方法，积叠方式为尾缘积叠，其中将中弧线角度分布与叶型厚度分布曲线均利用贝塞尔曲线描述，并且通过调整控制点坐标调整曲线形状。分流叶片进口角度根据来流气流角度确定，同时需兼顾加工性，在轮缘处，相比于相同位置主叶片角度，分流叶片进口角度偏大4°左右，在轮毂处，分流叶片进口角度偏大2°左右。分流叶片出口后弯角根据出口气流周向分布状况确定，因分流叶片扩压能力不及主叶片叶片通道出口气流速度较大，经优化选择，分流叶片后弯角增加5°，出口气流与主叶片通道基本一致。分流叶片厚度根据强度计算结果确定，因分流叶片长度小于主叶片，可以选择较小的厚度，在实施例中，分流叶片长度为主叶片的80%，经优化选择，分流叶片厚度分布为主叶片厚度分布等比缩小0.9倍时，前者最大应力与后者基本相同。分流叶片前缘采用椭圆形前缘，经优化选择，椭圆形长短径比大于4之后，性能将无明显提升，因此椭圆形前缘长短径比为4。

本实施例结构简单，分流叶片前缘偏向主叶片吸力面，有利于抑制主叶片吸力面激波与附面层相互作用造成的气流分离，增加叶轮稳定裕度；分流叶片尾缘后弯角大于主叶片后弯角，有利于叶轮出口气流沿周向的均匀性；分流叶片厚度分布采用主与叶片等比缩小的分布，有利于减小叶片对流场的扰动，减小摩擦损失；分流叶片前缘采用椭圆形结构，有利于减小叶片前缘的冲击损失。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。