叶轮出口型线、叶轮、压气机及增压器的制作方法

本技术涉及增压器，尤其是涉及一种叶轮出口型线、叶轮、压气机及增压器。

背景技术：

1、目前，叶轮出口型线多为直线形式，然而，实际上叶轮出口的气流，从叶轮出口的底部至顶部的方向，气流速度以及压力梯度并不是相等或者呈正比例分布的。越靠近边界层附近，气流受到的黏性阻力越大，速度越低，叶顶型线附近的气流速度大于轮毂型线附近的气流速度，使得叶轮出口端存在气流分布不均匀的问题。这种不均匀流速将会导致叶轮出口气流不稳定，影响叶片做功。

2、因此，如何抑制叶轮出口处气流分离，提高叶轮的做功能力是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种叶轮出口型线，旨在抑制叶轮出口处气流分离，提高叶轮的做功能力。

2、本实用新型的第二个目的是提供一种叶轮。

3、本实用新型的第三个目的是提供一种压气机。

4、本实用新型的第四个目的是提供一种增压器。

5、为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下方案：

6、一种叶轮出口型线，所述叶轮出口型线为叶轮的尾缘向所述叶轮的叶片子午面的投影而形成的曲线；

7、所述叶轮出口型线整体凸出于所述叶轮的轮毂的外缘，包括第一曲线段及第二曲线段，所述第一曲线段的第一端与所述叶片子午面的叶顶型线的尾端连接，所述第一曲线段的第二端与所述第二曲线段的第一端连接，所述第二曲线段的第二端与所述叶片子午面的轮毂型线的尾端连接；

8、所述第一曲线段凸出于所述叶顶型线的尾端及所述轮毂型线的尾端，所述第二曲线段凸出于所述轮毂型线的尾端，且凹陷于所述叶顶型线的尾端；

9、所述第一曲线段与所述第二曲线段的连接点位于所述叶片子午面的中骨线较靠近所述叶顶型线的一侧；

10、所述中骨线为位于所述叶顶型线及所述轮毂型线的中间的线。

11、在一个具体的实施方案中，所述第一曲线段与所述第二曲线段光滑过渡连接。

12、在另一个具体的实施方案中，所述叶轮出口型线采用五点光滑连线构成；

13、其中，所述叶轮出口型线的五点包括第一控制点、第二控制点、第三控制点、第四控制点以及第五控制点；

14、所述第一控制点为所述叶轮出口型线与所述叶顶型线的交点，所述第五控制点为所述叶轮出口型线与所述轮毂型线的交点；

15、所述第一控制点、所述第二控制点、所述第三控制点、所述第四控制点以及所述第五控制点到所述叶轮的顶端的距离分别为b1、b2、b3、b4以及b5，

16、b1＜b2＜b3＜b4＜b5；

17、所述第一控制点、所述第二控制点、所述第三控制点、所述第四控制点以及所述第五控制点到所述叶轮的轴心线的距离分别为d1、d2、d3、d4以及d5，

18、d5＜d4＜d3＜d1＜d2。

19、在另一个具体的实施方案中，沿着所述叶轮的径向，所述第一控制点、所述第二控制点、所述第三控制点、所述第四控制点以及所述第五控制点依次等间距间隔设置；

20、d3＞（d1+d5）/2；

21、d4＜（d3+d5）/2。

22、根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。

23、现有技术中的轮毂型线的长度大于叶顶型线的长度，而越靠近边界层附近，气流受到的黏性阻力越大，速度越低，叶顶型线附近的气流速度大于轮毂型线附近的气流速度，使得叶轮出口端存在气流分布不均匀的问题。本实用新型通过设置叶轮出口型线整体凸出于叶轮的轮毂的外缘，即增长了叶顶型线的长度，降低了该部分的气流速度，从而降低了叶轮出口端气流分布的不均匀性。此外，设置第一曲线段凸出于叶顶型线的尾端及轮毂型线的尾端，而此部分气流速度受边界层的黏性阻力较小，通过增加这部分的长度，降低了该部分的气流速度。而第二曲线段所对应的那部分气流受轮毂型线的影响，气流速度要小于第一曲线段所对应的那部分气流速度，因此，通过设置第二曲线段凸出于轮毂型线的尾端，且凹陷于叶顶型线的尾端，即长度大于轮毂型线但小于叶顶型线来适当降低该部分气流速度，从而实现了对整个叶轮出气口的气流速度的调节，进而抑制了叶轮出口处气流分离，提高了叶轮的做功能力。

24、为了实现上述第二个目的，本实用新型提供了如下方案：

25、一种叶轮，包括叶片及轮毂；

26、所述叶片设置在所述轮毂上，且所述叶片的尾缘型线如上述中任意一项所述的叶轮出口型线。

27、在一个具体的实施方案中，所述叶片包括第一叶片及第二叶片；

28、所述第一叶片及所述第二叶片的个数均为多个，且交错均布在所述轮毂的轮毂面上。

29、在另一个具体的实施方案中，所述第一叶片的头端延伸至靠近所述轮毂的轴心线的一端，所述第二叶片的头端与所述轮毂的轴心线相距预设距离。

30、由于本实用新型提供的叶轮包含上述任意一项中的叶轮出口型线，因此，叶轮出口型线所具有的有益效果均是本实用新型提供的叶轮所包含的。

31、为了实现上述第三个目的，本实用新型提供了如下方案：

32、一种压气机，包括扩压器及如上述所述的叶轮；

33、所述叶轮的气体出口与所述扩压器的气体入口连通。

34、由于本实用新型提供的压气机包含上述任意一项中的叶轮，因此，叶轮所具有的有益效果均是本实用新型提供的压气机所包含的。

35、为了实现上述第四个目的，本实用新型提供了如下方案：

36、一种增压器，包括如上述所述的压气机或者如上述所述的叶轮。

37、由于本实用新型提供的增压器包含上述中的叶轮出口型线或者叶轮，因此，叶轮出口型线或者叶轮所具有的有益效果均是本实用新型提供的增压器所包含的。

技术特征：

1.一种叶轮出口型线，其特征在于，所述叶轮出口型线为叶轮的尾缘向所述叶轮的叶片子午面的投影而形成的曲线；

2.根据权利要求1所述的叶轮出口型线，其特征在于，所述第一曲线段与所述第二曲线段光滑过渡连接。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮出口型线，其特征在于，所述叶轮出口型线采用五点光滑连线构成；

4.根据权利要求3所述的叶轮出口型线，其特征在于，沿着所述叶轮的径向，所述第一控制点、所述第二控制点、所述第三控制点、所述第四控制点以及所述第五控制点依次等间距间隔设置；

5.一种叶轮，其特征在于，包括叶片及轮毂；

6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述叶片包括第一叶片及第二叶片；

7.根据权利要求6所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片的头端延伸至靠近所述轮毂的轴心线的一端，所述第二叶片的头端与所述轮毂的轴心线相距预设距离。

8.一种压气机，其特征在于，包括扩压器及如权利要求5-7中任意一项所述的叶轮；

9.一种增压器，其特征在于，包括如权利要求8所述的压气机或者如权利要求5-7中任意一项所述的叶轮。

技术总结
本技术公开了一种叶轮出口型线、叶轮、压气机及增压器，叶轮出口型线整体凸出于叶轮的轮毂的外缘，增长了叶顶型线的长度，降低了该部分的气流速度，从而降低了叶轮出口端气流分布的不均匀性。叶轮出口型线包括第一曲线段及第二曲线段，第一曲线段凸出于叶顶型线的尾端及轮毂型线的尾端，而此部分气流速度受边界层的黏性阻力较小，通过增加这部分的长度，降低了该部分的气流速度。第二曲线段凸出于轮毂型线的尾端，且凹陷于叶顶型线的尾端，即长度大于轮毂型线但小于叶顶型线来适当降低该部分气流速度，从而实现了对整个叶轮出气口的气流速度的调节，进而抑制了叶轮出口处气流分离，提高了叶轮的做功能力。

技术研发人员：付万鑫,吕顺,窦站成,盛哲,谭治学,崔京朋,李俊琦
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：20230317
技术公布日：2024/1/12